Electricidad y magnetismo, materiales conductores, aislantes, semiconductores, electrostática, corriente eléctrica, fuerza eléctrica y fuerza magnética, intensidad de corriente

1. JOSÉ JAVIER PEINADO JIMÉNEZ.

2. 1. LA ELECTRICIDAD.
1.1. LA ELECTRICIDAD ESTÁTICA.
- Es un tipo de electricidad que hace que los cuerpos se atraigan o se repelan.
- Los cuerpos se electrizan al frotarlos, tienen una carga eléctrica.
- Cuando los objetos se electrizan pueden adquirir carga eléctrica positiva o
negativa, aunque normalmente son neutros, es decir, tienen cargas
positivas y negativas.
Si frotamos un peine de plástico o un globo y lo acercamos al cabello, el pelo es atraído
debido a la presencia de cargas eléctricas de distinto tipo.

3. 1.2. EL COMPORTAMIENTO DE LOS CUERPOS FRENTE A
LA ELECTRICIDAD.
- 1. Mismo tipo de carga eléctrica (+ +, - -): se repelen.
- Si frotamos dos globos con un jersey de lana y los acercamos, se repelen.
Tienen la misma carga eléctrica.
- 2. Distinto tipo de carga eléctrica (+ -, - +): se atraen.
- Si frotamos un globo con un jersey de lana y lo acercamos a unas bolitas
de corcho blanco, el globo atrae a las bolitas. El globo tiene carga eléctrica
negativa y las bolitas son neutras, tienen los dos tipos de carga eléctrica.
1 2

4. 1.3. EXPERIMENTA CON LA ELECTRICIDAD ESTÁTICA.

5. 2. LA CORRIENTE ELÉCTRICA.
2.1. EL CIRCUITO ELÉCTRICO.
- Permite el movimiento continuo de cargas eléctricas, por eso se produce
la corriente eléctrica.
Componentes:
1. Un generador: produce la corriente eléctrica. Hay distintos tipos:
* Pilas: transforman la energía química de sus componentes en energía
eléctrica. Esta energía, relacionada con el voltaje, se expresa en voltios.
* Dinamos: transforman la energía mecánica (movimiento) en energía
eléctrica.
2. Unos cables: conducen la corriente eléctrica (cobre).
3. Un receptor: funciona gracias a la electricidad (bombillas, timbres, motores…).
Hay que tener en cuenta el voltaje de los aparatos.
4. Un interruptor: permite o interrumpe el paso de la corriente eléctrica en el
circuito.
Si el circuito se corta por cualquier punto, el paso de la corriente se interrumpe y
los aparatos dejan de funcionar.

6. CIRCUITO ELÉCTRICO.

7. 2.2. CONDUCTORES Y AISLANTES.
- Materiales conductores: permiten que la electricidad se mueva por su
interior. Los metales y, en especial, el cobre, son buenos conductores.
- Materiales aislantes: no permiten que la electricidad se mueva por su
interior. La madera, la goma, el papel o el plástico son aislantes.
1. Luz, imágenes y sonido: bombillas, televisores, ordenadores, equipos de
música...
2. Calor: estufas, cocinas, hornos…
3. Movimiento: lavadoras, taladradoras, máquinas industriales, trenes…
4. Comunicaciones: teléfonos, estaciones de radio y televisión, radares…
2.3. USOS DE LA CORRIENTE ELÉCTRICA.

8. 3. EL MAGNETISMO.
- Hay imanes naturales, como la magnetita, pero casi todos los que utilizamos
son imanes artificiales. Son materiales a los que se les ha proporcionado la
propiedad del magnetismo frotándolos con un imán natural o aplicándoles una
corriente eléctrica.
- Es la capacidad que tienen algunas piedras de atraer los objetos fabricados
con metales como el hierro o el níquel. Estas piedras están compuestas por
magnetita.
- El campo magnético es el espacio que rodea un imán y en el que mantiene su
capacidad de atracción.
- Los imanes tienen dos extremos denominados polos: polo norte y polo sur. Los
polos del mismo tipo se repelen. Los polos de distinto tipo se atraen. Aunque
cortemos un imán por la mitad, no eliminaremos uno de los dos polos, seguirá
teniendo polo norte y polo sur.
3.1. LOS IMANES.

9. BANDAS MAGNÉTICAS
DE LAS TARJETAS DE
CRÉDITO

11. 3.2. EL MAGNETISMO TERRESTRE.
- La Tierra se comporta como un imán, esto se debe a que su núcleo está
compuesto por una masa de hierro y níquel a altas temperaturas.
- La Tierra tiene un polo norte magnético (N), situado cerca del polo sur
geográfico, y un polo sur magnético (S), que está cerca del polo norte
geográfico.
- El magnetismo terrestre determina el funcionamiento de las brújulas. La
brújula es un instrumento formado por una aguja imantada que gira sobre un
eje. El polo norte de la aguja es atraído por el polo sur magnético de la Tierra.
Como el polo sur magnético está situado cerca del polo norte geográfico, la
brújula nos señala dónde está el norte.

12. 4. LA ELECTRICIDAD Y EL MAGNETISMO.
4. 1. EL ELECTROMAGNETISMO.
- El científico y profesor danés Hans Christian Oersted descubrió que alrededor
de la corriente eléctrica se genera un campo magnético que es capaz de atraer
la aguja de una brújula, como si fuera un imán. Había hallado la relación entre la
electricidad y el magnetismo. A este fenómeno se le llama electromagnetismo.
- Para que la intensidad del campo magnético sea mayor, podemos enrollar un
cable en forma de bobina, así la corriente eléctrica pasa muchas veces por el
mismo sitio y aumenta la intensidad de la atracción.
- Si dentro de la bobina se coloca una barrita de hierro, la atracción aumenta aún
más y se comporta como un verdadero imán: es un electroimán.
4. 2. LA ELECTRICIDAD PRODUCE MAGNETISMO.

13. 4. 3. ¿EL MAGNETISMO PRODUCE ELECTRICIDAD?
- Si movemos un imán dentro de una bobina de cable, ¿se generará electricidad?
* El físico y químico británico Michael Faraday conectó una bobina de cable de
cobre a un aparato medidor de corriente eléctrica. Introdujo un imán en el hueco
de la bobina y la aguja del aparato medidor se empezó a mover, es decir,
detectaba corriente eléctrica. Cuando se quitaba el imán, la aguja volvía a su
estado inicial.
* La corriente
eléctrica generada
será más intensa
* Para producir electricidad a partir del magnetismo, actualmente se utilizan
generadores electromagnéticos.
- Cuanto más potente sea el imán.
- Cuanto más vueltas tenga la bobina.
- Cuanto más rápidamente movamos el imán.

14. TIPOS DE GENERADORES ELECTROMAGNÉTICOS

15. 5. APLICACIONES DEL ELECTROMAGNETISMO.
5.1. EL MOTOR ELÉCTRICO.
- Transforma la corriente eléctrica en energía mecánica, es decir, en
movimiento.
- Está compuesto por una bobina formada por un cable enrollado y colocada
entre imanes.
- Cuando la corriente eléctrica pasa por la bobina, el campo magnético
generado hace que la bobina gire. Este movimiento (energía mecánica) se
transmite al aparato haciendo que funcione.
- Utilizamos los motores eléctricos en una tostadora, un exprimidor, un
calentador de aire, un secador de pelo, una batidora, un ventilador, una
taladradora…
Motor sencillo.

16. EL MOTOR
ELECTROMAGNÉTICO

17. 5.2. EL GENERADOR ELÉCTRICO.
- Los motores eléctricos necesitan recibir corriente eléctrica para producir
movimiento, las dinamos (como las que se usan para dar luz en las bicicletas)
generan corriente eléctrica a partir del movimiento.
- En las centrales eléctricas se usan enormes generadores eléctricos para
producir la corriente eléctrica que recibimos en las casas.
- Para ello se utilizan distintas fuentes de energía:
1. Centrales
hidroeléctricas
2. Aerogeneradores 3. Centrales térmicas
Movimiento del
agua.
Energía del viento. Energía del vapor
de agua.

18. CENTRAL HIDROELÉCTRICA AEROGENERADOR