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Fundamentos De Electricidad y Electrónica.
Equipo 5:
Camila Córdoba Torres.
Juliana Muñoz Gutiérrez.
Sofía Muñoz Gutiérrez.
Omar David Plaza.
María Isabel Cárdenas.
Profesor: Guillermo Mondragón.
Grado: 9-5.
Institución educativa Liceo Departamental.
Cali, Colombia.
2
Tabla de contenido
Eje temático: ....................................................................3
Conclusiones: .................................................................11
Informe del equipo: .......................................................13
Evidencia:.......................................................................13
Referencias:....................................................................13
3
Eje temático:
➢ La electricidad:
• La electricidad es una forma de energía que se manifiesta con el movimiento de los
electrones de la capa externa de los átomos que hay en la superficie de un material
conductor. La electricidad es un fenómeno íntimamente ligado en la materia y a la
vida. Todo lo que vemos en nuestro alrededor -y también lo que no vemos- está
integrado mediante electrones, partículas que giran vuelvo a los núcleos atómicos.
El movimiento de las cargas eléctricas a través de un medio conductor se conoce
como corriente eléctrica y se origina en poner en contacto dos elementos entre los
que hay una diferencia de potencial.
➢ Corriente Continua:
• Se denomina corriente continua (CC) o corriente directa (CD) a un tipo de corriente
eléctrica, esto es, al flujo de una carga eléctrica a través de un material conductor,
debido al desplazamiento de una cantidad determinada de electrones a lo largo de su
estructura molecular. En el caso de la corriente continua, dicho flujo de electrones
se caracteriza por tener siempre un mismo sentido de circulación. Dicho en otras
palabras, la corriente directa implica el tránsito continuo de una carga eléctrica entre
dos puntos del conductor que tienen diferente potencial y carga eléctricos, de
manera tal que nunca cambia con el tiempo. Esto se refiere sobre todo a la polaridad
de la carga, no a su intensidad: una fuente eléctrica que se agota (como una batería
con poca carga) sigue siendo continua si no varía la dirección del flujo eléctrico:
siempre del polo positivo al negativo (asignados por convención). Todo circuito
eléctrico tiene dichos polos (positivo y negativo) y suele distinguirlos mediante
colores (rojo y negro, respectivamente), para impedir que la fuente eléctrica se
introduzca al revés y haya una inversión en la polaridad, lo cual dañaría el circuito.
En términos físicos (teóricos), la tensión de una corriente continua se representa
sobre un eje x/y (voltaje sobre tiempo), como una línea recta y sin variaciones de
ningún tipo.
4
➢ Corriente alterna:
• Se llama corriente alterna (CA) al tipo de corriente eléctrica más empleado
domésticamente, caracterizado por oscilar de manera regular y cíclica en su
magnitud y sentido. La manera más usual de representarla es mediante una gráfica
(sobre un eje x/y) en forma de ondas sinusoidales. Toda corriente eléctrica es el
flujo de electrones a lo largo de la estructura molecular de un material conductor,
siempre desde el polo positivo al polo negativo del material (dichos polos se
asignan de manera totalmente convencional). Este fenómeno, conocido desde la
antigüedad humana, se debe a la presencia de electrones libres en la última capa de
los átomos de estos materiales, que, al no estar muy fuertemente unidos al núcleo
atómico, pueden migrar al átomo siguiente, generando así una corriente. Es lo que
ocurre, por ejemplo, al frotar ciertos materiales. Por su parte, la corriente alterna fue
descubierta por el físico, ingeniero, e inventor serbio Nikola Tesla en 1882, fecha en
la que diseñó y construyó el primer motor en emplearla para su funcionamiento. Al
genio de este ingeniero se debe también el sistema actualmente empleado para la
transformación y distribución de esta corriente, cuya primera emisión se dio en
1891 en Colorado, Estados Unidos, dando inicio así a la llamada Guerra de las
Corrientes entre el propio Tesla y Thomas Edison, quien a pesar de las obvias
ventajas de la corriente alterna defendía el uso de la corriente continua (CC) pues
poseía la mayoría de las patentes industriales de esta última.
➢ Circuito eléctrico:
5
• Un circuito eléctrico, es un conjunto de elementos eléctricos y electrónicos, que se
conectan a una misma fuente de poder. Estos elementos están dispuestos de tal
forma, que la corriente regresa a la fuente, después de recorrerlos. Entre los
elementos de un circuito, están, por ejemplo, los resistores, los condensadores, las
bobinas, los circuitos integrados y los transistores, entre otros. Los más comunes
son los resistores (mal llamados resistencias). Georg Simon Ohm, estudió la
circulación de las cargas eléctricas a través de materiales conductores.
➢ Circuito electrónico en serie:
• Los elementos de un circuito están conectados en serie cuando sólo hay un camino
posible para la corriente que circula a través de ellos. Por lo tanto, si un elemento se
desconecta, todo el circuito deja de funcionar. En la gráfica 1, las líneas quebradas
representan los resistores. Observe que están numerados y se indican sus valores. S1
es el interruptor que acciona o detiene el funcionamiento del circuito. Además, el
símbolo a la izquierda indica que la fuente de energía es una batería de 25 voltios.
Para que el circuito funcione, la corriente debe salir de la batería, recorrer los
elementos y volver a ella. En este caso, si se retira un resistor, el recorrido no puede
completarse. En un circuito en serie, la resistencia total, es la suma de todas las
resistencias: Rtotal = R1 + R2 + R3 + R4 …
➢ Circuito eléctrico en paralelo:
• Un circuito es paralelo, cuando sus elementos están conectados de tal manera que
hay varios caminos posibles para la corriente que circula en él. Por lo tanto, si un
elemento se desconecta, el resto del circuito que no depende del elemento
6
desconectado sigue funcionando. En el circuito de la figura 2, los resistores están
conectados en paralelo. Observe que, si se retira uno de los resistores, la corriente
aún tiene dos caminos posibles a través de los resistores restantes.
En un circuito en paralelo, el inverso de la resistencia total es la suma de los
inversos de todas las resistencias.
➢ Circuito eléctrico mixto:
• Es aquel circuito cuyos elementos están conectados en serie en algunos sectores del
circuito y en paralelo en otros. Si en el circuito de la figura 3, se retira el resistor R4
o el resistor R5, el circuito deja de funcionar. Por lo tanto, estos 2 resistores están
conectados en serie. Sin embargo, si se retira uno de los resistores R1, R2 o R3, el
circuito sigue funcionando a través de los otros dos resistores. Es decir, que estos
tres resistores están conectados en paralelo. En conclusión, un circuito es mixto
cuando tiene resistores en serie y en paralelo. En la práctica, la mayoría de los
circuitos eléctricos y electrónicos con mixtos. Para hallar la resistencia total en un
circuito mixto, se calcula el total de las resistencias en serie y el total de las
resistencias en paralelo y luego se suman los resultados. En el circuito de la figura
3, la resistencia total es:
7
➢ Transporte de la corriente eléctrica:
• Parte de la red de transporte de energía eléctrica son las llamadas líneas de
transporte. Una línea de transporte de energía eléctrica o línea de alta tensión es
básicamente el medio físico mediante el cual se realiza la transmisión de la energía
eléctrica a grandes distancias. Está constituida tanto por el elemento conductor,
usualmente cables de acero, cobre o aluminio, como por sus elementos de soporte,
las torres de alta tensión. Generalmente se dice que los conductores «tienen vida
propia» debido a que están sujetos a tracciones causadas por la combinación de
agentes como el viento, la temperatura del conductor, la temperatura del viento, etc.
Existen una gran variedad de torres de transmisión como son conocidas, entre ellas
las más importantes y más usadas son las torres de amarre, la cual debe ser mucho
más fuertes para soportar las grandes tracciones generadas por los elementos antes
mencionados, usadas generalmente cuando es necesario dar un giro con un ángulo
determinado para cruzar carreteras, evitar obstáculos, así como también cuando es
necesario elevar la línea para subir un cerro o pasar por debajo/encima de una línea
existente. Existen también las llamadas torres de suspensión, las cuales no deben
soportar peso alguno más que el del propio conductor. Este tipo de torres son usadas
para llevar al conductor de un sitio a otro, tomando en cuenta que sea una línea
recta, que no se encuentren cruces de líneas u obstáculos. La capacidad de la línea
de transmisión afecta al tamaño de estas estructuras principales. Por ejemplo, la
estructura de la torre varía directamente según el voltaje requerido y la capacidad de
la línea. Las torres pueden ser postes simples de madera para las líneas de
transmisión pequeña hasta 46 kilovoltios (kV). Se emplean estructuras de postes de
madera en forma de H, para las líneas de 69 a 231 kV. Se utilizan estructuras de
acero independientes, de circuito simple, para las líneas de 161 kV o más. Es
posible tener líneas de transmisión de hasta 1.000 kV. Al estar estas formadas por
estructuras hechas de perfiles de acero, como medio de sustentación del conductor
se emplean aisladores de disco o aisladores poliméricos y herrajes para soportarlos.
➢ Términos básicos:
8
• La energía eléctrica es una forma de energía resultante de la diferencia de potencial
que existe entre dos puntos y que al conectarse una carga se producirá una corriente,
haciendo uso de ella puede generarse energía mecánica, luminosa y térmica entre
las más destacables.
• Voltaje: Tensión, fuerza electromotriz o diferencia de potencial, es correcto llamarlo
con alguno de estos términos, se entiende como el trabajo por unidad de carga
eléctrica que ejerce sobre una partícula un campo eléctrico, para lograr moverla
entre dos puntos determinados su unidad de medida es el Volt (V).
• Corriente: La corriente eléctrica es producto del flujo de electrones que es excitado
por el voltaje, y que se transfiere a través de un conductor que otorga baja oposición
al flujo de electrones su unidad de medida es el Ampere (A).
• Resistencia: Resistencia eléctrica es toda oposición que encuentra la corriente a su
paso por un circuito eléctrico cerrado, atenuando o frenando el libre flujo de
circulación de las cargas eléctricas o electrones. Cualquier dispositivo o consumidor
conectado a un circuito eléctrico representa en sí una carga, resistencia u obstáculo
para la circulación de la corriente eléctrica.
• Potencia: La potencia eléctrica es la magnitud utilizada para cuantificar el consumo
generación de energía eléctrica, potencia es un parámetro que indica la cantidad de
energía eléctrica transferida de una fuente generadora a un elemento consumidor
por unidad de tiempo. Esto significa que la potencia es la cantidad de energía que se
entrega por segundo de una fuente de energía a un consumidor.
• Teoría atómica: La electricidad tiene su origen en el movimiento de una pequeña
partícula llamada electrón que forma parte del átomo. El átomo es la porción más
pequeña de la materia y está compuesto por un núcleo donde se encuentran otras
partículas, como los protones (con carga eléctrica positiva) y los neutrones (sin
carga). Alrededor del núcleo giran en órbitas los electrones, que tienen carga
negativa y hay tantos electrones como protones, por lo que el átomo se encuentra
equilibrado eléctricamente. Si un átomo pierde electrones queda electrizado
positivamente; si, por el contrario, los adquiere, queda electrizado negativamente.
• Corriente eléctrica: Se denomina de este modo al desplazamiento de electrones
sobre un cuerpo conductor. Todos los cuerpos tienden a quedar en estado
eléctricamente neutro; así, si se ponen en contacto dos cuerpos, uno cargado con
exceso de electrones y otro con defecto, se establecerá entre ellos un intercambio de
electrones hasta que se igualen eléctricamente. El sentido convencional de la
corriente eléctrica es el contrario al del movimiento de los electrones, esto es, de + a
-.
9
• Circuito eléctrico: Es el camino a través del cual se desplazan los electrones. El
circuito eléctrico es parecido a un circuito hidráulico, ya que puede considerarse
como el camino que recorre la corriente (el agua) desde un generador de tensión
(también denominado fuente) hacia un dispositivo consumidor o carga. La carga es
todo aquello que consume energía para producir trabajo: la carga del circuito puede
ser una lámpara, un motor, etc. (en el ejemplo de la ilustración la carga del circuito
es una sierra que produce un trabajo). La corriente, al igual que el agua, circula a
través de unos canales o tuberías; son los cables conductores y por ellos fluyen los
electrones hacia los elementos consumidores. En el circuito hidráulico, la diferencia
de niveles creada por la fuente proporciona una presión (tensión en el circuito
eléctrico) que provoca la circulación de un caudal de líquido (intensidad); la
longitud y la sección del canal ofrecen un freno al paso del caudal (resistencia
eléctrica al paso de los electrones). De modo análogo en el circuito eléctrico, la
corriente que fluye por un conductor depende de la tensión aplicada a sus extremos
y la resistencia que oponga el material conductor; cuanto menor sea la resistencia
mejor circulará la corriente.
• Magnitudes eléctricas: Con lo expuesto hasta ahora pueden definirse las tres
principales unidades eléctricas: la tensión, la intensidad y la resistencia.
• Tensión eléctrica (U) o diferencia de potencial: Se denomina tensión eléctrica (o
también voltaje) a la fuerza potencial (atracción) que hay entre dos puntos cuando
existe entre ellos diferencia en el número de electrones. En los polos de una batería
hay una tensión eléctrica y la unidad que mide la tensión es el voltio (V).
• Corriente eléctrica (I): Es la cantidad de electrones o intensidad con la que circulan
por un conductor, cuando hay una tensión aplicada en sus extremos, se le denomina
corriente eléctrica o intensidad. La unidad que mide la intensidad es el amperio (A).
• Resistencia eléctrica (R): Los electrones que circulan por un conductor encuentran
cierta dificultad a circular libremente, ya que el propio conductor opone una
pequeña resistencia; resistencia que depende de la longitud, la sección y el material
con que está construido el conductor. La corriente fluirá mejor cuanto mayor sea la
sección y menor la longitud. La unidad que mide la resistencia es el ohmio (Ω).
• Existen relaciones entre las diferentes magnitudes eléctricas. Así tenemos:
• Potencia eléctrica (P): Es la cantidad de trabajo desarrollada en la unidad de tiempo.
En un circuito eléctrico es igual al producto de la tensión por la intensidad. Su
unidad es el vatio (W). Se mide con un vatímetro. La fórmula es: P=UI
10
• Ley de Ohm: El famoso físico Ohm descubrió experimentalmente la relación que
existe entre estas tres magnitudes eléctricas: intensidad, tensión y resistencia,
estableciendo una ley que lleva su nombre y que dice así: “En un circuito eléctrico,
la intensidad de corriente que lo recorre es directamente proporcional a la tensión
aplicada e inversamente proporcional a la resistencia que presenta este”. La fórmula
es: I=UR
• Energía eléctrica: Es el trabajo desarrollado en un circuito eléctrico durante un
tiempo determinado. Viene dada por la fórmula: E=Pt Ws
• Efecto Joule: Es el fenómeno por el cual la energía eléctrica se transforma en calor
cuando la corriente atraviesa un conductor. Este efecto se produce en todos los
aparatos eléctricos (ya que al estar encendidos se calientan) pero existen algunos
especialmente diseñados para transformar la energía eléctrica en calor (estufa,
plancha, horno, termo de agua…) y que van provistos de una resistencia apropiada
para tal fin. A la hora de calcular el calor disipado usaremos la fórmula de la energía
en función de la resistencia: E=Q=RI. La unidad de energía en el sistema
internacional es el Julio, pero cuando se habla de calor disipado se suele expresar en
calorías. Para pasar de julios a calorías se multiplica por 0,24 con lo cual la
expresión anterior podemos transformarla para que dé el resultado directamente en
calorías: Q=0,24RI2t. Dado que el Julio es una unidad muy pequeña se suele usar
como unidad de energía en la práctica el kilovatio-hora (kWh) El instrumento que
sirve para medir la energía eléctrica es el contador eléctrico, aparato del que todos
disponemos en nuestra vivienda, y que a través de un mecanismo interno va
mostrando el consumo de energía eléctrica en kWh.
• Así pues, estos serían los principales conceptos sobre electricidad que debéis
conocer y tener presentes. Esperamos que os sean de utilidad y hayamos ayudado a
clarificarlos aún más si cabe.
➢ La electrónica:
• Se llama electrónica a una disciplina técnica y científica, considerada como una
rama de la física y como una especialización de la ingeniería, que se dedica al
estudio y la producción de sistemas físicos basados en la conducción y el control de
un flujo de electrones o de partículas cargadas eléctricamente. Para ello, la
electrónica se sirve no solo de ciertos principios teóricos básicos como el
electromagnetismo, sino también de la ciencia de los materiales y otras formas de
aplicación práctica del conocimiento científico. Sus resultados son de especial
11
interés para otros campos del saber especializado, como la informática o la
ingeniería de sistemas.
• La electrónica trata con circuitos eléctricos que involucran componentes eléctricos
activos como tubos de vacío, transistores, diodos, circuitos integrados,
optoelectrónica y sensores, asociados con componentes eléctricos pasivos y
tecnologías de interconexión.
Conclusiones:
➢ María Cárdenas:
• La electricidad y la electrónica son campos fundamentales de la ciencia y la tecnología que
tienen un impacto significativo en nuestra vida cotidiana. Para comprender estos campos, es
importante tener una base sólida en los fundamentos, como la electricidad, la corriente
continua y la corriente alterna, los circuitos eléctricos, el transporte de la corriente eléctrica
y la electrónica.
➢ Camila Córdoba:
• El transporte de la corriente eléctrica es un componente fundamental de nuestra
infraestructura moderna, permitiendo la distribución eficiente de energía eléctrica
desde las plantas de generación hasta los hogares, negocios e industrias. Este
proceso depende de una red de cables conductor y sistemas de transmisión que
deben ser cuidadosamente diseñados y mantenidos para garantizar la entrega segura
y confiable de electricidad. A medida que avanzamos hacia un futuro más
sostenible, es esencial seguir investigando y desarrollando tecnologías que mejoren
la eficiencia y la capacidad de transmisión eléctrica, reduciendo perdidas y
promoviendo fuentes de energía más limpias. El transporte de la corriente eléctrica
es un pilar de nuestra sociedad moderna y seguirá desempeñando un papel crucial
en la evolución de la infraestructura energética.
• "La electrónica es una disciplina fascinante que se ocupa de los circuitos y
componentes electrónicos para controlar y manipular señales eléctricas pueden
encontrarse en una amplia variedad de dispositivos y desempeñan un papel
12
fundamental en nuestra vida cotidiana, desde teléfonos móviles hasta computadoras
y electrodomésticos, su constante evolución ha llevado a avances tecnológicos
significativos en las última décadas, y sigue siendo un campo de estudio y
desarrollo crucial en la actualidad”
➢ Omar David Plaza:
• Los ejes temáticos nos proporcionaron una visión general de los principales temas
de la electricidad. Aprendimos que la electricidad es el flujo de electrones a través
de un conductor, y que hay dos tipos principales de electricidad: corriente continua
(CC) y corriente alterna (CA). También aprendimos que los circuitos eléctricos son
una serie de componentes conectados entre sí de forma que permiten que la
electricidad fluya.
➢ Juliana Muñoz:
• Los ejes temáticos que hemos visto nos han dado una introducción a estos dos
campos. Hemos aprendido que la electricidad es el flujo de electrones a través de un
conductor. Hay dos tipos principales de electricidad: la corriente continua (CC) y la
corriente alterna (CA). La CC fluye en una dirección constante, mientras que la CA
fluye en una dirección alterna. Los circuitos eléctricos son sistemas que permiten
que la corriente eléctrica fluya de un lugar a otro. Los circuitos pueden ser simples o
complejos, y pueden tener diferentes configuraciones, como en serie, en paralelo o
mixta. Los términos básicos de la electricidad son importantes para entender cómo
funciona esta energía. Algunos de los términos más comunes son: voltaje, corriente,
resistencia y potencia.
• La electricidad y la electrónica son dos campos muy interesantes que están
presentes en nuestra vida cotidiana. Gracias a estos campos, podemos disfrutar de
una gran variedad de dispositivos, como computadoras, teléfonos celulares,
televisores y muchos otros. Me parece importante que los jóvenes aprendamos sobre
la electricidad y la electrónica. Estos campos nos permiten entender cómo funcionan
nuestros dispositivos y cómo podemos utilizarlos de forma segura.
➢ Sofía Muñoz:
• La electricidad y la electrónica son dos campos que están revolucionando el mundo.
Gracias a estos campos, podemos disfrutar de una gran variedad de dispositivos y
tecnologías que nos hacen la vida más fácil y divertida. En los ejes temáticos que
hemos visto, hemos aprendido que la electricidad es el flujo de electrones a través
de un conductor. La electrónica es la ciencia que se encarga de estudiar y aplicar los
componentes electrónicos, como los transistores y los circuitos integrados. La
electricidad y la electrónica están presentes en todas partes. Están en nuestros
13
hogares, en nuestros vehículos, en nuestras oficinas y en nuestras escuelas. Gracias
a estos campos, podemos disfrutar de la luz, del calor, del sonido, de las imágenes y
de la información. Me parece increíble que la electricidad y la electrónica nos
permitan hacer cosas que hace unos años eran imposibles. Gracias a estos campos,
podemos comunicarnos con personas de todo el mundo, aprender cosas nuevas y
divertirnos de maneras que antes no podíamos imaginar. Creo que es importante que
los jóvenes aprendamos sobre la electricidad y la electrónica. Estos campos son el
futuro, y nos permitirán crear un mundo mejor.
Informe del equipo:
Monitora: María Isabel Cárdenas Colorado.
Relatora: Juliana Muñoz Gutiérrez.
Vigía del tiempo: Sofía Muñoz Gutiérrez.
Periodista: Camila Córdoba Torres.
Encargada de materiales: Camila Córdoba Torres.
Encargado del aseo: Omar David Plaza.
Evidencia:
Referencias:
https://icaen.gencat.cat/es/energia/formes/electricitat/que_es/index.html
https://concepto.de/corriente-continua/#ixzz8Gd4iv6jb
https://es.wikipedia.org/wiki/Transmisi%C3%B3n_de_energ%C3%ADa_el%C3%
A9ctrica
https://www.ms-ingenieria.com.mx/capacitacion-y-normativas/conceptos-basicos-
de-electricidad/
14
https://www.ceac.es/blog/11-conceptos-de-electricidad-que-debes-conocer
https://concepto.de/electronica/

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Fundamentos De Electricidad y Electrónica equipo 5.pdf

  • 1. 1 Fundamentos De Electricidad y Electrónica. Equipo 5: Camila Córdoba Torres. Juliana Muñoz Gutiérrez. Sofía Muñoz Gutiérrez. Omar David Plaza. María Isabel Cárdenas. Profesor: Guillermo Mondragón. Grado: 9-5. Institución educativa Liceo Departamental. Cali, Colombia.
  • 2. 2 Tabla de contenido Eje temático: ....................................................................3 Conclusiones: .................................................................11 Informe del equipo: .......................................................13 Evidencia:.......................................................................13 Referencias:....................................................................13
  • 3. 3 Eje temático: ➢ La electricidad: • La electricidad es una forma de energía que se manifiesta con el movimiento de los electrones de la capa externa de los átomos que hay en la superficie de un material conductor. La electricidad es un fenómeno íntimamente ligado en la materia y a la vida. Todo lo que vemos en nuestro alrededor -y también lo que no vemos- está integrado mediante electrones, partículas que giran vuelvo a los núcleos atómicos. El movimiento de las cargas eléctricas a través de un medio conductor se conoce como corriente eléctrica y se origina en poner en contacto dos elementos entre los que hay una diferencia de potencial. ➢ Corriente Continua: • Se denomina corriente continua (CC) o corriente directa (CD) a un tipo de corriente eléctrica, esto es, al flujo de una carga eléctrica a través de un material conductor, debido al desplazamiento de una cantidad determinada de electrones a lo largo de su estructura molecular. En el caso de la corriente continua, dicho flujo de electrones se caracteriza por tener siempre un mismo sentido de circulación. Dicho en otras palabras, la corriente directa implica el tránsito continuo de una carga eléctrica entre dos puntos del conductor que tienen diferente potencial y carga eléctricos, de manera tal que nunca cambia con el tiempo. Esto se refiere sobre todo a la polaridad de la carga, no a su intensidad: una fuente eléctrica que se agota (como una batería con poca carga) sigue siendo continua si no varía la dirección del flujo eléctrico: siempre del polo positivo al negativo (asignados por convención). Todo circuito eléctrico tiene dichos polos (positivo y negativo) y suele distinguirlos mediante colores (rojo y negro, respectivamente), para impedir que la fuente eléctrica se introduzca al revés y haya una inversión en la polaridad, lo cual dañaría el circuito. En términos físicos (teóricos), la tensión de una corriente continua se representa sobre un eje x/y (voltaje sobre tiempo), como una línea recta y sin variaciones de ningún tipo.
  • 4. 4 ➢ Corriente alterna: • Se llama corriente alterna (CA) al tipo de corriente eléctrica más empleado domésticamente, caracterizado por oscilar de manera regular y cíclica en su magnitud y sentido. La manera más usual de representarla es mediante una gráfica (sobre un eje x/y) en forma de ondas sinusoidales. Toda corriente eléctrica es el flujo de electrones a lo largo de la estructura molecular de un material conductor, siempre desde el polo positivo al polo negativo del material (dichos polos se asignan de manera totalmente convencional). Este fenómeno, conocido desde la antigüedad humana, se debe a la presencia de electrones libres en la última capa de los átomos de estos materiales, que, al no estar muy fuertemente unidos al núcleo atómico, pueden migrar al átomo siguiente, generando así una corriente. Es lo que ocurre, por ejemplo, al frotar ciertos materiales. Por su parte, la corriente alterna fue descubierta por el físico, ingeniero, e inventor serbio Nikola Tesla en 1882, fecha en la que diseñó y construyó el primer motor en emplearla para su funcionamiento. Al genio de este ingeniero se debe también el sistema actualmente empleado para la transformación y distribución de esta corriente, cuya primera emisión se dio en 1891 en Colorado, Estados Unidos, dando inicio así a la llamada Guerra de las Corrientes entre el propio Tesla y Thomas Edison, quien a pesar de las obvias ventajas de la corriente alterna defendía el uso de la corriente continua (CC) pues poseía la mayoría de las patentes industriales de esta última. ➢ Circuito eléctrico:
  • 5. 5 • Un circuito eléctrico, es un conjunto de elementos eléctricos y electrónicos, que se conectan a una misma fuente de poder. Estos elementos están dispuestos de tal forma, que la corriente regresa a la fuente, después de recorrerlos. Entre los elementos de un circuito, están, por ejemplo, los resistores, los condensadores, las bobinas, los circuitos integrados y los transistores, entre otros. Los más comunes son los resistores (mal llamados resistencias). Georg Simon Ohm, estudió la circulación de las cargas eléctricas a través de materiales conductores. ➢ Circuito electrónico en serie: • Los elementos de un circuito están conectados en serie cuando sólo hay un camino posible para la corriente que circula a través de ellos. Por lo tanto, si un elemento se desconecta, todo el circuito deja de funcionar. En la gráfica 1, las líneas quebradas representan los resistores. Observe que están numerados y se indican sus valores. S1 es el interruptor que acciona o detiene el funcionamiento del circuito. Además, el símbolo a la izquierda indica que la fuente de energía es una batería de 25 voltios. Para que el circuito funcione, la corriente debe salir de la batería, recorrer los elementos y volver a ella. En este caso, si se retira un resistor, el recorrido no puede completarse. En un circuito en serie, la resistencia total, es la suma de todas las resistencias: Rtotal = R1 + R2 + R3 + R4 … ➢ Circuito eléctrico en paralelo: • Un circuito es paralelo, cuando sus elementos están conectados de tal manera que hay varios caminos posibles para la corriente que circula en él. Por lo tanto, si un elemento se desconecta, el resto del circuito que no depende del elemento
  • 6. 6 desconectado sigue funcionando. En el circuito de la figura 2, los resistores están conectados en paralelo. Observe que, si se retira uno de los resistores, la corriente aún tiene dos caminos posibles a través de los resistores restantes. En un circuito en paralelo, el inverso de la resistencia total es la suma de los inversos de todas las resistencias. ➢ Circuito eléctrico mixto: • Es aquel circuito cuyos elementos están conectados en serie en algunos sectores del circuito y en paralelo en otros. Si en el circuito de la figura 3, se retira el resistor R4 o el resistor R5, el circuito deja de funcionar. Por lo tanto, estos 2 resistores están conectados en serie. Sin embargo, si se retira uno de los resistores R1, R2 o R3, el circuito sigue funcionando a través de los otros dos resistores. Es decir, que estos tres resistores están conectados en paralelo. En conclusión, un circuito es mixto cuando tiene resistores en serie y en paralelo. En la práctica, la mayoría de los circuitos eléctricos y electrónicos con mixtos. Para hallar la resistencia total en un circuito mixto, se calcula el total de las resistencias en serie y el total de las resistencias en paralelo y luego se suman los resultados. En el circuito de la figura 3, la resistencia total es:
  • 7. 7 ➢ Transporte de la corriente eléctrica: • Parte de la red de transporte de energía eléctrica son las llamadas líneas de transporte. Una línea de transporte de energía eléctrica o línea de alta tensión es básicamente el medio físico mediante el cual se realiza la transmisión de la energía eléctrica a grandes distancias. Está constituida tanto por el elemento conductor, usualmente cables de acero, cobre o aluminio, como por sus elementos de soporte, las torres de alta tensión. Generalmente se dice que los conductores «tienen vida propia» debido a que están sujetos a tracciones causadas por la combinación de agentes como el viento, la temperatura del conductor, la temperatura del viento, etc. Existen una gran variedad de torres de transmisión como son conocidas, entre ellas las más importantes y más usadas son las torres de amarre, la cual debe ser mucho más fuertes para soportar las grandes tracciones generadas por los elementos antes mencionados, usadas generalmente cuando es necesario dar un giro con un ángulo determinado para cruzar carreteras, evitar obstáculos, así como también cuando es necesario elevar la línea para subir un cerro o pasar por debajo/encima de una línea existente. Existen también las llamadas torres de suspensión, las cuales no deben soportar peso alguno más que el del propio conductor. Este tipo de torres son usadas para llevar al conductor de un sitio a otro, tomando en cuenta que sea una línea recta, que no se encuentren cruces de líneas u obstáculos. La capacidad de la línea de transmisión afecta al tamaño de estas estructuras principales. Por ejemplo, la estructura de la torre varía directamente según el voltaje requerido y la capacidad de la línea. Las torres pueden ser postes simples de madera para las líneas de transmisión pequeña hasta 46 kilovoltios (kV). Se emplean estructuras de postes de madera en forma de H, para las líneas de 69 a 231 kV. Se utilizan estructuras de acero independientes, de circuito simple, para las líneas de 161 kV o más. Es posible tener líneas de transmisión de hasta 1.000 kV. Al estar estas formadas por estructuras hechas de perfiles de acero, como medio de sustentación del conductor se emplean aisladores de disco o aisladores poliméricos y herrajes para soportarlos. ➢ Términos básicos:
  • 8. 8 • La energía eléctrica es una forma de energía resultante de la diferencia de potencial que existe entre dos puntos y que al conectarse una carga se producirá una corriente, haciendo uso de ella puede generarse energía mecánica, luminosa y térmica entre las más destacables. • Voltaje: Tensión, fuerza electromotriz o diferencia de potencial, es correcto llamarlo con alguno de estos términos, se entiende como el trabajo por unidad de carga eléctrica que ejerce sobre una partícula un campo eléctrico, para lograr moverla entre dos puntos determinados su unidad de medida es el Volt (V). • Corriente: La corriente eléctrica es producto del flujo de electrones que es excitado por el voltaje, y que se transfiere a través de un conductor que otorga baja oposición al flujo de electrones su unidad de medida es el Ampere (A). • Resistencia: Resistencia eléctrica es toda oposición que encuentra la corriente a su paso por un circuito eléctrico cerrado, atenuando o frenando el libre flujo de circulación de las cargas eléctricas o electrones. Cualquier dispositivo o consumidor conectado a un circuito eléctrico representa en sí una carga, resistencia u obstáculo para la circulación de la corriente eléctrica. • Potencia: La potencia eléctrica es la magnitud utilizada para cuantificar el consumo generación de energía eléctrica, potencia es un parámetro que indica la cantidad de energía eléctrica transferida de una fuente generadora a un elemento consumidor por unidad de tiempo. Esto significa que la potencia es la cantidad de energía que se entrega por segundo de una fuente de energía a un consumidor. • Teoría atómica: La electricidad tiene su origen en el movimiento de una pequeña partícula llamada electrón que forma parte del átomo. El átomo es la porción más pequeña de la materia y está compuesto por un núcleo donde se encuentran otras partículas, como los protones (con carga eléctrica positiva) y los neutrones (sin carga). Alrededor del núcleo giran en órbitas los electrones, que tienen carga negativa y hay tantos electrones como protones, por lo que el átomo se encuentra equilibrado eléctricamente. Si un átomo pierde electrones queda electrizado positivamente; si, por el contrario, los adquiere, queda electrizado negativamente. • Corriente eléctrica: Se denomina de este modo al desplazamiento de electrones sobre un cuerpo conductor. Todos los cuerpos tienden a quedar en estado eléctricamente neutro; así, si se ponen en contacto dos cuerpos, uno cargado con exceso de electrones y otro con defecto, se establecerá entre ellos un intercambio de electrones hasta que se igualen eléctricamente. El sentido convencional de la corriente eléctrica es el contrario al del movimiento de los electrones, esto es, de + a -.
  • 9. 9 • Circuito eléctrico: Es el camino a través del cual se desplazan los electrones. El circuito eléctrico es parecido a un circuito hidráulico, ya que puede considerarse como el camino que recorre la corriente (el agua) desde un generador de tensión (también denominado fuente) hacia un dispositivo consumidor o carga. La carga es todo aquello que consume energía para producir trabajo: la carga del circuito puede ser una lámpara, un motor, etc. (en el ejemplo de la ilustración la carga del circuito es una sierra que produce un trabajo). La corriente, al igual que el agua, circula a través de unos canales o tuberías; son los cables conductores y por ellos fluyen los electrones hacia los elementos consumidores. En el circuito hidráulico, la diferencia de niveles creada por la fuente proporciona una presión (tensión en el circuito eléctrico) que provoca la circulación de un caudal de líquido (intensidad); la longitud y la sección del canal ofrecen un freno al paso del caudal (resistencia eléctrica al paso de los electrones). De modo análogo en el circuito eléctrico, la corriente que fluye por un conductor depende de la tensión aplicada a sus extremos y la resistencia que oponga el material conductor; cuanto menor sea la resistencia mejor circulará la corriente. • Magnitudes eléctricas: Con lo expuesto hasta ahora pueden definirse las tres principales unidades eléctricas: la tensión, la intensidad y la resistencia. • Tensión eléctrica (U) o diferencia de potencial: Se denomina tensión eléctrica (o también voltaje) a la fuerza potencial (atracción) que hay entre dos puntos cuando existe entre ellos diferencia en el número de electrones. En los polos de una batería hay una tensión eléctrica y la unidad que mide la tensión es el voltio (V). • Corriente eléctrica (I): Es la cantidad de electrones o intensidad con la que circulan por un conductor, cuando hay una tensión aplicada en sus extremos, se le denomina corriente eléctrica o intensidad. La unidad que mide la intensidad es el amperio (A). • Resistencia eléctrica (R): Los electrones que circulan por un conductor encuentran cierta dificultad a circular libremente, ya que el propio conductor opone una pequeña resistencia; resistencia que depende de la longitud, la sección y el material con que está construido el conductor. La corriente fluirá mejor cuanto mayor sea la sección y menor la longitud. La unidad que mide la resistencia es el ohmio (Ω). • Existen relaciones entre las diferentes magnitudes eléctricas. Así tenemos: • Potencia eléctrica (P): Es la cantidad de trabajo desarrollada en la unidad de tiempo. En un circuito eléctrico es igual al producto de la tensión por la intensidad. Su unidad es el vatio (W). Se mide con un vatímetro. La fórmula es: P=UI
  • 10. 10 • Ley de Ohm: El famoso físico Ohm descubrió experimentalmente la relación que existe entre estas tres magnitudes eléctricas: intensidad, tensión y resistencia, estableciendo una ley que lleva su nombre y que dice así: “En un circuito eléctrico, la intensidad de corriente que lo recorre es directamente proporcional a la tensión aplicada e inversamente proporcional a la resistencia que presenta este”. La fórmula es: I=UR • Energía eléctrica: Es el trabajo desarrollado en un circuito eléctrico durante un tiempo determinado. Viene dada por la fórmula: E=Pt Ws • Efecto Joule: Es el fenómeno por el cual la energía eléctrica se transforma en calor cuando la corriente atraviesa un conductor. Este efecto se produce en todos los aparatos eléctricos (ya que al estar encendidos se calientan) pero existen algunos especialmente diseñados para transformar la energía eléctrica en calor (estufa, plancha, horno, termo de agua…) y que van provistos de una resistencia apropiada para tal fin. A la hora de calcular el calor disipado usaremos la fórmula de la energía en función de la resistencia: E=Q=RI. La unidad de energía en el sistema internacional es el Julio, pero cuando se habla de calor disipado se suele expresar en calorías. Para pasar de julios a calorías se multiplica por 0,24 con lo cual la expresión anterior podemos transformarla para que dé el resultado directamente en calorías: Q=0,24RI2t. Dado que el Julio es una unidad muy pequeña se suele usar como unidad de energía en la práctica el kilovatio-hora (kWh) El instrumento que sirve para medir la energía eléctrica es el contador eléctrico, aparato del que todos disponemos en nuestra vivienda, y que a través de un mecanismo interno va mostrando el consumo de energía eléctrica en kWh. • Así pues, estos serían los principales conceptos sobre electricidad que debéis conocer y tener presentes. Esperamos que os sean de utilidad y hayamos ayudado a clarificarlos aún más si cabe. ➢ La electrónica: • Se llama electrónica a una disciplina técnica y científica, considerada como una rama de la física y como una especialización de la ingeniería, que se dedica al estudio y la producción de sistemas físicos basados en la conducción y el control de un flujo de electrones o de partículas cargadas eléctricamente. Para ello, la electrónica se sirve no solo de ciertos principios teóricos básicos como el electromagnetismo, sino también de la ciencia de los materiales y otras formas de aplicación práctica del conocimiento científico. Sus resultados son de especial
  • 11. 11 interés para otros campos del saber especializado, como la informática o la ingeniería de sistemas. • La electrónica trata con circuitos eléctricos que involucran componentes eléctricos activos como tubos de vacío, transistores, diodos, circuitos integrados, optoelectrónica y sensores, asociados con componentes eléctricos pasivos y tecnologías de interconexión. Conclusiones: ➢ María Cárdenas: • La electricidad y la electrónica son campos fundamentales de la ciencia y la tecnología que tienen un impacto significativo en nuestra vida cotidiana. Para comprender estos campos, es importante tener una base sólida en los fundamentos, como la electricidad, la corriente continua y la corriente alterna, los circuitos eléctricos, el transporte de la corriente eléctrica y la electrónica. ➢ Camila Córdoba: • El transporte de la corriente eléctrica es un componente fundamental de nuestra infraestructura moderna, permitiendo la distribución eficiente de energía eléctrica desde las plantas de generación hasta los hogares, negocios e industrias. Este proceso depende de una red de cables conductor y sistemas de transmisión que deben ser cuidadosamente diseñados y mantenidos para garantizar la entrega segura y confiable de electricidad. A medida que avanzamos hacia un futuro más sostenible, es esencial seguir investigando y desarrollando tecnologías que mejoren la eficiencia y la capacidad de transmisión eléctrica, reduciendo perdidas y promoviendo fuentes de energía más limpias. El transporte de la corriente eléctrica es un pilar de nuestra sociedad moderna y seguirá desempeñando un papel crucial en la evolución de la infraestructura energética. • "La electrónica es una disciplina fascinante que se ocupa de los circuitos y componentes electrónicos para controlar y manipular señales eléctricas pueden encontrarse en una amplia variedad de dispositivos y desempeñan un papel
  • 12. 12 fundamental en nuestra vida cotidiana, desde teléfonos móviles hasta computadoras y electrodomésticos, su constante evolución ha llevado a avances tecnológicos significativos en las última décadas, y sigue siendo un campo de estudio y desarrollo crucial en la actualidad” ➢ Omar David Plaza: • Los ejes temáticos nos proporcionaron una visión general de los principales temas de la electricidad. Aprendimos que la electricidad es el flujo de electrones a través de un conductor, y que hay dos tipos principales de electricidad: corriente continua (CC) y corriente alterna (CA). También aprendimos que los circuitos eléctricos son una serie de componentes conectados entre sí de forma que permiten que la electricidad fluya. ➢ Juliana Muñoz: • Los ejes temáticos que hemos visto nos han dado una introducción a estos dos campos. Hemos aprendido que la electricidad es el flujo de electrones a través de un conductor. Hay dos tipos principales de electricidad: la corriente continua (CC) y la corriente alterna (CA). La CC fluye en una dirección constante, mientras que la CA fluye en una dirección alterna. Los circuitos eléctricos son sistemas que permiten que la corriente eléctrica fluya de un lugar a otro. Los circuitos pueden ser simples o complejos, y pueden tener diferentes configuraciones, como en serie, en paralelo o mixta. Los términos básicos de la electricidad son importantes para entender cómo funciona esta energía. Algunos de los términos más comunes son: voltaje, corriente, resistencia y potencia. • La electricidad y la electrónica son dos campos muy interesantes que están presentes en nuestra vida cotidiana. Gracias a estos campos, podemos disfrutar de una gran variedad de dispositivos, como computadoras, teléfonos celulares, televisores y muchos otros. Me parece importante que los jóvenes aprendamos sobre la electricidad y la electrónica. Estos campos nos permiten entender cómo funcionan nuestros dispositivos y cómo podemos utilizarlos de forma segura. ➢ Sofía Muñoz: • La electricidad y la electrónica son dos campos que están revolucionando el mundo. Gracias a estos campos, podemos disfrutar de una gran variedad de dispositivos y tecnologías que nos hacen la vida más fácil y divertida. En los ejes temáticos que hemos visto, hemos aprendido que la electricidad es el flujo de electrones a través de un conductor. La electrónica es la ciencia que se encarga de estudiar y aplicar los componentes electrónicos, como los transistores y los circuitos integrados. La electricidad y la electrónica están presentes en todas partes. Están en nuestros
  • 13. 13 hogares, en nuestros vehículos, en nuestras oficinas y en nuestras escuelas. Gracias a estos campos, podemos disfrutar de la luz, del calor, del sonido, de las imágenes y de la información. Me parece increíble que la electricidad y la electrónica nos permitan hacer cosas que hace unos años eran imposibles. Gracias a estos campos, podemos comunicarnos con personas de todo el mundo, aprender cosas nuevas y divertirnos de maneras que antes no podíamos imaginar. Creo que es importante que los jóvenes aprendamos sobre la electricidad y la electrónica. Estos campos son el futuro, y nos permitirán crear un mundo mejor. Informe del equipo: Monitora: María Isabel Cárdenas Colorado. Relatora: Juliana Muñoz Gutiérrez. Vigía del tiempo: Sofía Muñoz Gutiérrez. Periodista: Camila Córdoba Torres. Encargada de materiales: Camila Córdoba Torres. Encargado del aseo: Omar David Plaza. Evidencia: Referencias: https://icaen.gencat.cat/es/energia/formes/electricitat/que_es/index.html https://concepto.de/corriente-continua/#ixzz8Gd4iv6jb https://es.wikipedia.org/wiki/Transmisi%C3%B3n_de_energ%C3%ADa_el%C3% A9ctrica https://www.ms-ingenieria.com.mx/capacitacion-y-normativas/conceptos-basicos- de-electricidad/