Conceptos Fundamentales de Electricidad y Electromagnetismo: Componentes y Aplicaciones
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Magnitudes Eléctricas Básicas
Un circuito eléctrico es el camino cerrado por el cual circulan las cargas eléctricas. Se compone de tres magnitudes fundamentales:
- Intensidad eléctrica: Cantidad de cargas eléctricas que circulan por un conductor. Se mide en amperios (A).
- Tensión eléctrica: Es el trabajo necesario para desplazar las cargas eléctricas de un terminal del generador a otro. Se mide en voltios (V).
- Resistencia eléctrica: Es la dificultad que ofrecen los materiales al paso de la corriente eléctrica. Se mide en ohmios (Ω). La resistencia depende de la naturaleza de los materiales y de sus dimensiones.
Ley de Ohm
La ley de Ohm establece que la intensidad de la corriente eléctrica que circula por un circuito es directamente proporcional a la tensión aplicada e inversamente proporcional a la resistencia del circuito.
Intensidad (I) = Tensión (V) / Resistencia (R)
Potencia y Energía Eléctricas
La potencia eléctrica es la capacidad que tiene un receptor para transformar energía en un tiempo determinado.
Potencia (P) = Voltios (V) x Amperios (A)
La energía eléctrica es el producto de la potencia de un aparato por el tiempo que está en funcionamiento.
E (1 vatio x hora) = P (1 vatio) x t (1 hora)
Magnetismo
- Imanes: Materiales magnéticos.
- Magnetismo: Fuerza invisible que ejercen sobre otros materiales.
- Campo magnético: La zona cercana al imán en la que actúa la fuerza invisible que este emite.
Electromagnetismo
El electromagnetismo surge de la unión de la electricidad y el magnetismo. Estudia la acción de la corriente eléctrica sobre los imanes. Se produce con dos fenómenos:
- Creación de un campo magnético a partir de una corriente eléctrica.
- Creación de una corriente eléctrica a partir del desplazamiento de un campo magnético.
El Motor Eléctrico
El motor eléctrico es una máquina que transforma la energía eléctrica en energía mecánica al girar el eje del motor. Sus partes principales son:
- Estátor: Es la parte fija. Tiene forma de cilindro y en él se encuentran los imanes.
- Rotor: Es la parte móvil. Tiene forma de cilindro con unas ranuras en las que se enrollan hilos de cobre.
- Escobillas de grafito: Hacen llegar la corriente al rotor resbalando sobre un colector.
Dinamos o Alternadores
Las dinamos o alternadores son máquinas que transforman energía mecánica en eléctrica.
El Relé
El relé es un elemento electromagnético que sirve para abrir y cerrar circuitos eléctricos. Se compone básicamente de una bobina y contactos.
Las Resistencias Eléctricas
- Resistencias cerámicas: Su finalidad es la de limitar la corriente que circula por un circuito, así como dividir la tensión a través del mismo. Los valores son fijos y para diferenciarlos se utiliza un código de colores.
- Resistencias variables: Regulan la corriente eléctrica.
- Resistencias dependientes de la luz (LDR): Su valor cambia en función de la luz que incide sobre ella. Cuando aumenta la cantidad de luz, disminuye su valor.
- Resistencias variables con la temperatura: El valor cambia según la temperatura a la que son sometidos. Hay dos tipos:
- NTC: La resistencia disminuye cuando aumenta la temperatura.
- PTC: La resistencia aumenta cuando aumenta la temperatura.