Electricidad
La electricidad, o corriente continua, es el desplazamiento de electrones desde una carga negativa hacia una carga positiva en el exterior.
Estructura del Átomo
El átomo está constituido por el núcleo, su parte central, donde se encuentran los protones y neutrones. Alrededor del núcleo, los electrones se encuentran en continuo movimiento.
- Protones: Poseen masa y carga positiva.
- Neutrones: Carecen de masa y carga.
- Electrones: No tienen masa y poseen carga negativa.
Tabla Periódica de los Elementos
La tabla periódica organiza los elementos según:
- Número de protones: Indicado por el número atómico, que determina el orden de los elementos.
- Filas o periodos: Se distinguen por el número de capas que ocupan sus electrones.
- Columnas o grupos: Se caracterizan por propiedades similares al presentar el mismo número de electrones en su capa externa.
Clasificación de los Materiales
Los materiales se clasifican en:
- Conductores: Permiten el paso de la corriente eléctrica con facilidad.
- Aislantes: Dificultan o impiden el paso de la corriente eléctrica.
- Semiconductores: Presentan propiedades intermedias entre conductores y aislantes.
Tipos de Corriente
Existen dos tipos principales de corriente:
- Corriente Continua (CC): La carga en un extremo del hilo conductor es siempre positiva (ej. pila).
- Corriente Alterna (CA): Los extremos del cable conductor cambian sus cargas eléctricas muy rápidamente.
Magnitudes Eléctricas
- Intensidad: Es la velocidad a la que se desplazan los electrones a través del hilo conductor.
- Voltaje: Es la magnitud que mantiene la diferencia de cargas entre dos puntos de un circuito.
- Resistencia: Mide la dificultad que opone un material al paso de la corriente eléctrica.
Resistencia de un Hilo Conductor
La resistencia de un hilo conductor al paso de la corriente depende de tres factores:
- Material del conductor.
- Longitud.
- Sección (grosor).
Potencia Eléctrica
La potencia eléctrica es el trabajo efectuado al desplazar las cargas eléctricas por unidad de tiempo.
El Efecto Joule
En todo hilo conductor se produce calor debido al paso de la corriente, conocido como efecto Joule.
Condensador
La característica fundamental de un condensador es la capacidad, que indica la cantidad de electricidad que es capaz de almacenar.
Resistencias
- Resistencias Fijas: Su valor se mantiene estable, a pesar del efecto Joule.
- Resistencias Variables:
- Potenciómetros y Reóstatos: Dispositivos que regulan el valor de la resistencia.
- PTC (Coeficiente de Temperatura Positivo): A mayor temperatura, aumenta el valor de la resistencia.
- NTC (Coeficiente de Temperatura Negativo): Al aumentar la temperatura, disminuye el valor de la resistencia.
- VDR (Varistor): Resistencias cuyo valor depende del voltaje al que estén sometidas.
- LDR y LRD (Resistencia Dependiente de la Luz): Resistencias cuyo valor depende de la luz que incide sobre ellas.
Magnetismo
Imanes
Un imán es un material que atrae a otros materiales con alto contenido en hierro.
Polos Magnéticos
Los polos magnéticos (Norte y Sur) son los puntos donde el imán ejerce mayor fuerza. Los polos del mismo signo se repelen y los de signo contrario se atraen.
Campo Magnético
El campo magnético es el espacio hasta donde alcanza la fuerza de un imán.
Permeabilidad Magnética
La permeabilidad magnética estudia la variación de la trayectoria de las líneas de un campo magnético producida por los materiales en su interior:
- Ferromagnéticos: Concentran sus líneas de fuerza, aumentando el magnetismo del imán (ej. hierro, acero).
- Paramagnéticos: No alteran la trayectoria de las líneas de fuerza ni el magnetismo del imán (ej. aluminio, estaño).
- Diamagnéticos: Repelen las líneas de fuerza, disminuyendo el magnetismo del imán (ej. cobre, mercurio, oro).
Inducción Magnética
La inducción magnética es el fenómeno por el cual un material ferromagnético queda imantado por el simple hecho de estar en contacto con un imán.
Electromagnetismo
Siempre que pasa electricidad a través de un hilo conductor se crea un campo magnético.
Campo Magnético Creado en un Hilo Conductor
Cuando circula una intensidad a través de un hilo conductor, se crea un campo magnético representado por líneas de fuerza circulares y concéntricas respecto al hilo.
Campo Magnético Creado en una Espira
Una espira es un hilo conductor con forma circular. Al pasar electricidad a través de ella, se produce un campo magnético. Si la corriente fluye en el sentido de las agujas del reloj, el polo magnético generado es el Sur; si fluye en sentido contrario, es el Norte.
Campo Magnético Creado en un Solenoide
Un solenoide es un hilo conductor formado por varias espiras.
Componentes Electromagnéticos
- Electroimán: Es un solenoide con un material ferromagnético en su interior.
- Bobina: Es un solenoide cuyo hilo conductor está recubierto por un barniz aislante y enrollado sobre un cilindro de material ferromagnético en varias capas.
- Relé: Componente electromagnético que consta de una bobina y un interruptor, utilizado en diversos circuitos eléctricos del automóvil.