Electricidad básica

QUÉ ES LA ELECTRICIDAD
La materia está formada por átomos que, a su vez, están constituidos por distintas partÃ-culas diminutas.
Algunas de ellas (los protones y los electrones) tienen una propiedad especial llamada carga eléctrica.
Cuando las cargas eléctricas circulan por un conductor, existe una corriente eléctrica.
La palabra electricidad procede del vocablo griego electrón, que significa ámbar. Si frotas un trozo de
ámbar, o más fácil, un bolÃ-grafo con un trapo, podrás levantar con él pequeños trocitos de papel,
que se le quedan pegados.
CARGA ELÉCTRICA
La carga eléctrica es una propiedad que tienen todos los cuerpos. Existen dos tipos de cargas
eléctricas: negativas y positivas.
Las cargas de distinto signo se atraen. Las cargas del mismo signo se repelen; por eso, si frotamos contra
un mismo jersey dos globos inflados y los ponemos muy próximos sobre una mesa, veremos cómo se
separan.
La cantidad de carga eléctrica se mide en una unidad llamada culombio, cuyo sÃ-mbolo es C.
La fuerza con que dos cuerpos cargados con cargas de distinto o del mismo signo se atraen o se
repelen, depende de las cargas y de la distancia que separa a ambos cuerpos. A esta relación la conocemos en
FÃ-sica como ley de Coulomb.
LA CORRIENTE ELÉCTRICA
Cuando ponemos en contacto dos cuerpos que tienen cargas de distinto signo, como estas se atraen, se
produce un flujo de cargas de uno a otro cuerpo. A este flujo lo llamamos corriente eléctrica.
Los metales son buenos conductores, mientras que la madera, el plástico o el vidrio no, y se llaman por ello
aislantes.
Se llama resistencia a la mayor o menor dificultad que presenta un cuerpo al paso de la corriente
eléctrica. La medimos en una unidad llamada ohmio, cuyo sÃ-mbolo es la letra griega Ω.
He aquÃ- un cuadro con los materiales mejor conductores y los más aislantes:
Buenos conductores
− Plata
Malos conductores
− Madera
− Cobre
− Vidrio
− Oro
− Ãmbar
− Aluminio
− Cuarzo
− Wolframio
− Plásticos
− Hierrro
− Goma
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LOS CIRCUITOS ELÉCTRICOS
La corriente eléctrica puede circular por distintos elementos: cables, interruptores, lámparas, etc. Estos
componentes forman los circuitos eléctricos. En un circuito cerrado se produce un movimiento continuo de
cargas eléctricas que transportan energÃ-a.
Para formar un circuito eléctrico es necesario:
− Operadores que producen la corriente eléctrica o generadores, como una pila.
− Operadores que conducen la corriente eléctrica. Básicamente son los hilos conductores.
− Operadores que transforman la corriente eléctrica. Producen calor, luz, movimiento, etc.
− Operadores que controlan el paso de la corriente eléctrica. Permiten el paso de la corriente
eléctrica por el circuito, como, por ejemplo, los interruptores.
− Operadores que protegen a los receptores. Los fusibles son elementos que protegen a los aparatos cuando
hay subidas inesperadas de tensión.
No obstante, estos son los sÃ-mbolos empleados para los componentes del circuito eléctrico:
TIPOS DE CIRCUITOS
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La manera más simple de conectar componentes eléctricos es disponerlos de forma lineal, uno detrás del
otro. Este tipo de circuito se denomina circuito en serie, como el que aparece a la izquierda de la ilustración.
Si una de las bombillas del circuito deja de funcionar, la otra también lo hará debido a que se interrumpe
el paso de corriente por el circuito. Otra manera de conectarlo serÃ-a que cada bombilla tuviera su propio
suministro eléctrico, de forma totalmente independiente, y asÃ-, si una de ellas se funde, la otra puede
continuar funcionando. Este circuito se denomina circuito en paralelo, y se muestra a la derecha de la
ilustración.
En la conexión en serie, las caracterÃ-sticas son las siguientes:
− Las bombillas se reparten el voltaje de la pila entre ellas.
− Si se funde una bombilla, la desconectamos, las demás dejan de lucir.
En la conexión en paralelo, las caracterÃ-sticas son las siguientes:
− Todas las bombillas disponen del mismo voltaje de la pila.
− Si se funde una bombilla, o la desconectamos, las demás siguen luciendo.
NORMAS DE SEGURIDAD DE LA MANIPULACIÓN DE ELECTRICIDAD
La manipulación de circuitos eléctricos debe realizarse siempre con precaución, aunque no con miedo.
− Las personas sin conocimientos de electricidad deben evitar la manipulación de circuitos. En caso de
necesidad hay que demandar la ayuda de alguien más entendido.
− No tocar un hilo conductor si no estamos seguros de que no circula corriente eléctrica por él. Y antes
de manipular algún cable, enchufe, etc., desconectar la corriente y estar calzado.
− Señalizar adecuadamente los cables o contactos que puedan representar peligro por su situación, estado,
etc. Y si es posible, reparar la averÃ-a y sustituir el elemento dañado.
− Revisar los cables, enchufes, etc., de manera periódica para subsanar los posibles deterioros.
− No mojar los aparatos eléctricos bajo ningún concepto. Situarlos alejados de humedades.
− No sobrecargar los enchufes conectando muchos aparatos en una misma toma.
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EFECTOS DE LA CORRIENTE ELÉCTRICA
La corriente eléctrica produce distintos efectos a su paso por los cuerpos:
− Efecto calorÃ-fico. Los hilos conductores que calientan al pasar por ellos la corriente eléctrica. Este
efecto se aprovecha en radiadores, cocinas eléctricas y, en general, en todos los electrodomésticos
utilizados como sistemas de calefacción.
− Efecto quÃ-mico. La corriente eléctrica puede incluir cambios quÃ-micos en las sustancias. Esto se
aprovecha, que produce electricidad a partir de cambios quÃ-micos.
− Efecto luminoso. En una lámpara fluorescente, el paso de corriente produce luz.
− Efecto magnético. Es el más importante desde el punto de vista tecnológico. Una corriente eléctrica
tiene efectos magnéticos (es capaz de atraer o repeler o un imán).
TIPOS DE CENTRALES ELÉCTRICAS
− Centrales hidroeléctricas. Producen electricidad a partir de la energÃ-a mecánica del agua almacenada
en un embalse.
− Centrales térmicas. Producen electricidad a partir de la energÃ-a quÃ-mica almacenada en un
combustible (petróleo, carbón o combustible nucleares) o a partir de la luz solar.
− Centrales solares fotovoltaicas. Transforman en energÃ-a eléctrica la energÃ-a luminosa procedente del
Sol.
− Centrales eólicas. Producen electricidad a partir de la energÃ-a del viento.
Otras centrales menos empleadas son las centrales mareomotrices o las geotérmicas que aprovechan la
energÃ-a de las mareas o el calor del interior de la Tierra.
EL CONSUMO DE ENERGÃA ELÉCTRICA
La cantidad de energÃ-a que consume un aparato eléctrico depende de dos magnitudes:
− La potencia eléctrica del aparato. Los hornos, radiadores, planchas y aparatos de aire acondicionado
tienen una potencia elevada. Los aparatos electrónicos tienen una potencia reducida. Doble potencia implica
doble consumo.
− El tiempo que permanece funcionando. Doble de tiempo implica doble consumo.
LA DISTRIBUCIÓN DE ENERGÃA ELÉCTRICA EN CASA
Los elementos principales son los siguientes:
− El suministro de energÃ-a eléctrica llega a las viviendas mediante un cable llamado acometida. Este
cable está conectado al contador, que puede situarse en cada vivienda o bien en un cuarto de contadores que
reúne todos los contadores de las viviendas de un edificio.
− Un cable conecta el contador con el cuadro eléctrico situado en la entrada de la vivienda. En él se
encuentra el interruptor general automático, que corta la corriente se la intensidad es muy elevada o si se
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produce un cortocircuito.
− Otro elemento de seguridad es el diferencial, que corta la corriente en caso de que se produzcan accidentes
al tocar cables pelados, etc.
− Desde el cuadro parten distintos cables que recorren las estancias de la casa y conducen la electricidad hasta
los puntos de luz y los enchufes.
EL RELÉ
El relé es un operador eléctrico cuyo funcionamiento se basa en un electroimán. Puede emplearse como
interruptor o como conmutador, y a menudo se utiliza para poner en funcionamiento o detener un segundo
circuito.
PRODUCCIÓN DE MOVIMIENTO A PARTIR DE LA ELECTRICIDAD: EL MOTOR
ELÉCTRICO
Un motor eléctrico es una máquina que produce movimiento a partir de una corriente eléctrica.
Los motores eléctricos son las piezas clave que permiten el desplazamiento de una máquina eléctrica.
Pero también se emplean motores eléctricos en otras máquinas cuy objetivo principal no el
movimiento. AsÃ-, en un ordenador debe existir un motor eléctrico que permita el movimiento de la
bandeja para extraer los discos compactos.
Aunque existen distintos tipos de motores en función de la potencia eléctrica que se necesite, un motor
tÃ-pico tiene los siguientes componentes:
− Una bobina (generalmente de cobre) arrollada en torno a un trozo de hierro (núcleo de hierro).
− Un imán necesario para producir el giro cuando pasa la corriente eléctrica por la bobina.
− Una armadura que soporta el imán.
− Delgas y escobillas que completan el circuito eléctrico.
GENERACIÓN DE CORRIENTE ELÉCTRICA
La dinamo es una máquina que transforma la energÃ-a mecánica en energÃ-a eléctrica; es decir, permite
obtener electricidad a partir de un movimiento. Es la máquina que proporciona la corriente eléctrica que
alimenta los faros de una bicicleta.
La dinamo es un generador electromagnético cuyo funcionamiento es parecido al de un motor eléctrico.
Pero en este caso se suministra movimiento y la dinamo proporciona corriente eléctrica. Cuando gira la
bobina bajo la influencia de los imanes, se induce en ella una corriente eléctrica. En una bicicleta, por
ejemplo, el giro de las ruedas arrastra a la bobina de la dinamo.
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