La Electricidad

La electricidad es un conjunto de fenómenos producidos por el movimiento e interacción entre las cargas eléctricas positivas y negativas que producen los objetos.

La energía eléctrica que nosotros producimos se produce mediante los circuitos eléctricos. Estos son un conjunto de elementos que operan de forma coordinada para crear la energía.

Principales Fuentes de Energia

Energía Hidráulica: La energía hidráulica se genera utilizando el agua. Este proceso se hace utilizando lugares como represas donde el agua entra por una tubería que hace que una turbina ruede y genere la energía. La planta de Guatape es un buen ejemplo de una central hidroeléctrica.

Energías con combustible fósil: Este es el tipo de generación de energía mas común desde la revolución industrial. Esta utiliza combustibles como carbón, gas natural, y petroleo. Estos se usan en las centrales termoeléctricas para hacer girar una turbina con el calor generado y hacer energía.

Energía eólica: Este tipo de energía se genera utilizando el aire, el cual mueve aspas grandes las cuales hacen mover un generador adentro de ellas y así generan la energía.

 

 

Energía Solar: Este es una las mas limpias y viables que existen en este momento. Para ello se utilizan los paneles solares los cuales convierten la luz emitida por el sol en energía. Es muy común que algunas casas tengan paneles solares en los techos de suis casas para si poder generar energía 'gratis'.

Energía Nuclear: Esta energía se genera utilizando materiales como uranio y plutonio. Estos se calientan hasta un punto en que generan calor y con este mueven unas turbinas que generan la electricidad. La energía nuclear se considera la mas poderosa por que genera grandes cantidades de energía por mucho tiempo ya que estos materiales demoran un poco de tiempo para dejar de generar energía.

Circuitos Eléctricos

 

 Un circuito eléctrico es un conjunto de elementos que cuando están conectados, pueden transportan energía eléctrica.

 

Los elementos de un circuito son los siguientes: 

 

Generador: Son lo que produce y mantiene la energía en el circuito. Generalmente son cosas como baterías en los circuitos mas básicos.

 

Conductores: Es el medio en el cual la corriente eléctrica se mueve desde el generador hacia otra parte del circuito. Este transfiere la energía positiva y negativa.

 

Receptores: Son elementos que transforman la energía que llega de otro modo y las transforma a energía eléctrica. Como las lamparas que transforman la energía eléctrica en luz.

 

Switch: Este elemento es el que permite controlar el flujo de energía por un circuito, con esto se puede elegir cuando la energía se genere y cuando no se necesite.

 

Elementos de protección: Es la parte que protegen el circuito de el exterior para evitar problemas como si alguien se llegara a electrocutar o evita que los materiales se dañen tan rápido.

 

Tipos de Circuitos Electricos

Circuito de 1 receptor: Son aquellos circuitos en los que solo se conecta un receptor como una lampara, un motor, etc. Este tipo de circuito son muy comunes en cosas básicas y que no necesiten de cosas extra.

 

Características: La carga de energía siempre sera la misma, desde la batería hasta el receptor, y la única resistencia sera la del receptor por sus componentes.

Circuito en Serie: En un circuito en el cual hay mas de un receptor los cuales están conectados uno seguido del otros y esto hace que las resistencias y la energía fluya igual.

 

Características: Las resistencias son las sumas de los receptores, lo mismo con la tensión del circuito. Si el primer receptor de la seria es desconectado, el circuito dejara de funcionar y todos los receptores dejaran de funcionar.

Circuito en Paralelo: Son en los que los receptores que se le conecta la energía por  una lado y la salida por el otro para lograr que estos funcionen por separados.

 

Características: Todos los receptores tiene la misma tensión que la de el generador. Si se quitan uno de los receptores, los demás seguirán funcionando.

Circuito Mixto: Estos circuitos son una combinación entre el circuito en paralelo y el circuito en serie. Este debe tener mas de dos receptores para que sea considerado mixto.

Circuitos de Corriente Alterna: Estos circuitos puede tener la misma forma que los mixtos, en seria o paralelo pero utilizan una menera diferente de funcionar.

 

Los tipos de este circuito son: 

- Circuitos Resistivos

- Circuitos Inductivos

- Circuitos Capacitivos

Símbolos de las Partes de un Circuito

Toda la información presente puede ser obtenida en esta pagina.

Cable conductor: Elemento que conduce la corriente eléctrica y puede ser de diversos materiales metálicos.

Interruptor: Es un objeto utilizado para interrumpir el flujo de electricidad por el cable.

Pila: Un objeto que almacena energía utilizada para el circuito. Normalmente las pilas no se pueden recargar por que sino son baterías.

Baterías: Objeto que se utiliza como las pilas pero a diferencia de ellas, se pueden recargar y seguir utilizando por mucho tiempo.

Bombilla: Resistor que transforma la energía eléctrica en energía lumínica.

Amperimetro: Instrumento para medir la intensidad de la electricidad.

Voltimetro: Instrumento para medir el voltaje

Capacitador: Parte del circuito que se utiliza para almacenar energiza de una corriente.

Resistor: Diseñado para poner una resistencia eléctrica entre dos puntos del circuito

Elemento termoeléctrico: Elemento utilizado para remover o cambiar la temperatura de una parte del circuito.

Resistencia Térmica: Componente eléctrico de dos terminales que permite la circulación de la corriente a través de el un solo sentido.

Inductancia: Es una medida de la oposición a un cambio de corriente en un inductor o lugar que almacena energía en un campo magnético

Fuente de corriente alterna: Es una corriente eléctrica en la que la magnitud y el sentido varían científicamente.

Motor: Objeto utilizado para generar energía eléctrica, mecánica o otras a base de combustible.

Toma a tierra: Conector de corriente el cual se conecta desde el conductor hacia la tierra para evitar problemas con al energía y tener mejor seguridad.

 

 

Ley de Ohm

La ley de Ohm es una de las leyes fundamentales de la electrodinamica. Esta ley esta siempre presente en un circuito 

electronico.

 

El creador de la ley el Señor Ohm dice:

"El flujo de corriente en ampere que circula por un circuito electrico cerrado, es directamente proporcional a la tension

o voltaje aplicado, e inversamente proporcional a la resistencia de la carga que se tiene conectada."

 

Intensidad(I): La intensidad de corriente electrica es la cantidad de electricidad o carga electrica 

que circula por un circuito en u tiempo.

 

Resistencia: La resistencia eléctrica es la oposición que  encuentra la corriente 

eléctrica para recorrerla. Esta se representa con la letra griega omega Ω.

 

Voltaje: El volataje es la capacidad fisica que tiene un circuito electrico. Esto significa que 

mueve mas electrones en el conductor.

 

Formula: 

 

I(Intensidad)=V(Volteos)/R(Resistencia en Ohms)

 

Esta formula tambien se puede alterar dependiendo de lo que se necesite:

 

V=I(Intesidad)·R(Resistencia en Ohms)

 

R(Resistencia)=V(Voltaje)/I(Intensidad)

 

 

Mas información puede ser obtenida aqui, y aqui.

 

 

 

 

Ley Watt

La ley de Watt o potencia eléctrica es el porcentaje en el cual la energía se convierte en otra forma de energía. Su unidad de medida es es el watt (W)

 

Por esto, la ecuacion para calcular la potencia es multiplicar la corriente por el voltaje:

 

Potencia(W) = corriente(A) x voltaje(V)

 

Potencia: La rapidez o la velocidad con la que la energía eléctrica asume otra forma. En otras palabras es el la velocidad con la cual la energía puede realizar un trabajo en cierto tiempo.

Ejercicios de Aplicación

1. La lavadora de tu casa utiliza alrededor de 100 volteos con una resistencia de 50 Ohm. ¿Cual es la intensidad de la corriente?

 

Tenemos los siguientes valores:

 

V= 100

R= 50 Ohms

I= ?

 

Para esto utilizaremos la formula de la ley de ohm:

 

I=V/R que queda I=100/50= 2 Amps de corriente

 

2. Sebastian decidió comprar una batería de 7200mAh, esta puede recibir un total de 5 volteos a una intensidad de 1 Ampereo. ¿Cual es la resistencia de este?

 

Tenemos los siguientes valores: 

V= 5 Volteos

I=1 Ampereo

R=? 

 

Utilizamos la formula de ley de ohm para encontrar la resistencia:

 

R= V/I que queda R=5/1= 5 Ohms de Resistencia

 

3. Se quiere calcular el voltaje que hay entre dos partes del circuito que utiliza, en este atraviesa una corriente de 4 amperes y tiene una resistencia de 10 Ohm's.

 

Tenemos los siguientes valores:

R=?

I= 4A

R= 10 Ohms

 

Utilizamos la formula de Ohm para encontrar el voltaje:

 

V= I x R

 

V= 4 x 10 

 

V= 40 volteos

 

4. Un motor eléctrico utiliza 140 volteos a una corriente de 4 ampereos. ¿Cual es la potencia del motor?

 

Tenemos: 

V= 140

I= 4A

P=?

 

Utilizaremos la ecuación de la ley de watt:

 

P=V x I

 

P= 140 x 4 = 560 W de potencia

 

5. ¿Cual es el voltaje de un circuito que utiliza 4 W de potencia a una corriente de 150 mAmps?

 

Tenemos: 

V= ?

I= 150mAmps

P= 4 W 

 

Primero debemos pasar la corriente de mAmps a Amps de la siguiente forma:

1A = 1000mAmps

150 = 0.15 A

 

Ahora utilizamos la ecuación de ley de watt para encontrar el voltaje:

 

V=P/I

 

V = 4 / 0.15 = 26.6 V