SÍNTESIS DE SABERES DE EL TEMA 1.4: ELECTROTECNIA

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SÍNTESIS DE SABERES DE EL TEMA 1.4: ELECTROTECNIA

Mensaje por PEDROFLORES el Dom Oct 09, 2016 10:34 pm


SÍNTESIS DE SABERES DE EL TEMA 1.4: ELECTROTECNIA

La Electrotecnia es la aplicación práctica de la electricidad y también del magnetismo, así son muchos de los cuadros de control que se encuentran en la industria. Por ejemplo, en un cuadro eléctrico de control clásico de un ascensor se encuentran componentes eléctricos tales como pulsadores, detectores finales de carrera, contactores, fusibles, motores trifásicos.

En principio, se puede decir que la electricidad es un tipo de energía, y como tal, capaz de realizar trabajo. Ejemplo de sus aplicaciones prácticas son los motores, calefactores, lámparas, entre otros.

La fuerza de origen magnético (generada por cuerpos magnetizados) actúa sobre ciertos tipos de materiales (los denominados ferromagnéticos), lo cuales pueden ser influidos por dicha fuerza.

Se puede decir que los principios eléctricos se encuentran en todos los tipos de materia, ya que ésta se forma por moléculas que a su vez están formadas por átomos, y en el átomo se encuentra la partícula fundamental de la electricidad: el Electrón.

Los electrones son las partículas elementales de la electricidad, la mínima expresión de carga eléctrica (negativa), y lo que da lugar a la corriente eléctrica y de todas sus manifestaciones.

Si los átomos reciben electrones, también dejan de ser neutros, ya que adquieren carga negativa, puesto que pasan a tener más electrones que protones.

En general, también se denominan iones a los átomos que dejan de ser neutros, bien porque pierden o ganan electrones. Así, se denomina ion positivo a los átomos con carga + (han perdido electrones), y ion negativo a los átomos con carga negativa (han ganado electrones).

Campo eléctrico:

Las cargas eléctricas dan lugar también a lo que se conoce por campo eléctrico, lo cual se puede manifestar experimentalmente. Digamos, que es una fuerza similar a la magnética, invisible, de acción a distancia, y que puede ser de atracción o repulsión. Se puede decir que existe una fuerza de campo eléctrico en un cierto punto del espacio, si en dicho punto se ejerce fuerza sobre cualquier otro tipo de carga. Así, la situación de un cuerpo cargado eléctricamente puede ejercer cierta fuerza sobre otras cargas situadas a su alrededor, y en cierta región del espacio se dice que existe un campo eléctrico.

La Ley de Coulomb viene a decir que la fuerza (F) ejercida entre dos cargas eléctricas, q1 y q2, es directamente proporcional a su producto e inversamente proporcional a su distancia de separación.


Como se comprende, es similar a la fuerza de gravitación universal de Newton. A mayor distancia de separación, menos influencia existe entre las cargas y menor es la fuerza (de atracción o repulsión


La corriente eléctrica aparece como consecuencia del movimiento de electrones, y se puede definir de la siguiente manera:

Corriente eléctrica, es la circulación ordenada de electrones a través de un conductor (a causa de una fuerza de atracción).

En base a un símil hidráulico, la corriente equivale al líquido, agua, que circula por una tubería; y el conductor de electricidad, un cable de cobre, equivale, por tanto, a la tubería por la cual circula el agua.

Como ya debe saberse, el causante de que pueda existir una corriente eléctrica a través de un conductor se debe a la posibilidad de que los electrones periféricos de sus átomos puedan dejar el átomo debido a alguna influencia externa. Y la facilidad para que esto ocurra depende de lo alejado del núcleo que estén los electrones periféricos, ya que la fuerza de atracción que ejerce el núcleo (carga positiva) sobre ellos es así menor.

Se puede resumir, que los materiales son mejores conductores de la electricidad cuanto menos electrones periféricos tengan sus átomos y más alejados se encuentren del núcleo; en general, los que tienen muchos electrones libres. La facilidad de movimiento de dichas partículas, ya con un cierto movimiento desordenado en estado normal, puede controlarse y lograr que adquieran una circulación ordenada, en un determinada dirección (corriente eléctrica) aplicando una fuerza externa de carácter eléctrico.
En general, todos los metales son más o buenos conductores de electricidad, siendo los mejores la plata seguida del cobre.

Se entiende por materiales aislantes de la electricidad, aquellos que, debido a su estructura atómica, no dan lugar a una circulación ordenada de electrones.
También se puede decir que este tipo de materiales oponen una muy alta oposición al paso de la corriente (adelantando así el concepto de resistividad).

Para que exista una corriente eléctrica se precisa de algo que fuerce a que los electrones circulen ordenadamente; una fuerza de origen eléctrica, denominada fuerza electromotriz (f.e.m.), cuya unidad es el voltio. Pila, batería, alternador, célula solar fotovoltaica, son ejemplo de fuerza electromotriz.
En los generadores de electricidad, como consecuencia de algún tipo de proceso, se produce en su interior lo que se llama una f.e.m., lo cual se puede definir de la siguiente manera:

Fuerza electromotriz (f.e.m.): es la fuerza que obliga a moverse a los electrones (dentro del generador), y que tiene por efecto producir una tensión eléctrica.
Y la tensión eléctrica, que se expresa en voltios, es: la fuerza que hace que los electrones se muevan ordenadamente en una cierta dirección a través de las líneas de conductoras (circuito), o sea, lo que hace que aparezca una corriente eléctrica.

La intensidad de corriente es un concepto que relaciona la cantidad de carga eléctrica y el tiempo, y se puede definir de la siguiente manera:
Intensidad eléctrica: Es la cantidad de carga eléctrica que circula por un conductores en la unidad de tiempo.

Siguiendo con el símil hidráulico, la intensidad eléctrica es similar al caudal (cantidad de agua que pasa por la tubería en la unidad de tiempo).

Todos los circuitos eléctricos disponen de una serie de componentes básicos, de manera que se obtenga el paso de una corriente eléctrica a través del dispositivo de salida que se necesite. En principio, para que exista una circulación de corriente eléctrica
.
Físicamente, se sabe que el sentido de la corriente eléctrica va de negativo () a positivo (+); o sea, el flujo de electrones parte del polo negativo del generador y se dirige, a través de las líneas de conducción, hacia el polo positivo del generador (por dentro del generador, el flujo electrónico circula desde el polo positivo al negativo).

Existe también lo que se conoce por sentido convencional de la corriente, que va al revés del sentido real; o sea, de positivo (+) a negativo ()

Otras cuestiones relacionadas con el sentido de circulación de la corriente, son los conceptos de corriente continua (c.c.) y corriente alterna (c.a.).
Existe corriente continua cuando el flujo de electrones circula siempre en el mismo sentido, y en este caso aparece el concepto de polaridad [polo positivo (+) y polo negativo ()]. Es el tipo de corriente que se obtiene por medio de las pilas, batería, célula solar fotovoltaica.

Existe también la denominada corriente alterna: Existe corriente alterna cuando el sentido se va invirtiendo constantemente en función del tiempo. Es como, por ejemplo, si fuéramos invirtiendo rápidamente la polaridad de la pila en una linterna; la bombilla recibiría corriente alterna, a veces un terminal de la bombilla se conectaría al polo + y otras veces al polo -, y también se encendería.

Es precisamente corriente alterna la que disponemos en la red eléctrica; todos los aparatos eléctricos y electrónicos que conectamos a la red, reciben corriente alterna.

PEDROFLORES

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