La electricidad es
el conjunto de fenómenos físicos relacionados con la presencia y flujo
descargas.
Las cargas eléctricas
producen campos electromagnéticos que interaccionan con otras cargas. La
electricidad se manifiesta en varios fenómenos:
Carga
eléctrica: una propiedad de algunas partículas
subatómicas, que determina su interacción electromagnética. La materia
eléctricamente cargada produce y es influida por los campos electromagnéticos.
Corriente
eléctrica: un flujo o desplazamiento de partículas cargadas
eléctricamente; se mide en amperios.
Campo
eléctrico: un tipo de campo electromagnético producido por
una carga eléctrica incluso cuando no se está moviendo. El campo eléctrico
produce una fuerza en toda otra carga, menor cuanto mayor sea la distancia que
separa las dos cargas. Además las cargas en movimiento producen campos
magnéticos.
Potencial
eléctrico: es la capacidad que tiene un campo eléctrico de
realizar trabajo; se mide en voltios.
Magnetismo:
La
corriente eléctrica produce campos magnéticos, y los campos magnéticos
variables en el tiempo generan corriente eléctrica.
En ingeniería
eléctrica, la electricidad se usa para generar:
o
luz mediante lámparas.
o
calor, aprovechando el efecto Joule.
o
movimiento, mediante motores que
transforman la energía eléctrica en energía mecánica
1-¿Que
es un Circuito?
Un circuito es
una red eléctrica (interconexión de dos o más componentes, tales
como resistencias, inductores, condensadores, fuentes, interruptores y semiconductores)
que contiene al menos una trayectoria cerrada. Los circuitos que contienen solo
fuentes, componentes lineales (resistores, condensadores, inductores) y
elementos de distribución lineales (líneas de transmisión o cables) pueden
analizarse por métodos algebraicos para determinar su comportamiento
en corriente directa o en corriente alterna.
2-¿Que
es la electrónica?
La electrónica es
la rama de la física y especialización de la ingeniería, que
estudia y emplea sistemas cuyo funcionamiento se basa en la conducción y el
control del flujo de los electrones u otras partículas cargadas
eléctricamente.
3-¿Que es un Circuito Electrónico?
Un circuito eléctrico
es un arreglo que permite el flujo completo de corriente eléctrica bajo
la influencia de un voltaje.
Un
circuito eléctrico típicamente está compuesto por
conductores y cables conectados a ciertos elementos de circuito como aparatos
(que aprovechan el flujo) y resistencias (que lo regulan).
La analogía sería al
flujo de un circuito de agua que funciona bajo la presión del flujo.
Para que exista un
circuito eléctrico, la fuente de electricidad debe tener dos
terminales: una terminal con carga positiva y una terminal con negativa.
Si se conecta el polo
positivo de una fuente eléctrica al polo negativo, se crea un circuito.
Entonces la carga se convierte en energía eléctrica cuando los polos
se conectan, permitiendo el flujo continuo de energía cinética.
Los electrones siempre
se desplazarán por medio de energía cinética de cuerpos con carga negativa
hacia cuerpos con carga positiva con cierto voltaje a través de un vínculo o un
puente entre ambas terminales que usualmente llamamos “circuito”. El nombre
“positivo” o “negativo” únicamente sirve para indicar el sentido de las
cargas.
Al crearse un puente,
dependiendo de la resistencia de las partículas que compongan al puente será la
velocidad de transportación de los electrones de los átomos con exceso de
electrones (iones negativos) hacia los átomos con falta de electrones (iones
positivos).
Si demasiados
electrones cruzan al mismo tiempo el puente, pueden destruirlo en el proceso,
por lo que el número de electrones que se intercambian en el circuito en un
tiempo determinado puede ser limitado a través de la resistencia, que se
traducirá en calor como
pérdida de energía.
Dentro del circuito se
puede estar conectado un motor que aproveche la energía cinética de los
electrones para convertirlo en trabajo al crear un campo magnético que
interactúe con otros magnetos, creando movimiento.
También se puede
instalar un interruptor. Cuando presionas el interruptor conectando las puntas,
el circuito se “cierra” y la corriente fluye, de lo contrario el circuito queda
“abierto” y la corriente no puede fluir.
Al número de
interacciones de electrones que ocurren dentro de un circuito al mismo tiempo
se le llama “corriente” y se mide en “Amperes”. Un ampere equivale a
6.25 x 1018 electrones moviéndose por una corriente por segundo, a lo que
se llama colombio.
La cantidad de carga
entre los lados de un circuito se llama “voltaje” y se mide en Volts, que en
otras palabras es la cantidad de carga eléctrica necesaria para que 1 colombio
haga una cantidad de trabajo específica.
Una gran cantidad
de voltaje o una pequeña resistencia puede romper el
circuito, una pequeña cantidad de voltaje o una gran resistencia no producirá
el suficiente trabajo para hacerlo útil.
Cuando tenemos sólo un
circuito a través del cual los electrones pueden viajar para llegar al otro
lado, tenemos un “circuito en serie”.
Si ponemos otro
circuito junto al primero, tendremos dos circuitos entre las cargas, llamando a
esto un “circuito paralelo” porque corren paralelamente el uno del otro,
compartiendo el mismo voltaje pero permitiendo más caminos para el recorrido de
la electricidad.
Los circuitos pueden
volverse muy complejos con varios circuitos paralelos, y su comportamiento
puede analizarse matemáticamente para determinar el comportamiento de su
corriente.
Las partes en un
circuito son los receptores o consumidores (dispositivos conectados al circuito
en el que puede fluir la carga internamente), un generador o acumulador
(transforma una energía en energía eléctrica) y el conductor (el medio por el
que los electrones se transportan).
También en los
circuitos por lo general se incluyen dispositivos de maniobra o protección
contra sobrecargas de voltaje como fusibles, los nodos (cuando
concurren más de dos conductores), las ramas (el conjunto de todos los
elementos entre dos nodos), o una malla (cualquier camino cerrado en un
circuito),
Para diseñar cualquier
circuito eléctrico es necesario predecir las tensiones y corrientes de todo el
circuito y conocer la terminología y simbolismos de cada elemento que se usa
convencionalmente.
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