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Conceptos
Definición
Se define la corriente eléctrica como el paso ordenado de los electrones a través de un conductor.
Tipos de corriente eléctrica
Según la forma en la que se ha generado, la corriente eléctrica puede ser de dos tipos:
- Continua: Los electrones se mueven en un mismo sentido (del polo negativo al polo positivo). Es generada por pilas o baterías (transformación de energía química en eléctrica) o por células fotovoltaicas (transformación de energía radiante en eléctrica). Los voltajes suelen ser bajos: 1.5 v, 4.5 v, 9v,… Uso mas común: linternas, móviles,…
- Alterna: Los electrones cambian el sentido del movimiento. Es generada mediante un alternador (transformación de energía mecánica en eléctrica). Su producción tiene lugar en las centrales eléctricas (térmicas, eólicas,…). Es la más utilizada. Los voltajes obtenidos son elevados. Es la que utilizamos en casa: televisión, iluminación, lavadora,… (230v)
Circuito eléctrico
Para aprovechar la energía eléctrica, se construye un circuito eléctrico, que se define como el conjunto de elementos que, conectados entre si permiten el paso de la energía eléctrica y la transforman en otro tipo de energía (mecánica, los motores; radiante, las bombillas,…).
Los elementos que constituyen un circuito eléctrico se clasifican en cuatro grupos:
· Generadores: Producen la corriente eléctrica: Pilas, baterías,..
· Conductores: Permiten el paso de la corriente eléctrica y unen los distintos elementos del circuito: cables.
· Receptores: Reciben la energía eléctrica y la transforman en otro tipo de energía: bombillas, motores, zumbadores,…
· Elementos de maniobra, control y protección: Permiten modificar las condiciones del circuito (interruptores,…) y/o lo protegen (fusibles).
Tipos de circuitos
Según la forma en la que estén conectados los distintos elementos dentro de un circuito, estos pueden ser de tres tipos diferentes:
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Serie: Los elementos están conectados uno a continuación del otro, “unidos por el mismo cable”. Se caracterizan porque la intensidad de corriente es la misma para todos los elementos del circuito.
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Paralelo: Los elementos están conectados en diferentes “niveles”. Se caracterizan porque la tensión es la misma para todos los elementos del circuito.
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Mixto: Es la combinación de los circuitos anteriores, es decir, tenemos elementos en serie y en paralelo.
Magnitudes eléctricas
Se define una magnitud como aquello que se puede medir; masa, velocidad, tiempo,… En electricidad, vamos a trabajar con 5 magnitudes básicas:
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Tensión o voltaje (V): Es la energía suministrada a cada electrón. Se mide en voltios (V).
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Intensidad de corriente (I ): Cantidad de electrones que recorren el circuito eléctrico en la unidad de tiempo.
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Resistencia ( R ): Oposición que presentan los materiales al paso de la corriente eléctrica. Se mide en ohmios ( Ω ).
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Potencia ( P ): Energía consumida o absorbida en la unidad de tiempo. Se mide en vatios (w).
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Energía eléctrica (E): Forma de energía que resulta de la existencia de una diferencia de potencial entre dos puntos, lo que permite establecer una corriente eléctrica entre ambos, para obtener trabajo. Se mide en kilovatio hora (Kwh)
Ley de Ohm
Las tres primeras magnitudes, magnitudes fundamentales, se relacionan entre si por medio de la “Ley de Ohm”, que dice que conocidas dos magnitudes, podemos calcular la tercera.
Triángulo de magnitudes
A partir del triangulo anterior, podemos obtener las tres expresiones de la ley según la magnitud que queramos calcular. Para ello, tapamos la magnitud desconocida y escribimos la expresión matemática que queda como resultado de las otras dos:
Cálculo de potencia y energía
Como vimos en el apartado de las definiciones, las magnitudes potencia y energía están relacionadas. Las expresiones matemáticas para estas magnitudes son las siguientes:
Energía
E = P . t
dónde P es la potencia y t es el tiempo
Potencia
P = E/t
También podemos expresar la potencia en función de la intensidad y de la resistencia o de la tensión y la intensidad.
P = I x R2 P = I x V