Electricidad

Los Rayos son un ejemplo de fenómeno eléctrico natural.

La electricidad (del griego ήλεκτρον élektron, cuyo significado es ‘ámbar’)1 es el conjunto de fenómenos físicos relacionados con la presencia y flujo de cargas eléctricas. Se manifiesta en una gran variedad de fenómenos como los rayos, la electricidad estática, la inducción electromagnética o el flujo de corriente eléctrica. Es una forma de energía tan versátil que tiene un sinnúmero de aplicaciones, por ejemplo: transporte, climatización, iluminación y computación.

La electricidad se manifiesta mediante varios fenómenos y propiedades físicas:

•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: el flujo de electrones que circula por un conductor en un determinado momento. 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 el trabajo que debe realizar una fuerza externa para traer una carga positiva unitaria que desde el punto de referencia hasta el punto considerado, en contra de la fuerza eléctrica y a velocidad constante.

•Magnetismo: la corriente eléctrica produce campos magnéticos, y los campos magnéticos variables en el tiempo generan corriente eléctrica.

La electricidad se usa para generar:

•luz, mediante bombillas en lámparas y otros objetos lumínicos.

•calor, aprovechando el efecto Joule

•movimiento, mediante motores que transforman la energía eléctrica en energía mecánica

•señales, mediante sistemas electrónicos, compuestos de circuitos eléctricos que incluyen componentes activos (tubos de vacío, transistores, diodos y circuitos integrados) y componentes pasivos como resistores, inductores y condensadores.

Tipos de circuitos eléctricos de electricidad básica

 Circuito en serie

Es aquel en el que dos o más elementos se predisponen de la manera en la que la salida de uno es la entrada del siguiente. En este circuito, la corriente que circula por todos los elementos es idéntica ya que la energía eléctrica solamente dispone de un camino, lo cual hace que no interesen demasiado. Cuando un dispositivo de los que se encuentran conectados en serie falla, todos los demás se quedan también sin energía eléctrica.

Circuito en paralelo

En un circuito eléctrico conectados en paralelo los receptores (en nuestro caso bombillas). Esta conexión es la más utilizada por ser la más estable. Podemos considerar las siguientes propiedades o características:

•          La tensión es la misma en todos los puntos del circuito.

•          La intensidad de corriente que proporciona el generador se reparte para cada uno de los receptores conectados

Circuito mixto

Un circuito mixto como el que se muestra la imagen es una combinación de varios elementos conectados en paralelo y a la vez otros en serie. Presentan el mismo inconveniente que los circuitos serie.

Encender una bombilla desde dos puntos diferentes. Circuito eléctrico conmutado. Hay estancias de una vivienda donde para apagar o encender una lámpara se pueden utilizar dos mecanismos eléctricos: son los conmutadores; como ocurre en el pasillo, los dormitorios y el salón comedor. Su  aspecto exterior es idéntico al de los interruptores, si bien, el conmutador en vez de disponer por detrás de dos conexiones (bornes) para los cables tiene tres.

Combinando dos conmutadores se obtiene el esquema típico de una instalación para el accionamiento de un punto de luz desde dos lugares diferentes tal y como se muestra en la imagen.

Encender una bombilla desde tres o más puntos diferentes. Circuito eléctrico conmutado con cruzamiento.

Los cruzamientos son elementos que estéticamente son idénticos a los interruptores y conmutadores excepto en que disponen de cuatro bornes de conexión. Estos tipos de circuitos eléctricos se instalan siempre entre dos conmutadores. Combinando conmutadores y cruzamientos podemos llegar a controlar un punto de luz desde el número de mandos que queramos. Esta opción es muy utilizada en dormitorios grandes, pasillos, bodegas, etc.

Partes de un circuito eléctrico de electricidad básica

Generador: producen y mantienen la corriente eléctrica.

•Alternadores: son generadores de corriente alterna AC

•Pilas y Baterías: son generadores de corriente continua DC

Conductores: es por donde se mueve la corriente eléctrica de un elemento a otro del circuito. Son de cobre o aluminio, materiales buenos conductores de la electricidad, o lo que es lo mismo que ofrece muy poca resistencia a que pase la corriente por ellos.

Receptores: son los elementos que transforman la energía eléctrica en otro tipo de energía, por ejemplo las bombillas transforma la energía eléctrica en luz, los radiadores en calor, los motores en movimiento, etc.

Elementos de mando o control: permiten abrir  o cerrar a voluntad el paso de la corriente eléctrica. Existen diferentes tipos: interruptores, pulsadores, conmutadores, etc.

La corriente eléctrica

Existen materiales conductores y materiales aislantes de la electricidad. Los materiales conductores permiten el paso de la electricidad mientras que los aislantes no. La corriente eléctrica es el movimiento de los electrones a lo largo de toda la longitud de un material conductor. Para que se produzca la circulación eléctrica a través de un material conductor se necesita lo siguiente:

• Un circuito cerrado por el que puedan circular los electrones continuamente.

• Un dispositivo que suministre la energía necesaria para producir el movimiento de los electrones a través del circuito. Estos dispositivos son los generadores, pilas o baterías.