CARGA ELCTRICA
CARGA ELCTRICA Se demuestra experimentalmente que si se frota
una varilla de plstico o de vidrio sobre un pao es capaz de atraer
pequeos trozos de papel. Este hecho nos justificamos diciendo que
la varilla de plstico era electricidad aplicado, es decir comprado
un carga elctrica durante el roce con el pao. Cuando nos acercamos
a la varita en el papel, se le ocurre que el papel se extrae de la
varita de plstico, sin una conexin mecnica visible entre los dos
objetos. La carga elctrica puede ser un signo positivo, que
denotamos por +; o negativo, que se denota por el -. El
electroscopio Oro-hoja es una herramienta que detecta la presencia
de cargas elctricas. El electroscopio est constituido por un bulbo
de vidrio de descanso sobre un soporte aislante. En el interior del
interruptor se colocan dos hojas de oro fino que es conductora. El
punto de contacto de las dos lminas se lleva el exterior por un
conductor esfera de metal. Si las dos placas no se les pagan
ocurren juntos y vertical, como la gravedad las atrae hacia
abajo.
electroscopio cargado positivamente
Si acercarse a una varilla de vidrio, de carga positiva, un bola
de metal fuera, sucede que las palas de carga de oro de mismo
signo, es decir, ambos son positivos, y puesto que se leen y se
libertad de movimiento, se mueven lejos de cada uno de ellos en el
inferior, ya que las cargas elctricas del mismo signo repelen entre
s.
Este es, de hecho, un hecho nuevo, a saber, que entre dos
objetos de distancia el uno del otro y que no toque mecnicamente,
puede haber algunas fuerzas distintas de la fuerza de la gravedad,
que tienden para atraer o repeler a los dos objetos. Electricidad
Qu significa eso? Electricidad y Elctrica Electricidad es la
caracterstica de que algunos de los cuerpos para ser capaz de
demostrar las fuerzas de atraccin o repulsin, sin ningn contacto
mecnico. Elctrica, en cambio, es el tema que estudia los fenmenos
elctricos, es decir, el estudio electricidad. Otra caracterstica de
los fenmenos elctricos es el calentamiento de los cuerpos que se
cargan con electricidad. por ejemplo Supongamos que tomamos un
montn, comnmente llamada Tambin la batera, que tiene dos extremos,
llamados terminales, indicados por un + y el otro indicado con el -
.
Stylus celular Philips y pila de botn Duracell
Si combinamos con un alambre de cobre de los dos terminales de
la pila, observamos en primer lugar una chispa, que es un fenmeno
que emite luz la luz, el calor y el sonido, y luego vemos un rpido
calentamiento de la pila, es que del alambre de cobre. El alambre
de cobre se calienta hasta tal punto como para llegar a la la
temperatura de fusin del cobre, y por lo tanto el cobre comienza a
derretirse, debido a la alta temperatura. Incluso la pila comienza
a calentarse; y luego se sobrecaliente y eventualmente explotar,
llegue a ser peligrosa, como una bomba, a debido a un calentamiento
excesivo. Esta es una clara evidencia de que una pila es equipada
con electricidad, es decir, tiene la caracterstica de ser capaz de
calentar, sin vemos un movimiento de los objetos, y vemos que sin
un combustible que quemaduras. En resumen, estos son los dos
caractersticas esenciales que nos dicen que estamos en presencia de
un fenmeno elctrica: 1 - Los rganos elctricos tienen la propiedad
de atraerse o repelerse entre s. 2 - Los rganos elctricos tienen la
propiedad de caliente, mientras se producen los fenmenos elctricos.
Para que la carga elctrica que podamos definida como la propiedad
que poseen algunos de los cuerpos para atraer a una distancia y a
calentarse. Magnetismo El magnetismo es la propiedad que poseen
algunos cuerpos de atraer trozos de hierro. Una pieza de material y
'con magnetismo se llama imn o magneto. En imanes distinguir un
polo Norte ( N ) y un polo Sur ( S ) .
los dos polos de un imnpolos magnticos de un motor para el
limpiaparabrisas
No se puede aislar el polo norte del polo sur, pero para cada
polo N hay un polo S .
Tenemos el cuidado luego las diferencias entre la carga poste
elctrico y magntico: 1 - Los polos magnticos no pueden ser
separada; incluso si rompo un imn, cada una de las dos partes tiene
su polo norte y su polo sur; En lugar de ello las cargas elctricas
se pueden separar, poniendo una parte de las cargas positivas y
negativas en el otro. Si rompo en dos una carga positiva, tengo dos
cargas positivas ms pequea, pero an positivo. 2 - En el polo
magntico no muestra una calentamiento, es decir, bien que se unen
con un trozo de alambre de los dos polos, que atraer, ya que se
magnetizan, pero no calienta, si descuidamos la el calor generado
por la friccin cuando usted atrae. En cambio, la carga elctrica es
tambin manifiestan los fenmenos de calentamiento. La gravitacin
universal
La fuerza de la gravedad es ligeramente diferente por las
fuerzas elctricas y las fuerzas magnticas. Existe la fuerza
gravitacional entre los dos cuerpos y es debido a su masa, es
decir, el tamao y las caractersticas el material del que estn
hechos. En las fuerzas gravitacionales existiendo slo las fuerzas
de atraccin y repulsin no, por lo que un objeto colocado en alta
tiende a caer hacia abajo, debido a la fuerza gravitacional que el
suelo ejerce sobre el cuerpo. La fuerza gravitacional poseen todos
los cuerpos, incluso si hay un montn de electricidad o el
magnetismo. Representacin de los cargos
As que la experiencia nos dice que hay cargas elctricas. La
carga elctrica se mide en Coulomb. (S Ley: culomb ) El coulomb es
la abreviatura de letras de C Ejemplo: Q = 10 C Representa una
carga elctrica positiva que hemos indicado con la letra Q y esta
carga elctrica es igual a 10 Coulomb . Si, en cambio, la acusacin
haba sido negativa, nosotros hemos escrito: Q = - 10 C As que si
tengo una esfera cargada de electricidad positiva sealo con el
:
tiene un cargo Q expresado en Coulomb; es decir, Q es la
cantidad de electricidad se mide en Coulomb. La carga elctrica es
menor que posedo por un electrn y es negativo. Un electrn tiene una
carga elctrica negativa igual que: e = - 1,6 . 10-19 C
CORRIENTE ELCTRICASi las cargas elctricas todava no tienen el
paso de la corriente elctrica. Cuando una carga elctrica se mueve
de un punto a otro se dice que hay una corriente elctrica. Se dice
corriente elctrica el movimiento de las cargas elctricas. La
corriente se mide en ampere ( lee: amper ), y se abrevia con la
letra A Cada magnitud elctrica se abrevia con una letra del
alfabeto. Utilizamos la letra I para indicar la corriente. Ejemplo:
Lo que significa que hay una corriente de 10 Amper escribir: I = 10
A lo que significa que hay la corriente que tiene el valor de 10
Amper. El instrumento que mide la corriente se dice ampermetro
.
multmetro usado como un ampermetro
Para la corriente no son mltiplos y submltiplos, como en la
tabla siguiente.escrituraleese multiplica por
kAChiloamper103
mAMilliamper10-3
AMicroamper10-6
Para el aire debe ser cuidadoso a la humedad; en la prctica, si
el aire est seco, es decir, no contiene vapor de agua, es decir
desprovisto humedad, se comporta como un aislante. Por ejemplo, los
cables de alta tensin presente en los pilones de REE ( Red Elctrica
de Espaa ) se aslan en el aire, que no estn cubiertos a partir de
material plstico aislante. Cuando el aire se vuelve hmedo, que
aumenta la porcentaje de vapor de agua, a continuacin, el aire
comienza a ser conductor; ms mayor es la humedad, mayor es la
conductividad elctrica del aire. En general, los metales son
conductores, si bien no metales son aislantes. Y los conductores
son todos los cuerpos hmedos, donde est presente agua, por ejemplo,
nuestro cuerpo. Veamos ahora por qu algunos materiales conducen y
otros no. En cuanto al agua que debe ser un aislamiento, pero es un
buen conductor. En realidad, el agua destilada, es decir agua pura
H2O y sin sustancia disuelto en ella, es un aislante; pero, ya que
tenemos que utilizar el tacto o con las manos o sumergir el
material en l, que tiene lugar en el agua hay siempre de sales
disueltas, en la forma de iones. Y iones tienen una carga elctrica
y por lo tanto se puede mover en el agua dando lugar a una
corriente alta. Bandas de energaDesde el estudio de la estructura
tomo atmico sabemos que los electrones pueden moverse libremente
alrededor de la ncleo. No todos los electrones tienen los mismos
niveles de energa, pero podemos agruparlos en bandas de energa. Se
dice banda de energa un conjunto de niveles de energa que poseen
los electrones. Dicen banda de valencia un conjunto de electrones
que tiene un nivel de energa ms bajo, as como para permanecer en la
vecindad del tomo al que pertenecen. Se dice banda de conduccin un
conjunto de electrones que tienen un nivel de energa
suficientemente alta, como para abandonar el tomo de pertenencia,
dando lugar a una conduccin de tipo elctrico. Entre la banda de
valencia y la banda de conduccin puede haber una banda prohibida, o
sea un conjunto de niveles de energa que no estn permitidos, ya que
un electrn genrico o es en la banda de valencia o es en la banda de
conduccin. Si nos fijamos en los siguientes diagramas:
Podemos concluir que en los aislantes la banda prohibida es muy
grande, por lo tanto, no son pocos los electrones que llegan a una
energa suficiente para pasar de la banda de valencia a la de
conduccin; en consecuencia, el aislante no conduce. En materiales
conductores, las dos bandas de valencia y de conduccin se
superponen, falta, entonces, la banda prohibide; por lo tanto, un
nmero significativo de electrones poseen la energa suficiente para
ser considerado en la banda de conduccin, y luego el conductor es
capaz de conducir la corriente elctrica. En los materiales
semiconductores la banda prohibide es pequea, por lo que un aumento
de la temperatura es suficiente para llevar un cierto nmero de
electrones de la banda de valencia a la banda de conduccin. Los
aislantes son tambin llamados dielctricos, en el sentido de que no
puedan pasar a la electricidad. Relacin entre la corriente y la
carga elctricaSi denotamos por Q carga elctrica que es se mueve un
conductor, y denotamos por t el tiempo que se necesita para
moverse, podemos calcular la corriente usando la frmula
siguiente:
En ese hipotextos Q = 1 C y t = 1 s obtenemos
Esta frmula nos dice que la corriente es 1 A cuando circula una
carga igual a 1 C en el tiempo 1 segundo . La velocidad con la que
la carga se mueve para dar lugar a la corriente elctrica es la
misma que la velocidad de la luz, y es decir: c = 300.000 km/s
Generador de tensin
Para mover cargas elctricas debe ser algo de fuerza. Un
componente capaz de cargas elctricas en movimiento se dice
generador de tensin. Una pila es un generador de tensin. Una batera
de automvil es un generador de tensin. La tensin se mide en Volt ,
que se abrevia con la letra V . La tensin denotado generalmente por
la letra E . Ejemplo: E = 12 V significa que hay una tensin E, que
tiene el valor de 12 Volt. El instrumento que mide la tensin
elctrica se dice voltmetro. .
Multmetro usado como un voltmetro
La tensin tambin se llama diferencia de potencial, como los dos
polos del generador de tensin tiene un diferente potencial, ya que
el uno es positivo, por lo que tiene un potencial de positivo y es
definitivamente mayor que el otro que tiene un potencial negativo.
As que entre los dos polos definitivamente hay una diferencia de
potencial. Uno no debe confundirse entre la tensin y el voltaje, es
decir que no debe confundirse entre la tensin y la medida de la
tensin; el voltaje es una medida de la tensin y no una tensin.Para
la tensin, hay mltiples prefijos, como en la siguiente tabla .
escrituraleese multiplica por
kVChilovolt103
mVMillivolt10-3
VMicrovolt10-6
El generador de tensin es capaz de separar las cargas elctricas,
asegurndose de que todas las cargas elctricas positivas se
encuentran en un lado del generador, en lugar de todas las cargas
elctricas negativas estn situados en el lado opuesto del
generador.
Podemos ver una pila de 1,5 V AA, con el polo positivo hacia
arriba; y una pila de xido de plata con positivo en el lado
trasero. (Las marcas visibles son la propiedad de las empresas de
construccin pertinentes)
El smbolo de el generador de tensin es el siguiente.
smbolo que usamos el smbolo de algunos textos
Se dicho borne o polo de una de las dos porciones de extremo de
una fuente de tensin. As que el generador tiene dos bornes. El
borne se indica mediante el smbolo:
smbolo de el borne
En el generador hay un borne positivo, indicado por el signo + ,
en el que se concentran slo cargas positivas. Ahi esta tambin un
borne negativo, denotado por el signo - , donde se concentran todas
las cargas negativas.
CIRCUITO ELCTRICOSe dice circuito elctrico de una trayectoria
cerrada, que se obtiene a partir de cualquier punto y volver al
mismo punto. Obviamente, en el circuito, debe haber al menos un
componente elctrico. El generador de tensin es un componente
elctrico. Una lmpara es un componente elctrico y se designa por el
smbolo.
Un interruptor es un componente elctrico, y se representa por el
smbolo:
Si el interruptor est abierto
no fluye corriente.
Si el interruptor est cerrado fluye la corriente. As dado un
circuito simple:
consiste en el generador de tensin, interruptor y lmpara; cuando
el interruptor est cerrado parte de la corriente en el circuito y
la luz se enciende. Cuando el interruptor est abrir la corriente no
puede circulan en el circuito y la lmpara se apaga. La lnea que
conecta los diversos componentes es el cable elctrico. El cable
elctrico es hecha de cobre, que se un material conductor; la parte
exterior del cable es cubierto con material aislante, normalmente
cloruro de polivinilo, para evitar peligros para el usuario. En un
circuito elctrico, porque va a tirar el actual, es necesario que el
circuito est cerrado, es decir, se compone de todos los componentes
que son conductores; en cambio, en el circuito si slo hay una
seccin que consiste en el aislamiento, el circuito est abierto; y
el circuito abierto no fluye corriente. Hay que recordar que el
aire es un aislante.RESISTENCIACuando la corriente fluye en un
circuito cumple algn obstculo en el camino. Es decir que a pesar de
a travs del circuito a la velocidad de la luz, la corriente que
puede pase depende de cmo se incorporado el componente, es decir,
de su longitud, su seccin, el material utilizado. Se dice
resistencia de un componente elctrico el obstculo que se opone al
flujo de la corriente elctrica. Unidad medicin de la resistencia es
el Ohm, que se abrevia con el smbolo quin lee ohm. La resistencia
por lo general denotada por la letra R. Ejemplo R = 1000 Qu dicen
que hay una resistencia R , que tiene un valor de 1.000 Ohm. El
instrumento que mide la resistencia se dice hmetro .
multmetro utilizado como hmetro
Para la resistencia a existir mltiples, de acuerdo con la
siguiente tabla:escrituraleese multiplica por
kChiloohm103
MMegaohm106
Observamos, por la izquierda, un resistor al hilo de 50 un
resistoral amasijo, una resistor variable, dicho potencimetro
Recordemos que el resistor es un componente, mientras que la
resistencia es propiedad que tiene el resistor. El smbolo elctrico
de el resistor es :
La resistencia de un hilo se calcula con la frmula siguiente:R =
L S Dnde R es resistencia, medida en , es resistividad del material
medida en mm 2 / m , L es la longitud del hilo medida en metros, S
es seccin del cable se mide en mm 2 . La de cobre es 0.0177 mm 2 /
m . Cada material tiene su resistividad. Un buen conductor tiene
una resistividad baja, es decir, oponen poca resistencia al paso de
la corriente, en cambio un aislante tiene una alta resistividad.
Materialresistividad[mm2 / m]
Plata0,016
Cobre0,0177
Aluminio0,028
Oro0,023
Hierro0,13
Tunghsteno0,055
Papel1014
Vidrio1016
Porcelana1019
Resistividad de algunos materiales a 0 C
Por lo general, los cables se construyen de cobre, el cual,
mientras que tener una mayor resistividad de la plata, es menos
costoso.La ley de OhmLa ley de Ohm es una ley fundamental de la
Electrotecnia. Se indica la relacin entre la tensin y la corriente
de cualquier componente elctrico. La frmula es la siguiente:V = R
IDnde V es la tensin a los extremos del componente en cuestin, R es
la resistencia del componente, I es la corriente del componente.
Esta frmula nos dice que no hay una proporcionalidad entre la
tensin y la corriente del componente. De hecho, teniendo constante
la resistencia del componente, ms alta es la tensin aplicada al
componente aumenta la corriente que circula en el componente en s
mismo. La tensin en los bornes de una resistencia se llama tambin
cada de tensin, ya que la resistencia se utiliza muy a menudo para
reducir una gran tensin.
