TEMA 3

La corriente EléctricaLa corriente Eléctrica

(pág. 52)

Energía y Corriente

Conductores y Aislantes

Generadores

Gener. AC/DC

Tipos de Generadores

Transformadores

Ley de Ohm

Potencia

Magnitudes (Índice)

Fin

Si consideremos la Energía como la capacidad para realizar un trabajo...

... La Energía eléctrica será la capacidad de la Electricidad para realizar un trabajo.

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La Energía eléctrica se mide en Vatios por hora (Wh) o su múltipo KiloVatios por hora

(KWh)

1KWh=1000Wh

¿Qué es la corriente eléctrica?

Electrones (parte de los átomos)

Que circulan por un camino (conductores)...

...atravesando obstáculos (operadores eléctricos)...

Para regresar al punto de partida (generador)

Todos estos elementos constituyen un

CIRCUITO-> Índice

La cantidad de electricidad se mide en Culombios (C) pues los electrones son muy poca cosa para ser medidos o tomados en cuenta. Empleamos el Culombio, que es por definición la cantidad de electricidad que al pasar por una disolución de Nitrato de Plata acumula en el cátodo una cantidad equivalente a 1,118 mg de plata pura.

1C =6,2415·1018 electrones

1 C = 6.241.500.000.000.000.000 electrones-> Índice

I=Intensidad de corriente I=Intensidad de corriente

Es la cantidad de electricidad que pasa por segundo a través de un conductor u operador eléctrico.

Se mide en Amperios (A), que es lo mismo que decir “Culombios por cada segundo”

1A=1C/s

I=Q/t

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Materiales que se dejan atravesar por la corriente eléctrica con mayor o menor facilidad

Los metales en general son muy buenos conductores

El agua, y por tanto, la humedad permiten pasar la electricidad

Los seres vivos (como nosotros) conducen la electricidad

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Resistencia Eléctrica Resistencia Eléctrica

Llamamos Resistencia (R) de un conductor eléctrico a la dificultad que ofrece éste a ser atravesado por la corriente eléctrica.

Se mide en Ohmios, cuyo símbolo es la letra griega Ω (Omega mayúscula).

Depende del material del conductor, y aumenta con la longitud y la estrechez

R=p*L/S (p=coeficiente del material;L= longitud en m, S= sección del

conductor en mm2)-> Índice

Ley de OhmLa corriente que atraviesa un conductor u operador es directamente proporcional al voltaje existente entre sus extremos e inversamente proporcional a la resistencia del mismo.

Osea: que sobre una resistencia de un ohmio pasará un Amperio por cada Voltio aplicado entre sus extremos.

Podemos expresarlo de tres formas distintas, que realmente son la misma:

I=V/R V=R*I R=V/I-> Índice

Son materiales que no dejan pasar la electricidad a su través

Los plásticos (en general) son buenos aislantes de la electricidad

La madera y la tela de algodón, si estan bien secas, también.

Se emplean como barrera para evitar contactos y corrientes accidentales entre conductores

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Cable eléctrico unipolar

Conductorde cobre

Aislante de plástico-> Índice

Cable eléctrico bipolarConductores

de cobre

Aislantes de plástico-> Índice

Son operadores que GENERAN la Energía eléctrica.

Convierten en energía eléctrica la energía de otro tipo.

Disponen de 2 polos (excepto casos especiales) entre los que hacen pasar la corriente.

Su fuerza para mover la electricidad de un polo a otro a través del circuito (Fuerza Electro Motriz o F.E.M.) se mide en Voltios (V)

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En general empleamos la palabra voltaje para definir la medida en voltios tanto de la F.E.M. como de la caída de tensión (reparto de la FEM) entre los distintos elementos u obstáculos que encuentra la corriente para atravesar un posible camino de un polo al otro del generador.

La caída de tensión se reparte proporcionalmente a la resistencia eléctrica de los distintos obstáculos.

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Reparto de la FEM en caídas de tensión

G

FEM=12V R=1ΩV=12 V

R=4ΩV=2 V

R=10ΩV=5 V

R=10ΩV=5 V

Generadores (2)Un generador se comporta con los electrones en un circuito como lo haría una bomba hidráulica en una fuente casera: recoge los electrones que hay o regresan llegan por el polo polo positivo, y los impulsa con Fuerza (FEM) para sacarlos por el polo negativo.

G

+

-

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Sentido real y sentido convencional de la corrienteEn un circuito, los electrones se mueven por fuera del generador del polo negativo al positivo y por dentro del positivo al negativo, aunque por convenio, la corriente se representa por flechas cuyo sentido va justo al revés que el de los electrones.

G

+

-

G

+

-Sentido real o

electrónico

Sentido convencional

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Tipos de Generadores (2)

Corriente continua (C.C. = D.C.): Tienen un polo siempre positivo ( + Ánodo) respecto al otro (negativo - o Cátodo).Normalmente la F.E.M. es constante todo el tiempo (el voltaje instantáneo no varía).

Corriente Alterna (C.A. ~ A.C.): Sus polos (+ y - )cambian múltiples veces por segundo de polaridad (negativo y positivo se alternan). En la red eléctrica española, lo hacen 50 veces por segundo (50 Hz). Su F.E.M. Varía progresivamente de forma cíclica, y de modo SINUSOIDAL, pasando su valor de máximos a mínimos y viceversa.

Según el tipo de voltaje que producen se dividen en:

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V

V

t

t+311 Vcc

220 Vca(eficaces)

622 Vpp (voltios de pico a pico)

311 Vp(voltios de pico)

La corriente contínua se representa por su único valor de voltaje instantáneo

0V/0seg

220 ->

220 ->

311 ->

311 ->

-311 ->

0V/0seg

El nivel de la corriente alterna se puede representar de3 formas diferentes (eficaz, de pico y de pico a pico)

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Símbolos de Generadores

(en general)

220V

~

De Corriente Alterna

G 12V

+

De Corriente Continua-> Índice

Generadores Electricos (Tipos) Generadores Electricos (Tipos)

Según el tipo de energía que convierten pueden ser:

Mecánicos (Movimiento->Electricidad)

Químicos (Reacciones químicas-> Elect.)

Fotovoltaicos (Luz -> Electricidad

Térmicos (Calor -> Electricidad)

Acumuladores (Almacenan Ener. Eléctrica)

Convertidores (Electr. C.A./C.C.-> C.A./C.C.)

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Las pilas y baterías extraen la electricidad de una reacción química entre sus componetes internos (cátodo, anodo y electrolito)

Generan Corriente Contínua (Tienen polaridad, con polos fijos positivo y negativo)

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+

-Símbolo de la Pila

Convierten el movimiento en electricidad

Dinamo (produce Corriente Contínua)

Alternador (produce Corriente Alterna)

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Generan Energía eléctrica a partir de la luz ambiental(solar u otras fuentes)

Generan C.C. y tienen polaridad.

Las células fotovoltaicas dan poca energía, por lo que se agrupan varias (o muchas) ellas para obener cantidades interesantes.

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Generadores TérmicosGeneradores Térmicos

Producen corriente alterna a partir del calor generado al quemar combustibles (gasolina, fueloil, carbón, etc.)

Suelen ser máquinas complejas -> Índice

AlternadorMotor de explosión (de Gasolina) Acoplamiento

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Almacenan la Energía Eléctrica para que pueda ser empleada más tarde.

Pueden parecer pilas, pero son recargables (las pilas no lo son).

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ConvertidoresConvertidores (de Energía Electrica)

Transformadores

Fuentes de alimentación

Inversores estáticos

Invers. rotativos (magnetos)

Onduladores

C.C. -> C.A

C.C. -> C.C.

C.A. -> C.C.

C.A. -> C.A

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TransformadoresConvierten un voltaje de C.A. en otro también de C.A. pero mayor o menor.

Con la intensidad sucede justo lo contrario.

Todo casi sin pérdida de potencia.

300VC.A.400VC.A.

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Símbolo del transformador

Transformador (2)

Están constituidos por al menos dos arrollamientos de hilo de cobre recubiertos de esmalte aislante bobinados sobre un nucleo común de hierro

Transformador trifásico

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Transformador (3)

-> Índice

Transformadores toroidales

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V1*I

1=V

2*I

2

n1 / n

2=V

1/V

2

P1= Potencia en primario (W)

P2= Potencia en secundario (W)

V1= Voltaje aplicado al bobinado

Primario (V)V

2= Voltaje obtenido en el

bobinado Secundario (V)I

1=Corriente que circula por el

bobinado Primario (A)I2=Corriente que circula por el

bobinado Secundario (A)n

1= Nº de espiras del bobinado

Primario (vueltas)n

2= Nº de espiras del bobinado

Secundario (vueltas) -> Índice

P1=P

2

(Aproximadamente)

La potencia es la rapidez con que la energía se convierte en trabajo.

La potencia, en general, es la relación (división) de la Energía consumida entre el tiempo empleado en consumirla P=E/tSe mide en Vatios (W) = Julios / segundo.

En electricidad, la Potencia (P) de un operador (motor, lámpara, etc) puede también calcularse multiplicando el voltaje (V) aplicado por la intensidad (A) que consume.

P=V.I.-> Índice

MAGNITUDES ELÉCTRICAS

Energía Eléctrica

Cantidad de electricidad (Carga eléct.)

Intensidad de Corriente Eléctrica

Fuerza Electromotriz

Resistencia Eléctrica

Voltaje, FEM y caída de tensión

Potencia eléctrica

-> Índice

Fin

d

e la

presentación del tema 3Podéis descargarla gratuitamente de:

www.telefonica.net/web/iesjosecaballero

Necesitarán OpenOffice para verla.También pueden obtenerlo gratis desde:

http://es.openoffice.org

También habrá una versión menos “Guay” enformato PDF para verla con Acrobat o similares

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