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TEORIA ATOMICA Y ELECTRICIDAD
La electricidad es la base de todo lo queexiste. Nuestro mundo es un mundoelectric. Existen fenomenos naturales quedan origen a la electricidad y a sus efectosmuy importantes como: la luz electrica, el calor, el movimiento de las maquinas, fenomenos que suceden al interior de lasparticulas tan pequenas como el atomoque el ser humano no puede captar
Que es la Electricidad• La corriente electrica es un movimiento o flujo de electrons a traves de un
conductor; este movimiento no es possible sin la aplicacion o dichoconductor de una fuerza especial llamada fuerza electromotriz.
• Experimentos: Magnetismo, pilas electricas, metals, calor, luz
• Hoy por hoy no existe ninguna ciudad, sea pequeña o grande, que no necesite de electricidad: Cocina, calefaccion, congeladores, televisores, ascensores, alumbrado public, impresoras.
Cualidad de la energia: Transformacion
• Calorica: Hornos, estufa, electrica
• Luminica: Iluminacion, Rayo Laser
• Mecanica: Motor electric
• Quimica: Baterias
La Materia
• Es todo lo que existe en el Universo que ocupa un lugar en el espacioy que podemos ver y tocar, e incluso, aquellas cosas que no podemosver pero que sabemos que existen.
• Despues de muchos experimentos e investigaciones, se descubrio quelos cuerpos no son indivisibles, sino que por el contrario, estanformados por la union de un gran numero de particulas pequenisimas
• Dependiento del grado de union que haya entre estas particulas, los cuerpos pueden presentarse en tres estados
Estado Solido
• El contacto entre dichas particulas es muy fuerte
• Tienen forma y volumen definidos
Estado Liquido
• La material cambia constantemente de forma para adaptarse al recipient que la contiene
Estado Gaseoso
• Las particulas estan totalmente libres, es decir, no existe contactoentre ellas.
• Cambia su volume y su forma, adaptandose a cualquier espacio
Composicion de la materia
• En un vaso de agua, hay millones de gotas
• Si tomamos una gota y la dividimos muchas veces, por ser tan pequena, tendriamos que usar un microscopio.
• Diga gota recibe el nombre de MOLECULA
(La parte mas pequena de cualquier cuerpo y
conserva las caracteristicas del mismo)
Y si dividimos dicha molecula?
• Partes mucho mas pequenas llamadas ATOMOS
• Unidad fundamental del universe y forman todo lo que existe
Numero atomico
• Todos los electrons y protons son iguales, sin importer el material al que pertenecen
• El numero atomico del oxigeno es 8, porque tiene 8 protons y 8 electrons, diferente al aluminio, porque este ultimo tiene 13 electrons y 13 protons
• A esta caracteristica se le conoce como Numero Atomico
Electrones de Valencia
• La ultima orbita de cada atomo contiene los electrones quienes son los responsables de los fenomenos electricos (Electrones de Valencia)
• Pueden ser maximo de 8
• De acuerdo al numero de EdeV que tengan los atomos de un element, desde el punto de vista electric, estos pueden ser conductors, aislantes o semiconductores
Conductores
• Atomos que poseen menos de 4 electrons de Valencia
• Reciben el nombre de METALES: Adecuados para producer Fenomenos Electricos
• Ejemplo: Cobre (1 electron de Valencia), Hierro (2), Aluminio (3)
• Aquellos que poseen un solo electron de Valencia son los mejoresconductores
Aislantes
• Tienen mas de 4 electrons de Valencia.
• Llamados METALOIDES
• Ejemplo: Fosforo (5), Azufre (6), Cloro (7)
• Aquellos atomos que poseen 8 EdeV son quimicamente muy establesy por esta razon es muy dificil producer un fenomeno electric entre ellos.
Semiconductores
• Poseen 4 EdeV: Punto medio entre conductors y aislantes
• Ejemplos: Silicio, Germanio
• Que es un circuito eléctrico
• La fuente de voltaje
• Unidad de medida, Conversión de unidades
• Con que se mide el voltaje
• Con que se prueban los conductores
• Que es la resistencia
• Que son los circuitos abiertos, cortocircuitos y circuitos cerrados
• Que es la corriente eléctrica y como se mide
Experimento: Circuito Eléctrico Simple
• Materiales Necesarios
• 1 Bombilla (Lámpara) para linterna (9V)
• 1 Portalámparas para dicha bombilla
• 50 cm de alambre para conexiones
• 1 interruptor unipolar
• 1 Batería de 9V
Circuito Eléctrico
• Es la combinación de componentes conectados entre si de manera que proporcionan una o mas trayectorias cerradas que permitan la circulación de la corriente y el aprovechamiento de esta para la realización de un trabajo útil
• El trabajo debe ser continuo, sino, no hay circulación de la corriente
Características
• Posee una fuente de voltaje; sin esta no puede establecer un flujo de corriente
• Existe una trayectoria cerrada, por la cual circula la corriente desde un extremo de la fuente de voltaje hasta el otro, por el circuito externo.
• La trayectoria o el camino por el cual circula la corriente, presenta cierta oposición a su paso. Esto puede generar calor o limitar el paso de la corriente, lo que equivale también a una perdida de energía que en la mayoría de los casos no se tiene en cuenta.
Fuente de Voltaje
• Suministra la fuerza necesaria para impulsar una corriente de electrones a través de los circuitos.
• Dicha fuerza recibe el nombre de voltaje
Voltaje (V)
• Fuerza capaz de mover los electrones que se encuentren en un circuito.
• Proporcionada por una fuente.
• El voltaje nace de la fuente.
Designación
• El voltaje entre los terminales de la fuente de alimentación, se denomina Fuerza Electromotriz (FEM)
• El voltaje entre los terminales de una carga, es llamado caída de voltaje
• El voltaje entre dos puntos cualesquiera de un circuito, se llama diferencia de potencial
Formas
• Si los electrones se impulsan siempre en la misma dirección se denomina Voltaje Continuo (VCC).
• Si los electrones se impulsan primero en una dirección y luego en la otra alternando continuamente la dirección de la fuerza, es voltaje es Alterno (VCA).
Unidades de Medida
• Voltio (V)
• El numero de voltios representa la cantidad de fuerza aplicada a un circuito.
• A mayor voltaje…
• Mayor fuerza aplicada al circuito Mayor corriente
Unidades secundarias de medida
• Multiplos: Unidades mayores a la fundamental y contienen a esta
• SubMultiplos: Unidades menores a la fundamental y se encuentran contenidos a esta.
Conversion de Unidades
• Voltios a Mili voltios
• Multiplicar por 1000 el numero de voltios dados
• Convierta 0,532 voltios a mili voltios
• Mili voltios en Voltios
• Dividir el numero de mili voltios dados entre 1000
• Convertir 12 mili voltios en voltios
Resistencia
• Todos los materiales conductores o aisladores ofrecen cierta oposición al paso de la corriente, propiedad llamada Resistencia
• Grado de oposición que ofrece un material al paso de la corriente eléctrica
Unidad de medida
• Ohmio (Omega)
• El numero de ohmios representa la cantidad de oposición que presenta un material al paso de la corriente.
• A mayor numero de ohmios, mayor será el grado de oposición al paso de la corriente y por lo tanto habrá menos corriente
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Con que se miden
• Ohmetro
• Nunca se debe medir la resistencia en un circuito por el cual esta circulando corriente.
Circuito Abierto
• Para que haya flujo de corriente en un circuito es indispensable que exista un camino cerrado.
• Cuando cualquier parte de la trayectoria se abre, decimos que el circuito se encuentra abierto.
• La resistencia de un circuito abierto es infinitamente alta
Cortocircuito
• Existe una trayectoria cerrada entre los terminales de la fuente, pero la resistencia de esta trayectoria es prácticamente igual a cero, lo cual hará circular un flujo de corriente mayor al normal
Que puede suceder si se ocasiona un corto
• Al aumentar la corriente de forma excesiva, se produce un calentamiento de los conductores que deteriora los aislamientos y produce chispas que pueden ocasionar incendios y daños en los circuitos.
• Para evitar esto, se pueden usar unos dispositivos que protejan al circuito contra el flujo excesivo de corriente, llamados fusibles.
La corriente eléctrica
• Culombio (C) equivale a 6.28 millones de millones de millones de electrones.
• Representa el numero de electrones que se hayan en reposo o en movimiento a través de un conductor
Intensidad de la corriente
• Es la cantidad de electrones que pasan o circulan por un conductor en una determinada unidad de tiempo.
• Se mide en amperios (A)
• Como el numero de electrones se mide en culombios, un amperio representa el paso de un culombio en un segundo a través de un circuito
• La corriente siempre partirá del polo negativo de la batería, circulara por todo el circuito externo y volverá a entrar a la fuente por el polo positivo. (Esta corriente es llamada Corriente Electrónica)
• Corrientes Menores = Miliamperio (mA)
Un amperio dividido en 1000 partes
• Corrientes pequeñas = Microamperio (uA)
Un amperio dividido en un millón de partes
• Una fuente de energía eléctrica (V) la cual suministra la fuerza necesaria para impulsar una corriente de electrones a través de un circuito.
• La fuerza se expresa en Voltios (V)
• La corriente producida se expresa en Amperios (A)
• Un conjunto de conductores, los cuales proporcionan un camino de poca resistencia para la circulación de la corriente a través del circuito
• Una carga, la cual convierte la energía de los electrones en otras formas de energía (Resistencia).
• Convierte energía eléctrica en calor
• Expresada en Ohmios
• Un interruptor (S), el cual actúa como elemento de control del circuito, regulando el paso de corriente hacia la carga
• La intensidad (I) de la corriente eléctrica que circula por un circuito es directamente proporcional al voltaje aplicado (V) e inversamente proporcional a la resistencia (R) del mismo.
• Matemáticamente:
• V = Tension aplicada, expresada en voltios (V)
• I = Corriente que circula por el circuito, expresada en amperios (A)
• R = Resistencia u oposición al paso de la corriente, expresada en ohmios ( )
• SI las magnitudes están expresadas en múltiplos o submúltiplos de las unidades básicas, deben convertirse primero a estas unidades antes de aplicar la ley de Ohm
• El voltaje entregado por la fuente tiene un valor de 110 Voltios y la resistencia ofrecida por la carga un valor de 10 ohmios, Cual es el valor de la corriente que circula por el circuito?
• V = 110 V
• R = 10
• I = ?A
• V = 220V
• R = 10
• I = ?A
La intensidad de la corriente es directamente proporcional al voltaje aplicado (Si la resistencia es alta, la corriente es baja y viceversa)La intensidad de la corriente es inversamente proporcional al valor de la resistencia
Problemas de Aplicación de la Ley de Ohm
• Problema 1
• Un equipo eléctrico que tiene una resistencia interna de 8 ohmios se debe conectar a una fuente de 110 voltios. Calcular:
• La corriente que circula por el equipo
Problema 2
• Una resistencia de 300 ohmios perteneciente a un receptor de radio es atravesada por una corriente de 40 miliamperios. Que voltaje existe en los extremos de la resistencia?
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