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aspectos importantes referentes a la electricidad
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Instituto Universitario Politécnico
"Santiago Marino"
Extensión-Porlamar.
Análisis crítico sobre la electricidad
Realizado Por:
Wolfgang Salazar Marval. C.I: 19.435.381
Ing. Industrial Cod#45.
Circuito eléctrico – Profesor: Ing. Julián Carneiro.
Porlamar, Mayo de 2015.
La electricidad, se refleja en fenómenos físicos, relacionados
con la apariencia y el flujo de cargas eléctricas. Se manifiesta en un
sinfín de aspectos como; los rayos, la electricidad estática, la
inducción electromagnética o el flujo de corriente eléctrica. Los
efectos de la electricidad son múltiples y en la actualidad,
conocidos y controlados, se ocupan para muchos usos. Sin
embargo, en el curso de la historia, el hombre ha atribuido
explicaciones de carácter místico o religioso a determinados
fenómenos naturales como el rayo, los fuegos de San Telmo o la
piedra imán.
Personajes relevantes en la historia de la electricidad:
Tales de Mileto (624-543 A.C): Filósofo griego; que
descubrió que al frotar un trozo de ámbar, este atraía
objetos ligeros. Creía que la electricidad estaba en el
objeto frotado. De esa época procede el término
electricidad, del griego electrón, que significa ámbar.
William Gilbert (1544-1603): A él se le atribuye el
descubrimiento de la electricidad. Era el médico de la
reina Isabel I de Inglaterra e hizo el primer estudio
científico sobre los fenómenos eléctricos. Usó el término
por primera vez para explicar la atracción que ejercían
algunas sustancias al ser frotadas.
Otto Von Guericke (1602-1686): Este físico alemán fue
el primero en crear una maquina electrostática capaz de
producir una recarga eléctrica. También realizó estudios
sobre la presión atmosférica y los cometas.
Benjamín Franklin (1706-1790): Un norteamericano
polifacético (político, impresor, editor y físico) que
investigó los fenómenos eléctricos e invento el
pararrayos. Describió como un fluido se encontraba en
todas las sustancias y las dividía eléctricamente en
positivas o negativas; según tuvieran defecto o exceso
de fluido.
Charles Agustín de Coulomb (1736-1806): físico e
ingeniero francés que fue el primero en cuantificar y
medir la fuerza de atracción o repulsión electrostática
mediante la “ley de coulomb”. También realizó estudio
sobre el magnetismo. La unidad de carga eléctrica se
llama culombio en su honor.
Alessandro Volta (1745-1827): Físico italiano creador de
la pila que lleva su nombre. Dedico la mayor parte de su
vida a los estudios eléctricos. Inventó también el
electróforo y el electrómetro. La unidad de potencia
eléctrica el voltio se llama en su honor.
Michael Faraday (1791- 1867): Físico y químico inglés,
descubrió la inducción de electromagnética, que
permite la construcción de motores y generadores
eléctricos, y la ley de electrolisis (descomposición
química de las sustancias mediante la electricidad). La
unidad de capacidad eléctrica el faradio, es en su honor.
Thomas Alva Edison (1847-1931): Este norteamericano
esta conocido como el mayor inventor de toda la
historia de la humanidad. Entre otras muchas cosas
inventó: la bombilla, el telégrafo moderno, el fonógrafo,
un proyector de películas, un ferrocarril eléctrico, entre
otros. Instaló la gran central eléctrica del mundo en
Nueva York e iluminó sus calles gracias a su bombilla
eléctrica.
Heinrich Rudolf Hertz (1857-1894): Físico nacido en
Alemania que estudió las ondas electromagnéticas en
las que se basan la radio y la televisión. Demostró que
la electricidad se propaga en forma de ondas
electromagnéticas que viajan a la velocidad de la luz. La
unidad de frecuencia, el hercio, se llama así en su
honor.
Gugliemo Marconi (1874-1937): Italiano, ingeniero y
físico, es conocido como el inventor de tele-grafo sin
hilos, que daría lugar a la radio. Recibió el premio Nobel
de la física por la importancia de sus trabajos.
Fenómenos y propiedades físicas efectuados por la
electricidad:
a. Corriente eléctrica: es el desplazamiento de electrones
sobre un cuerpo conductor. Su unidad de medición es el
amperio.
b. Campo eléctrico: se representa mediante un modelo
que describe la interacción entre cuerpos y sistemas
con propiedades de naturaleza eléctrica. Existen
campos electromagnéticos y campos magnéticos estos
de acuerdo a las condiciones de las cargas que
interactúan.
c. Potencial eléctrico: capacidad que presenta el campo
eléctrico al realizar un trabajo. Su unidad de medida es
el voltio (V).
d. Magnetismo: fenómeno físico por el cual los cuerpos
ejercen fuerza de atracción o repulsión sobre otros
materiales.
e. Ley de Ohm: establece la relación que existe entre las
magnitudes eléctricas: intensidad, tensión y resistencia.
Enuncia que “en un circuito eléctrico, la intensidad de
corriente que recorre, es directamente proporcional a la
tensión aplicada e inversamente proporcional a la
resistencia que presenta este”.
Relacionado a la ley de Ohm se ejemplifica:
f. Potencia eléctrica (P): cantidad de trabajo desarrollada
en la unidad de tiempo. Su unidad es el vatio (w),
tradicionalmente en un circuito es el producto de la
tensión por la intensidad.
g. Energía eléctrica (E): trabajo desarrollado en un circuito
durante un determinado tiempo. Se expresa en joule.
h. Efecto Joule: calentamiento experimentado por un
conductor al ser atravesado por la corriente eléctrica.
Obtención de electricidad:
Las baterías desde mediados de inicio de la electricidad se
incrementaron como generadores eléctricos usados en procesos
electroquímicos normalmente no reversibles.
Entre sus tipos se reflejan de acuerdo a su tamaño y diversas
características externas y por su naturaleza internas habituales al
comercio donde se destacan las pilas alcalinas, baterías de plomo-
acido, baterías de iones de litios, entre otros.
En la actualidad la electricidad, llega del sol, del viento, del
agua de los ríos, del mar, de las profundidades de la tierra y de
algunos residuos. No se agotan, se obtienen de forma periódica y
no limitada en el tiempo, no producen lluvia ácida ni contribuyen al
efecto invernadero, no dejan residuos importantes, acercan las
fuentes de producción al consumidor ahorrando miles de kilovatios
en transporte, fortalecen la independencia energética y la industria
nacional, favorecen la creación de empleo y por si esto fuera poco,
nos resultan baratas. En síntesis, ésta sería la definición de las
energías renovables en sus distintas manifestaciones: eólica, solar,
biomasa, hidráulica y geotérmica.
Circuito eléctrico
Es el cambio mediante el cual, se desplazan los electrones.
Aquí se reflejan magnitudes eléctricas como: la fuerza electromotriz
(fem), diferencia de potencia (ddp), cantidad eléctrica (Q),
intensidad de corriente (I), densidad de corriente eléctrica (ᵟ),
resistencia (R), potencia y energía.
Este tipo de red eléctrica (interconexión entre dos o más
componentes) tales como interruptores, semiconductores,
condensadores y otras fuentes; contienen al menos una trayectoria
cerrada. De aquí se reflejan los circuitos eléctricos a modo paralelos
y en serie; que en muchas ocasiones se presentan en conjunto.
Los circuitos en serie se refieren a una conexión secuencial,
en el cual la terminal de salida de un dispositivo se conecta a la
terminal de entrada del siguiente.
En estos circuitos la corriente presente será igual en cualquier
punto. La intensidad de la corriente viene dada por la formula
y el voltaje se expresa mediante ; tal se
presenta el siguiente ejemplo:
Por su parte los circuitos en paralelos, expresan una conexión
donde los puertos de entrada de todos los dispositivos presentes en
el sistema conectados son capaces de coincidir entre sí, al igual que
sus terminales de salida.
Para este tipo de circuito su resistencia viene expresada por
medio de; y su conductancia por
ejemplificando de este modo:
A todo esto no se debe olvidar que bajo la ley de Ohm se
implantan las unidades de voltio y amperio presentes en estos
circuitos y por consiguientes son designadas como las principales
unidades capaces de designar y medir corrientes eléctricas.
El análisis de un circuito eléctrico se asocia al proceso de
determinar las tensiones o corrientes presentes a través de los
elementos del circuito; ya sean estos activos o pasivos. Los activos
se caracterizan por generar energía mientras que los pasivos no.
Dentro de los elementos activos más importantes se reflejan las
fuentes de tensión o de corriente; de las cuales hay dos de ellas
dependientes e independientes, ambas le suministran potencia al
circuito conectado a ellas.
Las fuentes dependientes son elementos activos en los que la
magnitud de la fuente se controla por otra tensión o corriente; se
identifica particularmente con el símbolo del diamante.
Las fuentes independientes suministran una tensión o una
corriente especificada y suele ser totalmente independiente de los
demás elementos del sistema. Es denominada en un sistema por
medio de un círculo.
Para ambos tipos de fuente se generan las fuentes de tensión
y de corriente de acuerdo a sus funciones tal como se presenta a
continuación: