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PresentacióN Electricidad

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En nuestras casas, la electricidad En nuestras casas, la electricidad permite que funcionen las permite que funcionen las lamparitas eléctricas, la televisión, lamparitas eléctricas, la televisión, la tostadora y muchas otras cosas. la tostadora y muchas otras cosas. Es muy difícil imaginar nuestra vida Es muy difícil imaginar nuestra vida sin ella.sin ella.Ahora bien, nos damos cuenta de Ahora bien, nos damos cuenta de qué es lo que podemos hacer con qué es lo que podemos hacer con ella pero, ¿qué es la electricidad?.ella pero, ¿qué es la electricidad?.

• La electricidad es una La electricidad es una forma de energía. forma de energía. Energía es poder... el Energía es poder... el poder de hacer, de poder de hacer, de hacer por ejemplo hacer por ejemplo que las cosas se que las cosas se muevan y de hacer muevan y de hacer que las cosas que las cosas funcionen. funcionen.

• Para entender qué es la Para entender qué es la electricidad debemos electricidad debemos comenzar con los átomos. comenzar con los átomos. Los átomos son pequeñas Los átomos son pequeñas partículas que son muy partículas que son muy difíciles de ver, y son los difíciles de ver, y son los elementos con los que elementos con los que está hecho todo a está hecho todo a nuestro alrededor. nuestro alrededor.

• Un átomo está compuesto por Un átomo está compuesto por protones, electrones y protones, electrones y neutrones. El centro de un neutrones. El centro de un átomo, al cual se llama átomo, al cual se llama “núcleo”, tiene al menos un “núcleo”, tiene al menos un protón.protón.

Alrededor del núcleo viajan los Alrededor del núcleo viajan los electrones (en igual cantidad electrones (en igual cantidad que los protones) a gran que los protones) a gran velocidad.velocidad.

• Los protones y electrones tienen una propiedad Los protones y electrones tienen una propiedad llamada carga, la de los protones es de signo llamada carga, la de los protones es de signo positivo y la de los electrones es de signo positivo y la de los electrones es de signo negativo. Los neutrones no tienen carga. Los negativo. Los neutrones no tienen carga. Los protones y electrones se atraen entre sí porque protones y electrones se atraen entre sí porque tienen cargas de distinto signo. En cambio las tienen cargas de distinto signo. En cambio las partículas que tienen cargas del mismo signo se partículas que tienen cargas del mismo signo se repelen.repelen.

• Cuando queremos hacer funcionar un aparato Cuando queremos hacer funcionar un aparato eléctrico lo conectamos a un enchufe. Pero, ¿de eléctrico lo conectamos a un enchufe. Pero, ¿de dónde viene la corriente eléctrica? dónde viene la corriente eléctrica? La corriente eléctrica es la circulación de La corriente eléctrica es la circulación de electrones. Se produce en plantas de generación electrones. Se produce en plantas de generación y luego es conducida a través de gruesos cables, y luego es conducida a través de gruesos cables, que forman la red de distribución, hasta las que forman la red de distribución, hasta las subestaciones de transformación y finalmente, subestaciones de transformación y finalmente, por ejemplo, a tu casa. por ejemplo, a tu casa.

• Los electrones que Los electrones que circulan alrededor del circulan alrededor del núcleo del átomonúcleo del átomo, pueden , pueden saltar de un átomo a otro saltar de un átomo a otro cuando se les aplica una cuando se les aplica una diferencia de potencial diferencia de potencial eléctrico que se llama eléctrico que se llama voltajevoltaje y que se mide en y que se mide en voltiosvoltios. .

• Cuando los electrones saltan de un Cuando los electrones saltan de un átomoátomo a otro a otro en una misma dirección se crea una corriente en una misma dirección se crea una corriente eléctrica.eléctrica.

• En algunos materiales (por ejemplo los metales) En algunos materiales (por ejemplo los metales) es fácil hacer mover a los es fácil hacer mover a los electroneselectrones de átomo a de átomo a átomo; en cambio en otros, como por ejemplo el átomo; en cambio en otros, como por ejemplo el vidrio, no lo es. Si es fácil mover los electrones vidrio, no lo es. Si es fácil mover los electrones de un átomo a otro se dice que el material es de un átomo a otro se dice que el material es conductorconductor. Utilizamos materiales conductores . Utilizamos materiales conductores para llevar la electricidad de un lugar a otro. para llevar la electricidad de un lugar a otro.

• Si se aplica una diferencia de potencial Si se aplica una diferencia de potencial eléctrico suficientemente grande eléctrico suficientemente grande (usualmente llamado (usualmente llamado voltajevoltaje) se genera ) se genera una fuerza que puede empujar a los una fuerza que puede empujar a los electrones de un átomo a otro. Este electrones de un átomo a otro. Este movimiento de electrones se llama movimiento de electrones se llama corriente eléctrica.corriente eléctrica.

• Esto es lo que ocurre en un trozo de Esto es lo que ocurre en un trozo de alambre que se conecta a los extremos de alambre que se conecta a los extremos de una pila. Los electrones pasan de un una pila. Los electrones pasan de un átomo a otro creando la corriente átomo a otro creando la corriente eléctrica. eléctrica.

• Hay corrientes eléctricas de dos tipos: la Hay corrientes eléctricas de dos tipos: la corriente continua y la corriente alterna.corriente continua y la corriente alterna.

• En la corriente continua los electrones se En la corriente continua los electrones se mueven siempre en la misma dirección. Este es mueven siempre en la misma dirección. Este es el tipo de corriente eléctrica que se obtiene de el tipo de corriente eléctrica que se obtiene de una pila, como las que se usan en una linterna.una pila, como las que se usan en una linterna.

• En la corriente alterna, como su nombre lo En la corriente alterna, como su nombre lo indica, los electrones van primero para un lado y indica, los electrones van primero para un lado y luego en dirección contraria, y así siempre. Este luego en dirección contraria, y así siempre. Este es el tipo de corriente eléctrica que obtenemos es el tipo de corriente eléctrica que obtenemos en la red eléctrica de nuestras casas y con la en la red eléctrica de nuestras casas y con la que hacemos funcionar la heladera, el televisor, que hacemos funcionar la heladera, el televisor, etc.etc.

• La electricidad estática es otro tipo de La electricidad estática es otro tipo de energía eléctrica. A diferencia de la energía eléctrica. A diferencia de la corriente eléctrica en la que las cargas se corriente eléctrica en la que las cargas se mueven, en este caso las cargas eléctricas mueven, en este caso las cargas eléctricas permanecen en su lugar. permanecen en su lugar.

• Como ejemplo, te proponemos el siguiente experimento:Como ejemplo, te proponemos el siguiente experimento:

Toma dos globos y frótalos con tu cabello o un pullover, luego Toma dos globos y frótalos con tu cabello o un pullover, luego átalos de un hilo y sostenélos uno cerca del otro. ¡Verás que se átalos de un hilo y sostenélos uno cerca del otro. ¡Verás que se repelen!repelen!

¿A qué se debe esto?¿A qué se debe esto?

Al frotar el globo con tu pullover o cabello le hemos transferido Al frotar el globo con tu pullover o cabello le hemos transferido cargas negativas y, por lo tanto, están ligeramente cargados. Como cargas negativas y, por lo tanto, están ligeramente cargados. Como ambos tienen el mismo tipo de carga extra, se repelen.ambos tienen el mismo tipo de carga extra, se repelen.

La fuerza eléctrica generada aquí se llama La fuerza eléctrica generada aquí se llama electricidad estáticaelectricidad estática..

• Los Los conductoresconductores son materiales a través de los cuales son materiales a través de los cuales la corriente eléctrica viaja con facilidad; por eso decimos la corriente eléctrica viaja con facilidad; por eso decimos que tienen baja resistencia eléctrica.que tienen baja resistencia eléctrica.

• Los Los metalesmetales son muy buenos son muy buenos conductoresconductores, por eso se , por eso se usan para construir los cables con los cuales se provee a usan para construir los cables con los cuales se provee a las casas de corriente eléctrica. También es lo que las casas de corriente eléctrica. También es lo que usamos para conectar los aparatos eléctricos a los usamos para conectar los aparatos eléctricos a los enchufes de la red eléctrica de nuestras casas. El metal enchufes de la red eléctrica de nuestras casas. El metal más usado para construir cables de conducción es el más usado para construir cables de conducción es el cobre.cobre.

• El El aguaagua (como la que sale de la canilla) es otro buen (como la que sale de la canilla) es otro buen conductorconductor de la electricidad. Es muy importante recordar de la electricidad. Es muy importante recordar esto, porque nuestro cuerpo está constituido en gran esto, porque nuestro cuerpo está constituido en gran parte de agua (un 70% aproximadamente), entonces la parte de agua (un 70% aproximadamente), entonces la electricidad puede circular fácilmente a través de electricidad puede circular fácilmente a través de nosotros. Pero si la electricidad viaja por nuestro cuerpo nosotros. Pero si la electricidad viaja por nuestro cuerpo puede causarnos mucho daño.puede causarnos mucho daño.

• Es por eso que los cables eléctricos están recubiertos de Es por eso que los cables eléctricos están recubiertos de algún material de alta resistencia (algún material de alta resistencia (aislanteaislante) como por ) como por ejemplo el plástico, para que puedan ser manipulados ejemplo el plástico, para que puedan ser manipulados sin peligro.sin peligro.

• Para caracterizar un material Para caracterizar un material es conveniente hablar de es conveniente hablar de resistividad en lugar de resistividad en lugar de resistencia.resistencia.

• La resistividad de un material La resistividad de un material es su resistencia por unidad de es su resistencia por unidad de área y unidad de longitud, por área y unidad de longitud, por ejemplo la resistencia de un ejemplo la resistencia de un cubo de 1m de lado. En este cubo de 1m de lado. En este caso el área es 1m2 y la caso el área es 1m2 y la longitud es 1m. y se mide en longitud es 1m. y se mide en ohmios por metro (ohm m).ohmios por metro (ohm m).

.

• Aquí mostramos algunos Aquí mostramos algunos ejemplos de buenos ejemplos de buenos conductores. Como las conductores. Como las resistividades de estos resistividades de estos conductores son muy bajas conductores son muy bajas usaremos como unidad de usaremos como unidad de medida la cien millonésima medida la cien millonésima parte de ohm m (1/ 100 000 parte de ohm m (1/ 100 000 000). Compara estos valores 000). Compara estos valores con los que se muestran en la con los que se muestran en la pagina de aisladores (¡presta pagina de aisladores (¡presta atención a las unidades!). atención a las unidades!).

• La electricidad no La electricidad no circula fácilmente por circula fácilmente por los aislantes. A los los aislantes. A los átomosátomos que que constituyen los constituyen los aislantes no les gusta aislantes no les gusta compartir sus compartir sus electrones. electrones.

• La electricidad no circula fácilmente por los aislantes. A los La electricidad no circula fácilmente por los aislantes. A los átomosátomos que constituyen los aislantes no les gusta compartir sus electrones. que constituyen los aislantes no les gusta compartir sus electrones.

• Algunos materiales aislantes son:Algunos materiales aislantes son: Plásticos - Vidrios - Cerámicas Plásticos - Vidrios - Cerámicas • Al cubrir los metales que forman los cables eléctricos con aislantes Al cubrir los metales que forman los cables eléctricos con aislantes

nos aseguramos que la corriente eléctrica circule por donde debe, nos aseguramos que la corriente eléctrica circule por donde debe, cumpliendo su función correctamente y sin riegos para nosotros, cumpliendo su función correctamente y sin riegos para nosotros, que también somos buenos conductores.que también somos buenos conductores.

• CURIOSIDADCURIOSIDAD: ¡El agua que sale de la canilla y el agua de mar son : ¡El agua que sale de la canilla y el agua de mar son conductores, pero, el conductores, pero, el agua puraagua pura es un aislante! es un aislante!

• Aquí mostramos Aquí mostramos algunos ejemplos de algunos ejemplos de buenos aislantes buenos aislantes usamos como unidad usamos como unidad de medida: el billón de medida: el billón de ohm m.de ohm m.Un billón es un millón Un billón es un millón de millones de millones ( 1.000.000.000.000).( 1.000.000.000.000).

• Si comparamos los valores de la Si comparamos los valores de la resistividadresistividad del del agua que se muestran en este gráfico, vemos agua que se muestran en este gráfico, vemos que el agua de mar se parece a un conductor que el agua de mar se parece a un conductor mientras que el mientras que el agua puraagua pura se parece a un se parece a un aislante. La resistividad del agua común (la de la aislante. La resistividad del agua común (la de la canilla) y la del agua de mar, dependerán de las canilla) y la del agua de mar, dependerán de las substancias disueltas en ellas y entonces los substancias disueltas en ellas y entonces los valores que mostramos son sólo aproximados.valores que mostramos son sólo aproximados.

• Estamos acostumbrados a hablar con ciertos términos Estamos acostumbrados a hablar con ciertos términos especiales para referirnos a fenómenos eléctricos, así especiales para referirnos a fenómenos eléctricos, así sabemos, por ejemplo, que una lamparita de 100 sabemos, por ejemplo, que una lamparita de 100 vatiosvatios nos dará mucha luz.nos dará mucha luz.

• Como vimos al estudiar el átomo, los protones y Como vimos al estudiar el átomo, los protones y electrones tienen una propiedad que llamamos carga. La electrones tienen una propiedad que llamamos carga. La carga en movimiento es lo que llamamos corriente carga en movimiento es lo que llamamos corriente eléctrica. La carga se mide en eléctrica. La carga se mide en coulombioscoulombios y la y la corriente en corriente en amperiosamperios. Así entonces un coulombio es la . Así entonces un coulombio es la cantidad de carga que una corriente de un cantidad de carga que una corriente de un amperioamperio transporta en un segundo.transporta en un segundo.

• Para construir un Para construir un culombioculombio necesitamos más necesitamos más de un trillón de electrones; la cantidad es de un trillón de electrones; la cantidad es enorme, 1,5 x 10.000.000.000.000.000.000 enorme, 1,5 x 10.000.000.000.000.000.000 electrones!electrones!

• También hablamos que para mover los También hablamos que para mover los electrones hay que hacer una fuerza sobre ellos. electrones hay que hacer una fuerza sobre ellos. Esta fuerza que “empuja” a los electrones se Esta fuerza que “empuja” a los electrones se mide en mide en voltiosvoltios. En nuestras casas usamos 220 . En nuestras casas usamos 220 voltiosvoltios..

• También hemos hablado de la resistencia También hemos hablado de la resistencia de los materiales a conducir la corriente de los materiales a conducir la corriente eléctrica. La resistencia se mide en eléctrica. La resistencia se mide en ohmiosohmios..

• VoltiosVoltios y y ohmiosohmios están relacionados del están relacionados del siguiente modo, por una resistencia de un siguiente modo, por una resistencia de un ohmioohmio circulará un circulará un amperioamperio si se le si se le aplica un aplica un voltiovoltio

• Del mismo modo un Del mismo modo un vatiovatio se define como la se define como la potencia usada para hacer circular un potencia usada para hacer circular un amperioamperio por una diferencia de potencial de un por una diferencia de potencial de un voltiovoltio

• A esta altura te preguntarás de dónde vienen A esta altura te preguntarás de dónde vienen estos nombres tan raros. Todos ellos se han estos nombres tan raros. Todos ellos se han elegido para homenajear a algunos de los elegido para homenajear a algunos de los científicos que han contribuido al conocimiento y científicos que han contribuido al conocimiento y desarrollo de la electricidad. Visita la desarrollo de la electricidad. Visita la galería de científicosgalería de científicos famosos y encontrarás una famosos y encontrarás una breve biografía de ellos.breve biografía de ellos.