Efectos eléctricos

Los principales efectos que se producen a causa de la corriente eléctrica son:

Calor

El calor es la forma de energía que se transfiere entre diferentes cuerpos  que se encuentran a distintas temperaturas. Normalmente hablamos del calor como transferencia de energía. Esta se produce cuando un conductor es atravesado por una corriente eléctrica. El continuo choque entre electrones de la corriente y los átomos del conductor hace que este se caliente. Esta propiedad se aprovecha en estufas, planchas, secadores,etc.       

Este efecto eléctrico se mide en el Sistema Internacional (SI) en Julios (J). Con la siguiente fórmula podemos calcular el calor que emite una resistencia cuando es atravesada por una corriente eléctrica:     

                                     

Luz

La luz es una radiación electromagnética que se propaga en forma de ondas. Las formas en las que se puede emitir luz son:

• Bombilla incandescente: en este caso, la luz se produce cuando hacemos pasar una corriente de electrones a través de un filamento de metal que hay en el interior de la bombilla, el cual emite luz cuando se calienta.
• Bombilla de bajo consumo: este tipo de bombilla aprovecha la tecnología de los tubos fluorescentes para hacer bombillas de menor tamaño y con menor consumo que las anteriores
• Tubo de luz o fluorescente: en su interior, tienen un filamento de un elemento metálico y un gas noble. Al pasar la electricidad, el gas se excita provocando el choque de partículas, lo cual produce luz.
• LED: es un diodo emisor de luz. Tiene un tamaño pequeño y reduce la emisión de calor.

Bombilla de bajo consumo

    

      Bombilla incandescente

        

       Tubo de luz

LED

Unidades de consumo eléctrico

Potencia eléctrica

La potencia eléctrica es la relación entre el voltaje y la intensidad. En el Sistema Internacional (SI) se mide en Watios (W).

P= V · I

Energía transformada

La energía transformada es la relación entre la potencia eléctrica y el tiempo. En el SI se mide en Julios (J).

E= V· I· t = P· t

Corriente alterna

La corriente alterna se basa en la atracción y repulsión de los electrones. Así se hace a los electrones ir y venir cambiando el polo de un imán que según nos interesa los puede atraer o repeler. Estos cambian de sentido 50 veces por segundo y, además, no circulan siempre con igual intensidad. Los electrones alcanzan una velocidad o voltaje máximo, y cuando lo alcanzan, deceleran hasta 0 y regresan a los polos. Una vez aquí, volvemos a cambiar el polo del imán para que se repelan de nuevo, y así sucesivamente. 

Este tipo de corriente eléctrica no se puede utilizar en aparatos que no puedan encenderse y apagarse constante y rápidamente, ya que hay un momento determinado en el que no pasa electricidad (cuando el voltaje es igual a 0).

Cuando queremos convertir la corriente continua en corriente alterna, para lo cual se utiliza el alternador, debemos tener en cuenta que el voltaje eficaz de corriente continua se calcula dividiendo el voltaje máximo en corriente alterna entre 1,41:

Veficaz= Vmáx / 1,41

Cuando queremos convertir la corriente alterna en continua usamos la dinamo y cuando queremos producir movimiento, el motor eléctrico.

Circuitos eléctricos

El circuito eléctrico es el recorrido preestablecido por por el que se desplazan las cargas eléctricas (electrones). Consta de los siguientes elementos: un generador que proporciona energía, un hilo conductor, un interruptor y un receptor (bombilla, timbre,etc.).

Las cargas eléctricas que constituyen una corriente eléctrica pasan de un punto que tiene mayor potencial eléctrico a otro que tiene un potencial inferior. Para mantener permanentemente esa diferencia de potencial, llamada también voltaje, se necesita un dispositivo llamado generador (pilas, baterías, dinamos, alternadores...) que tome las cargas que llegan a un extremo y las impulse hasta el otro. El flujo de cargas eléctricas por un conductor constituye una corriente eléctrica.

Según la posición de las resistencias en un circuito eléctrico, estos pueden ser:

1. En serie.  La salida de una es la entrada de la siguiente, es decir, las resistencias se colocan una a continuación de otra. Para calcular la resistencia total o equivalente del circuito, se suman todas las resistencias.
   
   
   
   
   
   
   
   
   
2. En paralelo.  Las resistencias del circuito se colocan de tal manera que todas tengan la misma entrada y la misma salida. Para calcular la resistencia total o equivalente del circuito, se aplica la siguiente fórmula:        
   
   
   
   
   
         
3. Mixto. En un mismo circuito existen elementos conectados en serie y en paralelo. Para determinar la resistencia equivalente o total del circuito, se calculan las resistencias parciales de cada tramo y se suman.

Simbología eléctrica

Pila

Proporciona la corriente eléctrica.

Batería

Proporciona la corriente eléctrica y puede recargarse.

Resistencia
Reduce el voltaje y produce calor.

Timbre

Reduce el voltaje y produce sonido.

Bombilla

Reduce el voltaje y produce luz y calor.

Conmutador

Permite que la electricidad pueda cambiar de camino.

Interruptor 
Abre o cierra el circuito.

Diodo

Permite el paso de la corriente eléctrica en un solo sentido (el que indica la flecha).

LED

Es un diodo emisor de luz. Además de permitir el paso de la corriente eléctrica, emite luz.

Fusible 
Permite el paso de la corriente eléctrica hasta un valor máximo, y si este valor se supera, se funde y abre el circuito.

Motor

Transforma la electricidad en movimiento.

Relé

Al pasar la corriente eléctrica, una bobina de cobre se magnetiza y cierra el circuito.

Pulsador

Cierra el circuito solo cuando lo pulsamos.

Resistencia variable o potenciómetro

Elemento que varía su valor resistivo. 

Transistor

Elemento que amplifica la señal. 

Voltaje, intensidad y resistencia

Voltaje

El voltaje es la energía que tienen los electrones. En el Sistema Internacional (SI) se mide en Voltios (v). Cuanta más diferencia de potencial haya, mayor será el voltaje.

Intensidad

La intensidad es la cantidad de electrones que circula por la sección de un conductor cada segundo. En el SI se mide en Amperios (A).

Resistencia

Una resistencia es la oposición que presentan los materiales al paso de una corriente eléctrica. En el SI se miden en Ohmnios (Ω). Cuando los electrones chocan con las resistencias que colocamos en los circuitos se producen dos efectos: se reduce el voltaje y  se produce calor. En ocasiones, no nos interesa que se produzca calor ya que los aparatos pueden llegar a sobrecalentarse. En estas ocasiones utilizaremos disipadores de calor.

Ley de Ohm

Establece que la intensidad de la corriente eléctrica que circula por un conductor eléctrico es directamente proporcional a la diferencia de potencial aplicada e inversamente proporcional a la resistencia del mismo. Por lo tanto, es una fórmula que se utiliza para saber el voltaje y la intensidad que se necesitan para atravesar una resistencia.

V = I · R   

¿Qué es la electricidad?

La electricidad o corriente eléctrica es la circulación de electrones de forma continua por un circuito. La fuerza de la corriente depende de la cantidad (intensidad) y la velocidad (voltaje) de los electrones. 

Para que exista electricidad:

- Debe haber una diferencia de carga eléctrica (llamada diferencia de potencial)

- El material debe ser conductor, es decir, debe permitir circular a los electrones.

Debido a que es muy costoso el almacenamiento de la electricidad solo se almacena en las pilas y baterías (estas últimas pueden recargarse).