DEFINICION DE LA ELECTRICIDAD

 La Electricidad (del griego ήλεκτρον elektron, cuyo significado es ámbar) es un fenómeno físico cuyo origen son las cargas eléctricas y cuya energía se manifiesta en fenómenos mecánicos, térmicos, luminosos y químicos, entre otros. Se puede observar de forma natural en fenómenos atmosféricos, por ejemplo los rayos, que son descargas eléctricas producidas por la transferencia de energía entre la ionosfera y la superficie terrestre (proceso complejo del que los rayos solo forman una parte).

Esta es una propiedad física manifestada a través de la atracción o
del rechazo que ejercen entre sí las distintas partes de la materia. El origen de esta propiedad se encuentra en la presencia de 
componentes con carga negativa (electrones) y otros con carga positiva (protones).

HISTORIA DE LA ELECTRICIDAD

La electricidad es una forma de energía que sólo se puede apreciar por los efectos que produce y a su vez está presente en todas las acciones que realizamos.

El estudio de la electricidad en reposo recibe el nombre de electrostática y el estudio de la electricidad en movimiento se llama electrodinámica.

Thales de Miletus (630−550 ac) fue el primero, que cerca del 600 ac, conociera el hecho de que el ámbar, al ser frotado adquiere el poder de atracción sobre algunos objetos.

Theophrastus (374−287 ac) el primero, que en un tratado escrito tres siglos después, estableció que otras sustancias tienen este mismo poder, dejando así constancia del primer estudio científico sobre la electricidad.

 Willian Gilbert (1544−1603) estudia los imanes para mejorar la exactitud de las Brújulas usadas en la navegación, siendo éste trabajo la base principal para la definición de los fundamentos de la Electrostática y Magnetismo.

Gilbert fue el primero en aplicar el término Electricidad del Griego "elektron" = ámbar.

En 1752, Benjamín Franklin (1706−1790) demostró la naturaleza eléctrica de los rayos. Este hombre fue el inventor del pararrayos.

Galvani (1737−1798).Sus investigaciones le permitieron elaborar una celda química capaz de producir corriente continua, fue así como desarrollo la Pila.

En 1800, Alejandro Volta (1745−1827) construye la primera celda Electrostática y la batería capaz de producir corriente eléctrica.

Volt es la unidad de medida del potencial eléctrico (Tensión).

En 1819, El científico Danés Hans Christian Oersted (1777−1851) descubre el electromagnetismo.Este descubrimiento fue crucial en el desarrollo de la Electricidad, ya que puso en evidencia la relación existente entre la electricidad y el magnetismo.

En 1881, Thomas Alva Edison (1847−1931) produce la primera Lámpara Incandescente con un filamento de algodón carbonizado. Este filamento permaneció encendido por 44 horas.

SIMBOLOGIA DE LA ELECTRICIDAD

Los esquemas eléctricos son dibujos abreviados que nos permiten representar de forma clara y sencilla  las conexiones existentes entre los diferentes elementos de un circuito eléctrico. A continuación se muestran los símbolos de los elementos más comunes.

MAGNITUDES ELECTRICAS

La Tensión es la diferencia de potencial entre dos puntos. En física se llama (diferencia de potencial) y en tecnología Tensión o Voltaje. La tensión es la causa que hace que se genere corriente por un circuito.

En un enchufe hay tensión (diferencia de potencial entre sus dos puntos) pero en esta hay ausencia de corriente. Solo cuando conectemos el circuito al enchufe empezará a circular corriente (electrones) por el circuito y eso es gracias hay que hay tensión. La tensión se mide en Voltios. Cuando la tensión es de 0 V (cero voltios, no hay diferencia de potencial entre un polo y el otro) ya no hay posibilidad de corriente y si fuera una pila diremos que la pila se ha agotado. El aparato de medida de la tensión es el voltímetro.

Se dice que la intensidad es la cantidad de electrones que pasan por un punto en un segundo. Imaginemos que pudiésemos contar los electrones que pasan por un punto de un circuito eléctrico en un segundo. Pues eso sería la Intensidad. Se mide en Amperios (A). A través del  amperímetro.

Es decir la Intensidad son la frecuencia y cantidad de veces en la que se transmiten electrones generadores de energía en determinado tiempo.

 Se da cuando los electrones en su movimiento se encuentran con un receptor (por ejemplo una lámpara) no lo tienen fácil para pasar por ellos, es decir les ofrecen una resistencia. Por ello se llama resistencia a la dificultad que se ofrece al paso de la corriente. 

Todos los elementos de un circuito tienen resistencia, excepto los conductores que se considera caso cero. Se mide en Ohmios (Ω). La resistencia se representa con la letra R.
La resistencia se suele medir con el polímetro, que es un aparato que mide la intensidad, la tensión y por supuesto también la resistencia entre dos puntos de un circuito o la de un receptor.

  

La potencia eléctrica es la relación de paso de energía de un flujo por unidad de tiempo; es decir, la cantidad de energía entregada o absorbida por un elemento en un momento determinado.

Cuando una corriente eléctrica fluye en cualquier circuito, puede transferir energía al hacer un trabajo mecánico o termodinámico. Los dispositivos convierten la energía eléctrica de muchas maneras útiles, como calor, luz (lámpara incandescente), movimiento (motor eléctrico), sonido (altavoz) o procesos químicos.

La energía consumida por un dispositivo eléctrico se mide en vatios-hora (W/H), o en kilovatios-hora.

La ley de Ohm, postulada por el físico y matemático alemán Georg Simón Ohm, es una ley de la electricidad. Establece que la diferencia de potencial V que aparece entre los extremos de un conductor determinado es proporcional a la intensidad de la corriente I que circula por el citado conductor. Ohm completó la ley introduciendo la noción de resistencia eléctrica R. Que es el factor de proporcionalidad que aparece en la relación entre e :

V=I*R

La fórmula anterior se conoce como ley de Ohm incluso cuando la resistencia varía con la corriente,y en la misma, corresponde a la diferencia de potencial, a la resistencia y la intensidad de la corriente. Las unidades de esas tres magnitudes en el sistema internacional de unidades son, respectivamente, voltios (V), ohmios (Ω) y amperios (A).

ELECTROSTATICA Y ELECTRODINAMICA

Electrostática es la rama de la física que estudia los fenómenos eléctricos producidos por distribuciones de cargas estáticas o en reposo.Esta a su vez  es la manifestación de la fuerza de atracción o repulsión entre dos cuerpos estacionarios que de acuerdo con el principio de acción y reacción ejercen la misma fuerza el uno sobre el otro.

La electrodinámica consiste en el movimiento de un flujo de cargas eléctricas que pasan de una molécula a otra, utilizando como medio de desplazamiento un material conductor como, por ejemplo, un metal.

Para poner en movimiento las cargas eléctricas o de electrones, podemos utilizar cualquier fuente de fuerza electromotriz (FEM), ya sea de naturaleza química (como una batería) o magnética (como la producida por un generador de corriente eléctrica), aunque existen otras formas de poner en movimiento las cargas eléctricas.

Cuando aplicamos a cualquier circuito eléctrico una diferencia de potencial, tensión o voltaje, suministrado por una fuente de fuerza electromotriz, las cargas eléctricas o electrones comienzan a moverse a través del circuito eléctrico debido a la presión que ejerce la tensión o voltaje sobre esas cargas, estableciéndose así la circulación de una corriente eléctrica cuya intensidad de flujo se mide en amperios (A).

CARGA ELECTRICA

La carga eléctrica es una propiedad de la materia que permite cuantificar la pérdida o ganancia de electrones.
La carga eléctrica la podemos clasificar como carga eléctrica positiva (protones) y carga eléctrica negativa (electrones). Los fenómenos eléctricos se atribuyen a la separación de las cargas eléctricas del átomo y su movimiento. Por esta razón el concepto de carga eléctrica es la base para definir los fenómenos eléctricos.

Los átomos están constituidos por un núcleo y una corteza (órbitas).En el núcleo se encuentran muy firmemente unidos los protones y los neutrones. Los protones tienen carga positiva y los neutrones no tienen carga. Alrededor del núcleo se encuentran las órbitas donde se encuentran girando sobre ellas los electrones. Los electrones tienen carga negativa.

FUERZA ENTRE CARGAS

La fuerza entre cargas se da cuando los cuerpos cargados se atraen o repelan según sea sus cargas ya sea de distinto o mismo signo. A las fuerzas de atracción o de repulsión se les da el nombre de fuerzas eléctricas o electrostáticas.

CAMPO ELECTRICO Y MAGNETICO

   

El campo eléctrico es una región del espacio perturbada por cargas en reposo. Dicha región ejerce fuerza sobre cualquier carga que a ella se lleva.

La dirección y sentido de un campo eléctrico en un punto se define como la dirección y sentido de la fuerza que se ejercería sobre una carga puntual y positiva.

Es un valor vectorial  que corresponde a la fuerza ejercida sobre una partícula cargada cualquiera que sea su movimiento en el espacio.

Se trata de un campo que ejerce fuerzas (magnéticas) sobre los materiales. Al igual que el campo eléctrico también es un campo vectorial, pero que no produce ningún efecto sobre cargas en reposo .El campo magnético tiene influencia sobre cargas eléctricas en movimiento.

Si una carga en movimiento atraviesa un campo magnético, la misma sufre la acción de una fuerza (denominada fuerza magnética). Esta fuerza no modifica el módulo de la velocidad pero sí la trayectoria (ver fuerza magnética). Sobre un conductor por el cual circula electricidad y que se encuentra en un campo también aparece una fuerza magnética.

El campo magnético está presente en los imanes. Por otro lado, una corriente eléctrica también genera un campo magnético.

ELECTROMAGNETISMO

El electromagnetismo estudia la interacción entre cargas eléctricas, a través del concepto de campo electromagnético.

A su vez el electromagnetismo describe los fenómenos físicos macroscópicos en los cuales intervienen cargas eléctricas en reposo y en movimiento, usando para ello campos eléctricos y magnéticos. Este considerado como fuerza es una de las cuatro fuerzas fundamentales del universo actualmente conocido.

POTENCIAL Y TENSION ELECTRICA

La potencia eléctrica es la relación de paso de energía de un flujo por unidad de tiempo; es decir, la cantidad de energía entregada o absorbida por un elemento en un momento determinado. La unidad en el Sistema Internacional de Unidades es el vatio (watt).

Cuando una corriente eléctrica fluye en cualquier circuito, puede transferir energía al hacer un trabajo mecánico o termodinámico. 

La tensión eléctrica o diferencia de potencial (también denominada voltaje) es una magnitud física que cuantifica la diferencia de potencial eléctrico entre dos puntos. También se puede definir como el trabajo por unidad de carga ejercido por el campo eléctrico sobre una partícula cargada para mover la entre dos posiciones determinadas. Se puede medir con un voltímetro. Su unidad de medida es el voltio.