¿Qué es? ¿Cómo se produce?

    Es un conjunto de fenómenos producidos por le movimiento e interacción entre las cargas eléctricas positivas y negativas e los cuerpos físicos. La energía producida por las cargas eléctricas, puede manifestarse dentro de cuatro ámbitos: Físico, luminoso, mecánico y termico. La electricidad es una fuente de energía secundaria. Se denominan energía primarias a las que se obtienen directamente de la naturaleza, como solar, hidráulica, eólica, geotérmica, biomasa, petróleo gas natural o carbon. Las energías secundarias provienen de la transformación de energía primaria con destino al consumo directo o a otros usos, como la gasolina. 

     La electricidad se produce mediante sistemas eléctricos que garantizan su disponibilidad. Un sistema eléctrico es el conjunto de elementos que operan de forma coordinada en un determinado territorio pata satisfacer la demanda de energía eléctrica e los consumidores. Loa sistema eléctricos, básicamente, se pueden clasificar de la siguiente manera:

• Centros o plantas de generación donde se produce la electricidad. 
• Lineas de transporte de la energía eléctrica de alta tension.
• Estaciones transformadoras que reducen la tension o el voltaje de la linea. 
• Lineas de distribución de media y baja tensión que llevan electricidad hasta los pu tos de consumo.
• Centro de control eléctrico desde el que se gestiona y opera el sistema de generación y transporte de energía. 

Principales Fuentes de Energía 

     Estas utilizan el agua de las lagunas, ríos y lagos que es almacenada en represas para generar la energía eléctrica. Esta agua represada fluye a través de una tubería y empuja las paletas de una turbina haciéndola girar, esta turbina, unida al generador, hacen que se produzca la electricidad. La energía hidráulica es renovable ya que el agua no se agota al usarla.

     En estas se quema gas natural, carbon o petroleo. Al quemar estos combustibles se cra una mescla de gases y aire caliente a alta presión que choca  con las paletas y hace girar la turbina para que el generador produzca electricidad. 

• Centrales eólicas: Se utiliza la fuerza del viento para generar electricidad. 
• Paneles solares: Se utiliza el calor de los rayos solares captados por los paneles solares
• Biomasa: Se usa cualquier materia residual orgánica llamada biomasa que cuando se consume genera electricidad. 
• Centrales nucleares: Se usa el uranio para generar energia en elas centrales nucleares . 

¿Que es?

     Un circuito eléctrico es un conjunto de elementos conectados entre si por los que puede circular una corriente eléctrica. Una corriente eléctrica es el movimiento de electrones, por lo tanto, cualquier circuito eléctrico debe permitir el paso de electrones por los elementos que lo componen. Los circuitos eléctricos pueden ser cerrados o abiertos si se desea interrumpir el paso de la corriente mediante un interruptor, pulsador, u otro elemento del circuito.  En otras palabras, es la interconexion de componentes como resistencias, generadores, interruptores, condensadores, cables, entre otros.

¿Que elementos lo compone? 

•  Generadores: Son los elementos encargados de suministrar la energía al circuito, creando una diferencia de potencial entre sus terminales que permite que circule la corriente eléctrica. Los elementos que se encargan de esta función son: 

• Conductores: Son materiales que permiten el paso de la corriente eléctrica, por lo que se utilizan como unión entre los distintos elementos del circuito. Generalmente son cables formados por hilos de cobre trenzado y recubiertos por aislantes plásticos. 

• Receptores: Son los componentes que reciben la energía eléctrica y la transforman en otras formas útiles para nosotros como: Movimiento, luz, sonido o calor. Algunos receptores muy comunes son: Lamparas, motores, estufas, altavoces, electrodomésticos, etc. 

• Elementos de control: Estos elementos ns permiten maniobrar con el circuito conectado y desconectado sus diferentes elementos según nutra voluntad. Los elementos de control mas empleados son los interruptores, pulsadores y conmutadores. 

• Elementos de protección: Estos elementos tiene la misión de proteger a la instalación y sus usuarios de cualquier avería que los puedan poner en peligro los mas empleados son los fusibles y los interruptores de protección. 

Esquemas mas utilizados para crear un circuito eléctrico:

¿Cuáles son las clases de circuitos?

• Circuito abierto: Es un circuito en el cual no circula la corriente eléctrica por estar este interrumpido o no comunicado por medio de un conductor eléctrico. Al no estar cerrado no puede tener un flujo de energía que permita a una carga o receptor de energía aprovechar el paso de la corriente eléctrica y poder cumplir un determinado trabajo. Un circuito abierto es un circuito en el que la fuente de energía existente no produce una fuerza suficiente para vencer la resistencia del circuito, por lo que no fluye corriente a través de el. Este efecto se produce a causa de una resistencia muy grande ya sea una interrupción en el circuito para lo que se diría que la resistencia es el aire, o una resistencia con un valor capaz de aislar la corriente en el circuito.

• Circuito  cerrado: Es una red eléctrica ( interconexión de dos a mas componentes, tales como resistencias, inductores, capacitores, fuentes, interruptores y semiconductores) que tiene al menos una trayectoria cerrada. Gracias al circuito cerrado, el flujo de corriente eléctrica circula entre los componentes. Por lo general, un circuito de este tipo presenta aparatos productores o consumidores de la corriente de manera intercalada.

¿Cuáles son los tipos de circuitos?

• Circuito de un receptor: Como su nombre lo dice, son aquellos en los que se conecta al circuito un solo receptor ya sea una lampara, motor, timbre, etc. El receptor quedara conectados la misma tensión que el generador. Por el receptor circulara una intensidad e corriente igual a la del circuito total, y la única resistencia del circuito sera el receptor. Ejemplos: Parlante, cargador, u otros elementos que se conecten y descontenten a la corriente eléctrica. 

• Circuito en serie: En los circuitos en serie los receptores se conectan uno a continuación del otro, el final del primero con el principio del segundo y así sucesivamente. La intensidad que que atraviesa todos los receptores es la misma, y es igual a la total del circuito. La resistencia total del circuito es la suma de todas las resistencias de los receptores conectados en serie.  La tensión total es igual a la suma de las tensiones en cada uno de los receptores conectados en serie. Podemos conectar los receptores que queramos en serie.  Si desconectamos un receptor, todos los demás receptores en serie con el, dejaran de funcionar (no puede pasar la corriente).  Ejemplos: Luces de navidad antiguas (si se funde una se funden todas).  

• Circuito paralelo: Son los circuitos en los que los receptores se conectan unidas todas las entradas de los receptores por un lado y por el otro todas las salidas. cuando varios conductores o elementos se hallan unidos paralelamente, mejor dicho, con sus extremos comunes; se diferencia de la conexión en serie porque, en ésta, dichos extremos se hallan situados uno a continuación de otro.  Las tensiones de todos los receptores son iguales a la tensión total del circuito. Las suma de cada intensidad que atraviesa cada receptor es la intensidad total del circuito. Todos los receptores conectados en paralelo quedarán trabajando a la misma tensión que tenga el generador. Si quitamos un receptor del circuito los otros seguirán funcionando. Ejemplos: Luces de navidad recientes en las que un bombillo no afectan los otros, el circuito eléctrico de una habitación y un carro.

• Circuito mixto:  Son aquellos circuitos eléctricos que combinan serie y paralelo. Lógicamente estos circuitos tendrán más de 2 receptores, ya que si tuvieran 2 estarían en serie o en paralelo.  En este tipo de circuitos hay que combinar los receptores en serie y en paralelo para calcularlos. Ejemplos: El circuito eléctrico de una casa o edificación o una cocineta.

¿Qué es?

     Fue postulado por el físico y matemático aleman Gregor Simon Ohm. Es una de las leyes fundamentales de la electrodinámica, estrechamente vinculada a los valores de la unidades básicas presentes en cualquier circuito eléctrico como: 

• La tension o el voltaje en volt (V).
• Intensidad de la corriente "I", en ampere (A).
• La resistencia "R" en ohm de la carga o consumidor conectado al circuito. 

¿Qué es la intensidad de corriente?

     La corriente eléctrica es la circulación de cargas eléctricas en un circuito electro. La intesidad de corriente eléctrica es la cantidad de electricidad o carga eléctrica (Q) que circula por un circuito en la unidad de tiempo (t). Se viene dada or la siguiente formula:

Donde:

• I: Intensidad expresada en Amperios (A). 
• Q: Carga eléctrica expresada en Culombios (C).
• t: Tiempo expresado en segundos (seg.)

¿Qué es la tensión o voltaje?

     La idea se fascia a la magnitud que permite indicar la diferencia existente en el potencial eléctrico que se registra entre dos puntos y se da con la siguiente formula o esquema:

Donde:

• E: Energia medida en Joules (J).
• V: Voltaje medido en Voltios (v).
• Q: Carga eléctrica medida en Coulombs (C).

¿Que es la resistencia eléctrica?

     Es toda oposición que encuentra la corriente a su paso por un circuito electro cerrado, atenuando o frenando el libre flujo de las cargas eléctricas o electrones. Cualquier dispositivo o consumidor conectado a un circuito electro representa una resistencia. Esta se calcula con la misma formula de la Ley de Ohm: R=V/I.

     Debido a la existencia de metales que dificultan mas que otros el paso de la corriente eléctrica a través de los mismos, cuando el valor de su resistencia varia, la valor de la intensidad de corriente en ampere también varia de forma inversamente proporcional. Es decir, a medida que la resistencia aumenta la corriente disminuye y viceversa. Cuando la resistencia al paso de la corriente disminuye aumenta, siempre que para ambos casos el valor de la tesón o voltaje se mantenga constante. 

     Por otro lado, y de acuerdo con la propia ley, el valor de la tension o voltaje es directamente proporcional a la intensidad de la corriente, por lo tanto, si el voltaje aumenta o disminuyo, el amperaje de la corriente que fluye por el circuito aumentara o disminuirá  en la misma proporción, siempre y cuando el valor de la resistencia conectada al circuito se mantenga constante. 

    El flujo de la corriente en ampere que circula por un circuito eléctrico cerrado  ed directamente proporcional, es directamente proporcional a la tension o voltaje aplicad, e inversamente proporcional a la resistencia en ohm de la carga que tiene conectada. 

Ejercicios de Aplicación:

• Calcula la intensidad de la corriente que alimenta a una lavadora de juguete que tiene una resistencia de 10 ohmios y funciona con una batería con una diferencia de potencia de 10V. 

Solución:  

• Calcula el voltaje entre dos puntos del circuito de una plancha por el que atraviesa una corriente de 4 amperios y presenta una resistencia de 2 ohmios.

Solución: 

• Calcula la resistencia atravesada por una corriente con una intensidad de 5 amperios y una diferencia de potencial de 11 voltios.

Solución:

• Calcula la resistencia de un circuito que tiene una carga eléctrica de 4 culombios por 2 segundos,  y una diferencia de potencial de 8 voltios.

Solución: 

I= Q/t = 4Q/2sec =2 A

R= V/I = 8/2 = 4 Ω 

• Calcula la intensidad de corriente de un circuito que tiene una energía de 30 joules, una carga eléctrica de 5 culombios, y una resistencia de 3 ohmios.

Solución: 

V = E/Q = 30 J/5 Q= 6 V

I = V/R = 6V/ 3 Ω = 2A

PROYECTO FINAL