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2.1 PARÁMETROS ELÉCTRICOS FUNDAMENTALES

Es un hecho conocido que frotando una barra de plástico con un paño y acercándola luego a pequeños pedazos de papel éstos son atraídos hacia la barra. Si se aproximan una barra de ebonita a otra de vidrio, se comprobará que no existe ningún efecto entre ellas (ni atracción ni repulsión). Si luego se las frota y se las acerca una contra otra se notaran los efectos de atracción. Se dice entonces que los cuerpos están electrizados y se puede concluir que la electrización se produjo por frotamiento. A éste tipo de electricidad se la denomina estática. Todos estamos familiarizados con los efectos de la electricidad estática incluso algunas personas son más susceptibles que otras a su influencia. Para explicar cómo se origina la electricidad estática, hemos de considerar que la materia está compuesta de átomos, y los átomos de partículas cargadas, de modo de que queda conformada por un núcleo compuesto por protones con carga positiva y de neutrones carentes de carga eléctrica, rodeado de una nube de electrones que tienen carga negativa. Normalmente, la materia es neutra, tiene el mismo número de cargas positivas (protones) y negativas (electrones). En el caso de las barras algunos electrones abandonan en unos a ésta, por acción del frotamiento, y otra vez abandona el paño para pasar a la barra. El exceso de electrones da lugar a cargas negativas, y su falta a cargas positivas. Si un material tiende a capturar electrones cuando entra en contacto con otro material, se dice que dicho material es más negativo que el otro. La serie “tribo – eléctrica” ordena los materiales en función de la capacidad de capturar electrones.

De lo anterior se concluye que:

• La materia contiene dos tipos de cargas eléctricas denominadas positivas y negativas.

• Los objetos no cargados poseen cantidades iguales de cada tipo de carga.

• Cuando un cuerpo se frota la carga se transfiere de un cuerpo al otro, uno de los cuerpos adquiere un exceso de carga positiva y el otro, un exceso de carga negativa.

• En cualquier proceso que ocurra en un sistema aislado, la carga total o neta no cambia.

• Los objetos cargados con cargas del mismo signo, se repelen.

• Los objetos cargados con cargas de distinto signo, se atraen.

2.1.1 RESISTENCIA ELECTRICA

QUÉ ES LA RESISTENCIA ELÉCTRICA

Resistencia eléctrica es toda oposición que encuentra la corriente a su paso por un circuito eléctrico cerrado, atenuando o frenando el libre flujo de circulación de las cargas eléctricas o electrones. Cualquier dispositivo o consumidor conectado a un circuito eléctrico representa en sí una carga, resistencia u obstáculo para la circulación de la corriente eléctrica.

A.- Electrones fluyendo por un buen conductor eléctrico, que ofrece baja resistencia. B.- Electrones fluyendo por un mal conductor. Eléctrico, que ofrece alta resistencia a su paso. En ese caso los electrones chocan unos contra otros al no poder circular libremente y, como consecuencia, generan calor.

Se le denomina resistencia eléctrica a la igualdad de oposición que tienen los electrones al desplazarse a través de un conductor. La unidad de resistencia en el Sistema Internacional es el ohmio, que se representa con la letra griega omega (Ω), en honor al físico alemán Georg Ohm, quien descubrió el principio que ahora lleva su nombre.

Para un conductor de tipo cable, la resistencia está dada por la siguiente fórmula:

2.1.2 CORRIENTE ELECTRICA O AMPARAJE.

Amperaje

El amperaje no es otra cosa que la fuerza o la potencia en una corriente eléctrica circulando entre dos puntos, estos son el negativo y el positivo a través de un conductor o cable eléctrico. La corriente eléctrica circula del negativo hacia el positivo.

La forma de saber que amperaje circula por una corriente eléctrica es conectado en serie un amperímetro, para esto debe de haber una carga entre el negativo y el positivo, por ejemplo, un receptor de radio, una lavadora de ropa, etc.

El amperaje en un circuito eléctrico se ha comparado con un flujo de agua por un conducto, cuanto más caudal de agua, mayor presién, otro factor que influye es el grosor del conducto. si el conducto es reducido el agua contiene más presión pero su caudal será menor. Si por el contrario, el conducto es mayor, la cantidad de agua será, por lo mismo mayor pero a menor presión. Lo mismo sucede con un conductor eléctrico, si su calibre (grueso) es reducido, la corriente encontrará resistencia u opinión a su paso, si el calibre es mayor, fluirá de forma libre con menor resistencia.

Voltaje

El voltaje, tensión, también diferencia de potencial, se le denomina a la fuerza electromotriz (FEM) que ejerce una presión o carga en un circuito eléctrico cerrado sobre los electrones, completando con esto un circuito eléctrico. Esto da como resultado el flujo de corriente eléctrica. Cuanto mayor sea la presión ejercida de la fuerza electromotriz sobre los electrones o cargas eléctricas que circulan por el conductor, en esa medida será el voltaje o tensión que existirá en el circuito.

Frecuencia

La frecuencia es la cantidad de ciclos completos en una corriente eléctrica y se calculan por segundo, por ejemplo, la corriente alterna oscila o cambia con una frecuencia de 50 o 60 ciclos por segundo.

La unidad para medir estos ciclos es el Hertz (Hz) y debe su nombre al físico alemán Heinrich Rudolf Hertz, quien en 1888 demostró la existencia de las ondas electromagnéticas. Por ejemplo un Hertz o Hertzio es un ciclo por segundo.

Fase

Se dice que la corriente alterna está en fase en un circuito cuando el voltaje (tensión) y corriente (amperaje) pasan de cero a máximo o de máximo a cero simultáneamente, cabe decir, si se trata de un circuito en esencia resistivo.

Ahora bien, dado que existen factores capacitivos e inductivos en la corriente alterna común, el voltaje y corriente no se encuentran en fase; podemos decir entonces que se encuentran fuera de fase.

2.1.3 VOLTAJE O TENSION ELECTRICA

El Voltaje se define como la diferencia de potencial eléctrico entre dos puntos; o de otra forma, la energía que se requiere para mover un electrón de un punto a otro.

La Corriente es el flujo o cantidad de electrones que circulan a través de un conductor por unidad de tiempo, como dices, pero el punto es que la unidad de corriente, que son los Amperes, se basa en que es un Coulomb circulando a través de un conductor en un segundo, esto es confuso ya que para este caso en particular usaron los Amperes para definir a los Culombios (esta última es la unidad de carga), o sea, definieron una unidad primaria a partir de una derivada.

La Respuesta Rápida

Amperio: Cantidad de carga eléctrica por segundo.

Culombio: Se define como la cantidad de carga transportada en un segundo por una corriente de un amperio de intensidad de corriente eléctrica.

Imaginando que la gente son electrones, la corriente es la cantidad de personas que circulan a través de la calle en un determinado lapso de tiempo.

Entonces la unidad de Carga vendría siendo una persona (un Culombio), entonces digamos que hay alguien encargado de medir cuantas personas pasan frente a su local para ver si es buen negocio vender ahí, este será nuestro punto de referencia para medir el flujo de personas (corriente), si solo pasa una persona por segundo entonces el encargado medirá 1 Ampere (A) de personas, pero si es una calle transitada y es viernes en hora pico digamos que pasan 100 personas al mismo tiempo por ahí, si el encargado pudiese contar que son 100 personas entonces dirá que la corriente son 100 A.

Y pues esa es la idea de la corriente, la cantidad de electrones que pasan en un punto en particular de un conductor por unidad de tiempo.

El voltaje viene a ser la energía que requieren para llegar de un punto a otro, por ejemplo, si hay dos sujetos que van bajando las escaleras, uno está a un escalón del piso y otro a 5,

entonces el "voltaje" que necesita el primero para llegar al suelo es la energía para bajar 1 escalón y el otro 5, en este caso porque estamos tomando de referencia el piso, ahora, si quisiéramos tomar de referencia al que está más abajo o al primer escalón, entonces el que está en el primero requiere bajar 0 escalones y el que está arriba requiere bajar 4 escalones para llegar a la referencia, pero si la referencia fuera el quinto escalón entonces el de arriba requiere bajar 0 escalones y el de abajo requiere bajar -4 escalones (o sea subir 4 escalones).

Si lo quieres asociar con el ejemplo de la corriente en lugar de escalones solo piensa puntos en específico de la calle, y sería el llegar de un punto a otro.

2.1.4 POTENCIA 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 tiempo 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. Los dispositivos convierten la energía eléctrica de muchas maneras útiles, como calor, luz (lámpara incandescente), movimiento (motor eléctrico), sonido (altavoz) o procesos químicos. La electricidad se puede producir mecánica o químicamente por la generación de energía eléctrica, o también por la transformación de la luz en las células fotoeléctricas. Por último, se puede almacenar químicamente en baterías.

La energía consumida

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