Download - T1_ La Electricidad y el circuito eléctrico
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LA ELECTRICIDAD Y ELLA ELECTRICIDAD Y EL
CIRCUITO ELCTRICOCIRCUITO ELCTRICO
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La ElectrotecniaLa Electrotecnia
Es una parte de la tcnica que trata deEs una parte de la tcnica que trata dela aplicacin prctica de los fenmenosla aplicacin prctica de los fenmenoselctricos y magnticos y de laselctricos y magnticos y de lasrelaciones que hay entre ellos.relaciones que hay entre ellos.
1.1
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CronologaCronologa
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Estructura de los tomosEstructura de los tomos
Electrones.Electrones.
Protones.Protones.
Neutrones.Neutrones.
1.2
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Cargas electrostticasCargas electrostticas
Los cuerpos al serLos cuerpos al serfrotadossefrotadosse
electrizan.electrizan. del mismo signo sedel mismo signo se
repelen y de signorepelen y de signocontrario se atraen.contrario se atraen.
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Ley de CoulombLey de Coulomb
La fuerza de atraccin o repulsin entre dosLa fuerza de atraccin o repulsin entre doscargas es:cargas es:
KK00=9.10=9.1099 N.mN.m22/C/C22
K=1/4K=1/4 en el SIen el SI
2
.
r
QQ
KF
d!T
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Campo elctricoCampo elctrico
Es la regin del espacio,Es la regin del espacio,alrededor de una carga, en dondealrededor de una carga, en dondese manifiestan las fuerzas dese manifiestan las fuerzas de
atraccin o repulsin sobre otraatraccin o repulsin sobre otracarga situada en l.carga situada en l.
Se representa porSe representa por lneas delneas defuerza.fuerza.
Intensidad de campo elctrico:Intensidad de campo elctrico:
r
QKE
2!
T
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Intensidad de campoIntensidad de campo
elctricoelctrico LaLa direccindireccin de E enunde E enun
punto coincide con lapunto coincide con la
direccinde Fdireccinde F, o con la, o con latangentetangente a las lneasdea las lneasdefuerza del campo.fuerza del campo.
Sies una distribucindeSies una distribucindecargas, el campo es lacargas, el campo es la
suma vectorialsuma vectorial de todasde todaslasE (principio delasE (principio desuperposicin):superposicin):
nEEEETTTT
! 21
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Energa potencialEnerga potencial
elctricaelctrica El trabajo W es laEl trabajo W es la
suma de la Ep +Ecsuma de la Ep +Ec
LaLa energa potencialenerga potencialelctricaelctrica enunpunto es elenunpunto es eltrabajo (cambiado de signo)trabajo (cambiado de signo)
necesario para llevar lanecesario para llevar lacarga Q desde el exteriorcarga Q desde el exteriorhasta ese punto.hasta ese punto.
pEhgmW
EhFW p
!!
!!
..
.
1.3
rp .. d!
EphgmWEphFW!!
!!..
.
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Potencial elctricoPotencial elctrico
Es el trabajo (cambiado de signo) que hayEs el trabajo (cambiado de signo) que hayque hacer para vencer las fuerzas delque hacer para vencer las fuerzas del
campo y trasladar la unidad de Q+ desde elcampo y trasladar la unidad de Q+ desde el hasta este punto. hasta este punto.
rp
VA .!d
!
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Potencial elctricoPotencial elctrico
ElEl signosignodel potencial depende deldel potencial depende del signode Qsignode Q
Sitenemos una distribucinde cargas, elSitenemos una distribucinde cargas, el
potencial ser lapotencial ser la sumasuma de los potencialesde los potencialescreados por cada carga.creados por cada carga.
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Diferencia de potencialDiferencia de potencial
La d.d.p. entre dosLa d.d.p. entre dospuntos A y B es elpuntos A y B es el
trabajo (trabajo (--))necesario paranecesario paratrasladar la unidadtrasladar la unidadde Q + desde Bde Q + desde B
hasta A.hasta A.
)11
(BA
BA
BA
rr
KQVV
QEp
QWVV
!
d
(!d
(!
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Conductores,Conductores,
semiconductores y aislantessemiconductores y aislantes Los metales (enlaceLos metales (enlace
metlico) al tenermetlico) al tener
muchos emuchos e-- libressonlibressonbuenos conductores.buenos conductores.
Al Si, Se y Ge (enlacesAl Si, Se y Ge (enlacescovalentes) al aumentarcovalentes) al aumentar
la T dejan libres ela T dejan libres e-- ..
Los aislantes no tienenLos aislantes no tienenee-- libres.libres.
1.4
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Circuito elctricoCircuito elctrico
Formado por:Formado por:
GeneradorGenerador
ReceptorReceptor
ConductorConductor
Elementos controlElementos control
1.5
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SimbologaSimbologa
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SimbologaSimbologa
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Corriente elctrica.Corriente elctrica.
Es la circulacin de eEs la circulacin de e-- oocargas elctricas entrecargas elctricas entre
dos cuerpos cargados:dos cuerpos cargados:uno (+) y otro (uno (+) y otro (--).).
Sentido de la corriente:Sentido de la corriente:
ConvencionalConvencional RealReal
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Intensidad de corrienteIntensidad de corriente
elctrica (I)elctrica (I) Es la cantidad de carga elctrica que pasa porEs la cantidad de carga elctrica que pasa por
una seccin transversal de un conductor en launa seccin transversal de un conductor en la
unidad de tiempo.unidad de tiempo.
I= Amperio (A)I= Amperio (A)Q=Culombio (C)Q=Culombio (C)
t=Segundo (s)t=Segundo (s)
t
QI!
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Tipos de corrienteTipos de corriente
elctricaelctrica ContinuaContinua constanteconstante
VariableVariable::
Continua variableContinua variable
Alterna:sinusoidal oAlterna:sinusoidal o
pulsantepulsante
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GeneradoresGeneradores
Es un dispositivo que transforma otraEs un dispositivo que transforma otraclase de energa en energa elctricaclase de energa en energa elctrica
manteniendo la d.d.p.manteniendo la d.d.p.
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La f.e.m. y la d.d.p.La f.e.m. y la d.d.p.
La fem es el trabajo realizado sobre la unidadLa fem es el trabajo realizado sobre la unidadde carga que cruza el generador.de carga que cruza el generador.
LaLa femfem es la causa del movimiento de las Qes la causa del movimiento de las Q
por el interior del generador y lapor el interior del generador y la ddpddp es laes lacausa del movimiento por el resto del circuito.causa del movimiento por el resto del circuito.
Slo se puede medir la ddp o tensin (V).Slo se puede medir la ddp o tensin (V).
QWfem !)(I
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Generacin de la femGeneracin de la fem
Diferentessistemas de generar fem
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Los receptores.Los receptores.
Resistencia elctricaResistencia elctrica Son los encargados de transformar la energaSon los encargados de transformar la energa
elctrica en energa til.elctrica en energa til.
Es la oposicin que presentan losEs la oposicin que presentan losconductores al paso de la corriente elctrica.conductores al paso de la corriente elctrica.
= resistividad (= resistividad (.m).m)
S
lR V!
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LaLa depende de ladepende de la TT, en los conductores, en los conductoresmetlicos aumenta con la misma.metlicos aumenta con la misma.
Algunos metales aAlgunos metales a 0 K0 Kpresentar unapresentar una =0=0, se, se
llamallama superconductividadsuperconductividad..
)]20(1[20 CTCT ! EVV
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Conductancia yConductancia y
conductividadconductividad La conductancia (G) es la inversa de laLa conductancia (G) es la inversa de la
resistencia, es la facilidad que tiene unresistencia, es la facilidad que tiene un
conductor al paso de la corriente elctrica.conductor al paso de la corriente elctrica.
(S=siemens)(S=siemens)
La conductividad (La conductividad () es la inversa de la) es la inversa de la ..
RG
1!
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Efectos de la electricidadEfectos de la electricidad
Calorfico.Calorfico.
Magntico.Magntico.
Luminoso.Luminoso.
Qumico.Qumico.
Fisiolgico.Fisiolgico.
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Instrumentos de medidaInstrumentos de medida
Tipos: analgicos y digitales.Tipos: analgicos y digitales.
Cualidades: exactitud, precisin,Cualidades: exactitud, precisin,fidelidad, rapidez, sensibilidad.fidelidad, rapidez, sensibilidad.
Aparatos:Aparatos:
Voltmetro (conexin paralelo)Voltmetro (conexin paralelo)
Ampermetro (conexin serie)Ampermetro (conexin serie)
Ohmetro (conexin paraleloOhmetro (conexin paralelo -- sin V)sin V)
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Errores en la medidaErrores en la medida
Tipos:Tipos: Sistemticos.Sistemticos.
Accidentales.Accidentales. Error absolutoError absoluto
Error relativo (%)Error relativo (%)
xxE ia !
x
E
E
a
r!