Electrotecnia

ELECTRICIDAD. MAGNITUDES Y UNIDADES

1. – Naturaleza de la electricidad.

La materia está formada por componentes conocidos con el nombre de elementos químicos. En la actualidad se conocen 107 elementos químicos (elementos químicos simples), de los cuales 90 se encuentran en la naturaleza, mientras que el resto han sido obtenidos de forma artificial en los laboratorios.La materia se puede definir como todo aquello que constituye el mundo físico que nos rodea y que posee una serie de cualidades capaces de impresionar nuestros sentidos o los aparatos de medida.
Cuando se divide la materia en partículas muy pequeñas, sin que desaparezcan sus propiedades químicas específicas, y todas estas partículas resultan ser iguales entre sí, la porción de materiade que se parte es una sustancia y cada una de las partículas que las constituyen se denominan moléculas. La molécula es la parte más pequeña de la materia que puede estar en libertad sin que cambien sus propiedades. Por ejemplo, si un cristal de sal común se divide sucesivamente en partes cada vez más pequeñas, al final, se obtienen partículas tan pequeñas que ya no será posible dividirlas más sise quiere que continúen con su condición de partículas (moléculas) de sal común.
La mayoría de la veces, la molécula se puede dividir en dos o más partes que se llaman átomos, y si estos átomos son idénticos entre sí, la sustancia que se obtiene tiene la misma composición en toda su masa y es un elemento químico (elemento simple); mientras que si son distintos, la sustancia es unacombinación química de dos o más elementos y se denomina compuesto químico (elemento compuesto).
El átomo es la partícula más pequeña de un elemento químico capaz de entrar en las reacciones químicas. El átomo es la base constructiva y universal de toda materia. Cada elemento químico tiene sus átomos característicos y propios que lo diferencian de cualquier otro. Todos los átomos de unelemento químico son iguales entre sí y se caracterizan por su configuración electrónica.
En principio, el átomo está constituido por un centro sólido muy pequeño, denominado núcleo, cuyo diámetro es una billonésima de centímetro para un núcleo típico, y en el que están los protones y los neutrones, rodeado por una nube de electrones con un diámetro total de aproximadamente la centésima partede una millonésima de centímetro. La nube de electrones que rodea al núcleo está formado por distintas órbitas u orbitales, dentro de las cuales se sitúan un número determinado de electrones; los electrones que ocupan la órbita más exterior son los que caracterizan las propiedades eléctricas de cada elemento químico. Los electrones que son capaces de abandonar esa órbita se denominan electroneslibres.

Modelo atómico.

Este modelo de átomo no es enteramente correcto, pero es muy útil para hacer intuitiva la estructura del mismo. En la actualidad, y gracias a los experimentos que se realizan en los aceleradores de partículas, se han llegado a establecer doce tipo de partículas elementales: seis tipos llamados quarks y otros seis llamados leptones. Pertenecientes a la familia delos quarks son los protones y los neutrones, siendo los electrones componentes de la familia de los leptones. La mayor parte de estas partículas no forman parte de la familia habitual y sólo se pueden observar cuando se producen colisiones de partículas en aceleradores y en el cosmos.
Desde el punto de vista químico, interesan estas tres partículas: el electrón, el protón y el neutrón.Desde el punto de vista eléctrico, interesa el electrón, que al desplazarse representa la forma más común de la corriente eléctrica.

2. – Propiedades de las partículas elementales. Carga eléctrica.

Las propiedades más importantes que nos interesan conocer de las partículas elementales son su masa y su carga eléctrica.

Entre los protones y los electrones se ejercen...