Fundamentos electricos

I. Principios generales
(a)

El origen de la electricidad: el átomo

Hoy sabemos que la materia está formada por átomos. Gracias al descubrimiento
del átomo se pudieron explicar los fenómenos que hemos visto y muchos más.
Todo lo relacionado con la electricidad depende de la estructura del átomo.
Los protones, partículas del núcleo, tienen carga
positiva, y los electrones, que se muevena mucha
velocidad alrededor del núcleo, en una zona llamada
corteza atómica, la tienen negativa. Los neutrones,
que también están en el núcleo, son neutros, no
tienen carga.
Normalmente, los átomos son neutros. Es decir,
tienen tantos protones (cargas positivas) como
electrones (cargas negativas).
A un átomo se le pueden quitar electrones, de esta
manera se queda con más protones queelectrones, es
decir, más cargas positivas que negativas y, por tanto,
quedará cargado positivamente.
A su vez, también se le pueden dar electrones con lo
que, al final, resultará cargado negativamente.
Queda claro, por tanto, que en los fenómenos
eléctricos sólo se mueven los electrones.

(b)

Materiales conductores y aislantes

No todos los átomos tienen la misma facilidad paradesprender electrones de sus
orbitas y originar una corriente eléctrica; hay cuerpos como los metales (cobre,
plata, hierro, etc.) donde los electrones fluyen con facilidad, mientras que otros
materiales (madera, plástico, caucho) encuentran mucha dificultad. Los primeros
son los llamados conductores y los segundos no conductores o aislantes. No
obstante entre ambos se encuentran los semiconductores,elementos cuya
conductibilidad eléctrica depende de las condiciones del circuito y de la
composición química que interviene en su formación.

(c)

Origen de la electricidad

Los fenómenos que consiguen arrancar electrones y establecer una corriente
pueden ser de diverso origen:
· Térmico: los termopares son la unión de dos metales con diferente potencial
termoeléctrico que al sercalentados generan corriente.
· Piezoeléctrico: la deformación física experimentada por un cristal de cuarzo
genera corriente en los extremos del mismo.
· Fotoeléctrico: al incidir la luz en determinados compuestos de silicio se
desprenden electrones, y se establece una corriente.
· Magnético: por inducción magnética sobre un conductor se genera corriente, tal
es el caso de la dinamo, elalternador, la magneto, etc.
· Químico: la reacción química de dos compuestos puede originar el
desprendimiento de electrones y la circulación de corriente, es el caso de las pilas
y baterías.

(d)

Circuito Eléctrico

El circuito eléctrico es parecido a un circuito hidráulico ya que puede considerarse
como el camino que recorre la corriente (el agua) desde un generador de tensión
(tambiéndenominado como fuente) hacia un dispositivo consumidor o carga.
La carga es todo aquello que consume energía para producir trabajo: la carga del
circuito puede ser una lámpara, un motor, etc. (en el ejemplo de la ilustración la
carga del circuito es una sierra que produce un trabajo). La corriente, al igual que
el agua, circula a través de unos canales o tuberías; son los cables conductores ypor ellos fluyen los electrones hacia los elementos consumidores.
En el circuito hidráulico, la diferencia de niveles creada por la fuente proporciona
una presión (tensión en el circuito eléctrico) que provoca la circulación de un
caudal de líquido (intensidad); la longitud y la sección del canal ofrecen un freno
al paso del caudal (resistencia eléctrica al paso de los electrones). De modoanálogo en el circuito eléctrico, la corriente que fluye por un conductor depende
de la tensión aplicada a sus extremos y la resistencia que oponga el material
conductor; cuanto menor sea la resistencia mejor circulará la corriente.

(e)

Magnitudes Eléctricas y conceptos

o La carga es una cantidad física fundamental. La carga al igual que la masa,
es una propiedad de la materia; en...