biogas

Físico
-
química 2º ES
Electricidad
Prof. Lic. Claudio Naso
86
4.
2
-
Electrodinámica
4.
2.1
-
Fuerza electromotriz (fem)
Una
fem
es un dispositivo capaz de producir y sostener un campo eléctrico en el
interior de un conductor. Por ejemplo una pila, una batería, una dínamo, etc.
En un circuito se la indica con el siguiente
símbolo:
Una Fem siempre transforma algún tipo deenergía en energía eléctrica:
Fem
Pila
: Transforma energía química en eléctrica
Dínamo
y
alternador
: Transforman energía mecánica en eléctrica
Fotocélula
: Transfor
man energía lumínica en eléctrica
Termocupla
: Transforma energía térmica en eléctrica
4.
2.
1.
1
-
Pila de Volta
Alessandro Volta (1745
-
1827), gran científico italiano, fue quien invento la primera pilaeléctrica, que hoy conocemos con el nombre de pila d
e Volta.
La pila de volta está compuesta de tres partes: un par de placas metálicas distintas,
llamadas
electrodos
, una solución ácida llamada
electrolito
y un recipiente no conductor,
llamado
celda.
Se han probado y usado muy diversas combinaciones de ma
teriales en estas celdas;
por ejemplo
cinc y cobre como electrodos; ácido sulfúricodiluid
o en agua
como electrolito y un
recipiente de vidrio o goma dura como celda.
Las moléculas individuales de ácido sulfúrico ( H
2
SO
4
) están compuestas de siete
átomos
cada una: dos átomos de hidrógeno, uno de azufre y cuatro de oxígeno. Cuando se
vierte un poco de ácido concentrado en una celda llena de agua que tiene los electrodos de
cobre (Cu) y cinc (Zn) se produce unareacción química de manera que el cinc se comb
ina con
el ácido formando sulfato de cinc ( ZnSO
4
), esta reacción, tiene como consecuencia la liberación
de electrones en el electrodo de cinc, quedando cargado entonces con carga negativa, a su vez
el electrodo de cobre tiene que ceder electrones quedand
o cargado positivamente.
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Electricidad
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4.
2.1.2
-
Tensión (Diferencia de potencial)
El valor de una fem se mide a través de una magnitud
denominada
tensión
.
La tensión de una fem, indica la cantidad de energía que dicha fem le entr
ega a
cada unidad de carga. La unidad en que se mide se denomina Volt y se indica con
V
.
Una tensión de 1 Volt indica que cada Coulomb de carga entregado dispone de
una energía de 1J pararealizar trabajo. Es decir:
1
1
1

J
V
C
Una batería
de 9V indica que cada Coulomb empujado por ella dispone de una
energía de 9 Joule.
4.
2.2
-
Corriente eléctrica
Si se unen los electrodos de una fem con un alambre conductor, observaremos que
en pocos instantes aumenta su temperatura y emite calor. La ex
plicación de este fenómeno está
relacionada con lo que sucede en elinterior del conductor a nivel microscópico.
La presencia de la fem genera en el interior del conductor un campo eléctrico que se
dirige desde el polo positivo al negativo, este campo apli
ca fuerzas sobre cada uno de los
electrones libres (cargados negativamente) obligándolos a moverse en el sentido opuesto al él.
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88
De ésta maneracomienza a circular un flujo de electrones continuo desde el electrodo
negativo al posi
tivo, que continuará mientras la fem tenga energía para producir la diferencia de
potencial y por ende el campo. A éste flujo de electrones se lo denomina corriente eléctrica.
Entendamos que la fem es la que impulsa los electrones, cuanto mayor sea la
dife
rencia de potencial que produzca, mayor será elflujo de electrones que circule por el
conductor. Podemos concluir entonces que para que exista una corriente eléctrica deben existir
tres elementos:
1
-
Un conductor, es el medio por donde circulará la corri
ente.
2
-
Electrones, es el conductor quien aporta sus innumerables electrones libres.
3
-
Una fuerza electro motriz (fem), encargada de producir la tensión que impulsa a los...