Tec Sup Analisis De Sistemas

6

Unidad 1 Y

1

Conceptos y leyes fundamentales de la electricidad

La transmisión en los vehículos

7

para empezar...
El objetivo de la presente unidad didáctica es estudiar los conceptos básicos de la electricidad en sus dos vertientes, estática y dinámica, partiendo desde la estructura de la materia, hasta definir las dos leyes fundamentales de la electricidad. En estática, laley de Coulomb y, en dinámica, la ley de Ohm. El estudio y conocimiento de los conceptos básicos que forman el contenido de esta unidad es de suma importancia en la comprensión de cuestiones eléctricas y sus aplicaciones, entre las que se encuentra, evidentemente, el equipo eléctrico de un automóvil.

... vamos a conocer
1. La materia, el electrón y la electricidad 2. Principios básicos de laelectricidad 3. Electricidad dinámica 4. Ecuaciones fundamentales de la electricidad PARA PRACTICAR Realización de medidas de resistencia, tensión e intensidad. Verificación de la ley de Ohm

qué sabes de...
1. ¿Cómo piensas que está constituida la materia? 2. Explica qué es la electricidad. 3. ¿Cuántas clases de electricidad crees que hay? 4. ¿A qué crees que son debidos los relámpagos? 5.¿Piensas que hay alguna relación entre la electricidad y el calor?

y al finalizar...

❚ Conocerás la materia desde el punto de vista eléctrico. ❚ Comprenderás los fenómenos fundamentales de la electricidad (estática y dinámica). ❚ Interpretarás y aplicarás los conceptos y leyes fundamentales de la electricidad a circuitos sencillos.
Y

8

Unidad 1 Y

1. La materia, el electrón y laelectricidad
A A

1.1. Estructura de la materia
Materia Toda sustancia que tiene peso (masa) y ocupa un espacio.

Si dividimos la materia en partes lo más pequeñas posibles, manteniendo para cada una de ellas su naturaleza original, obtenemos pequeñas partículas denominadas moléculas. Si dividimos aún más las moléculas observamos que están compuestas por átomos (del griego sin división). Si lamolécula está formada por átomos iguales, la combinación es un elemento; mientras que si son átomos desiguales los que la forma, la combinación es un compuesto. Los átomos que conforman un elemento químico son todos iguales, pero diferentes de los átomos de los demás elementos químicos.

Materia (agua)

H
H 2O O Átomos de hidrógeno

Molécula de agua
a

Átomo de oxígeno

H

Figura 1.1.Estructura de la materia.

1.2. El átomo
Desde el punto de vista eléctrico, todos los átomos están constituidos por un núcleo central que está rodeado de una nube de partículas minúsculas denominadas electrones que giran en diferentes órbitas casi elípticas alrededor del núcleo, a una velocidad aproximada de 2.000 km/s. El núcleo a su vez está constituido por dos tipos de partículas, los protonesy los neutrones, que esencialmente constituyen la masa del átomo. Esta concepción planetaria del átomo fue enunciada por Bohr. La figura 1.2 representa el modelo atómico planetario.

Masa del protón = Masa del neutrón = Masa de 1.837 electrones

Conceptos y leyes fundamentales de la electricidad

9

I

II

a

Figura 1.2. Modelo atómico de Bohr.

1.3. Carga eléctrica
Tanto loselectrones como los protones anteriormente mencionados poseen una propiedad denominada carga eléctrica. La carga de los protones se considera positiva y la de los electrones negativa; los neutrones no tienen carga eléctrica. Dado que el átomo tiene igual número de protones con carga positiva que de electrones con carga negativa es eléctricamente neutro.

1.4. Electrones de valencia y electricidadLos electrones se mantienen en sus órbitas debido a la fuerza de atracción que ejerce el núcleo sobre ellos, siendo la fuerza de atracción débil para los electrones que se encuentran en la órbita más alejada del núcleo, llamada órbita de valencia. Los electrones de la órbita de valencia, llamados electrones de valencia o electrones libres, son la causa de la electricidad, sus diferentes...