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1CONTENIDO

CONCEPTOS DE ELECTRICIDAD...................................2

MAGNITUDES ELECTRICAS.......................................6

LEY DE LENZ.................................................9

LEY DE FARADAY.............................................11

LEY DE WATT................................................12

BIBLIOGRAFÍA...............................................14

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CONCEPTOS DE ELECTRICIDAD

ELECTROSTÁTICA

La materia que nos rodea está formada por átomos. Los

átomos a su vez están formados por partículas distribuidas en

el núcleo y la corteza. En el núcleo nos encontramos con los

neutrones (partículas sin carga y con masa) y protones

(partículas con carga positiva y masa). En la corteza girando

alrededor del núcleo nos encontramos a lo electrones

(partículas con masa despreciable y carga negativa).

Cuando el número de protones y electrones es el mismo tenemos

átomos neutros, mientras que si el número de ambos no

coincide tenemos iones, átomos cargados. Estos iones pueden

ser;

o Iones positivos.- el número de protones es mayor que el

número de electrones.

3o Iones negativos.- el número de electrones es mayor que

el número de protones.

Corriente eléctrica

El movimiento de los

electrones a través de un

conductor. Según el tipo de

desplazamiento diferenciamos entre

corriente continua y alterna.

En la corriente

continua los electrones se desplazan siempre en el mismo

sentido. Gráficamente:

En la corriente alterna los electrones cambian de

sentido en su movimiento 50 veces por segundo en el caso

europeo y 60 veces por segundo en América. El movimiento

descrito por los electrones en este caso es sinusoidal.

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Magnitudes básicas

Por magnitud física entendemos cualquier propiedad de los

cuerpos que se puede medir o cuantificar. En los circuitos

eléctricos tenemos:

Voltaje o tensión eléctrica.- energía por unidad de carga que hace

que éstas circuln por el circuito. Se mide en voltios V.

Intensidad.- Número de electrones que atraviesan la sección de

un conductor en la unidad de tiempo. Se mide en amperios (A).

I = (siendo q la carga y t el tiempo)

5El amperio es una unidad muy grande equivalente al paso de

6,24·1018 electrones por segundo.

Resistencia mide la oposición que ofrece un material al paso de

corriente eléctrica. Se mide en Ohmios (W).

La resistencia que ofrece un material al paso de corriente

eléctrica viene determinada por su longitud su sección y sus

características según la ecuación:

Atendiendo a esta resistencia los materiales se clasifican en

dos grandes grupos:

Conductores.- permiten el paso de corriente eléctrica,

metales, agua,….

Aislantes.- no permiten el paso de corriente eléctrica,

madera, plástico,…

Ley de OhmOhm realizó numerosos experimentos analizando los valores de

estas tres magnitudes observando que si aumentaba la

resistencia manteniendo fija la intensidad, aumentaba el

voltaje. Si aumentaba la intensidad manteniendo fija la

resistencia, aumentaba el voltaje. Es decir la resistencia y

la intensidad son directamente proporcionales al voltaje.

6Estos experimentos llevaron a Ohm a enunciar su ley para el

cálculo de las magnitudes básicas de un circuito eléctrico de

la siguiente forma:

V = I · R

Instrumentos de medida

Para medir las diferentes magnitudes eléctricas, existen

instrumentos específicos siendo los más utilizados el

voltímetro, el amperímetro y el polímetro.

Ø Voltímetro.- Mide el

voltaje o tensión eléctrica.

El aparato se conecta en

paralelo con el componente o

generador cuya tensión se

quiere medir. La resistencia

interna del aparato es muy

alta de modo que a través de

él casi no circula corriente.

Suele tener varias escalas,

voltios o milivoltios siendo preciso elegir la escala

7adecuada a la tensión que se va a medir. Si trabajamos con

tensiones muy elevadas debemos tener cuidado para no

dañarlo.

Ø Amperímetro.- Mide la intensidad de la

corriente. Se conecta en serie con el

circuito. La resistencia interna del aparato

es muy pequeña por lo que apenas afecta a la

corriente del circuito. También aquí debemos

seleccionar la escala adecuada a la

intensidad que vamos a trabajar. Si

conectamos el aparato en paralelo podemos dañarlo.

Ø Polímetro.- Es más avanzado que los anteriores, nos

permite medir tensión, intensidad, resistencia,… en

diferentes escalas de medida. Puede ser analógico o digital.

MAGNITUDES ELECTRICAS

Carga Eléctrica y Corriente

La carga eléctrica es la cantidad de electricidad almacenadaen un cuerpo. Los átomos de un cuerpo son eléctricamente

8neutros, es decir la carga negativa de sus electrones seanula con la carga positiva de sus protones. Podemos cargarun cuerpo positivamente (potencial positivo) si le robamoselectrones a sus átomos y podemos cargarlo negativamente(potencial negativo) si le añadimos electrones. Saber massobre el átomo.

Si tenemos un cuerpo con potencial negativo y otro conpotencial positivo, entre estos dos cuerpos tenemos unadiferencia de potencial (d.d.p.) Los cuerpos tienden a estaren estado neutro, es decir a no tener carga, es por ello quesi conectamos los dos cuerpos con un conductor (elemento porel que pueden pasar los electrones fácilmente) los electronesdel cuerpo con potencial negativo pasan por el conductor alcuerpo con potencial positivo, para que los dos cuerpostiendan a su estado natural, es decir neutro.

Acabamos de generar corriente eléctrica, ya que estemovimiento de electrones es lo que se llama corriente

eléctrica. Luego es necesario una d.d.p entre dos puntos paraque cuando los conectemos con un conductor se generecorriente eléctrica. La diferencia de carga de los doscuerpos será la causante de más a menos corriente. Esta cargade un cuerpo se mide en culombios (C).

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Si quieres saber más sobre la carga eléctrica vete a esteenlace: Cargas Eléctricas.

Tensión o Voltaje

La Tensión es la diferencia de potencial entre dos puntos.En física se llama d.d.p (diferencia de potencial) y entecnología Tensión o Voltaje. Como ya debemos saber por elestudio de la carga eléctrica la tensión es la causa que haceque se genere corriente por un circuito.

En un enchufe hay tensión (diferencia de potencial entre susdos puntos) pero OJO no hay corriente. Solo cuando conectemosel circuito al enchufe empezará a circular corriente(electrones) por el circuito y eso es gracias hay que haytensión.

Entre los dos polos de una pila hay tensión y al conectar labombilla pasa corriente de un extremo a otro y la bombillaluce. Si hay mayor tensión entre dos polos, habrá mayorcantidad de electrones y con más velocidad pasaran de un poloal otro.

La tensión se mide en Voltios. Cuando la tensión es de 0V(cero voltios, no hay diferencia de potencial entre un polo yel otro) ya no hay posibilidad de corriente y si fuera unapila diremos que la pila se ha agotado. El aparato de medidade la tensión es el voltimetro.

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Pero ¿Quien hace que se mantenga una tensión entre dospuntos? Pues los Generadores, que son los aparatos quemantienen la d.d.p o tensión entre dos puntos para que alconectar el circuito se genere corriente. la tensión se mideen Voltios (V). Estos generadores pueden ser dinamos,alternadores, pilas, baterías y acumuladores.

Intensidad De Corriente

Es la cantidad de electrones que pasan por un punto en unsegundo. Imaginemos que pudiésemos contar los electrones quepasan por un punto de un circuito eléctrico en un segundo.Pues eso seria la Intensidad. Se mide en Amperios (A). Porejemplo una corriente de 1 A (amperio) equivale a 6,25trillones de electrones que han pasado en un segundo. ¿Muchosverdad?. La intensidad se mide con el amperímetro.

Resistencia Eléctrica

Los electrones cuando en su movimiento se encuentran con unreceptor (por ejemplo una lámpara) no lo tienen fácil parapasar por ellos, es decir les ofrecen una resistencia. Por elconductor van muy a gusto porque no les ofrecen resistencia amoverse por ellos, pero los receptores no. Por ello se llamaresistencia a la dificultad que se ofrece al paso de lacorriente.

Todos los elementos de un circuito tienen resistencia,excepto los conductores que se considera caso cero. Se mideen Ohmios (Ω). La resistencia se representa con la letra R.

La resistencia se suele medir con el polímetro, que es unaparato que mide la intensidad, la tensión y por supuestotambién la resistencia entre dos puntos de un circuito o la

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de un receptor. Para saber más sobre las resistencias terecomendamos este enlace Resistencia Eléctrica.

Potencia Eléctrica

La potencia eléctrica la podemos definir como la cantidadde....... ¿Por qué? Pues porque depende del tipo de receptor queestemos hablando. Por ejemplo de una Lámpara o Bombilla seríala cantidad de luz que emite, en un timbre la cantidad desonido, en un radiador la cantidad de calor. Se mide envatios (w) y se representa con la letra P.

Una lámpara de 80w dará el doble de luz que una de 40w.

Por cierto, su fórmula es P=V x I (tensión en voltios, porIntensidad en Amperios).

Energía Eléctrica

La energía eléctrica es la potencia por unidad de tiempo. Laenergía se consume, es decir a más tiempo conectado unreceptor más energía consumirá. También un receptor que tienemucha potencia consumirá mucha energía. Como vemos la energíadepende de dos cosas, la potencia del receptor y del tiempoque esté conectado.

Su fórmula es E= P x t (potencia por tiempos)

Su unidad es el w x h (vatio por hora) pero suele usarse unmúltiplo que es el Kw x h (Kilovatios por hora)

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Si ponemos en la fórmula la potencia en Kw y el tiempo enhoras ya obtendremos la energía en Kw x h.

LEY DE LENZLey: "El sentido de lacorriente inducidasería tal que su flujose opone a la causaque la produce".

La Ley de Lenz planteaque las tensionesinducidas serán de unsentido tal que seopongan a la variacióndel flujo magnéticoque las produjo; noobstante esta ley esuna consecuencia delprincipio deconservación de laenergía.

La polaridad de unatensión inducida es tal, que tiende a producir una corriente,cuyo campo magnético se opone siempre a las variaciones delcampo existente producido por la corriente original.

El flujo de un campo magnético uniforme a través de uncircuito plano viene dado por:

ᶲ =B·S· cos α

Dónde:

= Flujo magnético. La unidad en el SI es el weber (Wb).

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= Inducción magnética. La unidad en el SI es el tesla (T).

= Superficie del conductor.

= Ángulo que forman el conductor y la dirección del campo.

Si el conductor está en movimiento el valor del flujo será:

dᶲ =B·dS· cos α

En este caso la Ley de Faraday afirma que la V3 inducido encada instante tiene por valor:

V3= -n dᶲ/dt

Donde Vε es el voltaje inducido y dΦ/dt es la tasa devariación temporal del flujo magnético Φ. La direcciónvoltaje inducido (el signo negativo en la fórmula) se debe ala ley de Lenz.

Esta ley se llama así en honor del físico germano-bálticoHeinrich Lenz, quien la formuló en el año 1834.

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LEY DE FARADAY

Cualquier cambio del entorno magnético en que se encuentrauna bobina de cable, originará un "voltaje" (una fem inducidaen la bobina). No importa como se produzca el cambio, elvoltaje será generado en la bobina. El cambio se puedeproducir por un cambio en la intensidad del campo magnético,el movimiento de un imán entrando y saliendo del interior dela bobina, moviendo la bobina hacia dentro o hacia fuera deun campo magnético, girando la bobina dentro de un campomagnético, etc.

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La ley de Faraday es una relación fundamental basada enlas ecuaciones de Maxwell. Sirve como un sumario abreviado delas formas en que se puede generar un voltaje (o fem), pormedio del cambio del entorno magnético. La fem inducida enuna bobina es igual al negativo de la tasa de cambiodel flujo magnético multiplicado por el número de vueltas(espiras) de la bobina. Implica la interacción de la cargacon el campo magnético.

LEY DE WATT

La ley de Watt dice que la potencia entregada o absorbida por

un circuito eléctrico se pude determinar por medio de la

tensión que se le aplica y la corriente que atraviesa por el

circuito.

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Esto se obtiene a partir de las siguientes ecuaciones:

V=W/Q

W=QV

V: voltaje

Q: carga

W: trabajo

I=Q/t

I: corriente

Q: carga

t: tiempo

P=W/t

P: potencia

W: trabajo

t: tiempo

Reemplazando obtenemos:

P=QV/t

P=IV

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La potencia en un elemento es entonces directamente

proporcional a la corriente que atraviesa el elemento y al

voltaje que se le aplica.

1caballo de fuerza equivale a 746watts

1caballo vapor equivale a 735watts [1]

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BIBLIOGRAFÍA

http://www.areatecnologia.com/Magnitudes-electricas.htm

http://www.areatecnologia.com/Magnitudes-electricas.htm

http://mantenimientoelectricojep.blogspot.mx/2011/11/ley-de-

watt.html

http://es.slideshare.net/DanielLeonardoGuzmanParra/ley-de-watt

http://definicionesdepalabras.com/ley-de-watt

http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbasees/electric/farlaw.html

http://es.wikipedia.org/wiki/Ley_de_Faraday

http://es.wikipedia.org/wiki/Ley_de_Lenz

https://fisikdivertida.wordpress.com/temas/teoria-ley-de-lenz/

http://www.sc.ehu.es/sbweb/fisica/elecmagnet/fem/fem.htm