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Electricidad

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by

Camilo Gonzalez

on 17 September 2013

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Electricidad
Electroestatica
Es la electricidad en reposo,es un fenómeno que se debe a una acumulación de cargas eléctricas en un objeto. Esta acumulación puede dar lugar a una descarga eléctrica cuando dicho objeto se pone en contacto con otro.
Fuerza Electrica
Es una fuerza que existe entre dos o mas cargas y su medida, se puede determinar conociendo el valor de las cargas y de la distancia que las separa; su signo depende de cada carga. Las cargas del mismo signo se repelen entre sí, mientras que las de distinto signo se atraen.
las increibles fuerzas electricas se equilibran perfectamente.
Los terminos positivos y negativos se refieren a cargas electricas, las particulas de carga positiva de materia ordinaria son protones y la carga negativa con los electrones.
*Cualquier atomo esta formado por un nucleo con carga positiva rodeado de electrones con carga negativa
*Los electrones de cada atomo son identico, cada uno tiene la misma cantidad de carga electrica y la misma masa.
*Los protones y neutrones forman el nucleo.
*En general los atomos tienen la misma cantidad de electrones que de protones , por lo que el atomo tiene una carga neta igual a cero.
Un electron se comporta como una onda, y debe tener cierta cantidad de espacio , que se relaciona con su longitud de onda, el tamaño del atomo esta eterminado por la cantidad minima de espacio vital que requiere el electron.
cuando se agrega o se quitan electrones a un objeto se produce un desequilibrio, vemos que un objeto que tiene cantidades distintas de electrones y de protones se carga eléctricamente, si tiene mas electrones que protones, tiene carga negativa, si tiene menos electrones que protones tiene carga positiva.
Un átomo con carga electrica se llama ion, un ion positivo tiene carga eléctrica neta positiva, un ion negativo es un átomo que tiene uno o mas electrones adicionales y tiene carga negativa.
Sean las dos cargas puntuales q1 y q separadas una distancia r, que se encuentran en reposo con respecto al origen O del sistema de referencia inercial. La fuerza que la carga q1 ejerce sobre q se denomina fuerza electrostática
La ley de Coulomb es como la ley de Newton de la gravedad, pero a diferencia de esta ultima , las fuerzas electricas son de atraccion o de repulsion
Los metales como el cobre son buenos conductores de corriente electrica por la misma razon por la que son buenos conductores e calor , los electrones de su capa atomica externa estan sueltos.
Otyros materiales como el caucho y la madera , los electrones están fuertemente enlazaos con determinados tomos y pertenecen a ellos, estos materiales son malos conductores de la corriente eléctrica por tanto son deficientes conductores de calor.
El hecho de que una sustancia se clasiufique como conductor o aislante depende de lo firmemente que sus átomos retengan a sus electrones.
A los materiales que se puede hacer que se4 comporte como aislantes o como conductores se les llama semiconductores,
Un conductor ordinario colo tiene una resistencia pequeña al paso de la carga eléctrica, la resistencia de un aislante es mucho mayor .
es notables que a una temperatura suficientemente bajas, cierto masteriales tienen resistencia cero, conductividad infinita)
Los electrones pueden pasar de un material a otro con un simple toque, si el objeto tocado es un buen conductor los electrones se difundirán a todas partes de su superficie porque se repelen entre si.
si acercas un objeto cargado a una superficie conductora, harás que se muevan los electrones en la superficie del material asi no haya contacto fisico.
En los relámpagos hay una carga por inducción, la parte inferior de las nubes tienen carga negativa, que induce una carga positiva sobre la superficie de la tierra que esta debajo de ella.
Es un almacen e energia electrica de la naturaleza
En la electricidad y en la gravitacion existe un campo de fuerzas que influyen sobre los cuerpos cargados y masivos .
el campo desempeña un papel intermedio en la fuerza entre los cuerpos , el espacio que rodea a un cuerpo con cargas electricas esta lleno por un campo electrico, una especie de aura que se extiende por el espacio

Una fuerza gravitacional mantiene al satelite en orbita en torno al planeta y una fuerza electrica mantiene al electron en orbita en torno al proton.
Las lineas de fureza emanan de una sola particula con carga positiva, las lineas de fuerzas entre un par de cargas iguales en cantidad pero opuestas.
la energia electrica se puede almacenar en un dispositivo comun, llamado condensador.
El campo electrico dentro de la esfera metalica siempre es cero, por lo que las cargas que salen de la banda no son repelidas por la carga que se almacena en el exterior de la esfera.
El proceso es continuo y la carga se acumula hasta que el potencial negativo en la esfera es mucho mayor que el de la fuente de voltaje en la parte inferior.
Magnetismo conceptual
Las fuerzas magnéticas son producidas por el movimiento de partículas cargadas.

Segun la ley de Coulomb, la fuerza entre dos partulas depende de la magnitud de sus cargas y la istancia que las separa.
la fuerza magnetica es el movimiento de particulas con carga.

los polos opuestos se atraen lo polos iguales se repelen, hay una diferencia entre los polos magnéticos y las cargas eléctricas, las cargas eléctricas se pueden aislar los polos magnéticos no, un grupo de electrones no necesita estar acompañado de un grupo de protones y es lo mismo a la inversa, pero nunca existe un polo sur magnético sin su plo sur magnético y viceversa.
la dirección del campo de fuerza de un imán es del polo norte hacia el polo sur, cada que están mas cerca del campo es mas intenso,el magnetismo esta asociado con la electricidad al igual que la carga eléctrica esta rodeada por un campo eléctrico.
Los campos magnéticos son producidos por corrientes eléctricas, las cuales pueden ser corrientes macroscópicas en cables, o corrientes microscópicas asociadas con los electrones en órbitas atómicas.
los imanes permanentes se fabrican simplemente colocando piezas de hierro en campos magnéticos intensos, otra forma de fabricar un imán consiste en frotar un trozo e hierro con un imán, el frotamiento alinea los dominios en el hierro.
en su forma mas sencilla, este tipo de brújula esta formada por una aguja magnetizada montada en un pivote situado en el centro de el circulo de modo que la aguja pueda oscilar libremente en el plano horizontal.
una partícula cargada en reposo no interacciona con un campo magnético estático, pero si la partícula cargada se mueve en el mismo campo magnético se hace evidente el carácter magnético de una carga en movimiento.
la bobina se monta de forma que pueda moverse y el imán se mantiene estacionado, gira encontra de un resorte, por lo que cuanto mayor corriente haya en sus espiras mayor sera su desviacion,
La Tierra está rodeada por un potente campo magnético, como si el planeta tuviera un enorme imán en su interior cuyo polo sur estuviera cerca del polo norte geográfico y viceversa. Por paralelismo con los polos geográficos, los polos magnéticos terrestres reciben el nombre de polo norte magnético y polo sur magnético, aunque su magnetismo real sea opuesto al que indican sus nombres.
la luz de la aurora boreal en el cielo se debe a partículas cargadas en el cinturón e Van Allen que chocan contra las moléculas de la atmósfera.
el movimiento relativo entre el conductor y el campo magnético causa un voltaje, se induce un voltaje cuando el campo magnético de un imán se mueve cerca de un conductor estacionario, los resultados son los mismos cuando el movimiento relativo es igual.
INDUCCION ELECTROMAGNETICA
cuando el extremo de un imán se introduce y se saca repetidamente de una bobina e alambre la dirección cambia de forma alternativa.
al aumentar la intensidad del campo magnético la bobina tiene una dirección, cuando disminuye la intensidad cambia a dirección contraria.
En todo el mundo, los turbo generadores impulsados a vapor grandes son más comúnmente adoptados para la producción de energía eléctrica. También son regularmente usados en barcos turbo-eléctricos impulsados a vapor. Los generadores de turbina a vapor pequeños usualmente sirven como unidades de energía auxiliares, para ofrecer energía para funciones más que propulsión.
energía magnetohidrodinámica proporciona una forma de generar electricidad directamente de un fluido moviéndose con rapidez o sin la necesidad de partes mecánicas móviles - sin turbinas ni generadores rotatorios.
Los transformadores son dispositivos electromagnéticos estáticos que permiten partiendo de una tensión alterna conectada a su entrada, obtener otra tensión alterna mayor o menor que la anterior en la salida del transformador.
Permiten así proporcionar una tensión adecuada a las características de los receptores. También son fundamentales para el transporte de energía eléctrica a largas distancias a tensiones altas, con mínimas perdidas y conductores de secciones moderadas.
un transformador mas eficiente es donde la bobinas primarias y secundarias están en la parte interna del núcleo e hierro, que guía las lineas magnéticas alternantes producidas por la corriente alterna de la primaria.
el campo alternante induce voltaje de corriente alterna en la secundaria, así la potencia a un voltaje de la primera se transfiere a la secundaria, en un voltaje distinto.
las espirales con corriente de una bobina no solo interactuan con esporas de otras bobinas sino tambien interactuan entre si
cada espiral e una bobina interactua con el campo magnetico que rodea ,a corriente de otras espiras en la misma bobina, esto produce un voltaje autoinducido
la relación entre los voltajes de la primaria y la secundaria con las cantidades de vueltas siguientes:
potencia electrcia que entra a la primaria= potencia que sale de la secundaria
la potencia electrica es igual al producto del voltaje por la corriente y se puede decir asi
casi toda la energía eléctrica que se usa en la actualidad esta en la forma de corriente alterna, debido a la facilidad con la que se convierte de un voltaje a otro.
la energía se trasnfiere de un sistema de conductores a otro, por inducción electromagnética, con los mismo principios e puede aplicar para eliminar los conductores y enviar la energía desde una antena radiotransmisora hasta el receptor de la radio a muchos kilómetros de distancia.
la inducción electromagnética explica la inducción de voltajes y corrientes, un campo eléctrico es inducido en cualquier región del espacio en la que un campo magnético cambie a través del tiempo, se induce un campo magnético en cualquier región del espacio en la que un campo electrico cambie a través del tiempo.
CORRIENTE ELECTRICA
el voltaje actúa como una presión eléctrica que puede producir un flujo e carga o corriente, cuando el flujo actúa en una sola dirección se le llama corriente directa y cuando el flujo es de ida y vuelta es corriente alterna.
en circuitos de alambres conductores metálicos, los electrones forman el flujo e la carga es debido a que uno o mas electrones de cada átomo el metal tiene libre de movimiento por toda la red de átomos.
la corriente que se maneje no solo depende e su voltaje, si no también de la resistencia eléctrica que ofrece el conductor al paso de la carga. la resistencia eléctrica también depende de la temperatura, cuando mayor se la agitación de los átomos dentro del conductor sera mayor la resistencia que presente el flujo de carga.
la relación entre voltaje , corriente y resistencia se llama ley de ohm, la corriente en un circuito es directamente proporcional al voltaje impreso a traves del circuito y es inversamente proporcional ala resistencia del circuito
los efectos dañinos del choque son causados por correintes que pasa por el organismo, la corriente depende del voltaje que se aplique y tambien de la resistencia electrica el cuerpo humano.
para que haya un choque eléctrico se requiere una diferencia de potencial electrice, una diferencia de voltaje entre una parte de del organismo y la otra, la mayoría de la corriente pasara por el camino de menor resistencia eléctrica entre esos dos puntos
la corriente puede ser alterna o directa, la directa es el flujo en una direccion la terminal positiva siempre es positiva y la terminal negativa siempre es negativa, y la corriente alterna, primero se mueve en una direccion y luego en otra esto se hace alternando la polaridad del voltaje ne la fuente de voltaje.
los electrones dentro de un metal a temperatura ambiente tiene una rapidez promedio de millones de kilómetros por hora, no forman una corriente eléctrica porque se mueven en todas las direcciones posibles, pero cuando e conecta un acumulador o generador se establece un campo eléctrico.
los electrones que van de aquí para allá en el filamento de la bombilla no provienen de la fuente de voltaje, la fuente de voltaje solo les ,manda impulsos de energía.
la rapidez con la que de la energía eléctrica se convierte en otra forma como energía mecánica, calor o luz se llama potencia eléctrica, la cuales s el producto de la corriente por el voltaje.
En un circuito en serie los receptores están instalados uno a continuación de otro en la línea eléctrica, de tal forma que la corriente que atraviesa el primero de ellos será la misma que la que atraviesa el último. Para instalar un nuevo elemento en serie en un circuito tendremos que cortar el cable y cada uno de los terminales generados conectarlos al receptor.
En un circuito en paralelo cada receptor conectado a la fuente de alimentación lo está de forma independiente al resto; cada uno tiene su propia línea, aunque haya parte de esa línea que sea común a todos. Para conectar un nuevo receptor en paralelo, añadiremos una nueva línea conectada a los terminales de las líneas que ya hay en el circuito.
para evitar la sobrecarga de los circuitos , se conecta un fusible en serie en la linea del suministro, de esta manera la corriente de la linea debe pasar por el fusible.
sucede con frecuencia que el aislamientos que separa los conductores de un circuito se dañan y se deja que los alambre se toque, esto reduce mucho la resistencia del circuito y el trayecto de la corriente se acorta esto es lo que llamamos cortocircuito.
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