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APUNTES ELECTRICIDAD 1º ESO 1. DEFINICIÓN DE ELECTRICIDAD La corriente eléctrica o electricidad es la circulación de electrones libres a través de un conductor Un circuito eléctrico es todo conjunto de elementos conectados entre sí, por los que circula corriente eléctrica. Como mínimo debe estar compuesto de ESTOS componentes: Generador: Es el encargado de crear la circulen los electrones. Batería, pilas,… diferencia de potencial para que Conductor: Es el material a través del cual pasarán los electrones.Cables. Hay materiales, como los plásticos, en los que los electrones no se mueven de un átomo a otro. Estos materiales se llaman aislantes. En otros materiales, los electrones se pueden mover con cierta facilidad. Estos materiales se denominan conductores. Son buenos conductores los materiales que ofrecen poca resistencia al paso de los electrones, como por ejemplo los metales (plata, cobre, aluminio, etc.). Receptor: Es el encargado de transformar la corriente eléctrica en otro tipo de energía. Por ejemplo, una bombilla la transforma en luz, motor, resistencia, timbre,… Elemento de control: Se encarga de permitir o interrumpir el paso de electrones. Un interruptor es uno de ellos. Cuando interrumpimos el circuito los electrones que parten del polo negativo del generador no pueden circular hasta el polo positivo y por lo tanto no hay circulación de corriente. Interruptor, pulsador, conmutador,… Elemento de Protección: Se trata de un elemento que interrumpe el paso de electrones en caso de cortocircuito, por ejemplo un fusible. Un fusible se destruye cuando se produce un cortocircuito. 2. MAGNITUDES ELÉCTRICAS. Las magnitudes fundamentales de la corriente eléctrica son: Voltaje Intensidad Resistencia 2.1. VOLTAJE Al voltaje también se le llama tensión o diferencia de potencial. La cantidad de energía que una pila es capaz de proporcionar a cada electrón viene expresada por su voltaje o tensión y se mide en voltios (V). Esta tensión de la pila se reparte entre los distintos elementos del circuito. 2.2.INTENSIDAD La intensidad se define como la carga o número de electrones que atraviesan la sección de un conductor en un segundo. La intensidad de una corriente eléctrica se mide en amperios (A). 2.3 RESISTENCIA Es la mayor o menor facilidad que ofrece un elemento para transportar la corriente eléctrica. La resistencia eléctrica se mide en ohmios (Ω). Circuitos básicos (serie, paralelo) Un circuito serie, es aquel que tiene conectados sus receptores uno a continuación del otro. En la asociación en serie, los elementos están dispuestos uno detrás de otro. Cada elemento comparte como máximo un solo contacto con otro elemento asociado. ✔Si uno de los elementos del circuito deja de funcionar el resto tampoco funcionan. ✔El voltaje de la pila se reparte entre todos los receptores conectados en serie (por eso las bombillas brillan poco) ✔La intensidad de la corriente que atraviesa cada receptor es la misma para todos los receptores. Un circuito paralelo, es aquel que tiene conectados los terminales de sus receptores unidos entre si. En la asociación en paralelo, cada elemento comparte los dos contactos con los elementos asociados. De esta forma cada elemento es independiente de los demás, si se estropea uno los demás siguen funcionando. ✔Si uno de los elementos deja de funcionar, el resto funciona normalmente, como si no hubiese pasado nada. ✔Todos los receptores funcionan con la misma tensión (todas las bombillas lucen con la misma intensidad e igual a como lucirían si estuviesen ellas solas conectadas a la batería). ✔La intensidad de la corriente que genere la pila se reparte entre todos los receptores. Conexión en serie: Cuando están montadas en serie, la resistencia total o equivalente es la suma de todas las resistencias. RT = R1 + R2 + R3 + … RT = 2 + 3 + 1 = 6Ω RT = 6Ω Conexión en paralelo: Cuando están montadas en paralelo, se utiliza la siguiente expresión para calcular la RT: 1 1 1 1 ... RT R1 R2 R3 1 1 1 1 3 4 1 8 RT 4 3 12 12 12 12 1 8 → 8 • RT = 12 • 1 → RT = = 1,5Ω → RT = 1,5Ω 8 RT 12 2.4 Cortocircuito Si hemos sido capaces de llegar de un polo de la pila a otro sin pasar por ningún receptor, tenemos un cortocircuito. Es un gran error en el diseño de un circuito. El generador en esos caso se estropeará. 3.-LEY DE OHM Ley de Ohm: La intensidad de corriente que circula por un hilo conductor es directamente proporcional a la tensión entre sus extremos e inversamente proporcional a la resistencia I=V/R 4.- POTENCIA ELÉCTRICA La Potencia de una corriente se mide en watt (W) y representa energía suministrada por unidad de tiempo. P=VxI Lo que realmente consumimos, pagamos a fin de mes, es la energía. E=Pxt 5.EFECTOS DE LA CORRIENTE ELÉCTRICA 5.1.ENERGÍA CALORÍFICA (CALOR)Cuando los electrones circulan por un conductor, chocan contra las partículas (núcleos y electrones) del material por el que circulan. De este modo la energía que transportan se convierte en energía calorífica. Este fenómeno se conoce con el nombre de efecto Joule. 5.2.ENERGÍA LUMÍNICA (LUZ)Al ser atravesados por la corriente, los cuerpos incrementan su temperatura. Si este aumento es importante, los cuerpos se vuelven incandescentes, es decir, comienzan a emitir luz. Al principio la luz es roja y a medida que sigue aumentando la temperatura la luz tiende al blanco. 5.3.ENERGÍA MECÁNICA (MOVIMIENTO)La conversión de energía eléctrica en mecánica se realiza a través de motores, por ejemplo, en un tren eléctrico, en una batidora, en un exprimidor, en un ventilador...