Electrotecnia. ENAE0108. Ramón Guerrero Pérez

Sabía que...

      Los metales son buenos conductores de la electricidad porque los electrones de las capas más externas de sus átomos están poco sujetos, por lo que poseen gran movilidad.

      4.1. Tipos de corriente eléctrica

      Existen dos tipos fundamentales de corriente eléctrica: la corriente continua (CC) y la alterna (CA):

      1 Corriente continua (CC): se denomina corriente continua al flujo de electrones, a través de un conductor, en un mismo sentido (del polo positivo al negativo). Este tipo de corriente es generada normalmente por objetos de pequeño voltaje y recargables, como baterías de móviles, pilas, etc.

      2 Corriente alterna (CA): aquí los electrones no circulan en un mismo sentido, cambiando continuamente tanto su magnitud como su trayectoria unas 50 veces por segundo. Este tipo de corriente es el que llega a las tomas de los hogares e industrias por ser más fácil de transportar.

5. Magnitudes eléctricas (energía, potencia, tensión, intensidad, frecuencia, factor de potencia, impedancia, resistencia, reactancia, etc.)

      5.1. Tensión (V)

      Cuando dos cuerpos con diferentes cargas se ponen en contacto, se origina entre ellos una circulación de electrones (desde el que tenga mayor carga negativa) que finaliza cuando las cargas de ambos cuerpos queda igualada. Al unir estos objetos, se establece entre ellos lo que se denomina como una diferencia de potencial o tensión.

      La unidad de la tensión es el voltio (V) y suele medirse con un dispositivo denominado voltímetro.

      5.2. Energía (E) o fuerza electromotriz (f.e.m.)

      Para cargar un cuerpo es necesario producir un exceso o un defecto de electrones, siendo necesario un aporte energético. Esta energía se denomina fuerza electromotriz (f.e.m.) y suele medirse también en voltios (V).

      5.3. Potencia (P)

      La potencia eléctrica se mide como energía por unidad de tiempo. Expresa la energía consumida o transportada en un intervalo de tiempo concreto. Se mide en vatios (W).

      5.4. Intensidad (I)

      La intensidad se expresa como la cantidad de electrones que fluyen a lo largo de un conductor por unidad de tiempo. Su unidad es el amperio (A) y para medirla se utiliza el amperímetro.

      5.5. Resistencia (R)

      La resistencia eléctrica expresa la oposición que ofrece un cuerpo al paso de la corriente eléctrica a través de él. La unidad de esta magnitud es el ohmio (Ω). En el caso de las resistencias, este término es equivalente a la impedancia.

      5.6. Frecuencia (F)

      Una señal alterna cambia continuamente de sentido describiendo, por lo general, una trayectoria senoidal:

      En la imagen anterior, se muestra una gráfica que relaciona la tensión y el tiempo de una señal alterna. Como se puede ver, la tensión varía con el tiempo pero su forma de onda se repite de modo cíclico.

      La frecuencia eléctrica es una magnitud que mide el número de ciclos por segundo, es decir, la cantidad de oscilaciones de una señal alterna por unidad de tiempo. La unidad de medida de la frecuencia eléctrica es el hercio (Hz). Por ejemplo, cuando se dice que una señal alterna es de 50 Hz significa que oscila a razón de unas 50 veces cada segundo.

      5.7. Factor de potencia (FP)

      Al igual que la frecuencia eléctrica, el factor de potencia (FP) es una magnitud característica de la corriente alterna. Esta magnitud es un indicador de aprovechamiento de la energía eléctrica y su valor está comprendido entre 0 y 1 (0 significa un muy mal aprovechamiento eléctrico, mientras que 1 es excelente).

       Recuerde

      La unidad de la tensión es el voltio (V) y suele medirse con un dispositivo denominado voltímetro.

      5.8. Impedancia (Z)

      La impedancia expresa la oposición que ofrece un dispositivo cuando una corriente eléctrica pasa a través de él. Esta magnitud es muy útil para hacer cálculos resistivos de circuitos cuando existen otros elementos que no son resistencias, como pueden ser los condensadores y las bobinas. Se mide en Ω.

      5.9. Admitancia (Y)

      La admitancia simplemente es la inversa de la impedancia (Y=1/Z), por lo que expresa la facilidad del paso de la corriente (lo contrario que la impedancia). La unidad de medida es el Ω⁻¹ (inversa del ohmio).

      5.10. Reactancia

      La reactancia mide la resistencia que sufre la corriente alterna cuando pasa por un inductor (bobina) o capacitor (condensador). Cuando se refiere a una bobina se denomina como X_L, mientras que para los condensadores se expresa como X_C. Esta unidad también se mide en Ω, ya que la reactancia es equivalente a la impedancia únicamente en los elementos (reactivos) enunciados.

      5.11. Densidad de corriente

      Esta magnitud es de tipo vectorial (tiene un valor, dirección y sentido) y generalmente se suele definir como la corriente media por unidad de área (sección trasversal) que existe en un conductor. Se suele medir en A/m², pero es habitual expresarla en A/mm² debido al tamaño de la mayoría de los conductores eléctricos.

       Recuerde

      La frecuencia eléctrica es una magnitud que mide el número de ciclos por segundo.

6. Resumen

      El fenómeno cuyo origen está en las cargas eléctricas, dando lugar a energía, se denomina electricidad.

      La carga eléctrica depende de la pérdida o ganancia de electrones, por lo que un cuerpo estará cargado negativamente si posee un exceso de electrones y, positivamente, en caso contrario.

      Existen dos tipos de corriente eléctrica: la corriente continua (generada por objetos de pequeño voltaje, como por ejemplo las pilas) y la corriente alterna (es la corriente que llega a los hogares e industrias).

      Existen una serie de magnitudes eléctricas como: energía, potencia, tensión, intensidad, frecuencia, factor de potencia, impedancia, resistencia, reactancia, etc., que es importante tener claras para entender mejor la naturaleza de la electricidad.

Ejercicios de repaso y autoevaluación

       1. Cuando un cuerpo está cargado positivamente significa...

      1 ... que ha ganado protones y electrones.

      2 ... que ha perdido electrones.

      3 ... que ha perdido protones y ha ganado electrones.

      4 ... que ha ganado protones y ha perdido electrones.