Electricidad 2
Circuitos y producción eléctrica
Como ya mencionamos en la página anterior, cuando las cargas eléctricas se mueven generan un fenómeno llamado corriente. Esta corriente circula por conductores y pueden formar circuitos eléctricos como los de tu casa, si, esos que te dejan cargar el celular.
El primer fenómeno que aparece en las corrientes es la intensidad o amperaje, que consiste en la cantidad de cargas que pasan por cierta parte del circuito en cierto tiempo, por ejemplo, si tienes una ampolleta pueden pasar 150 cargas por segundo. Este ejemplo se puede describir matemáticamente como 150 q / 1s, pero generalmente se describe la intensidad como carga por unidad de tiempo, lo que matemáticamente se escribe así: q/t.
q= carga
t= tiempo
Todo lo que se mueve necesita cierta energía para esto, y esa energía que permite que las cargas se muevan en un circuito se llama voltaje. El voltaje (V) puede describirse también como diferencia de potencial. La siguiente propiedad de los circuitos nace al colocar ampolletas o dispositivos por los que pase la corriente. Estos dispositivos se llaman resistencias y evitan que pase parte de la corriente. Esta resistencia se mide en ohm (Ω) y pueden servir por ejemplo, para que el circuito no se queme.
Antes de pasar a la última propiedad de los circuitos vamos a hablar de una ley que relaciona estas 3 que acabamos de ver. Esta ley se llama ley de Ohm y nos dice que la intensidad es directamente proporcional al voltaje e inversamente proporcional a la resistencia. Esto se escribe matemáticamente así: V=I*R. Esta fórmula nos cuenta que a mayor voltaje va a pasar más corriente y si hay mayor resistencia va a pasar menor corriente.
La última propiedad nos habla del consumo de energía de las resistencias, y nos cuenta que si multiplicamos el voltaje por la intensidad de la corriente vamos a obtener un valor que dice cuanto es el consumo energético de la resistencia. Este valor es la potencia eléctrica y se relaciona con el consumo de energía, por lo que también puede describirse como joule / segundo, lo que quiere decir energía / tiempo. La potencia eléctrica se puede medir en watt/segundo, kilowatt/hora, etc. Todas las mediciones nos hablan de la energía que ocupa el dispositivo en cierta cantidad de tiempo.
Con todo esto, podemos comenzar a construir circuitos eléctricos. Los circuitos pueden tener corriente continua o alterna, aunque estos conceptos son complejos para estudiarlos ahora, por lo que solo veremos circuitos simples de corriente continua. En estos circuitos, la corriente circula en una sola dirección y los circuitos pueden ser de 2 maneras. Estas maneras de construir circuitos dependen de como coloquemos las resistencias y pueden estar en serie o en paralelo.
En un circuito en serie colocamos todas las resistencias en una sola línea, por lo que pasa la misma cantidad de corriente por todas ellas, aunque el voltaje se tiene que dividir entre las resistencias. Por otro lado, en un circuito en paralelo vamos a colocar las resistencias por diferentes caminos, es decir que vamos a obligar a la corriente a decidir entre uno u otro camino. Las cargas tienen que decidir por un camino, por lo la cantidad de corriente que sale de la fuente de poder se divide entre las resistencias, mientras que el voltaje permanece constante ya que tiene menos cargas que mover para una energía dividida.
Ahora te recomendaría empezar a construir circuitos por tu cuenta, pero no he encontrado un buen simulador gratuito, así que si quieren pagar o ver tutoriales para instalar y usar alguno más complejo pues, buena suerte. Si alguien busca un simulador y encuentra uno bueno y gratis que por favor me avise para poder colocar el link.
Simbología básica
Para poder medir el voltaje o la intensidad de la corriente que pasa por las resistencias vamos a usar un voltímetro o un amperímetro. Estos dispositivos tienen que conectarse al circuito de forma que no cambie la medición de la magnitud, es decir, que el valor de la intensidad o del voltaje no puede cambiar al medir. Para que estos valores no cambien, tendremos que colocar al voltímetro en paralelo a las resistencias, mientras que conectaremos nuestro amperímetro en serie, es decir que en una sola línea con la resistencia.
FORMAS DE PRODUCCION DE CORRIENTE
Las corrientes eléctricas necesitan de energía eléctrica para poder aparecer. Sin una fuente de poder que le entregue energía al circuito en forma de volts, jamás se van a mover las cargas. Bueno, si se van a poder mover pero eso lo explicaremos bastante después. Por ahora, tenemos que saber que para producir la energía podemos usar varios métodos o formulas. La primera manera de generar una corriente es con pilas o baterías que transforman energía química en eléctrica. La segunda manera de obtener Energía eléctrica es con el movimiento de turbinas que se van a mover por agua o por algún gas. Por ejemplo, en las centrales térmicas y nucleares se libera calor que evapora el agua para que se convierta en vapor que moverá una o más turbinas, mientras que en las centrales hidroeléctricas el agua puede caer o moverse en corrientes que también moverán una o más turbinas. El último método para fabricar electricidad es por el efecto fotoeléctrico que ya hemos explicado. Esto consiste en colocar una celda solar y la luz ultravioleta hará que los electrones salgan disparados del metal, lo que genera una corriente eléctrica.
