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Introduccion.

La electricidad en nuestra vida (Original introducción)

*http://www.librosvivos.net/smtc/homeTC.asp?temaclave=1124
  • En la sociedad actual, es fundamental disponer de electricidad para poder desarrollar nuestra vida cotidiana con normalidad.
  • Sería difícil imaginar todas las actividades que realizamos al cabo del día sin los aparatos y electrodomésticos que funcionan con energía eléctrica.

Electricidad1.png

Introduccion 2

  • Aquí vemos alguno de los usos cotidianos de la electricidad
  • Es muy difícil pensar en vivir sin electricidad hoy en día

Coordenadas del ojo

  • Ahora tenemos el objeto respecto a una coordenadas del mundo
  • Tenemos que poner el ojo en alguna posición
  • Estableceremos un sistema de coordenadas donde se especifique la escena respecto al punto de vista de la cámara
  • Es poner la cámara en algún punto del espacio y mirar desde ahí la escena
  • Para ello volvemos a utilziar la matriz M llamada matriz de punto de vista.

(X,Y,Z)T ojo(X,Y,Z)T mundo=<Mpunto_de_vista

Algunas definiciones



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Definición

La electricidad es un fenómeno físico originado por cargas eléctricas en reposo o movimiento.


Algunas definiciones

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Puntos clave

Existen cargas eléctricas de dos tipos: cargas positivas y negativas


Algunas definiciones



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Puntos clave

Las cargas del mismo signo se repelen y las cargas de diferente signo se atraen.



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Conocimiento previo

Para comprender bien la electricidad debemos antes estudiar la estructura de la materia


Estructura de la materia. Modelo de Bohr

Bibliografía
Bohr.png
  1. Niels Henrik David Bohr (7 de octubre de 1885 – 18 de noviembre de 1962)
  2. Físico danés.
  3. Premio Nóble en 1992 por sus trabajos sobre la estructura atómica y radioactividad

Modelo de Bohr

  • El físico danés Niels Bohr' intentó dar una explicación sencilla de la constitución de la materia.
  • Para ello desarrolló un modelo que lleva su nombre.
  • Es una base muy importante, aunque se ha evolucionado mucho desde entonces
  • El modelo es antiguo (1922), hoy día sabemos que la estructura de la materia es algo más compleja.


Modelo de Bohr

ModeloBohr.png

  • |Aquí tienes una referencia en el wiki
  • Los elementos de la naturaleza están formados por átomos. Los átomos se dividen en corteza y núcleo.
  • En el núcleo se disponen los nucleones, que son los protones o cargas + y los neutrones (exentos de carga).

Modelo de Bohr

  • En la corteza se encuentran los electrones o cargas – que giran alrededor del núcleo describiendo órbitas.
  • Para comprender el modelo vamos a una página web y profundicemos en el concepto
http://concurso.cnice.mec.es/cnice2005/93_iniciacion_interactiva_materia/curso/materiales/atomo/modelos.htm


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Actividad

  • Realiza en un documento una explicación de los postulados del modelo de Bohr, en grupo
  • Sacad vuestras conclusiones



Modelo de Bohr: actividades



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Actividad

  • Realiza un dibujo de un átomo de 7 capas detallando el número de electrones que puede tener como máximo en cada capa
  • Intenta comprender el número de electrones que puede haber en cada capa
  • Usa la referencia anterior




La corriente eléctrica

  • Conocemos la composición de la materia según Borh. Antes de Borh se realizaron interesantes descubrimientos

HistoriaAntigua.png

La corriente eléctrica

  • No todos los átomos son iguales, por eso la materia es tan variada
  • Los átomos que tienen igual electrones que protones no tienen carga eléctrica


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Puntos clave

  • Si un átomo pierde un electrón entonces tienen carga eléctrica negativa
  • Si un átomo gana un electrón entonces tienen carga eléctrica positiva



La corriente eléctrica

  • A continuación una imagen de un átomo con sus componentes básicos

AtomoPosNeg.png

La corriente eléctrica

  • Existen átomos que tiene facilidad para perder electrones pues no complenta la última capa
  • Estos electrones se pierden y ganan con facilidad formando una especie de nube que fluye con relativa independencia entre los diferentes átomos del material
  • Este tipo con materiales es conductor de la electricidad y si lo sometemos a una carga o potencia hace que los electrones viajes en un sentido generando corriente eléctrica

La corriente eléctrica

  • Veamos unas transparencias que aclaran el concepto expuesto
http://roble.pntic.mec.es/jprp0006/tecnologia/3eso_recursos/unidad10_corriente_continua_y_electromagnetismo/movie.swf

La corriente eléctrica



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Actividad

  • Localiza al menos tres componente atómicos que sean buenos conductor y explica por qué motivo crees que buen conductor
  • ¿Crees que alguno es mejor conductor que otro?, explica el motivo



Materiales en la naturaleza



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Definición

Los distintos materiales que existen en la naturaleza se pueden clasificar de acuerdo a su conductividad eléctrica, esto se debe a su capacidad de poseer electrones libres que son los que conducen la electricidad


  • En función a este criterio podemos encontrar tres tipos de materiales
  1. Conductores
  2. Semiconductores
  3. Aislantes
  • Es fácil identificar los componentes conductores y aislates (coducen la corriente eléctrica y el calor=
  • El tema de los semiconductores ya cambia un poco. Lo veremos más adelante

Conductores

  • Son Buenos conductores de la electricidad
  • Esto es posible ya que en su última capa tienen menso de 4 electrones y tienen mucha facilidad para perderlos (no se necesita mucha energía)
  • Ejemplos de buenos conductores :Plata pura,Cobre recocido,Cobre endurecido,Aluminio(97.5%) puro,Zinc puro,Latón,Bronce con fòsforo,
Conductores.png

Aislantes

  • No conducen la electricidad
  • Esto es posible ya que en su última capa tienen mas de 4 electrones y hace falta mucha energía para que se desprendan
  • Ejemplos de aislantes cerámica, plástico, madera, papel, cartón
Aislantes.png

Semiconductores

  • Son materiales especiales que a bajas temperaturas son aislantes, pero a temperatura ambiente y de forma controlada pueden conducir la electricidad. Con ellos se construyen materiales electrónicos y eléctricos para hacer circuitos como diodos, transistores y condensadores que estudiaremos en otro apartado del tema siguiente.
  • Normalmente tienen 4 electrones en su última capa

Semiconductores

  • Ejemplos El elemento semiconductor más usado es el silicio.De un tiempo a esta parte se ha comenzado a emplear también el azufre.
Semiconductores.png

El circuito básico

  • Entendemos por circuito el conjunto de componentes necesarios para que circulen los electrones.
  • Estableceremos un circuito realizado por material conductor
  • Se incorporarán más componentes según la funcionalidad requerida


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Definición

La corriente eléctrica es el movimiento de los electrones a lo largo de toda la longitud de un material conductor.


El circuito básico

  • Se debe preparar correctamente el sistema para que puedan fluir los electrones
  • Para que se produzca la circulación eléctrica a través de un material conductor se necesita lo siguiente:
  1. un circuito cerrado por el que puedan circular los electrones continuamente.
  2. un dispositivo que suministre la energía necesaria para producir el movimiento de los electrones a través del circuito

El circuito básico



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Reflexión

Estos dispositivos son los generadores, pilas o baterías


Circuito2.pngCircuito1.png Circuito3.png

Magnitudes

Circuito4.png Vemos en el circuito una serie de elementos

La pila
Genera flujo de electrones al circuito. Esto es la intensidad
A su vez lo hace por que tiene capacidad para hacerlo ya que tiene una tensión o voltaje. Si no lo tuviera o estuviera descargada no generaría esa intensidad

El Receptor

  • Ofrece una resistencia al paso de la corriente. En este caso esa resistencia caliente un filamento y genera luz.
  • El receptor para captar electrones ha de tener elementos resitivos a la corriente. con esa corriente que abserven generarán calor, luz, movimiento u otra forma de energía

El Receptor

  • Iremos estudiando más adelante estos elementos según aparezcan
  • A veces su misión simplemente es adaptar o reducir la intensidad de corriente para otro receptor

Por lo tanto son tres las magnitudes que tenemos

Magnitudes.png

Intensidad

  • La intensidad o corriente eléctrica es el flujo de carga por unidad de tiempo que recorre un material.
  • Coloquialmente son los millones de electrones que van circulando del polo negativo al positivo a través del circuito
  • Este movimiento de electrones en el interior del material genera dicha corriente o intensidad.
  • Una corriente eléctrica, puesto que se trata de un movimiento de cargas, produce un campo magnético, un fenómeno que puede aprovecharse en el electroimán.

Intensidad

  • Se define básicamente intensidad eléctrica o corriente como el flujo de electrones que circula en un sentido determinado a través de un medio conductor.La corriente eléctrica es medible siendo su unidad el amperio o ampere.

Intesidad.png

Voltaje

  • Voltaje, Tensión o Diferencia de potencial: es la energía que debemos suministrar al

circuito para provocar el movimiento de electrones a través de él. Se expresa en voltios (V).

Resistencia

- Resistencia eléctrica: es la oposición que presenta un material a ser atravesado por la electricidad. Se expresa en Ohmios (O). Archivo:Resistencia.png

La corriente eléctrica

  • Convenio: supondremos por tradición que el flujo de corriente es debido al movimiento de las

cargas positivas (del polo + al polo -), aunque en realidad es debido al movimiento de los electrones.

  • Podemos analizar más despacio todos estos conceptos en el recurso siguiente
http://www.librosvivos.net/smtc/homeTC.asp?temaclave=1124

Ley de ohm

  • Ley de Ohm

LeyOhm1.png

Ley de ohm

LeyOhm2.png

Circuito Serie Paralelo

CircuitoSerieParalelo.png

Circuito Serie Paralelo

CircuitoSerieParalelo2.png

Circuito Serie Paralelo

CircuitoSerieParalelo 3.png

El multímetro

  • Es un dispositivo capaz de realizar medias de las magnitudes de la electricidad
  • Es un instrumento eléctrico portátil para medir directamente magnitudes eléctricas
  1. activas como corrientes medidas en amperios
  2. potenciales tensiones medidas en voltajes
  3. pasivas como resistencias, capacidades y otras.

El multímetro

Multimetro.png

  • Es importante identificar las diferentes partes
  1. Bornes, electrodos o terminales
  2. Ruleta selectiva
  3. Pantalla de información
  • Vemos el vídeo para evitar para ver su uso

El multímetro

  • A la hora de hacer medidas hay que establecer previamente la escala
  • Siempre buscaremos la menor escala que permita establecer la medida deseada


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Puntos clave

Es importan



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Actividad

Realizaremos una medida de una fuente de alimentación ATX y anotaremos los datos obtenidos



Potencia eléctrica



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Definición

La potencia es la energía por unidad de tiempo, siendo en el caso eléctrico, el resultado de multiplicar la tensión (V) por la corriente (I)


P=V/I
  • La unidad de potencia en el Sistema internacional de unidades es el vatio [W = J/s].
  • En función de la potencia de mi sistema de alimentación podré tener una capacidad de alimentación y otra
Potencia
  • La potencia siempre es positiva, y en corriente alterna viene dada por el producto de la corriente por el voltaje y por el coseno del ángulo de desfase entre la corriente y el voltaje.
  • Podemos ver el siguiente vídeo para aclarar el concepto http://www.youtube.com/watch?feature=player_embedded&v=tdhefERnIr4
  • Para probar el tema de potencia podemos diseñar los circuitos que tenemos en la siguiente página y ver el efecto en los filamenteos de luz
  • Además este documento es un buen manual sobre el programa Crocodrile-clip

Corriente alterna corriente continua

Corriente continua


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Definición

La corriente continua es el resultado del flujo de electrones por un conductor en una sola dirección, es decir, que podemos asegurar que la corriente no cambia su magnitud, ni su sentido en el tiempo.


Continua.png

Corriente alterna


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Definición

La corriente alterna a diferencia de la corriente continua, fluye durante un tiempo en un sentido y después de ese tiempo en otro sentido, volviendo a repetir su ciclo en forma constante.


Alterna.png

Caracteríasticas
  • La corriente alterna tiene ciertas características que la definen y son:


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Puntos clave

  1. CICLO: es la variación completa de una señal de cero a un valor máximo positivo, regresando a cero y luego a un punto máximo negativo.
  2. FRECUENCIA: es el numero de ciclos que se producen en un segundo.
  3. PERIODO:es el tiempo necesario para que se repita un ciclo.




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Puntos clave

  1. LONGITUD DE ONDA:es la distancia en linea recta medida en la dirección que se propaga la onda.
  2. FASE:es la relación de tiempo entre señales.