INFOCAL MODULO: ELECTRICIDAD BASICA

2.1.- Introducción

La electricidad no es un invento del hombre sino una fuerza natural; esta fuerza o fenómeno

físico se origina por cargas eléctricas estáticas o en movimiento. Cuando una carga se

encuentra en reposo produce fuerzas sobre otras situadas en su entorno. Si la carga se

desplaza produce también fuerzas magnéticas.

La electricidad en su manifestación natural más imponente seria el relámpago, que se

producen cuando se establece una diferencia de potencial elevada y son descargas eléctricas

que se produce entre la tierra y las nubes conocidas comúnmente como nubes nimbostratos las

diferencias de potencial entre la nube y la tierra al momento de producirse la descarga, son del

orden del millón de voltios (1.000.000V) y la corriente que atraviesa el aire durante la descarga,

es del orden de los 10.000 amperes (10.000 A).

2.2.- ¿Qué es la electricidad? En general, podríamos decir que la electricidad es un

conjunto de fenómenos físicos en los que desempeña un papel fundamental los electrones o

carga eléctrica.

La electricidad es una forma invisible de energía que es producto del movimiento de unas

diminutas partículas llamadas ELECTRONES LIBRES en los átomos de ciertos materiales o

sustancias. Estas partículas, al

desplazarse a través de la materia,

constituyen lo que denominamos

una corriente eléctrica.

Puesto que nadie ha visto en

realidad un electrón, sino únicamente los efectos que este produce,

El estudio de la electricidad se basa exclusivamente en la teoría electrónica, la cual establece

que todos los efectos eléctricos y electrónicos obedecen al desplazamiento de los electrones

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Capitulo2

LA ELECTRICIDAD

Solidificación

pasaje de solido a liquido

Fusión

Pasaje de liquido a solido.Condensación: pasaje de gaseoso a liquidoEvaporación: pasaje de líquido a gaseoso

Volatilización

Pasaja de solido a gaseoso.

Sublimación

Pasaje de gaseoso a sólido.

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de un lugar a otro o que hay una cantidad demasiado grande o demasiado pequeño de

electrones en una zona determinada.

Antes de que se pueda comenzar a considerar útilmente a las fuerzas que hacen que los

electrones se muevan o se acumulen, se tiene que saber primero. ¿Qué es un electrón y parte

de que son?

2.3.- Materia y átomos

Toda la materia se compone de Átomos, que se define como la mínima parte que puede

existir de un material, manteniendo éste sus propiedades elementales.

2.3.1.- ¿Que es la materia?

Se puede definir como materia todo aquello que tiene volumen, peso y ocupa un lugar

en el espacio, es decir, todo lo que se halla en

el universo.

La materia se presenta en tres estados

distinto0s:

Sólidos: Como las piedras, la arena, la

madera, el metal, etc.

Líquidos: Como el agua, el alcohol y la

gasolina.

Gaseoso: Como el helio, el hidrógeno, el

bióxido de carbono y el oxígeno.

Nota:

Los materiales básicos que forman toda la materia se denominan elementos y estos a

su vez componen la materia. Como ejemplos de estos elementos naturales tenemos:

El Hierro, Carbono, Hidrógeno, Oro, Platino, Zinc, Aluminio y algunos otros.

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Al igual que los elementos naturales también existen otros elementos adicionales

denominados elementos artificiales.

También existen otros tipos de materia que no aparecen en las listas de los elementos,

esto se debe a que estas sustancias no son elementos, sino que se denominan

COMPUESTOS.

2.3.2.- ¿Y que es un compuesto? Es una sustancia constituida por dos o más

elementos, ejemplos de estos compuestos son:

El Agua - Formado por los elementos hidrógeno y oxígeno.

El Azúcar - Está formada por hidrógeno, carbono y oxígeno.

La Sal - Formada por sodio y cloro.

Se puede decir que la materia no es una estructura continua, homogénea; por lo

contrario, está formada por millares de partículas de materia discreta separadas, con

espacio vacíos entre ellas. En realidad, se admite que la materia está constituida por

partículas muy pequeñas llamadas MOLÉCULAS.

2.3.3.- La molécula: Es la porción más pequeña de cualquier sustancia que no puede

subdividirse sin que se alteren sus propiedades. También se puede decir que es un

conjunto de átomos a los que cierta clase de atracción eléctrica mantiene unidos en un

grupo; sus números de átomos varia con la sustancia. Si una molécula se divide en

partes aún más pequeñas, éstas tendrán una naturaleza diferente de la sustancia

original. Las moléculas por su parte se componen de unas

partículas muchas pequeñas llamados Átomos.

2.3.4.- Los átomos: se componen de múltiples partículas,

pero las tres principales son: protones, neutrones y

electrones. La diferente cantidad y disposición de esas

partículas es la que determina las características de cualquier

material.

El átomo es la unidad más pequeña de un elemento químico,

que conserva las características propias de este. El átomo es

la unidad básica de la materia.

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Los átomos tienen la estructura del sistema solar, son tan pequeños que en la cabeza de

un alfiler caben millones y millones. Están compuestos por un núcleo, donde se

encuentran los protones (con carga eléctrica positiva), y los neutrones (sin carga

eléctrica). En la periferia se mueven los electrones (con carga eléctrica negativa) a una

velocidad de 300.000 km/seg (velocidad de la luz), el número de electrones y protones

de un átomo es el mismo, por lo tanto están eléctricamente neutralizados.

2.3.5.- Cargas eléctricas:

La carga eléctrica es una de las propiedades básicas de la materia. Aunque la

comprensión extensa de sus manifestaciones se resistió durante siglos al escrutinio de la

ciencia, ya hacia el año 600 a. C. los filósofos griegos describieron con detalle el

experimento por el cual una barra de ámbar frotado atrae pequeños pedacitos de paja u

otro material ligero (electrización por frotamiento).

Una característica importantísima de los protones y neutrones es que tienen carga

eléctrica, vale decir: tienen una energía intrínseca y natural, puesta de manifiesto por las

fuerzas que pueden ejercer sobre otras partículas del mismo tipo y que originan

fenómenos de atracción y repulsión entre partículas cargadas eléctricamente. Se ha

constatado que dos electrones o dos protones se repelen entre sí; es indudable que las

dos partículas tienen cargas eléctricas de distinto signo: se las denominó carga eléctrica

positiva (+) al protón y, al electrón, carga eléctrica negativa (-). Sin embargo, los

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neutrones del Núcleo son partículas que tienen igual cantidad de carga positiva que de

negativa; por lo tanto, tiene un efecto neutro por la anulación mutua entre los dos, el

neutrón no ejerce fuerza eléctrica sobre un electrón o protón y tiene la función de

separar los protones que están en el núcleo. Un átomo es eléctricamente neutro y eso

quiere decir que la cantidad de electrones es igual al número de protones; ese número

de Electrones se denomina "NUMERO ATOMICO". Los neutrones tienen intervención

en la masa atómica, que está prácticamente en el núcleo; el resto es espacio vacío

donde los electrones giran a grandes velocidades. Iones positivos y negativos Cuando

por cualquier circunstancia un átomo gana o pierde electrones, se dice que dicho átomo

se ha ionizado.

Se denomina ION POSITIVO cuando el átomo tiene más protones que electrones e ION

NEGATIVO cuando tiene más electrones que protones. Como cargas de distinto signo

se atraen, cuando están cerca iones negativos y positivos, éstos se unen, pero también

puede ocurrir que solamente se desprendan los electrones que tiene de más el ión

negativo y se dirijan hacia el ión positivo para neutralizar su carga.

Cuando esto ocurre, se dice que el paso de los electrones "neutralizadores de carga"

constituye una CORRIENTE ELECTRICA.

“La carga eléctrica es la propiedad de las partículas que ejercen y

sufren la interacción electromagnética.”

2.3.6.- Clasificación de los materiales

Desde el punto de vista de carga eléctrica los materiales pueden ser

clasificados como:

-Material Positivo.- se denomina así, al material que cuenta con menos

electrones, es decir, que está constituido por iones positivos, déficit de

electrones.

-Material Negativo.- un material se denomina negativo cuando tiene

más electrones, es decir, que lo constituyen iones negativos, exceso

de electrones.

-Material Neutro.- se denomina así, al material que cuenta con la

misma cantidad de protones y electrones.

Desde el punto de vista con que seden sus electrones los materiales se

pueden se clasificados como:

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Aislante

Conductor

Semiconductor

Estos materiales se verán con más profundidad en el siguiente capítulo.

2.4.- Clases de electricidad.-

Podemos clasificar la electricidad en dos tipos: estática y dinámica. A su vez la electricidad

dinámica se divide en corriente continua o directa (CD) y corriente alterna (CA).

 

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Objetivo

Describir y conocer el fenomeno

denominado electricidad mediante

el estudio de la constitucion de la

materia.

Actividades

Provocar la reflexion en cuanto a los

fenomenos electricos que se presentan dentro y fuera de nuestro entorno.

Tareas

Realizar una lista de los elementos que son

naturales y artificiales de la tabla periodica