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U.T.1. CONCEPTOS Y LEYES FUNDAMENTALES DE LA ELECTRICIDAD. 1. LA MATERIA, EL ELECTRON Y LA ELECTRICIDAD. 0.ORIGEN DE LA ELECTRICIDAD. MOVIMIENTO DEL ELECTRON. 1.1. ESTRUCTURA DE LA MATERIA. 1.2. EL ATOMO. Constitucion del atomo (punto de vista electrico) NUCLEO Protones. Neutrones.

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Presentation Transcript

  1. U.T.1 CONCEPTOS Y LEYES FUNDAMENTALES DE LA ELECTRICIDAD.

  2. 1. LA MATERIA, EL ELECTRON Y LA ELECTRICIDAD.

  3. 0.ORIGEN DE LA ELECTRICIDAD. • MOVIMIENTO DEL ELECTRON.

  4. 1.1. ESTRUCTURA DE LA MATERIA.

  5. 1.2. EL ATOMO. • Constitucion del atomo (punto de vista electrico) • NUCLEO • Protones. • Neutrones. • ELECTRONES • en orbitas alrededor del nucleo. • Los e- permanecen en sus orbitas debido a • La fuerza de atraccion que ejerce el nucleo sobre ellos

  6. Constitucion del atomo.

  7. 1.3.CARGA ELECTRICA. DEFINICION • CANTIDAD DE ELECTRICIDAD CON QUE SE CARGA UNA SUSTANCIA. UNIDAD DE MEDIDA DEL S.I. • CULOMBIOS (C) • 1C= 6.25*10000000000000000000 ELECTRONES LIBRES • = 6,25x1018 electrones

  8. LA CARGA ELECTRICA DE ALGUNOS CUERPOS INDUCEN • FUERZAS DE ATRACCION O REPULSION ENTRE ELLOS CARGAS DEL MISMO SIGNO SE RECHAZAN CARGAS DE SIGNO CONTRARIO SE ATRAEN.

  9. Electrones. • Carga electrica negativa • Protones • Carga electrica positiva Nota. Los neutrones no tienen carga electrica.

  10. En condiciones de equilibrio normal nº electrones = nº protones • Si el equilibrio es alterado • Se producen los efectos de la electricidad.

  11. Los atomos de los distintos elementos difieren entre si por • El numero de electrones y • de protones que tiene

  12. Como es este atomo_? Atomo neutro

  13. 1.4. ELECTRONES DE VALENCIA Y ELECTRICIDAD Atomo neutro • 2 niveles de orbitas. • Electrones de orbita interior. • e- ligados • No pueden ser extraidos facilmente de su orbita. • Electrones de orbita exterior • e- lbres o electrones de valencia. • Puden salirse de su orbita. • La fuerza de atraccion que ejerce el nucleo sobre los e- es debil. • Participan en los efectos electricos.

  14. Electron ligado Electron libre

  15. ION POSITIVO/ ION NEGATIVO Cation: pierde e- Anion: gana e-

  16. - - - + + + + + + + + + + + + - - - - - - - - - - Estructura Atómica • Como los electrones que giran en la órbita más apartada del núcleo son los menos ligados al átomo, ocurre a veces, que algunos de ellos escapan, acaso por el choque de un electrón libre que se acerca a ellos a gran velocidad. Entonces prepondera la carga positiva existente en el núcleo; el átomo se ha convertido en un ión positivo. • A la inversa, la envoltura de electrones puede captar adicionalmente electrones libres. Entonces prepondera la carga negativa de la envoltura de electrones; el átomo se ha convertido en un ión negativo. CUERPO ELECTRICAMENTE NEUTRO CUERPO CON CARGA POSITIVA CUERPO CON CARGA NEGATIVA nº e- = nº p+ nº e- nº p+ nº e-> nº p+

  17. 1.5.CLASES DE ELECTRICIDAD. ESTATICA ELECTRICIDAD Corriente Continua (C.D) DINAMICA Corriente Alterna (C.A)

  18. 2.PRINCIPIOS BASICOS DE LA ELECTRICIDAD.

  19. 2.1. ELECTRICIDAD ESTATICA.(E.E.) • DEFINICION • Aquella que no se mueve respecto a la sustancia determinada

  20. 2.3.LEY DE COULOMB • “La fuerza de • atracción o • repulsión • sobre dos cargas puntuales (Q1 y Q2) es • Directamente proporcional al producto de las cargas • Inversamente proporcional al cuadrado de la distancia entre ambos.”

  21. F= k (Q1xQ2)/d2 • Q1, Q2 =cargas puntuales. • d= distancia entre cargas • K= constante que depende del medio • F= fuerza de atracción o repulsión.

  22. UNIDADES DE MEDIDA • CARGAS Q1 Y Q2 .................Culombio (C) • Distancia d....................................Metros (m) • FUERZA F..................................Newton (N)

  23. Cuestionario • LA UNIDAD DE MEDIDA DE k? • SI LA FUERZA RESULTANTE ES POSITIVA, COMO ES LA FUERZA DE ATRACCION O DE REPULSION? • SI LA FUERZA RESULTANTE ES NEGATIVA, COMO ES LA FUERZA DE ATRACCION O DE REPULSION?

  24. Solucion • N*m*m/C*C • Si F es + q1 y q2 tienen el mismo signo, por lo que la fuerza es de repulsion. • Si F es - q1 y q2 tienen distinto signo, por lo que la fuerza es de atraccion.

  25. 2.4. CAMPO ELECTROSTATICO • Si colocamos • conductor con carga positiva (A) y • otro con carga negativa (B) • relativamente cerca el uno del otro • El espacio que rodea ambos conductores • se encuentra sometido a su influencia, • quedando alteradas sus propiedades iniciales • Se denomina CAMPO ELECTROSTATICO

  26. 2.5. LINEAS DE FUERZA • Si colocamos en un punto P (cerca del conductor A) una • Carga eléctrica (q) positiva y libre, • su trayectoria • Sera similar a la del dibujo • Su sentido • El indicado por las flechas (de + a -)

  27. A esta trayectoria se le llama LINEAS DE FUERZA. Nota. • Si la carga q fuese negativa el recorrido seria en sentido contrario.

  28. 2.6.INTENSIDAD DE CAMPO ELECTRICO • La trayectoria que describe la carga (q) situada en el seno de un campo electroestático, es debido a • Una fuerza F (tangente a la trayectoria que desplaza esta carga)

  29. INTENSIDAD DE CAMPO ELECTRICO • DEFINICION • Fuerza ejercida por unidad de carga • FORMULA E=F/ q • UNIDAD DE MEDIDA • Newton/Culombio

  30. 2.7. POTENCIAL ELECTRICO EN UN PUNTO • Para mover una carga +(q) • desde un punto P* (fuera del campo) • a un punto P(dentro del campo) Hay que realizar un trabajo • Para vencer las fuerzas de repulsión

  31. POTENCIAL ELECTRICO EN UN PUNTO • DEFINICION. Potencial en un punto P • Trabajo necesario, por carga eléctrica, para trasladar • la carga q desde un punto P* al punto P

  32. 2.8. TENSION O DIFERENCIA DE POTENCIAL (U) • Dos puntos dentro del campo eléctrico (Pa y Pb) • Un punto P • DEFINICION. • Diferencia de trabajo para trasladar una carga eléctrica (q), • desde el punto P a cada uno de los puntos Pa y Pb

  33. TENSION O DIFERENCIA DE POTENCIAL (U) • FORMULA • U= Ub-Ua= (Tb-TA)/ q • UNIDAD DE MEDIDA • Julio/Culombio= Voltio(V)

  34. Analogia hidraulica de la tension. Dos recipientes de agua A y B nidos por un tubo provisto de una llave. La altura de estos dos niveles de agua es identica en A y B En este caso no circulara agua por el tubo Llave abierta

  35. Para que circule agua por el tubo,debera existir una diferencia de altura (h) entre los niveles de ambos recipientes h Llave cerrada

  36. Con la llave cerrada,la diferencia de la altura (h) entre los dos recipientes, indica una diferencia de presion. Cuando la llave este abierta, es esta diferencia de presion, la que traera consigo el paso de agua del recipiente A al B. El caudal se interrumpira cuando ya no exista diferencia alguna de presion Los niveles se situaran entonces a igual altura entre ambos recipientes

  37. A B h Llave cerrada Presion de B Presion de A

  38. De igual manera, en electricidad para que una corriente circule en un circuito, hace falta que • Exista una diferencia de presion electrica en sus extremos, llamada • DIFERENCIA DE POTENCIAL O TENSION en los bornes del circuito

  39. 3.ELECTRICIDAD DINAMICA

  40. 3.1. CORRIENTE ELECTRICA. • DEFINICION. • Flujo continuo de electrones.

  41. Experiencia. Colocamos una batería cargada, comprobamos que hay una diferencia de potencial entre sus bornes (polos). Unimos los polos por medio de un hilo conductor, en el cual intercalamos una lámpara. ¿Qué le ocurre a la lámpara? • Luce

  42. ¿Por qué luce la lámpara? • Los electrones libres del conductor son atraídos • por el polo positivo (ánodo) de la batería, Se establece entre los polos un flujo continuo de electrones a través del conductor, por lo que la • Estos electrones se mueven a la vez que • salen electrones del polo negativo (cátodo) • lámpara luce

  43. A este flujo continuo de electrones se le denomina CORRIENTE ELECTRICA

  44. SENTIDO DE LA CORRIENTE ELECRICA • Aunque la corriente eléctrica fluye del polo negativo al positivo • Se toma como REGLA • Que este fluye del polo positivo al negativo,conocido como SENTIDO TECNICO DE LA CORRIENTE

  45. 3.2. EFECTOS DE LA CORRIENTE ELECTRICA. • Cuando la corriente eléctrica fluye , los efectos que produce pueden ser de tres tipos. • GENERACION DE CALOR. • Ej. el encendedor del coche • ACTIVIDAD QUIMICA • Ej. Fenómenos que ocurren en la batería cuando produce corriente eléctrica. • ACCION MAGNETICA • Ej. Campo magnético creado en componentes y maquinas eléctricas, (alternador, motor de arranque)

  46. 3.3. INTENSIDAD DE LA CORRIENTE DEFINICION Cantidad de corriente que pasa por un conductor en un tiempo determinado.

  47. Intensidad de corriente La intensidad de corriente • es igual • al número de electrones libres que pasan,a través de una sección transversal de un conductor ,en un segundo

  48. Intensidad de corriente • Se representa por • I • UNIDAD DE MEDIDA. • Amperio (A)

  49. Intensidad de corriente • I= (Q/t) • FORMULA • UNIDADES • Q .(carga eléctrica).........................Culombio (C) • t (Tiempo).......................................Segundo(s) • I (intensidad eléctrica)......................Amperio (A) Nota. Amperio = Culombio/ Segundo

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