ENSAYO LA ELECTRICIDAD
JULIO CESAR TORRES LOPEZ
FICHA: 576557
INSTRUCTOR: GERMAN LEAL FLOREZ
SENA CENTRO DE SERVICIOS DE GESTION EMPRESARIAL GESTIÓN DE REDES DE DATOS MEDELLÍN 2013
Índice
pág.
Introducción Objetivos Ensayo Conclusiones
3 4 5 19
Introducción La electricidad es la más flexible y versátiles de todas las formas de energía; sus numerosas aplicaciones tanto caseras como industriales, nos ayudan hacer de nuestras vidas un mundo más fácil, entretenida e interesante. Sus múltiples funciones como en artefactos eléctricos y electrónicos, y a su vez en el área de alumbrado residencial e industrial y otras variedades de funciones entre ellas; la calefacción, propulsión de motores y dispositivos electromecánicos, hacen que la demanda en el uso de la electricidad crezca cada día más, y con ello más profesionales en el ramo.
Objetivos
Conocer y aprender la importancia de la electricidad a través de la historia y su influencia en la actualidad. Conocer cada una de las teorías de la electricidad.
Video 1 Importancia de la electricidad La electricidad es una de las principales formas de energía usadas en el mundo actual sin ella no existiría iluminación conveniente, comunicaciones de radio, televisión, servicio telefónico y las personas tendrían que prescindir de aparatos eléctricos que ya llegaron a constituir parte integrante del hogar, la electricidad en la comunidad se manifiesta, entre otros, a través de: alumbrado público en las plazas, parques, autopistas, túneles, carreteras, etc. además sin la electricidad el campo del transporte no sería lo que es en la actualidad no puede decirse que la electricidad se usa en todas partes. Aunque sólo en los tiempos modernos la electricidad empezó a ser útil los griegos ya la habían descubierto desde hace dos mil años observaron que un material que nosotros conocemos como ámbar se cargaba con una fuerza misteriosa después de frotarlo contra ciertos materiales el ámbar cargado atraía a cuerpos livianos tales como hojas secas y virutas de madera los griegos llamaban al ámbar electrón de donde se ha derivado el nombre de electricidad. En 1733 un francés Chad estufa y observó que un trozo de vidrio eléctricamente cargado atraía algunos objetos también cargados pero que repelía otros objetos cargados concluyó entonces que existían dos tipos de electricidad positiva y negativa.
¿Qué es la electricidad? En la época de franklin los hombres de ciencia consideraban que la electricidad era un fluido que podía tener cargas positivas y negativas, pero actualmente la ciencia considera que la electricidad se produce por partículas muy pequeñas llamadas electrones y protones, estas partículas son muy pequeñas para verlas pero existen en todos los materiales, para ello debemos comprender la estructura de la materia la cual es todo lo que se puede ver sentir húsares materia en realidad la materia es cualquier cosa que tenga peso y que ocupe espacio puede encontrarse en la forma de un sólido un líquido un gas la roca, la madera y el metal son formas de materia sólida como lo son el agua el alcohol o bien la gasolina líquidos y no lo son menos el oxígeno e hidrógeno y el bióxido de carbono. Los elementos son los materiales básicos que constituyen toda la materia el oxígeno y el hidrógeno son elementos lo mismo que el aluminio el cobre, plata oro y mercurio. En efecto existen poco más de 100, elementos conocidos 92 de los cuales son naturales y los demás son artificiales o hechos por el hombre, en los últimos años se han obtenido varios de estos elementos nuevos y se espera que el hombre los irá produciendo en número aún mayor. Todo lo que nos rodea está formado de elementos pero ellos mismos no pueden ser producidos por la simple combinación química ni por la separación de otros elementos. Desde luego hay muchos más materiales que elementos esto se debe a que los elementos pueden combinarse para producir materiales cuyas
características son totalmente distintas de las que tienen los elementos constitutivos, el agua por ejemplo es un compuesto formado por los elementos hidrógeno y oxígeno. La sal de mesa ordinaria está formada por los elementos sodio y cloro cabe notar que el hidrógeno y el oxígeno aunque son gases pueden producir el agua que es un líquido.
La molécula La molécula es la partícula más pequeña a la que puede reducirse un compuesto antes de que se descomponga en sus elementos por ejemplo si se tomara un grano de sal de mesa y se dividiera sucesivamente 2 hasta obtener el trocito más pequeño posible seguiría siendo sal y el trocito sería una molécula de sal, si nuevamente se logrará dividirlo en dos do s la molécula se dividiría en sus elementos.
El átomo El átomo es la partícula más pequeña a la que se puede reducir un elemento y que conserva las propiedades de ese elemento si una gota de agua se reduce a su tamaño mínimo se producirán una molécula de agua pero si la molécula se redujera aún más aparecerían átomos de hidrógeno y oxígeno.
Teoría atómica Estructura del átomo Ahora bien si el átomo de un elemento se divide aún más este elemento deja de existir entre las partículas que Teherán estas partículas más pequeñas se encuentran presentes en todos los átomos de los diferentes elementos el átomo de un elemento difiere del átomo de otro elemento sólo en virtud de que los dos con tienen números diferentes de estas partículas subatómicas básicamente un átomo está formado de tres tipos de partículas subatómicas que son de interés en el estudio de la electricidad. electrones protones neutrones Los protones y neutrones se localizan en el centro o núcleo del átomo y los electrones giran en órbitas alrededor del núcleo teoría atómica.
El núcleo El núcleo es la parte central de una tramo contiene los protones y neutrones del atraco el número de protones en el núcleo determina la forma en que el átomo de un elemento difiere del potro por ejemplo el núcleo de un átomo de hidrógeno contiene un protón el oxígeno contiene 8 el cobre 29 la plata 47 y el oro 79 de
hecho esta es la forma en que se identifican los diferentes elementos. El número atómico es el número de protones que contiene cada átomo en su núcleo aunque un botón en realidad es una partícula en sí generalmente se la considera como la combinación de un electrón, un protón y es eléctricamente neutro. Puesto que los neutrones son eléctricamente neutros no son muy importantes en el estudio de la naturaleza eléctrica de los átomos.
El protón El protón es muy pequeño se estima que tiene 1 punto 778 trillones de milímetros de diámetro el protón mide la tercera parte del diámetro de un electrón pero tiene casi mil 840 veces la masa de un electrón es decir: el protón es casi mil 840 veces más pesado que el electrón es muy difícil desalojar el protón del núcleo de un tomo por lo tanto en la teoría electrónica se considera que los protones son parte permanente del núcleo, los protones no toman parte activa en el flujo transferencia de energía eléctrica el protón tiene una carga eléctrica positiva, las líneas de fuerza de esta carga irradian desde el protón en todas direcciones.
El electrón Según se ha explicado anteriormente el electrón tiene un diámetro tres veces mayor que el del protón o sea aproximadamente 5 punto 588 trillones de milímetro pero es 1840 veces más ligero que el protón, los electrones son más fáciles de mover son las partículas que participan activamente en el flujo transferencia de energía eléctrica, los electrones giran en órbitas alrededor del núcleo de un átomo y tienen cargas eléctricas negativas las líneas de fuerza de estas cargas vienen desde todas partes en forma radial directamente hacia el electrón. La ley de las cargas eléctricas la carga negativa de un electrón es igual pero puesta a la carga positiva de un protón las cargas de un electrón y un protón se llaman cargas electrostáticas las líneas de fuerza asociadas con cada partícula producen campos electrostáticos debido a la forma en que interactúan estos campos las partículas cargadas pueden atraerse repelerse entre sí la ley de las cargas eléctricas dice que las partículas que tienen cargas del mismo tipo se repelen y las que tienen cargas diferentes se atraen. Un protón positivo repele a otro portón positivo, un electrón negativo repele a otro electrón negativo y un protón positivo atrae a un electrón negativo debido a que los protones son relativamente pesados tiene muy poco efecto la fuerza de repulsión que ejercen entre sí dentro del núcleo del átomo.
Cargas eléctricas Cargas atómicas Normalmente un átomo contiene el mismo número de electrones y protones de manera que las cargas iguales y opuestas es decir: las negativas y positivas se equilibran entre sí y hacen que el átomo sea eléctricamente neutro ahora bien según ya se explicó lo que le da la tomó de un elemento sus propiedades características es el número de protones que tiene en el núcleo pero el número de electrones puede variar si un átomo contiene menos electrones que protones tendrá una carga positiva, si tiene más electrones que protones tendrá una carga negativa, los átomos cargados reciben el nombre de iones. Materiales eléctricamente cargados, cuando en un trozo de material eléctricamente neutro muchos átomos pierden o ganan electrones el material queda cargado. Hay muchas maneras de producir estos cambios en los átomos como el método que descubrieron los antiguos griegos el cual fue el de la fricción, por ejemplo: si se frota una varilla de vidrio con un trozo de seda la varilla de vidrio le donara algunos electrones a la seda, la varilla de vidrio se cargará positivamente y la seda quedará cargada negativamente.
Video 2 Cargas eléctricas Se puede cargar negativamente una varilla de caucho frotándola con piel, mediante esta varilla de caucho cargada, ahora se pueden cargar otros materiales. Por ejemplo: cobre con sólo tocarlos. Este método recibe el nombre de carga por contacto y se basa en el hecho de que la carga negativa de la varilla tiende a repelar. Los Electrones de la superficie de la varilla de caucho pasarán a la superficie de la varilla de cobre suspendida para darle una carga negativa, si en lugar de una varilla de caucho negativa se usa una varilla de vidrio positivo los electrones de la superficie de la varilla de cobre al ser atraídos le darán una carga positiva. También podremos encontrar cargas por inducción debido a que los electrones y los protones tienen fuerzas de atracción y repulsión un objeto se puede cargar sin que lo toque el cuerpo cargado por ejemplo: Si una varilla de caucho cargada negativamente se acerca a una pieza de aluminio la fuerza negativa de la varilla de caucho repeler a los Electrones de la varilla de aluminio hacia el otro extremo un extremo de la varilla será entonces negativo y el otro positivo, cuando se aleja la varilla de caucho los electrones de la varilla de aluminio se redistribuirán para neutralizar la carga de la varilla, si se desea que el aluminio permanezca cargado hay que acercar nuevamente la varilla de caucho y luego tocar con el dedo el extremo negativo, entonces los electrones saldrán de la varilla a través del cuerpo del operario. Las cargas son sumamente pequeñas de manera que no se siente nada después si se retira el dedo antes de alejar la varilla
de caucho la varilla de aluminio permanecerá cargada este método se llama el de carga por inducción. Otro tipo de cargar podríamos mencionar la neutralización de una carga, la cual consiste después de frotar el vidrio con la seda ambos se cargan con electricidad pero si la varilla de vidrio y la sedas se juntan nuevamente entonces por la atracción de los iones positivos en la varilla, los electrones salen de la seda hasta que ambos materiales queden de nuevo eléctricamente neutros, los cuerpos cargados también pueden conectarse con un alambre para descargarlos pero si las cargas en ambos materiales son suficientemente grandes pueden descargarse a través de un arco como sucede en el caso del rayo.
Atracción y repulsión Imagina que tienes dos varillas una de vidrio que está cargada positivamente después de frotarla con seda y una varilla de caucho que se frotó con piel para darle carga negativa.se experimenta con el vidrio no seda y piel pero sin que se toquen y se observa que; cargas similares se repelen, cargas diferente se atraen. También Campos electrostáticos las fuerzas de atracción y repulsión entre cuerpos cargados se deben a las líneas de fuerza electrostática que hay alrededor de ellos en un objeto cargado negativamente las líneas de fuerza de los electrones que hay en exceso se suman para producir un campo electroestático el cual consta de líneas de fuerza que llegan al objeto desde todas direcciones, en un objeto cargado positivamente faltan electrones y esto ocasiona que las líneas de fuerza de los protones quedaron en exceso se sumen para producir un campo electroestático cuyas líneas de fuerza salen del objeto hacia todas direcciones, estos campos electrostáticos pueden ayudarse o bien oponerse para atraer o repeler. La intensidad de la fuerza de atracción o repulsión depende de dos factores: primero: la cantidad de carga de cada objeto segundo la distancia entre los objetos. Cuanto mayores sean las cargas eléctricas en los objetos mayor será la fuerza electrostática cuanto más próximos estén entre sí los objetos cargados mayor será la fuerza electrostática la fuerza de atracción o repulsión se debilita si disminuye alguna de las cargas o bien los objetos se alejan uno del otro en el siglo XVIII, coulomb hombre de ciencia experimentó con cargas electrostáticas y formuló la ley de atracción electrostática llamada ley de las cargas electrostáticas de colón, la ley postula que la fuerza de atracción o repulsión electrostática es directamente proporcional al producto de las dos cargas e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia que las separa es decir: mientras más electrones en exceso tenga un objeto cargado mayor será su carga negativa y mientras más electrones le falten mayor será su carga positiva.
Teoría electrónica Órbitas electrónicas Según se ha visto la electricidad se produce cuando los electrones salen de sus átomos, para entender los distintos métodos usados para lograrlo se necesita saber algo más acerca de la naturaleza de las diferentes órbitas electrónicas que rodean el núcleo de un átomo, los electrones giran en sus órbitas a gran velocidad alrededor del núcleo del átomo, debido a la gran velocidad del electrón la fuerza centrífuga tiende a sacar al electrón de su órbita. Por otra parte la atracción positiva del núcleo impide que se escape el electrón sin embargo si se aplica suficiente fuerza externa para ayudar a la fuerza centrífuga puede liberarse el electrón.
Teoría electrónica Capas orbitales son los electrones que giran cerca del núcleo son difíciles de liberar debido a su proximidad a la fuerza positiva que los sujeta, cuanto más lejos se encuentren los electrones del núcleo más débil será la fuerza positivo. Mientras más electrones tiene un átomo mayor será el número de sus órbitas las trayectorias orbitales comúnmente se llaman capas. Los elementos y sus carpas orbitales, los átomos de todos los elementos conocidos pueden tener hasta siete capas. En otros aspectos mencionamos la capacidad de las capas, la cual cada capa únicamente puede alojar cierto número de electrones, la capa más cercana al núcleo o primera capa no puede contener más de dos electrones, la segunda no más de ocho electrones, la tercera no más de dieciocho , la cuarta no más de treinta y dos etc. vemos que hasta el número atómico pies el número de electrones en la segunda capa va aumentando hasta ocho puesto que éste es el límite de la segunda capa tiene que iniciarse una tercera desde el número atómico once hasta el dieciocho la tercera capa se forma hasta ocho y luego se inicia una cuarta capa, para los números del diecinueve al veintinueve, la tercera capa llega a su máximo de dieciocho. También cabe mencionar la capa de exterior de valencia según el diagrama visto la tercera capa puede contener hasta 18 electrones pero apenas llega a tener ocho electrones cuando se inicia la cuarta capa esto también ocurre en la cuarta capa pues apenas tiene ocho electrones cuando ya se inicia la quinta capa a pesar de que la cuarta capa puede contener hasta 32 electrones. Esto indica que existe alguna otra réglala capa exterior de un átomo no tendrá más de ocho electrones La capa exterior de un átomo recibe el nombre de capa de valencia y sus electrones reciben el nombre de electrones de valencia el número de electrones en la capa de valencia de un átomo es importante en la electricidad como veremos más tarde. Entre otro aspectos podemos describir la energía del electrón aunque todo electrón tiene la misma carga negativa no todos los electrones tienen el mismo nivel de energía los electrones cuya órbita está próxima al núcleo contienen menos energía que los
que se encuentran en órbitas externas cuanto más lejanas estén las órbitas electrónicas del núcleo mayor será su energía si se añade suficiente energía a un electrón saldrá fuera de su órbita hacia hacia la órbita de orden inmediato superior si se aplica suficiente energía a un electrón de valencia el electrón se desligará de swap o no ya ya que no existe una órbita inmediata inmediata superior. Por ultimo mencionaremos menciona remos cuando se produce electricidad, esta se produce cuando los electrones se liberan de sus átomos puesto que los electrones de valencia son los más alejados de la fuerza atractiva del núcleo y además tienen el nivel de energía más alto son los que pueden liberarse más fácilmente cuando se aplica suficiente fuerza o energía un átomo los electrones de valencia se liberan sin embargo la energía suministrada a una capa de valencia se distribuye entre los electrones de dicha capa por lo tanto para determinada cantidad de energía mientras más electrones de valencia haya menor será la energía que tendrá cada electrón.
Video 3 Teoría electrónica Los conductores La capa de valencia puede contener hasta ocho electrones y cualquier energía que se aplique a uno de ellos se reparte entre todos los electrones de valencia por lo tanto los átomos que tienen menos electrones de valencia los dejaran liberarse más fácilmente los materiales cuyos electrones se liberan fácilmente se llaman Conductores los átomos de los conductores tienen sólo uno o dos electrones de valencia los que sólo tienen un electrón de valencia son los mejores conductores eléctricos. La mayor parte de los metales son buenos conductores, los más conocidos son: Cobre número 29 Plata número 47 Oro número 79 También podremos encontrar los aisladores que son materiales que no dejan que los electrones se liberen fácilmente, los átomos de los aisladores tienen capas de valencia que están llenas con ocho electrones o bien llenas a más de la mitad, cualquier energía que se aplique a uno de estos átomos se distribuirá entre un número de electrones relativamente grande, además estos átomos se resisten a desprenderse de sus electrones debido a un fenómeno que se conoce como estabilidad química. Un átomo es completamente estable cuando su capa exterior está completamente saturada o cuando tiene ocho electrones de valencia, un átomo estable resiste cualquier tipo de actividad en efecto no se combinará con ningún otro átomo para formar compuestos existen seis elementos que son naturalmente estables los cuales son: Helio Argón Radón Xenón
Kriptón A éstos se les conoce como gases inertes todos los átomos que tienen menos de ocho electrones de valencia tienden a alcanzar el estado estable, los que están llenos a menos de la mitad (Conductores) tienden a liberar los electrones para vaciar la capa inestable pero los que están llenos a más de la mitad (los aisladores) tienden a recoger electrones para llenar la capa de valencia. Los átomos con siete electrones de valencia son los que tratan más activamente de llenar la capa de valencia y constituyen excelentes aisladores eléctricos. Compuestos como aislantes, la tendencia de los átomos a volverse estables es un factor fundamental para determinar cómo se combinan los átomos de los elementos para formar las moléculas de un compuesto los átomos tienden a combinarse de manera que la molécula contenga 8 electrones de valencia por ejemplo considérese el agua su fórmula es H2O, se verá que cada uno de los dos átomos de hidrógeno tiene un electrón de valencia y el átomo de oxígeno tiene seis lo cual da un total de 8 electrones de valencia, los electrones compartidos unen a los átomos para formar la molécula H2O este tipo de unión se llama covalente. Puesto que los conductores tienen sus capas de valencia llenas a menos de la mitad y los aisladores tienen las suyas llenas a más de la mitad la sustancia que tienen átomos con cuatro electrones de valencia reciben el nombre de semiconductores, estos conducen mejor que los aisladores pero no también como los conductores algunos ejemplos son: el germanio el silicio y el selenio, sin embargo cuando se combinan los átomos de los semiconductores comparten sus electrones de tal manera que se llenan las capas de valencia, por lo tanto los materiales semiconductores también tienden a ser buenos aisladores pero eso sólo ocurre a la temperatura ambiente normal, la energía ocasiona la liberación de numerosos electrones de valencia de manera que el material se comporta como semiconductor. Comparación de los conductores aunque algunos metales son mejores conductores que otros, por ejemplo: aun cuando los átomos de cobre plata y oro tienen cada uno, un solo electrón de valencia que puede liberarse fácilmente, la plata es el mejor conductor le sigue el cobre y luego el oro. Esto se debe al hecho de que en una cantidad dada de material la plata tiene más átomos que los demás metales y por consiguiente se dispone de un mayor número de electrones libres. Los conductores son materiales que tienen electrones cuya liberación es fácil, la mayor parte de los metales que son buenos conductores eléctricos generalmente se describen como materiales con muchos electrones libres, los aislantes más usados son el vidrio, plástico y cerámica. Es muy difícil liberar los electrones de estos materiales por ello ello se dice que contienen muy pocos electrones libres los semiconductores son materiales con mayor número de electrones libres que los aislantes pero menor que los conductores.
La electricidad producida por fricción es un método que fue descubierto por los griegos y que ya ha sido descrito anteriormente como una carga eléctrica, se produce cuando se frotan uno con otro dos pedazos de ciertos materiales, por ejemplo: seda y una varilla de vidrio o cuando nos peinamos el cabello. Estas cargas reciben el nombre de electricidad estática la cual se produce cuando un material transfiere sus electrones a otro, los átomos superficiales contienen algunos electrones libres esta es la razón por la cual los aisladores por ejemplo vidrio y caucho pueden producir cargas de electricidad estática, la energía calorífica producida por la fricción del frotamiento se imparte a los átomos superficiales que entonces liberan sus electrones esto se conoce como efecto triboeléctrico.
Video 4 Las sustancias químicas pueden combinarse con ciertos metales para iniciar una actividad química en la cual habrá transferencia de electrones produciéndose cargas eléctricas. Cuando se aplica presión a algunos materiales, la fuerza de la presión pasa a través del material a sus átomos desalojando los electrones de sus orbitas y empujándolos en la misma dirección que tiene la fuerza y así se originan cargas positivas y negativas en los lados opuestos cuando cesa la presión los electrones vuelven a sus orbitas. Piezoelectricidad es el nombre que se la da a las cargas eléctricas producidas por la presión, el efecto de la presión es más notable en los cristales. Debido a que algunos materiales liberan fácilmente sus electrones y otros los aceptan puede haber transferencia de electrones cuando se ponen en contacto dos metales distintos, con la energía calorífica del ambiente es suficiente para que estos metales liberen electrones, será una pequeña cantidad liberada por la temperatura del ambiente, pero si se aplica calor a la unión de los metales se liberaran más electrones, esto se conoce como termoelectricidad. La luz en sí misma es una forma de energía y es formada por fotones, que son pequeños paquetes de energía, cuando los fotones de un rayo luminoso inciden sobre un material liberan su energía, el efecto fotoeléctrico se puede usar de 3 maneras: Fotoemisión, Fotovoltaica y foto conducción. La corriente eléctrica se produce cuando en un conductor muchos electrones libres que se mueven en la misma dirección, mientras mayor sea el número de electrones que viajan en la misma dirección, mayor será el flujo de corriente que se dispondrá de mayor energía, los electrones libres en un conductor de cobre cambian de orbita al azar. Todos los átomos al compartir sus electrones, quedan unidos y a esto se le llama unión metálica.
Video 5 Corriente eléctrica Movimiento de los electrones Para producir una corriente eléctrica los electrones libres en el conductor de cobre deben moverse en la misma dirección y no al azar esto se puede hacer aplicando cargas eléctricas en cada extremo del alambre de cobre, una carga negativa en un extremo y una carga positiva en el otro, puesto que estos electrones son negativos la carga negativa los repele y la positiva los atrae, debido a ello no pueden pasar a aquellas órbitas que los harían moverse contra las cargas eléctricas en cambio se desplazan de órbita en órbita hacia la carga positiva haciendo que se produzca una corriente eléctrica en esta dirección. La trayectoria que recorre el electrón depende de la dirección de las órbitas que el electrón encuentra en el camino que lo lleva hacia la carga positiva, puede verse que no siguen una línea recta pero en los extremos del conductor donde las cargas son más intensas éstas ejercen mayor control sobre cada electrón de modo que sigue una trayectoria más próxima a la recta y se mueven con mayor rapidez a través del conductor
Flujo de corriente Aunque a veces es más fácil considerar que los electrones que se mueven libremente constituyen la corriente eléctrica es importante recordar que esto no es exacto al movimiento del electrón libre que produce la corriente, esto se entiende mejor si se compara la velocidad de un electrón con la de la corriente. La velocidad del electrón puede variar según el material conductor y el tamaño de las cargas eléctricas usadas pero la velocidad de la corriente siempre será la misma. El electrón libre que se mueve al azar lo hace con rapidez relativa debido a que esta únicamente bajo la influencia de las fuerzas atómicas orbitales, su velocidad puede ser de unos cuantos cientos de kilómetros por segundo, el electrón libre que se encuentra bajo la influencia de las cargas electrostáticas tiene que oponerse a alguna de las fuerzas orbitales atómicas de manera que su velocidad disminuye considerablemente en ciertos casos avanza velocidades que pueden medirse en centímetros por segundo esto es sumamente lento en comparación con la velocidad de la corriente eléctrica que es igual a la de la luz 300 mil kilómetros por segundo.
El impulso de la corriente La corriente eléctrica es el impulso de energía eléctrica que transmite un electrón a otro al cambiar de órbita, cuando se aplica energía un electrón y éste se desprende de su órbita al salir de ella tiene que toparse con alguna órbita de otro átomo ya que todas las órbitas exteriores se sobreponen y obstruyen el paso libre del electrón, cuando el electrón liberado entra a la nueva órbita su carga negativa
reacciona con la carga negativa del electrón que se encontraba en la órbita antes de él, el primer electrón repele al otro expulsándolo de la órbita y a la vez transmitiéndole su energía, el segundo electrón al encontrarse en la órbita siguiente repite lo que hizo el primero, este proceso continúa en todo el alambre, el impulso de energía transferido de un electrón al siguiente constituye la corriente eléctrica
Velocidad de la corriente eléctrica Ya que los átomos están muy próximos uno del otro y las órbitas se superponen, el electrón liberado no tiene que ir muy lejos para encontrar una órbita nueva. En el momento en que entra a la nueva órbita transfiere su energía al siguiente electrón, liberándolo; la acción es casi instantánea lo mismo ocurre con todos los electrones en movimiento de manera que aunque cada electrón se mueve con relativa lentitud el impulso de la energía eléctrica se transmite a través de la línea de átomos a una velocidad muy grande 300 mil kilómetros por segundo. Se considera que los electrones libres son portadores de corriente, una buena analogía de esta transferencia de impulso sería una larga hilera de bolas de billar, cuando la bola que juega choca con la que está en el inicio de la fila su fuerza se transmite de una bola a la siguiente hasta que sale disparada la última bola en el extremo opuesto, la última bola se separa de la fila casi en el mismo instante en que es tocada la primera.
El circuito completo cerrado Si se aplicara una carga negativa en el extremo del alambre esta carga repelería a los electrones libres del otro extremo del alambre, la corriente fluiría sólo por un instante hasta que se acumularán suficientes electrones en el otro extremo para producir una carga negativa igual que evitaría que ingresarán electrones ésta sería electricidad estática debido a que todo quedaría en reposo para tener una corriente eléctrica, los electrones libres deben mantenerse en movimiento esto se logra fácilmente si se usa una fuente de energía para aplicar cargas opuestas a los dos extremos del alambre entonces la carga negativa repele a los electrones en todo el alambre en el lado positivo los electrones eran atraídos a la fuente pero por cada electrón que entre a la fuente habrá otro electrón que esté suministrando al alambre, por el lado negativo por consiguiente la corriente seguirá fluyendo a través del alambre en tanto se continúe aplicando las cargas eléctricas de la fuente de energía a esto se le llama al circuito completo cerrado una batería es una típica fuente de energía eléctrica el circuito debe ser completo cerrado para que fluya la corriente.
Circuito abierto Si el alambre se rompiera en cualquier punto entonces en la parte conectada al lado negativo de la batería los electrones se acumularían en el extremo en que se rompió el alambre mientras que en la otra parte el lado positivo de la batería atraería los electrones hacia sí, así se establecería una carga en la apertura suspendiéndose el movimiento de los electrones, la corriente cesaría de fluir un circuito abierto no conducirá corriente fuente de energía eléctrica, Cualquier tipo de fuente se puede usar para hacer que una corriente pase a través de un alambre la batería y el generador son los más comunes la fuente para los enchufes eléctricos de tu casa es un generador distante
Unidades eléctricas de medida Existen dos condiciones para que haya flujo de corriente: Las cargas eléctricas para mover a los electrones libres y un circuito completo por el que pueda fluir la corriente eléctrica. Se pueden usar diferentes cantidades de carga eléctrica y pueden producirse diferentes cantidades de corriente, para medir todos estos valores existen unidades apropiadas. La carga eléctrica que adquiere un objeto se llama potencial eléctrico, debido a que los electrones desplazados acumulan energía potencial que se puede utilizar para mover a otros electrones puesto que se necesitan dos cargas para completar un circuito. La diferencia de potencia entre estas dos cargas es lo que proporciona la fuerza eléctrica. Se considera que el negativo es un potencial bajo y el positivo un potencial alto, la corriente eléctrica en un alambre siempre va del potencial bajo al alto, esto también significa que la corriente fluirá de un potencial positivo bajo a un potencial positivo alto así como entre dos potenciales negativos.
Fuerza electromotriz tensión voltaje La carga eléctrica que adquiere un objeto está determinada por el número de electrones que pierde o gana puesto que el número de electrones que se mueven es sumamente grande. Se usa una unidad llamada coulomb para indicar la carga, si un objeto tiene una carga negativa de un coulomb .Esto indica que ha ganado 6.28 x 10 de electrones extras esto es 6280 trillones de electrones. Cuando dos cargas tienen una diferencia de potencial, la fuerza eléctrica resultante se llama fuerza electromotriz, la unidad que se usa para indicar la intensidad de la fem es el volt. Cuando una diferencia de potencial causa el paso de un coagulante corriente para producir un Jules de trabajo la fem es un volt. Algunas tensiones típicas que probablemente se conocen son 1.5 volts para una lámpara de mano seis volts para las baterías de automóviles antiguos 12 volts para las más modernas 115 volts en el hogar 220 volts para el potencial industrial etcétera. De hecho los voltajes variantes de micrópolix millonésimas de volt a 18
mega volts, millones de volts, los términos potencial, fuerza electromotriz, tensión o voltaje con frecuencia se usan indistintamente.
Video 6 Corriente eléctrica Cantidad de corriente ampere La cantidad de corriente que fluye en un alambre está determinada por el número de electrones que pasan por un punto dado en un segundo. Si un coulomb pasa por un punto en el segundo se tendrá una corriente de un ampere. El término de la unidad ampere se deriva del nombre de otro nombre nombr e de ciencia del siglo 18 André 18 André Mari Ampere, la corriente se mide también en micro amperes amper es millonésimas de amperes milésimas de apere La electricidad produce actividad química, puesto que la carga eléctrica es la principal fuerza de unión a la que se debe la unión química de los compuestos, se puede usar un potencial o corriente eléctrica para alterar los procesos químicos normales, en electroquímica esto se llama electrólisis. Si se hace pasar corriente eléctrica a través de agua (H2O), que contiene una pequeña cantidad de ácido sulfúrico, las moléculas de agua se separarán en átomos de hidrógeno y oxígeno. Sin embargo los átomos de oxígeno no liberar a los electrones de los átomos de hidrógeno que previamente compartían, por lo tanto los átomos de hidrogeno se convierten en iones positivos y los átomos de oxígeno en iones negativos. La electricidad produce presión como una fuerza o presión que flexiona ciertos cristales. También la electricidad produce calor, la corriente eléctrica al subir a través de un conductor siempre produce algo de calor, esto se debe a que cierta parte de energía se gasta en hacer que fluya la corriente y se libere en forma de calor. Un mal conductor hará el efecto de producir más calor o se caliente mucho. Cabe notar que aún los buenos conductores producen algo de calor. La electricidad también produce luz, muchos malos conductores cuando conducen la corriente se calientan al rojo vivo y hasta el rojo blanco debido a esta incandescencia emiten luz además de calor. Este es el principio que se aplica en una lámpara incandescente ordinaria la energía eléctrica también puede aprovecharse para producir luz sin mucho calor usando métodos tales como fluorescencia, fosforescencia y electroluminiscencia. La electricidad también puede producir producir magnetismo, el magnetismo puede producirse mediante la electricidad así la electricidad es producida por magnetismo, cualquier conductor en que fluye la corriente eléctrica se comportará como un imán a esto se le llama llama electromagnetismo. Este fue descubierto hace más de dos mil años por los griegos cuando observaron que el hierro atraía cierto tipos de piedras, se le dio el nombre de magnetita porque se descubrió en la ciudad de magnesia.
El magnetismo y el electrón tienen una estrecha relación entre las fuerzas eléctricas y magnéticas, las dos son totalmente diferentes, las fuerzas magnéticas y fuerzas electroestáticas no tienen ningún efecto una sobre otra en tanto no haya movimiento. El electrón tiene una carga negativa y que esta carga produce un campo de fuerza que está dirigido desde todas partes hacia el electrón. Por otra parte según se estudia en física una carga en rotación produce campo magnético por consiguiente debido a su rotación hospital el electrón también tiene un campo magnético. También podemos mencionar la molécula magnética, la cual los únicos metales naturalmente magnéticos son el hierro el níquel y cobalto. Por otra parte puesto que todos los materiales contienen en electrones, no todas las cosas tienen propiedades magnéticas, ya que estos átomos, los electrones orbitales que tienen un estilo puesto tienden a formar parejas de modo que sus campos magnéticos se oponen anulándose mutuamente. Aunque el hierro el níquel y cobalto son los únicos materiales naturalmente magnéticos existen procesos controlados de fabricación para obtener compuestos con buenas propiedades magnéticas.
CONCLUSIONES A través de los videos vistos nos enseñan en señan las normas básicas bás icas para evitar algunos riesgos de electricidad, tanto en el hogar, como en lugares de trabajo, e igualmente como se genera la electricidad y sus varias formas de presentarse. Gracias a grandes personajes que descubrieron la electricidad podemos facilitarnos muchos trabajos.
