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Conceptos básicos de la electricidad

Los físicos distinguen cuatro diferentes tipos de fuerzas que son recurrentes en todo el Universo. Estas fuerzas son el electromagnetismo, fuerzas débiles,  gravedad y súper fuerza.
Una de estas fuerzas, el Electromagnetismo, es muy común en la Tierra, gracias a la cual hemos conseguido la electricidad (y la electrónica) y todas las ventajas que se derivan de la creación y disposición de esta energía.

El electromagnetismo es común a todo el Universo al ser una particularidad de los átomos. Para obtener unos conocimientos básicos de qué es la electricidad, es necesario tener un concepto de qué es el átomo y algunas de sus partículas, en especial de los electrones, ya que éstos son la parte más extraordinariamente pequeña de la materia.

Conceptos básicos  usados en la Electricidad

  1. Tensión o voltaje: Es una fuerza capaz de generar un flujo de electrones.
  2. Tensión continua: Su polaridad no se modifica en el tiempo.
  3. Tensión alterna: Es aquella en la que su polaridad se modifica con el tiempo y cuya magnitud es cambiante.
  4. Importancia de la resistividad: Permite entender qué materiales nos dan mayor y menor resistencia al fluir la corriente, así también conocer el terreno adecuado de la puesta a tierra.
  5. Resistencia eléctrica: Es la oposición que ejercen los materiales al movimiento de la corriente eléctrica.
  6. Potencia eléctrica: Volumen de energía que gasta una instalación eléctrica en la unidad de tiempo. Se representa con la letra P.
  7. Intensidad de corriente: Es el flujo de electrones que se mueve por segundo, a través de una parte del conductor. Es también, el desplazamiento estructurado de electrones o cargas eléctricas. Es un efecto de la tensión.
  8.  Corriente continua: Es aquella en la que su valor o magnitud se sitúa constante en el tiempo y sin una dirección variante.
  9. Corriente alterna: Es aquella en la que su sentido de movimiento varía con el tiempo y sus calores o magnitudes no permanecen incesantes.
  10.  Resistividad o resistencia específica: Resistencia de un conductor de 1m de longitud a 1 mde sección. Para facilitar su medición se utiliza una sección de 1mm2. 
  11. Energía eléctrica: Se define como la potencia consumida por una instalación eléctrica en un determinado tiempo. Se representa con la letra E.
  12. Conexión serie: la resistencia total es igual a la suma de las resistencias. La corriente es la misma en todo el circuito. En cada resistencia se produce una bajada de tensión. El voltaje aplicado es igual a las caídas de tensión en cada resistencia.
  13. Conexión paralelo: El voltaje suele ser el mismo en todo el circuito. La resistencia equivalente es la resistencia total del circuito, la cual siempre es menor que la resistencia más pequeña conectada. La corriente completa es la suma de las corrientes parciales.

Como vemos, todos estos conceptos básicos son las características propias de la electricidad y su empleo en diversos sistemas de aplicación.

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Todo lo que está cerca de nuestra vista está conformado por materia. Lo que vemos y tocamos es materia y está a su vez formado por la combinación, un poco o menos sólida, de cuerpos simples: nitrógeno, carbono, oxígeno, hierro, cobre, hidrógeno, silicio, etc.
Estos elementos, combinados entre sí, forman objetos tangibles, desde los árboles hasta nuestro propio cuerpo. Los cuerpos simples son aquella parte de materia que está construida con una determinada familia de átomos que resulta diferente de cualquier otra posible.

El átomo está conformado por una serie de partículas, positivas y negativas, que se equilibran entre sí formando un conjunto que es capaz de determinar el tipo de cuerpo simple a que corresponden según la cantidad  de estas partículas.

Los átomos se conforman de un núcleo conformado por partículas con carga positiva (protones), partículas con carga neutra (neutrones) y partículas con carga negativa (electrones). Además de los electrones que rotan alrededor del núcleo, dependiendo del átomo, pueden existir electrones libres de movimiento.

En función de la naturaleza de los materiales, habrá unos que poseen más electrones libres que otros, por lo que se pueden englobar en diferentes grupos. Así, los conductores eléctricos (cobre, plata, oro, aluminio, etc.) son elementos que poseen gran cantidad de cargas libres de movimiento; los aislantes como la madera o baquelita no poseen cargas eléctricas libres de moverse. Por último están los semiconductores como el silicio o germanio, que son materiales que se encuentran a mitad de camino entre los conductores y los aislantes, de forma que en función del entorno en el que trabajen, pueden hacerlo como aislantes o como conductores. Por lo general, los átomos son eléctricamente neutros, es decir, contienen los mismos electrones que protones.

No obstante, los electrones pueden escapar de sus órbitas y moverse a través del material, saltando de átomo en átomo. Este movimiento de electrones puede estimularse externamente, provocando un flujo de electrones por el material. Esto se conoce comúnmente como corriente eléctrica.

Antes de descubrirse la teoría electrónica, se estableció que la corriente eléctrica iba del punto positivo hacia el negativo en un circuito. A pesar de que el movimiento real de los electrones es de negativo a positivo, a efectos prácticos se conserva el sentido tradicional de la corriente eléctrica.

La corriente eléctrica se puede generar en la materia cuando se consigue establecer un flujo de electrones de valencia por medio de los átomos. Si bien existen varias maneras de conseguir este efecto, una de las más empleadas es la utilización de los principios del electromagnetismo, base de la obtención de corriente de los alternadores y dinamos. Un átomo sometido a una fuerte corriente magnética resulta adecuado a que se produzca en él el desplazamiento de sus electrones exteriores y a la creación de este flujo eléctrico.

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