Electricidad
Estática:
La
electricidad estática es un fenómeno que se debe a una acumulación de cargas
eléctricas en un objeto. Esta acumulación puede dar lugar a una descarga
eléctrica cuando dicho objeto se pone en contacto con otro.
La electricidad estática
se produce cuando ciertos materiales se frotan uno contra el otro, como lana
contra plástico o las suelas de zapatos contra la alfombra, donde el proceso de
frotamiento causa que se retiren los electrones de la superficie de un material
y se reubiquen en la superficie del otro material que ofrece niveles
energéticos más favorables. O cuando partículas ionizadas se depositan en un
material, como ocurre en los satélites al recibir el flujo del viento solar y
de los cinturones de radiación de Van Allen. La capacidad de electrificación de
los cuerpos por rozamiento se denomina efecto triboeléctrico; existe una
clasificación de los distintos materiales denominada secuencia triboeléctrica.
Corriente
eléctrica
Se denomina corriente eléctrica al
flujo de carga eléctrica a través de un material sometido a una diferencia de potencial.
Históricamente, se definió como un flujo de cargas positivas y se fijó el
sentido convencional de circulación de la corriente como un flujo de cargas
desde el polo positivo al negativo. Sin embargo, posteriormente se observó,
gracias al efecto Hall, que en los metales los
portadores de carga son electrones, con carga negativa, y se desplazan en
sentido contrario al convencional.
A partir de la corriente eléctrica se definen dos magnitudes: la intensidad y
la densidad de corriente. El valor de la intensidad de corriente que atraviesa
un circuito es determinante para calcular la sección de los elementos
conductores del mismo.
Corriente
alterna
Se
denomina corriente alterna a la
corriente eléctrica en la que la magnitud y dirección varían cíclicamente. La
forma de onda de la corriente alterna más comúnmente utilizada es la de una
onda sinoidal. En el uso coloquial, "corriente alterna" se refiere a
la forma en la cual la electricidad llega a los hogares y a las empresas.
Las frecuencias empleadas en las redes de
distribución son 50 y 60 Hz. El valor depende del país.
Corriente
continua,
Se denomina corriente continua al
flujo de cargas eléctricas que no cambia de sentido con el tiempo.
La corriente eléctrica a
través de un material se establece entre dos puntos de distinto potencial.
Cuando hay corriente continua, los terminales de mayor y menor potencial no se
intercambian entre sí. Es errónea la identificación de la corriente continua
con la corriente constante. Es continua toda corriente cuyo sentido de
circulación es siempre el mismo, independientemente de su valor absoluto.
Resistencia
Resistencia eléctrica
es toda oposición que encuentra la corriente a su paso por un circuito
eléctrico cerrado, atenuando o frenando el libre flujo de circulación de las
cargas eléctricas o electrones. Cualquier dispositivo o consumidor conectado a
un circuito eléctrico representa en sí una carga, resistencia u obstáculo para
la circulación de la corriente eléctrica.
Normalmente
los electrones tratan de circular por el circuito eléctrico de una forma más o
menos organizada, de acuerdo con la resistencia que encuentren a su paso.
Mientras menor sea esa resistencia, mayor será el orden existente en el
micromundo de los electrones; pero cuando la resistencia es elevada, comienzan
a chocar unos con otros y a liberar energía en forma de calor. Esa situación
hace que siempre se eleve algo la temperatura del conductor y que, además,
adquiera valores más altos en el punto donde los electrones encuentren una
mayor resistencia a su paso.
Condensadores
Básicamente un
condensador es un dispositivo capaz de almacenar energía en forma de campo
eléctrico. Está formado por dos armaduras metálicas paralelas (generalmente de
aluminio) separadas por un material dieléctrico.
En la versión más sencilla del
condensador, no se pone nada entre las armaduras y se las deja con una cierta
separación, en cuyo caso se dice que el dieléctrico es el aire.
Tipos de condensadores
- Electrolíticos. Tienen el dieléctrico formado por papel
impregnado en electrólito. Siempre tienen polaridad, y una capacidad
superior a 1 µF. Arriba observamos claramente que el condensador nº 1 es
de 2200 µF, con una tensión máxima de trabajo de 25v. (Inscripción: 2200 µ
/ 25 V).
Abajo a la izquierda vemos un esquema de este tipo de condensadores y a la
derecha vemos unos ejemplos de condensadores electrolíticos de cierto
tamaño, de los que se suelen emplear en aplicaciones eléctricas (fuentes
de alimentación, etc...).
- Electrolíticos de tántalo o de gota. Emplean como dieléctrico una
finísima película de óxido de tantalio amorfo , que con un menor espesor
tiene un poder aislante mucho mayor. Tienen polaridad y una capacidad
superior a 1 µF. Su forma de gota les da muchas veces ese nombre.
- De poliester metalizado MKT.
Suelen tener capacidades inferiores a 1 µF y tensiones de trabajo a partir
de 63v. Más abajo vemos su estructura: dos láminas de policarbonato
recubierto por un depósito metálico que se bobinan juntas. Aquí al lado
vemos un detalle de un condensador plano de este tipo, donde se observa que
es de 0.033 µF y 250v. (Inscripción: 0.033 K/ 250
MKT).
- De poliéster. Son similares a los
anteriores, aunque con un proceso de fabricación algo diferente. En
ocasiones este tipo de condensadores se presentan en forma plana y llevan
sus datos impresos en forma de bandas de color, recibiendo comúnmente el
nombre de condensadores "de bandera". Su
capacidad suele ser como
máximo de 470 nF.
- De poliéster tubular. Similares a
los anteriores, pero enrollados de forma normal, sin aplastar.
- Cerámico "de lenteja" o
"de disco".
Son los cerámicos más corrientes. Sus valores de capacidad están
comprendidos entre 0.5 pF y 47 nF. En ocasiones llevan sus datos impresos
en forma de bandas de color.
Aquí abajo vemos unos ejemplos de condensadores de este tipo.
- Cerámico "de tubo". Sus valores de capacidad son del orden
de los picofaradios y generalmente ya no se usan, debido a la gran deriva
térmica que tienen (variación de la capacidad con las variaciones de
temperatura).
Diodos
Componente
electrónico que permite el paso de la corriente en un solo sentido. La flecha
de la representación simbólica muestra la dirección en la que fluye la
corriente.
Es
el dispositivo semiconductor más sencillo y se puede encontrar prácticamente en
cualquier circuito electrónico.
Constan
de la unión de dos tipos de material semiconductor, uno tipo N y otro tipo P,
separados por una juntura llamada barrera o unión.
Los
diodos se fabrican en versiones de silicio (la más utilizada) y de germanio.
Esta barrera o unión es de 0.3 voltios en el germanio y de 0.6 voltios
aproximadamente en el diodo de silicio.
Transistores
Los transistores son
componentes activos de 3 terminales, diseñados para controlar la conducción de
electricidad. Los transistores más comunes son los bipolares, ya que se forman
por dos semiconductores ( N y P ), de dos polaridades. La estructura del
transistor bipolar es: colector, emisor y base. Siendo la base, a parte
central, el colector, el de la izquierda y el emisor, el de la derecha. Los
transistores pueden llegar a ser muy chicos, pero su tamaño es directamente
proporcional a la cantidad de corriente que pueden soportar.
