Introduccion a la Electricidad (PDF)

# Introducción a la electricidad ## Vamos a conocer... 1. Generación y consumo de electricidad 2. Estructura atómica y carga eléctrica 3. Resistencia 4. Ley de Coulomb y campo eléctrico 5. Tensión: fuerza electromotriz y caída de tensión 6. Intensidad de corriente 7. El circuito eléctrico 8. Ley d...

# Introducción a la electricidad ## Vamos a conocer... 1. Generación y consumo de electricidad 2. Estructura atómica y carga eléctrica 3. Resistencia 4. Ley de Coulomb y campo eléctrico 5. Tensión: fuerza electromotriz y caída de tensión 6. Intensidad de corriente 7. El circuito eléctrico 8. Ley de Ohm 9. Potencia y energía 10. Corriente continua y corriente alterna (CC-CA) 11. Unidades ## **PRÁCTICA PROFESIONAL RESUELTA** * Comprobación y detección de la existencia de tensiones ## **PRÁCTICA PROFESIONAL PROPUESTA 1** * Montaje de circuito básico ## **PRÁCTICA PROFESIONAL PROPUESTA 2** * Tensión continua y alterna ## Y al finalizar esta unidad... * Conocerás las principales formas de generar electricidad y los fundamentos básicos de la corriente eléctrica. * Identificarás las magnitudes eléctricas fundamentales y sabrás cómo medir cada una de ellas en un circuito básico. * Calcularás el valor de las diferentes magnitudes eléctricas mediante las leyes que las relacionan. * Conocerás las diferencias entre corriente continua y corriente alterna y sabrás cómo identificar, medir y describir cada una de ellas. # **1. Generación y consumo de electricidad** La energía eléctrica se obtiene a partir de otro tipo de energía (calor, luz, movimiento, etc.). Los dispositivos que son capaces de hacer esa transformación en energía eléctrica reciben el nombre de generadores. ### Hay, básicamente, tres formas de generar energía eléctrica: * A partir de reacciones químicas (pilas y baterias). * Mediante la energía solar fotovoltaica, basada en la propiedad que tienen ciertos semiconductores de producir energía al incidirles luz. * Convirtiendo en energía eléctrica el movimiento de un fluido (agua, vapor de agua, aire). Esta última es la que se usa en la mayoría de centrales, llevándose a cabo la conversión de energía en los alternadores. ## **Vocabulario** * **Alternador**: máquina eléctrica rotativa similar a un motor que funciona a la inversa que este, es decir, que convierte el movimiento de su eje en energía eléctrica alterna. * **Dinamo**: hace lo mismo que un alternador, pero entrega energía eléctrica continua. ## **Actividades** 1. Enumera algunos tipos de generadores eléctricos de uso cotidiano para alimentar a receptores. 2. Indica algunos receptores que conviertan la electricidad en luz, calor, movimiento, sonido y ondas. # **2. Estructura atómica y carga eléctrica** Según el modelo atómico de Rutherford, la materia está formada por átomos que, a su vez, están constituidos por partículas más elementales: * **Protones y neutrones**: Constituyen el núcleo del átomo. Los primeros tienen masa y carga positiva; los segundos tienen masa, pero no carga. * **Electrones**: Son las partículas que giran alrededor del núcleo. Tienen carga eléctrica negativa y masa muy pequeña. Son los responsables de la circulación de corriente, de ellos proviene el nombre de electricidad. ## **Vocabulario** * **Energía**: power/energy. * **Central eléctrica**: electric power plant. * **Carga**: load (consumo)/electric charge (acumulación). * **Alternador**: alternator. * **Dinamo**: dynamo. ## **Saber más** Los materiales superconductores son aquellos que, por debajo de una temperatura llamada crítica, no presentan ninguna resistencia al paso de electrones. Se comportan como conductores perfectos. Actualmente, necesitan temperaturas muy bajas para funcionar, aunque se van produciendo avances importantes en su desarrollo. # **3. Resistencia** Es la oposición al paso de la corriente que presenta un material. Se mide en ohmios [Ω]. La resistencia de un conductor depende de la naturaleza del material, de su longitud y de su sección. $$R= \frac{pL}{S}=\frac{L}{cS}$$, Donde: * **p**: resistividad del material [2mm²/m]. * **c**: conductividad del material [m/Ω - mm²], es la inversa de la resistividad. * **L**: longitud del conductor [m]. * **S**: sección del conductor en [mm²]. Como se puede observar en la fórmula anterior, la resistencia de un cable es mayor cuanto más largo y fino es. Y, al revés, cuanto más corto y grueso sea un cable, menor resistencia presentará. La resistividad cuantifica la oposición que presenta una unidad de volumen de un material al paso de electrones. Varía con la temperatura, aumentando con esta en los materiales conductores. Como es más fácil recordar números enteros, se suele emplear la inversa de la resistividad, llamada conductividad. ## **Ejemplo** Determina la resistencia de un cable de cobre a 20 °C, de 1 mm² de sección y 100 m de longitud. Aplicamos la fórmula anterior con el valor de la conductividad del cobre, que es 56 m/2 mm² a 20 °C. $$R= \frac{L}{cS}= \frac{100}{56.1}= 1,78 Ω $$. La resistencia de un conductor es como la oposición que presenta un tubo al paso del agua. Cuanto más estrecho es el tubo y más largo, mayor es el rozamiento del agua y mayores las pérdidas de carga. ## **Saber más** Todos los materiales usados en electricidad presentan resistencia en mayor o menor grado. Los conductores también tienen resistencia, aunque normalmente se desprecia en el cálculo porque es muy pequeña comparada con la de los receptores. ## **Saber más** La resistividad a 20 °C vale: * Cobre: 0,018 Ω- mm²/m. * Aluminio: 0,028 2 mm²/m. La conductividad a 20 °C vale: * Cobre: 56 m / 2 mm². * Aluminio: 35 m / 2 mm². ## **Actividades** 3. Calcula la resistencia a 20 °C de un cable de cobre de 2,5 mm² de sección y 33 m de longitud. 4. Haz el cálculo anterior para un cable de aluminio de las mismas dimensiones y determina en qué proporción es mayor la resistencia del cable de aluminio frente al de cobre. 5. Calcula la resistencia a 70 °C de los cables de las dos actividades anteriores. # **4. Ley de Coulomb y campo eléctrico** La carga eléctrica (Q) es el exceso o defecto de electrones que presenta un cuerpo, y tiene distinto signo según se trate de defecto de electrones (+) o de exceso (-). Se mide en culombios [C]. Experimentalmente, se demuestra que las cargas eléctricas del mismo signo se repelen, y las de distinto signo se atraen. ## **Vocabulario** * **Resistencia**: resistance (cualidad)/resistor (elemento). * **Ohmio**: ohm. * **Sección**: section. * **Resistividad**: resistivity. * **Conductividad**: conductivity. * **Conductor**: conductive (cualidad), conductor (cable). ## **Recuerda** La resistencia se mide con el óhmetro. La medida se hace con la resistencia desconectada de cualquier elemento. Como indica la figura siguiente: ## **Saber más** El campo eléctrico indica la existencia de cargas en el espacio. Alrededor de un cable o de un enchufe en el que exista tensión, aunque no esté circulando ninguna corriente, hay campo eléctrico. Los buscapolos son aparatos de medida que sirven para localizar la fase en los circuitos eléctricos. Hay modelos llamados sin contacto, como el de la imagen, que detectan el campo eléctrico alrededor de las partes a tensión, localizando así la fase de los cables que llega a un enchufe, es decir, el que tiene potencial respecto a tierra. ## **FORMAS DE ELECTRIZACION** * **Frotamiento** * **Inducción** * **Contacto** ## **Actividades** 6. Saca una foto a la etiqueta de características eléctricas que aparece en algunas de las siguientes fuentes: una pila tipo AA o AAA, la batería del coche, la batería del móvil, el cargador del móvil, la fuente de un ordenador, etc. 7. Rellena una tabla como la siguiente con los datos de las fuentes que hayas recopilado. # **5. Tensión: fuerza electromotriz y caída de tensión** Podemos considerar el potencial eléctrico o tensión como la diferencia de cargas entre dos puntos de un circuito. El punto que tiene más cargas positivas o menos negativas se llama polo positivo, y el otro se llama polo negativo. ## **La diferencia de potencial (ddp) en un circuito puede ser debida a:** * Que hay un generador o fuente de tensión que aporta la energía necesaria para producirla. En este caso, la diferencia de potencial se llama fuerza electromotriz (fem) porque es la que provoca el movimiento de electrones. * Que existe un receptor que crea un desequilibrio de cargas. En este caso, la ddp recibe el nombre de caída de tensión (cdt), provocada por la pérdida de energía de los electrones al atravesar la resistencia. ## **Ambas se miden en voltios [V].** Para que circule una corriente por un circuito es necesario que exista una fuerza electromotriz que aporte la energía necesaria para el movimiento de los electrones. Y, a la inversa, cuando circula una corriente por algún elemento del circuito que ofrece resistencia, entre los extremos de dicho elemento siempre se produce una caída de tensión. ## **5.1. Símil de la altura** Para entender el concepto de tensión podemos utilizar el símil de la altura. Sabemos que los cuerpos que están a una determinada altura del suelo tienen energía potencial (directamente proporcional a la altura) y que, si los dejamos caer, la convierten en energía cinética (proporcional a la velocidad). Podemos suponer que tenemos electrones distribuidos en varias plantas de un edificio de, por ejemplo, cuatro plantas y que cada una de ellas equivale a un voltio de tensión. Los que están en la última están a una tensión de 4 V respecto a los que están en la planta baja, pero solo están a 2 V respecto a los que están en la segunda. Si los electrones suben en un ascensor, este actúa como una fuente que aporta fuerza electromotriz porque entrega energía potencial (altura) a los electrones. Si los electrones bajan por la escalera, esta actúa como una resistencia en la que pierden energía potencial en forma de calor. ## **Vocabulario** * **Ddp**: diferencia de potencial o tensión. * **Fem**: fuerza electromotriz. Tensión que se aporta al circuito. Se suele representar con la letra E. * **Cdu**: caída de tensión. Tensión que se consume en un circuito. Se suele representar con la letra U o V. ## **Recuerda** La tensión siempre se mide entre dos puntos. Cuando no se especifican los puntos, se sobreentiende que se refiere a la diferencia de potencial entre el punto del que se trate y otro que se toma de referencia, normalmente el neutro o la tierra. Por ejemplo, decimos que en un enchufe tenemos 230 V porque hay esa diferencia entre la fase y el neutro. O los 12 V de una batería son los que hay entre los bornes positivo y negativo. ## **5.2. Fuentes de alimentación** Una fuente de alimentación es todo aparato o instalación que proporciona una tensión para dar energía eléctrica a un circuito. Dependiendo de las características de la electricidad que entrega podemos distinguir entre fuentes de continua o de alterna. Las fuentes de alimentación se les suele llamar fuentes de tensión porque, en el caso ideal, dan una tensión constante, independientemente de la carga que se les conecte. ## **Vocabulario** * **Corriente continua (CC)**: direct current (DC). * **Corriente alterna**: alternating current (AC). * **Fuente de alimentación**: power source. * **Intensidad**: intensity. * **Corriente**: current. * **Entrada**: input. * **Salida**: output. ## **Recuerda** La tensión se mide con el voltímetro y se realiza, como se indica en la siguiente imagen, conectando el voltímetro entre los dos puntos que se van a medir. # **6. Intensidad de corriente** Cuando se unen dos partes con distinto potencial a través de un conductor, se produce un movimiento de electrones desde la que tiene carga negativa hacia la de carga positiva. Ese movimiento ordenado de cargas eléctricas se denomina corriente eléctrica. La cantidad de electrones que atraviesa la sección del conductor por unidad de tiempo se llama intensidad de la corriente eléctrica y se mide en amperios [A]. El flujo de electrones en un conductor se produce desde el material cargado negativamente hacia el cargado positivamente; ese sentido del movimiento es el sentido real de la corriente. Sin embargo, antiguamente se creía que la corriente era debida al movimiento de las cargas positivas, y circulaba en sentido contrario. Este es el criterio que se ha mantenido y se usa habitualmente como sentido convencional de la corriente, desde el signo (+) al signo (-). ## **Saber más** Realmente la corriente de electrones se transmite como un impulso, es decir, los electrones no recorren todo el conductor, sino que propagan el movimiento empujando a los electrones más cercanos. Gracias a eso, las velocidades de la corriente eléctrica son muy elevadas, llegando a 12 000 km/s en el cobre. ## **Actividades** 8. Fíjate en los interruptores automáticos que hay en el cuadro eléctrico de tu casa, verás que tienen marcada la intensidad a la que protegen los circuitos que salen de ellos. Dibuja un croquis del cuadro y anota la intensidad de cada interruptor. # **7. El circuito eléctrico** Un circuito eléctrico es un conjunto de elementos unidos entre sí que forman un camino cerrado por el que puede circular corriente eléctrica. Para entender cómo funciona partimos del circuito más básico, formado por una batería, un interruptor, una resistencia o carga y los conductores. ## **Conclusiones:** * La tensión en un punto del circuito depende de que otro punto del circuito se tome de referencia. Los electrones de la cuarta planta tienen distinta altura respecto a los electrones de la planta baja (4 V) y a los de la segunda (2 V). * La tensión que tienen todos los electrones que se encuentran en un punto (en una planta) es la misma. * Cuanto mayor es la tensión (diferencia de altura), más energía tienen los electrones. * El aporte de tensión (fuerza electromotriz) a los electrones se logra con dispositivos que entregan energía al circuito llamados fuentes de tensión. * El movimiento de los electrones de un nivel de tensión mayor a otro inferior provoca una caída de tensión; esto ocurre cuando atraviesan una resistencia. # **8. Ley de Ohm** La ley de Ohm indica: La intensidad de corriente que circula a través de una resistencia es directamente proporcional a la diferencia de potencial aplicada entre sus extremos e inversamente proporcional al valor de la resistencia. Se expresa matemáticamente según la siguiente fórmula, en cualquiera de sus expresiones: $$V=IR$$ $$I=\frac{V}{R}$$ $$R= \frac{V}{I}$$. Donde: * **V**: caída de tensión entre los extremos de la resistencia [V]. * **R**: resistencia [Ω]. * **I**: intensidad que pasa por la resistencia [A]. Como determina la relación existente entre tensión, intensidad y resistencia, podemos calcular cualquiera de ellas, conociendo las otras dos, simplemente despejando. En ciencias, una ley es un principio que se cumple siempre. Por eso, cuando se aplica correctamente la ley de Ohm a un circuito, si algún resultado de nuestros cálculos la contradice, es porque nos hemos equivocado y debemos revisar dichos cálculos. # **9. Potencia y energía** Se produce una energía o trabajo eléctrico cuando una fuente hace moverse a las cargas eléctricas. Solo habrá trabajo cuando exista movimiento de cargas en el circuito. La potencia es el trabajo desarrollado en la unidad de tiempo. Cuanto mayor sea la energía desarrollada en la unidad de tiempo, mayor será la potencia. ## **En el Sistema Internacional (SI) la potencia se mide en vatios [W].** En ocasiones, sobre todo cuando se trata de máquinas eléctricas, en lugar del vatio se emplea el caballo de vapor (1 CV = 736 W). $$P=V\cdot I= \frac{V^2}{R}=\frac{P^2}{R}$$[W] Estas tres expresiones surgen de aplicar a la primera igualdad (P = V. I) la ley de Ohm, sustituyendo primero la intensidad y después el voltaje. Las dos últimas igualdades se usan para calcular la potencia consumida por una resistencia, mientras que la primera igualdad sirve para calcular tanto la consumida por una carga como la entregada al circuito por una fuente de alimentación. Al circular una corriente por una resistencia existe una pérdida de energia que se transforma en calor. Para calcular la energía consumida en un periodo determinado basta con multiplicar la potencia perdida por el tiempo que se aplica. $$E=P\cdot t$$ [Wh] La energía se mide en vatios-hora [Wh], o más habitualmente en kilovatios-hora [kWh]. $$1\ julio\ (J)=1\ vatio\ segundo\ (Ws)$$ Ya hemos visto que la corriente produce calor al pasar por una resistencia, ya sea un receptor o un conductor. La cantidad de calor desprendida se calcula mediante la ley de Joule $$E_{calor}= I^2Rt$$[J] , Donde: * **I**: intensidad de la corriente [A]. * **R**: resistencia atravesada [Ω]. * **t**: tiempo que pasa la corriente [s]. El calor desprendido es directamente proporcional a la resistencia y al tiempo y cuadráticamente proporcional a la intensidad, lo que significa que, aumentando la intensidad al doble, el calor desprendido se cuadruplica. Por eso, cuando sea posible, hay que reducir la intensidad que circula por los cables para minimizar las pérdidas. La potencia nominal de un receptor es la máxima capacidad que tiene de producir un trabajo. Así, si tenemos una bombilla de 100 W podrá iluminar como máximo a la cantidad de luz correspondiente a 100 W, pero, en determinadas circunstancias (por ejemplo, reduciendo la tensión) podrá consumir menos potencia y dar menos luz, pero no más, porque se quemaría. Decimos que la potencia nominal de la bombilla es de 100 W. ## **Ejemplos** * La pila de una linterna es capaz de entregar una energía de 1600 mAh. Si la bombilla consume 0,4 A, ¿cuántas horas puede permanecer encendida antes de que se agote la pila? NOTA: La energía que almacenan pilas y baterías se da en Ah. Para convertirla en Wh basta con multiplicarla por la tensión nominal. Por ejemplo, una batería de coche de 100 Ah puede almacenar 1200 Wh. Pasamos todas las intensidades a amperios, así la energía es de 1,6 Ah: $$E=P\cdot t$$ si despejamos el tiempo: $$t = \frac{E}{P}=\frac{1,6}{0,4}=4\ h$$ * Determina la resistencia de una bombilla de 60 W a 230 V. Partiendo de la fórmula de la potencia perdida en una resistencia en función de la tensión, despejamos la resistencia: $$R= \frac{V^2}{P}=\frac{230^2}{60}=881,6 Ω$$ * Gran parte de las pérdidas de energía que se producen en las redes eléctricas son debidas al calentamiento por efecto Joule en los conductores, por eso, una de las principales formas de disminuir las pérdidas es reducir la intensidad transportada a los valores más pequeños que se pueda. ## **Actividades** 12. Saca una foto a la placa de características de varios receptores en los que se identifique la potencia nominal y el tipo de corriente que emplean. Clasifica los datos en una tabla como la siguiente: 13. ¿Cuántos vatios por segundo o julios hay en 2 kWh? 14. Por un radiador de 10 Ω, circula una intensidad de 3 A durante dos días completos. ¿Qué energía ha consumido en kWh? 15. Busca una factura de la luz y anota cuánta energía se facturó, en qué periodo y el precio medio del kWh. Calcula el consumo diario medio en kilovatios-hora. # **10. Corriente continua y corriente alterna (CC-CA)** Según el sentido del movimiento de los electrones distinguimos entre dos tipos fundamentales de corriente: * **Corriente continua (CC)**. * **Corriente alterna (CA)**. ## **10.1. Corriente continua** Corriente continua o CC (en inglés DC) es aquella en la que las cargas en movimiento siempre se desplazan en el mismo sentido. La corriente continua se puede obtener de las pilas, las baterías, las células fotoeléctricas y las fuentes de alimentación de muchos pequeños electrodomésticos. Representándola gráficamente, es aquella que permanece siempre en el mismo cuadrante, sin cruzar el eje X. La corriente continua puede ser: * **Constante**, es decir, su valor no varía en el tiempo. Es el caso de pilas y baterías. * **No constante**, varía en el tiempo, pero siempre sin variar su signo, es decir, sin cruzar el eje X. Es el caso de fuentes de tensión alimentadas de un enchufe, como los cargadores de móviles, de ordenadores, etc., la tensión continua es no constante. ## **Saber más** La tensión que sale de las centrales generadoras y que llega a los abonados es siempre CA a una frecuencia de 50 Hz. La CC no es tan fácil de generar ni transformar como la CA, por lo que su uso prácticamente se reduce a instalaciones y receptores de poca potencia. ## **10.2. Corriente alterna** Corriente alterna o CA (en inglés AC) es aquella en la que los electrones se mueven en ambos sentidos de forma periódica, cambiando de signo cada cierto tiempo. Este tipo de energía es la que producen los alternadores y es la que se usa en las redes eléctricas porque presenta varias ventajas frente a la continua. Básicamente, la corriente alterna es mucho más fácil de producir, transformar y transportar que la corriente continua. ## **Navega** Aunque prácticamente toda la red de transporte de electricidad de España funciona en CA, hay un tramo de CC a 250 kV que conecta Baleares con la Península a través del Mediterráneo: http://goo.gl/ANZdJg # **11. Unidades** Las unidades según el Sistema Internacional, que es el aceptado en España y en la mayoría de los países, de cada una de las magnitudes vistas son: ## **Navega** Tienes más información sobre las unidades del Sistema Internacional en: <http://goo.gl/BftzRS> ## **Actividades** 16. Convierte 83 453 Wh a kWh. 17. Calcula el coste que tendría un consumo de 415,6 kWh si el coste de cada kWh es de 0,21 €. # **12. Intensidad de corriente** Cuando se unen dos partes con distinto potencial a través de un conductor, se produce un movimiento de electrones desde la que tiene carga negativa hacia la de carga positiva. Ese movimiento ordenado de cargas eléctricas se denomina corriente eléctrica. La cantidad de electrones que atraviesa la sección del conductor por unidad de tiempo se llama intensidad de la corriente eléctrica y se mide en amperios [A]. El flujo de electrones en un conductor se produce desde el material cargado negativamente hacia el cargado positivamente; ese sentido del movimiento es el sentido real de la corriente. Sin embargo, antiguamente se creía que la corriente era debida al movimiento de las cargas positivas, y circulaba en sentido contrario. Este es el criterio que se ha mantenido y se usa habitualmente como sentido convencional de la corriente, desde el signo (+) al signo (-). ## **Saber más** Realmente la corriente de electrones se transmite como un impulso, es decir, los electrones no recorren todo el conductor, sino que propagan el movimiento empujando a los electrones más cercanos. Gracias a eso, las velocidades de la corriente eléctrica son muy elevadas, llegando a 12 000 km/s en el cobre. ## **Actividades** 12. Saca una foto a la placa de características de varios receptores en los que se identifique la potencia nominal y el tipo de corriente que emplean. Clasifica los datos en una tabla como la siguiente: 13. ¿Cuántos vatios por segundo o julios hay en 2 kWh? 14. Por un radiador de 10 Ω, circula una intensidad de 3 A durante dos días completos. ¿Qué energía ha consumido en kWh? 15. Busca una factura de la luz y anota cuánta energía se facturó, en qué periodo y el precio medio del kWh. Calcula el consumo diario medio en kilovatios-hora. # **13. Corriente continua y corriente alterna (CC-CA)** Según el sentido del movimiento de los electrones distinguimos entre dos tipos fundamentales de corriente: * **Corriente continua (CC)**. * **Corriente alterna (CA)**. ## **10.1. Corriente continua** Corriente continua o CC (en inglés DC) es aquella en la que las cargas en movimiento siempre se desplazan en el mismo sentido. La corriente continua se puede obtener de las pilas, las baterías, las células fotoeléctricas y las fuentes de alimentación de muchos pequeños electrodomésticos. Representándola gráficamente, es aquella que permanece siempre en el mismo cuadrante, sin cruzar el eje X. La corriente continua puede ser: * **Constante**, es decir, su valor no varía en el tiempo. Es el caso de pilas y baterías. * **No constante**, varía en el tiempo, pero siempre sin variar su signo, es decir, sin cruzar el eje X. Es el caso de fuentes de tensión alimentadas de un enchufe, como los cargadores de móviles, de ordenadores, etc., la tensión continua es no constante. ## **Saber más** La tensión que sale de las centrales generadoras y que llega a los abonados es siempre CA a una frecuencia de 50 Hz. La CC no es tan fácil de generar ni transformar como la CA, por lo que su uso prácticamente se reduce a instalaciones y receptores de poca potencia. ## **10.2. Corriente alterna** Corriente alterna o CA (en inglés AC) es aquella en la que los electrones se mueven en ambos sentidos de forma periódica, cambiando de signo cada cierto tiempo. Este tipo de energía es la que producen los alternadores y es la que se usa en las redes eléctricas porque presenta varias ventajas frente a la continua. Básicamente, la corriente alterna es mucho más fácil de producir, transformar y transportar que la corriente continua. ## **Navega** Aunque prácticamente toda la red de transporte de electricidad de España funciona en CA, hay un tramo de CC a 250 kV que conecta Baleares con la Península a través del Mediterráneo: http://goo.gl/ANZdJg # **11. Unidades** Las unidades según el Sistema Internacional, que es él aceptado en España y en la mayoría de los países, de cada una de las magnitudes vistas son: ## **Navega** Tienes más información sobre las unidades del Sistema Internacional en: <http://goo.gl/BftzRS> ## **Actividades** 16. Convierte 83 453 Wh a kWh. 17. Calcula el coste que tendría un consumo de 415,6 kWh si el coste de cada kWh es de 0,21 €. # **12. Intensidad de corriente** Cuando se unen dos partes con distinto potencial a través de un conductor, se produce un movimiento de electrones desde la que tiene carga negativa hacia la de carga positiva. Ese movimiento ordenado de cargas eléctricas se denomina corriente eléctrica. La cantidad de electrones que atraviesa la sección del conductor por unidad de tiempo se llama intensidad de la corriente eléctrica y se mide en amperios [A]. El flujo de electrones en un conductor se produce desde el material cargado negativamente hacia el cargado positivamente; ese sentido del movimiento es el sentido real de la corriente. Sin embargo, antiguamente se creía que la corriente era debida al movimiento de las cargas positivas, y circulaba en sentido contrario. Este es el criterio que se ha mantenido y se usa habitualmente como sentido convencional de la corriente, desde el signo (+) al signo (-). ## **Saber más** Realmente la corriente de electrones se transmite como un impulso, es decir, los electrones no recorren todo el conductor, sino que propagan el movimiento empujando a los electrones más cercanos. Gracias a eso, las velocidades de la corriente eléctrica son muy elevadas, llegando a 12 000 km/s en el cobre. ## **Actividades** 12. Saca una foto a la placa de características de varios receptores en los que se identifique la potencia nominal y el tipo de corriente que emplean. Clasifica los datos en una tabla como la siguiente: 13. ¿Cuántos vatios por segundo o julios hay en 2 kWh? 14. Por un radiador de 10 Ω, circula una intensidad de 3 A durante dos días completos. ¿Qué energía ha consumido en kWh? 15. Busca una factura de la luz y anota cuánta energía se facturó, en qué periodo y el precio medio del kWh. Calcula el consumo diario medio en kilovatios-hora. # **13. Corriente continua y corriente alterna (CC-CA)** Según el sentido del movimiento de los electrones distinguimos entre dos tipos fundamentales de corriente: * **Corriente continua (CC)**. * **Corriente alterna (CA)**. ## **10.1. Corriente continua** Corriente continua o CC (en inglés DC) es aquella en la que las cargas en movimiento siempre se desplazan en el mismo sentido. La corriente continua se puede obtener de las pilas, las baterías, las células fotoeléctricas y las fuentes de alimentación de muchos pequeños electrodomésticos. Representándola gráficamente, es aquella que permanece siempre en el mismo cuadrante, sin cruzar el eje X. La corriente continua puede ser: * **Constante**, es decir, su valor no varía en el tiempo. Es el caso de pilas y baterías. * **No constante**, varía en el tiempo, pero siempre sin variar su signo, es decir, sin cruzar el eje X. Es el caso de fuentes de tensión alimentadas de un enchufe, como los cargadores de móviles, de ordenadores, etc., la tensión continua es no constante. ## **Saber más** La tensión que sale de las centrales generadoras y que llega a los abonados es siempre CA a una frecuencia de 50 Hz. La CC no es tan fácil de generar ni transformar como la CA, por lo que su uso prácticamente se reduce a instalaciones y receptores de poca potencia. ## **10.2. Corriente alterna** Corriente alterna o CA (en inglés AC) es aquella en la que los electrones se mueven en ambos sentidos de forma periódica, cambiando de signo cada cierto tiempo. Este tipo de energía es la que producen los alternadores y es la que se usa en las redes eléctricas porque presenta varias ventajas frente a la continua. Básicamente, la corriente alterna es mucho más fácil de producir, transformar y transportar que la corriente continua. ## **Navega** Aunque prácticamente toda la red de transporte de electricidad de España funciona en CA, hay un tramo de CC a 250 kV que conecta Baleares con la Península a través del Mediterráneo: http://goo.gl/ANZdJg # **11. Unidades** Las unidades según el Sistema Internacional, que es él aceptado en España y en la mayoría de los países, de cada una de las magnitudes vistas son: ## **Navega** Tienes más información sobre las unidades del Sistema Internacional en: <http://goo.gl/BftzRS> ## **Actividades** 16. Convierte 83 453 Wh a kWh. 17. Calcula el coste que tendría un consumo de 415,6 kWh si el coste de cada kWh es de 0,21 €. # **12. Intensidad de corriente** Cuando se unen dos partes con distinto potencial a través de un conductor, se produce un movimiento de electrones desde la que tiene carga negativa hacia la de carga positiva. Ese movimiento ordenado de cargas eléctricas se denomina corriente eléctrica. La cantidad de electrones que atraviesa la sección del conductor por unidad de tiempo se llama intensidad de la corriente eléctrica y se mide en amperios [A]. El flujo de electrones en un conductor se produce desde el material cargado negativamente hacia el cargado positivamente; ese sentido del movimiento es el sentido real de la corriente. Sin embargo, antiguamente se creía que la corriente era debida al movimiento de las cargas positivas, y circulaba en sentido contrario. Este es el criterio que se ha mantenido y se usa habitualmente como sentido convencional de la corriente, desde el signo (+) al signo (-). ## **Saber más** Realmente la corriente de electrones se transmite como un impulso, es decir, los electrones no recorren todo el conductor, sino que propagan el movimiento empujando a los electrones más cercanos. Gracias a eso, las velocidades de la corriente eléctrica son muy elevadas, llegando a 12 000 km/s en el cobre. ## **Actividades** 12. Saca una foto a la placa de características de varios receptores en los que se identifique la potencia nominal y el tipo de corriente que emplean. Clasifica los datos en una tabla como la siguiente: 13. ¿Cuántos vatios por segundo o julios hay en 2 kWh? 14. Por un radiador de 10 Ω, circula una intensidad de 3 A durante dos días completos. ¿Qué energía ha consumido en kWh? 15. Busca una factura de la luz y anota cuánta energía se facturó, en qué periodo y el precio medio del kWh. Calcula el consumo diario medio en kilovatios-hora.