La electricidad es la principal forma de energía del mundo actual. Se basa en que cuando se comunica energía a un átomo, los electrones saltan a lo largo de un cuerpo (son liberados).

  Fue descubierta por los griegos hace 2000 años (electricidad estática).

  En 1733 Du Fay descubrió que había dos tipos de electricidad y Franklin los definió como positiva y negativa. La electricidad esta producida por los protones y los electrones, esta compuesta por moléculas.

   Una molécula es la parte más pequeña en que se puede dividir un compuesto químico (material) manteniendo sus propiedades. Esta compuesta por átomos, estos son la parte más pequeña en que se puede dividir un elemento químico, manteniendo sus propiedades. Los átomos están compuestos por tres tipos de partículas:

- Electrones (carga -, no tienen masa)

- Protones (carga +, tienen masa)

 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. Va a tener una serie de características tales como capacidad, tensión de trabajo, tolerancia y polaridad, que deberemos aprender a distinguir.

 Aquí a la izquierda vemos esquematizado un condensador, con las dos láminas = placas = armaduras, y el dieléctrico entre ellas. 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.

  Ley de Lenz

  Toda bobina se opone a los cambios de corriente. Si la intensidad quiere aumentar, la bobina no la deja por lo que le aumenta poco a poco, lo mismo si la intensidad quiere disminuir.

  Autoinducción

  El grado de oposición de la bobina se mide en Henrios (H).

  Conexión y desconexión

  La intensidad de la bobina (L) en el momento de la conexión es cero.

  La tensión existente entre dos puntos A y B, se puede sustituir por un generador de corriente en paralelo con una resistencia (R_N).

  Pasos:

1 - Para determinar el generador y la resistencia se elige el circuito a sustituir entre dos puntos.

2 - Se cortocircuitan las pilas y se dejan los generadores de corriente abiertos y se calcula la R_N.

3 - Se cortocircuitan los puntos A y B y se calcula la intensidad entre ellos, esta será la intensidad del generador de corriente.

4 - Se sustituye el circuito seleccionado por el generador y la R_N asociados en paralelo.

5 - Calcular la Vab.

  Ejemplo:

  Dado un circuito lineal con fuentes de C.C., se puede reemplazar por un circuito simple de una fuente de tensión V_TH en serie con una resistencia R_TH.

  Un circuito lineal es el que tiene elementos lineales.

  Un dipodo es un circuito contemplado desde dos terminales.

  Pasos:

1 - Elegir dos terminales (A - B), donde se requiere calcular la tensión y la corriente.

2 - Hacer cortocircuito en todas las fuentes y calcular la resistencia del circuito (R_TH).

3 - Restaurar las fuentes y calcular la tensión entre A y B (V_TH).

4 - Sustituir el circuito inicial por la asociación en serie de V_TH  y R_TH.

5 - Calcular su intensidad.

  Dado un circuito con más de un generador, el calculo de tensiones y intensidades, en una rama o en un elemento, es igual a la suma de tensiones e intensidades calculadas para cada generador independientemente y reemplazando los generadores por su Ri o un cable.

  Pasos:

1 - Se hacen tantos circuitos como pilas haya, dejando una en cada circuito.

2 - Se calculan las intensidades por la ley de Ohm.

3 - Se suman las intensidades, siendo + las que van en la misma dirección.

  Ejemplo:

 1ª - Ley de Nudo

En un nudo cualquiera, la suma de las corrientes que llegan a él es igual a la suma de las que salen.

 2ª - Ley de Mallas

 La suma de las FEM de los generadores a lo largo de cualquier malla debe ser igual a la suma de las caídas de tensión en dicha malla.

  V₁ + V₂ = R₁ x I₁ + R₂ x I₂

 La malla es cualquier camino cerrado que vuelve al punto de partida.

  Ejemplo 1:

  Pasos:

1 - Suponer el sentido de las intensidades de un nudo.

  Muchos circuitos resistivos se asocian con varios generadores distribuidos en diferentes puntos. Estos circuitos no se pueden resolver con los métodos mencionados anteriormente, por lo que utilizaremos diferentes técnicas para su resolución:

  La energía ni se crea ni se destruye, solo se transforma.

Energía = Trabajo = FEM. x Carga

  La potencia se define como la energía producida  o consumida por una unidad de tiempo.

Potencia = Energía / Tiempo                            1 Caballo = 735W

Potencia eléctrica = FEM. x (Carga / Tiempo)

  La energía en el Sistema Internacional se mide en Julios, como la potencia es julios partido tiempo, se da lugar a una nueva unidad: J/seg. = vatios.

  Como la intensidad es la relación carga / tiempo hay otra formula: P = V x I

  Las pilas se pueden asociar al igual que las resistencias. Pasaremos a explicar la asociación en serie y en paralelo:

     Serie: Es cuando hay varias pilas, una detrás de otra. En este caso la resistencia interna de cada una se suma con las demás.

 Rt = Ri1 + Ri2 + Ri3

 Vt = V1 + V2 + V3

     Paralelo: Es cuando todos los polos positivos están conectados al mismo punto, y todos los polos negativos a otro. La Ri se calcula como resistencias en paralelo. En esta forma de asociación, solo se pueden poner pilas del mismo voltaje.

 Vt = V1 = V2 = V3

 Rt = 1/Ri1 + 1/Ri2 + 1/Ri3

  Los generador de intensidad son los que dan una intensidad constante independientemente de las circunstancias de conducción y la temperatura. También tienen r_i que deberá ser lo mayor posible.

  La F.E.M. de la fuerza electromotriz, es la fuerza necesaria para llevar a cabo el transporte de electrones del cuerpo positivo al negativo, es decir, la tensión de vacío de la pila o del acumulador. La D.D.P. es la diferencia de potencial entre dos puntos. Esta producida por la resistencia interna de los generadores  (0.02W) se mide cuando hay un circuito conectado.

D.D.P. = r_i x I = voltios

V = F.E.M. - (D.D.P.)

  Ejemplo:

Tenemos una pila con una F.E.M. de 5V y una r_i de 0.02W. Calcular la D.D.P.

I = 5 / 10.02 = 0.49A

D.D.P. = F.E.M. - (0.02 x I) = 5 - (0.02 x 0.49) = 4.99V

 Un generador de energía eléctrica es una forma de introducir energía.

 Hay dos tipos de generadores:

      - Pilas

      - Acumuladores

 Pilas: estas no son recargables y se agotan al consumirse las sustancias que provocan la reacción química entre los electrodos. Podemos diferenciar tres tipos:

- Salinas: son de poco rendimiento, se van gastando desigualmente, tienen voltajes de 1.5V o 4.5V.

- Alcalinas: son de larga duración, tienen un voltaje fijo.

  El calor de una resistencia es proporcional al valor de la carga por la resistencia y al tiempo que circula la intensidad. Este calor se mide en Julios o Calorías.

 Q = R x I² x t = Julios

 Q = R x I² x t x 0.24 = Calorías

  Esto cuando la resistencia se pone en ohmios (), la intensidad en amperios y el tiempo en segundos.

  Ejemplo:

     Tenemos una estufa con una resistencia de 2K2, se conecta a 220V durante 4 horas y 45 minutos. ¿Cuántas Calorías producirá y cuántos Julios?

4h x 3600 = 14400seg.

45min x 60 = 2700seg.

14400 + 2700 = 17100seg.

I = V / R = 220 / 2200 = 0.1A

  Para determinar la resistencia de un conductor hay que tener en cuenta 3 cosas:

 - La resistividad del material ( x mm²/m)

  - La sección del conductor (mm²)

  - La longitud (m)

  R = x (l / S)                       ξ = x m = Resistividad

                                                            S = x Radio² = Sección

  Ejemplo: