19 Mar

1. Magnitudes eléctricas

  • A) Intensidad de corriente eléctrica (I): Mide la cantidad de electrones y, por tanto, la carga eléctrica que atraviesa un conductor por unidad de tiempo. 1e⁻ = -1,67·10⁻¹⁹ C. Fórmula: I = Q / t. La carga (Q) se mide en culombios (C) y la intensidad (I) en amperios (A).
  • B) Resistencia eléctrica (R): Se mide en ohmios (Ω) y representa la oposición que ofrece un material al paso de la corriente. Fórmula: R = ρ · L / S, donde ρ es la resistividad, L la longitud del conductor y S la sección del conductor.
  • C) Voltaje o diferencia de potencial (V): Es la energía necesaria para mover la carga eléctrica. Se mide en voltios (V).
  • D) Energía y potencia eléctrica: Ee = I² · R · t (julios).

2. El circuito eléctrico

Es una combinación de al menos cuatro elementos cuya finalidad es transportar energía de un sitio a otro:

  • Generadores: Proporcionan energía para mover los electrones (ej. alternador, dinamo).
  • Conductores: Transportan la energía desde los generadores a los receptores (ej. cables).
  • Elementos de control y maniobra: Gobiernan el circuito permitiendo o interrumpiendo el paso de la corriente (ej. interruptor, pulsador).
  • Receptores: Reciben la energía eléctrica y la convierten en otra forma de energía (ej. bombilla, motor).

Componentes adicionales

  • Fusible: Elemento de protección que limita el paso de la corriente.
  • Relé: Electroimán con un conmutador.
  • Elementos semiconductores: Pueden comportarse como conductores o aislantes (silicio y germanio). Ejemplos: diodo (unión p/n) y transistor BJT.
  • Condensador: Almacena carga eléctrica. Su capacidad se mide en Faradios (F).

3. Asociación de elementos

Se clasifica principalmente en serie, paralelo y mixta.

3.1 Asociación de generadores

  • Serie: Se suman los voltajes.
  • Paralelo: Se mantiene el voltaje.

3.2 Asociación de receptores

  • Serie: Vₜ = V₁ + V₂ + V₃; Rₜ = R₁ + R₂ + R₃.
  • Paralelo: 1/Rₜ = 1/R₁ + 1/R₂ + 1/R₃.
  • Circuito mixto: Combina elementos en serie y paralelo.

4. Resolución de circuitos de varias mallas (Leyes de Kirchhoff)

  • 1ª Ley de Kirchhoff (Ley de corrientes): La suma de las intensidades que llegan a un nudo es igual a la suma de las que salen (ΣIₑ = ΣIₛ).
  • 2ª Ley de Kirchhoff (Ley de tensiones): En un lazo cerrado, la suma de las caídas de tensión en los receptores es igual a la suma de las tensiones suministradas (ΣV = ΣI · R).

5. Electrónica analógica

Procesa señales eléctricas continuas en el tiempo.

5.1 Elementos clave

  • Potenciómetro: Resistencia variable.
  • LDR (Light Dependent Resistor): Su resistencia disminuye al aumentar la luz.
  • Termistores: Resistencia dependiente de la temperatura (PTC y NTC).

5.2 Transistor NPN

Tiene tres modos de funcionamiento según la corriente de base (Iʙ):

  • Corte: Iʙ ≈ 0, Iᴄᴇ = 0 (apagado).
  • Saturación: Iʙ alta, Iᴄᴇ máxima (encendido total).
  • Activa: Iᴄᴇ = β · Iʙ (conducción normal).

6. Máquinas eléctricas de corriente continua

Transforman energía eléctrica en mecánica (motor) o viceversa (dinamo).

6.1 Principios del electromagnetismo

  • Campo magnético (B): Se mide en Teslas (T).
  • Fuerza de Lorentz: Fuerza sobre una carga móvil en un campo magnético.
  • Flujo magnético: Cantidad de líneas de campo que atraviesan una superficie (se mide en Webers, Wb).
  • Fuerza electromotriz (f.e.m.): Leyes de Faraday y Lenz.

6.2 Tipos de motores DC

  • Excitación independiente.
  • Excitación serie.
  • Excitación paralelo (Shunt).

6.3 Rendimiento y pérdidas

El rendimiento (η) se calcula como la relación entre la potencia útil y la absorbida. Las pérdidas (Pp) incluyen pérdidas en el hierro (histéresis), mecánicas (rozamiento) y en el cobre (efecto Joule).

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