Conceptos Fundamentales de Electricidad

Reglamento Electrotécnico para Baja Tensión (REBT)

El REBT regula las instalaciones eléctricas de baja tensión, definiendo las condiciones técnicas y de seguridad, y perfilando las exigencias para instalaciones seguras y eficientes.

Formas de Producción de Electricidad

• Mecánica: Aerogeneradores, hidráulica.
• Térmica: Combustibles, nuclear.
• Solar: Fotovoltaica.
• Química: Pilas, baterías.

Funcionamiento de las Pilas

Las pilas transforman energía química en eléctrica mediante una reacción redox: el ánodo libera electrones y el cátodo los recibe. Generan corriente continua.

Tipos de Circuitos Eléctricos

• Circuito Abierto: No hay paso de corriente.
• Circuito Cerrado: La corriente fluye.
• Cortocircuito: Conexión directa sin resistencia, que provoca un exceso de intensidad y riesgos.

Símil Eléctrico-Hidráulico

Para comprender mejor los conceptos eléctricos, podemos establecer un paralelismo con un sistema hidráulico:

• Generador → Bomba
• Intensidad (A) → Caudal
• Motor → Turbina
• Voltaje → Presión
• Resistencia → Estrechez del tubo

Relación entre Electrones, Culombios y Amperios

• Un culombio (C) equivale a la carga de 6,24 × 10¹⁸ electrones.
• Un amperio (A) se define como un culombio por segundo (1 A = 1 C/s).

Clasificación de Materiales Eléctricos

• Conductores: Cobre, aluminio.
• Aislantes: Plástico, goma.
• Semiconductores: Silicio.
• Superconductores: Materiales que no ofrecen resistencia eléctrica a temperaturas extremadamente bajas.

Equivalencias Energéticas

• Julios y Kilovatios-hora: 1 kWh = 3.600.000 J (julios).
• Julios y Calorías: 1 cal = 4,18 J.

Medición de Magnitudes Eléctricas

• La tensión se mide en paralelo con un voltímetro.
• La intensidad se mide en serie con un amperímetro.

FEM y Diferencia de Potencial (ddp)

• La FEM (Fuerza Electromotriz) es la energía total por culombio proporcionada por un generador.
• La ddp (diferencia de potencial) es la energía útil consumida entre dos puntos del circuito.

Unidad de Consumo Eléctrico (kWh)

El kilovatio-hora (kWh) se utiliza como unidad de consumo por ser más práctico que el julio (que es una unidad muy pequeña) y por representar la energía consumida a lo largo del tiempo.

Ley de Ohm

La Ley de Ohm establece la relación entre voltaje (V), intensidad (I) y resistencia (R): V = I × R.

Elementos de Protección Eléctrica

• Fusible: Se funde si hay un exceso de corriente.
• Interruptor Magnetotérmico: Corta el circuito por sobrecarga o cortocircuito.
• Interruptor Diferencial: Corta el circuito si detecta una fuga de corriente, protegiendo a las personas.

Causas Comunes de Accidentes Eléctricos

• Instalaciones defectuosas.
• Sobrecargas.
• Cortocircuitos.
• Presencia de agua.
• Mal uso de aparatos.
• Falta de protecciones.
• Ausencia de toma de tierra.

Preguntas Frecuentes sobre Electricidad y Seguridad

Sobre el Reglamento Electrotécnico de Baja Tensión (REBT)

• ¿Qué regula el Reglamento Electrotécnico de Baja Tensión (REBT)?

  Regula las características y la seguridad de las instalaciones eléctricas de baja tensión.

• ¿Cuál es el objetivo principal del REBT?

  Garantizar que las instalaciones eléctricas de baja tensión no supongan riesgos ni afecten a otros sistemas.

• ¿Qué tipo de elementos define el REBT?

  Define los términos relacionados con una instalación eléctrica y las características de sus elementos.

• ¿Qué aspectos perfila el REBT respecto a los instaladores y empresas del sector?

  Perfila las cualificaciones formativas y requisitos necesarios para ejercer.

• ¿Qué documentación exige el REBT para las instalaciones eléctricas?

  Exige documentación técnica, inspecciones y su frecuencia.

Sobre la Generación de Electricidad

• ¿Qué ocurre si se mueve un cable en un campo magnético?

  Se genera una corriente inducida (principio de la dinamo).

• ¿Qué dispositivo transforma energía química en eléctrica usando un electrolito?

  La pila eléctrica.

• ¿Cómo se produce electricidad mediante el frotamiento de materiales?

  Por transferencia de electrones entre materiales.

• ¿Cómo generan electricidad las placas fotovoltaicas?

  Convirtiendo la energía de los fotones en corriente eléctrica.

• ¿Qué método se basa en calentar el contacto entre dos metales distintos?

  El conversor termoeléctrico.

Sobre Materiales Eléctricos

• ¿Qué caracteriza a los materiales semiconductores?

  Su conductividad depende de factores como la luz o la temperatura.

• ¿Cuál de estos materiales es un aislante?

  El vidrio.

• ¿Cuál es una propiedad de los superconductores?

  No ofrecen resistencia bajo ciertas condiciones.

Sobre Circuitos Eléctricos

• ¿Qué es un cortocircuito?

  Es cuando los polos del generador se conectan sin pasar por el receptor.

• En un cortocircuito, ¿qué fenómeno incrementa la temperatura?

  El efecto Joule.

• En un circuito cerrado…

  La corriente fluye por el receptor.

• ¿Qué ocurre si los electrones no regresan al generador?

  El circuito no funciona correctamente.

Sobre el Símil Eléctrico-Hidráulico

• ¿Qué elemento en un sistema hidráulico equivale al generador eléctrico?

  La bomba.

• En un circuito eléctrico, ¿cómo se llama la cantidad de electricidad que circula?

  La intensidad.

• ¿Qué sucede con el agua o los electrones en ambos sistemas al final del circuito?

  Regresan a su punto de origen.

• ¿Qué representa la presión en un sistema hidráulico en su homólogo eléctrico?

  El voltaje.

• ¿Qué transforma la energía en ambos sistemas?

  El receptor en el circuito eléctrico y la turbina en el sistema hidráulico.

Sobre Magnitudes y Unidades

• ¿Cuántos electrones hay en 1 culombio?

  6,24 × 10¹⁸ electrones.

• ¿Qué relación existe entre culombios y amperios?

  1 amperio es igual a 1 culombio por segundo.

• ¿Qué submúltiplo equivale a 10^-6 amperios?

  El microamperio (µA).

• ¿Qué múltiplo corresponde a un millón de ohmios?

  El megaohmio (MΩ).

• ¿Qué magnitud eléctrica mide la resistencia?

  Los ohmios.

• ¿Qué magnitudes relaciona la Ley de Ohm?

  Intensidad, voltaje y resistencia.

• ¿Cuál es la fórmula de la Ley de Ohm?

  I = V / R.

• ¿Cuál es la unidad habitual en la factura eléctrica?

  El kilovatio-hora (kWh).

• ¿Cuántos julios son 1 kWh?

  3,6 × 10⁶ julios.

• ¿Cuántas calorías son 1 julio?

  0,24 calorías.

Sobre Medición y Conceptos Avanzados

• ¿Cómo se conecta un polímetro para medir voltaje?

  En paralelo.

• ¿Cómo se mide la intensidad con un polímetro?

  En serie.

• ¿Qué es la FEM?

  Es el voltaje del generador en circuito abierto.

• ¿Qué representa la ddp en un circuito?

  El voltaje entre los bornes de un receptor.

• ¿Puede la ddp superar a la FEM?

  No, la FEM es el voltaje máximo que puede proporcionar el generador.

• ¿Puede la ddp ser menor que la FEM?

  Sí, debido a las pérdidas internas del generador.

• ¿Por qué se usa kWh en las facturas?

  Porque el julio es una unidad demasiado pequeña.

Sobre Protección y Seguridad Eléctrica

• ¿Qué componente se funde por sobreintensidad?

  El fusible.

• ¿Qué hace el interruptor magnetotérmico?

  Interrumpe el circuito si hay cortocircuito o sobrecarga.

• ¿Qué compara el interruptor diferencial?

  La corriente de entrada y salida.

• ¿Cuál es la función de un interruptor diferencial?

  Detectar fugas de corriente.

• ¿Qué debemos hacer con el botón de test del diferencial?

  Pulsarlo periódicamente para comprobar su funcionamiento.

• ¿Qué ocurre si la corriente de entrada y salida no coinciden en un diferencial?

  El circuito se abre.

• ¿Qué causa un contacto directo?

  El contacto del cuerpo con partes activas (con tensión).

• ¿Qué influye en la gravedad de un contacto eléctrico directo?

  La duración, intensidad y recorrido de la corriente.

• ¿Qué es un arco eléctrico?

  Una chispa entre dos puntos con diferente potencial.

Sobre Conexiones de Bombillas

• ¿Cómo lucirán dos bombillas en paralelo respecto a serie?

  Brillarán más.

• ¿Cuál es la razón de que dos bombillas en paralelo brillen más?

  Porque en una conexión en paralelo, la resistencia total del circuito es menor y la intensidad que circula por cada bombilla es mayor.