1. Conceptos bsicos de electricidad y electrnica Elaborado por: Edwar Alejandro Gaitan Sanchez Bryan Felipe Cruz BuitragoGrado:10-03 2. Que es la electricidadEs un fenmeno fsico que esta relacionado con la presencia y flujode cargas elctricas, se manifiesta en una gran variedad de fenmenoscomo losrayos, laelectricidad esttica, la induccin electromagnticao el flujo decorriente elctrica. 3. La materiaEs todo aquello que tiene una localizacin en el espacio, posee unacierta cantidad de energa,PROPIEDADES GENERALES:Las presentan los cuerpos sin distincin y por tal motivo no permitendiferenciar una sustancia de otra. Algunas de las propiedadesgenerales se les da el nombre de extensivas, pues su valor depende dela cantidad de materia, tales el caso de lamasa,peso,volumen, lainercia, la energa, impenetrabilidad, porosidad, divisibilidad,elasticidad, maleabilidad, tenacidad y dureza entre otras. 4. Ley de la conservacin de la materiaComo hecho cientfico la idea de que la masa se conserva se remontaalqumico Lavoisier, el cientfico francs considerado padre delaQumicamoderna que midi cuidadosamente la masa de lassustancias antes y despus de intervenir en una reaccin qumica, ylleg a la conclusin de que la materia, medida por la masa, no se creani destruye, sino que slo se transforma en el curso de las reacciones.Sus conclusiones se resumen en el siguiente enunciado:En una reaccinqumica, la materia no se crea ni se destruye, solo se transforma.El mismoprincipio fue descubierto antes porMijal Lomonosov, de manera quees a veces citado como ley de Lomonosov-Lavoisier, ms o menos en 5. Estructura atmicaEn un tomo se encuentra dos partes: el ncleo y la cortezaEl ncleo es la parte central de un tomo en el se encuentran 2partculas una esta cargada positivamente que se llama protn, y laotra que esta cargada negativamente se llama neutrn.La corteza 6. Nmero atmicoGracias al nmero atmico se puede decir la cantidad de protones yelectrones, por que nunca van a variar, pero el neutrn si variara por lacantidad de isotopos encontrados y se representa con una Z (que enalemn significa nmero) y sus propiedades vienen dadas por elnmero atmico. 7. Niveles de energa y distribucin de los electrones en el tomoes el modo en que los electrones de un tomo se disponen alrededor del ncleo. En otras palabras, y deacuerdo con el modelo de Bhr, la configuracin electrnica nos indica en qu niveles y subniveles deenerga se encuentran los electrones de un tomo.Los niveles de energa los llamaremos 1, 2, 3, 4, 5... y a los subniveles s (con 2 electrones como mximo),p (con 6 electrones como mximo), d (con 10 electrones como mximo) y f (con 14 electrones comomximo). 8. Electrones de valenciaSon los electrones que estn en el ltimo nivel u orbita de energa del tomo, que ellosson los que hacen la interaccin con los otros tomos que con ello se forman compuestoso huecos para el flujo de energa.Y tienen la facilidad de formar enlaces, por que con ellos se pueden desplazar por todoslos tomos que estn unidos por la ltima orbita, pero los enlaces se pueden dar dediferentes maneras, por intercambio de estos electrones, por comparticin de pares entrelos tomos en cuestin o por el tipo de interaccin que se da en el enlace metlico, queconsiste en un traslape de bandas y segn el nmero de electrones sern la cantidad deenlaces capaces de realizar. 9. conductoresEs un material de poca resistencia al movimiento de la carga elctrica,los conductores elctricos son metales , como el cobre, oro, hierro,zinc y sus aleaciones, pero hay materiales no metales que poseen lacapacidad de conducir como el grafito o las disoluciones y solucionessalinas por ejemplo el agua salada del mar, o cualquier material queeste en estado plasma. 10. Estado plasmaEs el cuarto estado de la materia, es un fluido similar al estadogaseoso pero la diferencia que tiene es que sus partculas estncargadas elctricamente y no tienen equilibrio electromagntico, poreso es un buen conductor elctrico. 11. aislantesEs cuando se cubre una instalacin elctrica con un material aislante,como la cinta aislante elctrico, la diferencia de los distintos materialeses que los aislantes son materiales de gran resistencia a la corrienteelctrica y los conductores tienen cargas libres que se pueden movercon facilidad. 12. semiconductoresSon elementos que se comportan como un conductor o un aislante,dependiendo de el campo elctrico o magntico, la presin, laradiacin que le incide, etcLos elementos semiconductores son los siguientes: 13. Electrones enElemento Gruposla ltima capaCd 122 e-Al,Ga,B,In133 e-Si,C,Ge144 e-P,As,Sb155 e-Se,Te, (S)166 e- 14. El semiconductor mas usado es elSilicio Si, el segundo es elGermanio Ge, 15. ELECTRONES LIBRE ENLOS METALES 16. Enlace covalenteLos enlaces se pueden producir en los gases o no metales, que formanuno o varios pares electrnicos en un nuevo tipo de orbital, llamadoorbital molecular, y se produce un enlace covalente cuando secomparten electrones para estabilizar la unin. 17. Enlace inicoes la unin detomos con presencia de atraccinelectrostticaentrelos ionesde distinto signo, es decir, unofuertementeelectropositivo(bajaenerga de ionizacin) y otrofuertementeelectronegativo(alta afinidad electrnica). Eso se dacuando en el enlace, uno de lostomoscapta electrones del otro.Gracias a esto se forma un compuesto qumico simple. 18. Electricidad dinmica y estticaLa esttica estudia un sistema invariante en el tiempo, en el caso de laelectrnica cuando se arma un circuito que tiene una fuente de voltajedirecta, con resistencias y que cada resistencia disipa una cantidad devoltaje igual en cada instante, es decir cuando el sistema se puedetomar como estable.Dinmica es cuando el sistema depende del tiempo, en la mismasituacin anterior, si tenemos una fuente de corriente alterna el voltajedepender del tiempo, en este caso el voltaje disipado en cada una delas resistencias ser variante respecto al tiempo 19. electricidad estticaSe refiere a la acumulacin de un exceso decarga elctricaen unazona con pocaconductividad elctrica, unaislante, de manera que laacumulacin de carga persiste. Los efectos de la electricidad estticason muy captables para la mayora de las personas porque pueden ver,notar e incluso llegar a sentir las chispas de las descargas que seproducen cuando el exceso de carga del objeto cargado se pone cercade un buenconductor elctrico(como un conductor conectado aunatoma de tierra) u otro objeto con un exceso de carga pero conlapolaridadopuesta. 20. Como podemos emplear la electricidad estticaLa electricidad esttica se usa habitualmente en xerografa donde unpigmento de polvo (tinta seca o tner) se fija en las reas cargadaspreviamente haciendo visible la imagen impresa. 21. Electricidad dinmicala electricidad dinmica se produce por medio del movimiento de loselectrones. la electricidad dinmica es prominente de lossistemaselctricos. por ejemplo un circuito elctrico de la casa, seproduce movimiento de electrones. 22. Campo elctricopueden tener su origen tanto encargas elctricascomo encamposmagnticosvariables. Las primeras descripciones de los fenmenoselctricos, como laley de Coulomb, slo tenan en cuenta las cargaselctricas, pero las investigaciones deMichael Faradayy los estudiosposteriores deJames Clerk Maxwellpermitieron establecer las leyescompletas en las que tambin se tiene en cuenta la variacindelcampo magntico. 23. Diferencia de potencialen un punto es eltrabajoque debe realizar uncampoelectrostticopara mover unacargapositivaqdesde el punto dereferencia,1dividido por unidad de carga de prueba. Dicho de otraforma, es el trabajo que debe realizar una fuerza externa para traeruna carga unitariaqdesde la referencia hasta el punto considerado encontra de la fuerza elctrica. Matemticamente se expresa por: 24. Formas de producir energa elctrica en pequeas cantidadesPor frotamiento o friccin: tiene ciertos efectoselctricos los cuales ya conocemos; algunos ejemplos sepresentan cuando acariciamos un gato, cuando nospeinamos (si lo hiciramos a oscuras podramos ver y orlas chispas elctricas), cuando nos deslizamos sobre lacubierta de plstico del asiento de un automvilestacionado, etc. En estos casos y muchos otros que nomencionamos se transfieren electrones por friccin 25. Por reacciones qumicas: es unproceso termodinmicoen el cual una omssustancias (llamadasreactantes), por efecto de unfactor energtico, setransforman, cambiando suestructura moleculary susenlaces, en otrassustancias llamadas productos.Esas sustancias pueden serelementosocompuestos.Un ejemplo de reaccin qumica es la formacin dexido de hierroproducidaal reaccionar eloxgenodel aire con elhierrode forma natural, o una cintademagnesioal colocarla en una llama se convierte enxido de magnesio,como un ejemplo de reaccin inducida. 26. Por presin o vibracin: Hay ciertos cristales que tienen la propiedadpiezoelctrica, es decir, que convierte la energa mecnica en energa elctrica alsometerse a presin o vibracin, algunos de los cristales son:- El cuarzo- La turmalina- El titanio de bario- La sal de rochelle, etc. ... 27. Por el calor y por la luz: Energa radiante es el nombre que se le da a laenerga proporcionada por fuentes de calor o luz, en muchas clases deinstrumentos elctricos utilizan este medio para crear la energa, que lleva alefecto termoelctrico, con esto nos lleva a calcular la temperatura correcta atravs de un termmetro elctrico. 28. Que es un circuito elctricoEs una combinacin de componentes que estn conectados entre si,que al estar conectados todos los componentes hay movimiento oflujo de electrones, corriente elctrica, y se realiza un trabajo continuo,a menos que se le dae algn componente. 29. voltajePara poder mover los electrones que estn libres en un conducto senecesita una fuerza llamada fuerza electromotriz, o voltaje, que nace de lafuente (plantas elctricas, las hidroelctricas, etc. ...). 30. Los conductoresSon los que forman un camino fcil y de baja resistencia para que lacorriente elctrica pueda fluir por cada componente del circuito 31. ResistenciaTodo material elctrico y electrnico, tiene una resistencia que es elque hace oposicin al flujo de electrones del circuito 32. Circuito abiertoCircuito abierto (open circuit) Para que en un circuito haya flujo deelectrones no debe tener ningn dao, o mala la unin de loscomponentes por que ser un circuito abierto. 33. Corto circuitoEn este caso la electricidad fluye en un valor a cero, 34. El magnetismoEs una fuerza invisible, solo puede ser detectada a la vista por laatraccin de cuerpos metlicos 35. Campo magnticoEs una fuerza que no es visible, pero se logra ver el campo magnticosi usamos limadura de hierro (Fe) y el imn. 36. electromagnetismoSe relaciona entre la electricidad y el magnetismo, sea los efectosmagnticos de las corrientes elctricas y efectos elctricos en loscampos magnticos. 37. Las bobinasEs un enrollamiento de alambre de ms de dos vueltas,principalmente ellas van con varias vueltas, y se le llaman espirales.