Transcript Electricidad en la vida cotidiana - Parte II

“Electricidad en la vida cotidiana”
Parte II
Ingrid Fuentes N.
Prof. de Ciencias Naturales y Física
Objetivos de Aprendizaje para la unidad
1. Explicar los fenómenos básicos de conductividad
eléctrica y calórica.
2. Identificar el rol que desempeñan las fuerzas eléctricas
en la estructura atómica y molecular, así como en la
electrización y la corriente eléctrica.
3. Describir algunos cambios que ha experimentado el
conocimiento sobre los fenómenos eléctricos en
función de nuevas evidencias.
CARGA ELÉCTRICA
• La materia que nos rodea está formada por átomos que constan,
a su vez, de protones, neutrones y electrones. Los protones y
electrones tienen una propiedad que se conoce con el nombre de
carga eléctrica.
Esta carga eléctrica puede ser de dos tipos:
- Los protones tienen carga eléctrica positiva.
- Los electrones tienen carga eléctrica negativa.
Tipos de cargas
Positivas (+)
Existen 2 tipos
de cargas
Negativa (-)
Un cuerpo está compuesto
por muchas cargas.
Positivas (+)
Existen 3 tipos de
cuerpos según su
carga eléctrica neta.
Negativa (-)
Neutro
CARGA ELÉCTRICA
• Pero los átomos pueden ganar o perder electrones. De esta
forma, los cuerpos neutros pueden adquirir una carga eléctrica.
• Se estableció al electrón como la partícula fundamental que
porta la carga eléctrica.
En el Sistema Internacional, la
unidad de carga eléctrica es el
coulomb (C).
1 C = 6,24 · 1018 electrones.
Interacciones Eléctricas
CARGA ELÉCTRICA
Cuando el átomo gana o pierde un
electrón se le denomina ión negativo
o positivo, respectivamente.
Tipos de cargas
¿Cómo saber la carga total de un cuerpo?
Positivo
+ – + –
+ + +
Cargas + = 5
Cargas – = 2
Carga total = +3
Negativo
–
–
+
+
–
–
Cargas + = 2
Cargas – = 4
Carga total = -2
Neutro
+ + +
– – –
Cargas + = 3
Cargas – = 3
Carga total = 0
¿CUÁNDO UN CUERPO ESTÁ ELÉCTRICAMENTE CARGADO?
Si por algún mecanismo se logra que los electrones
libres de un cuerpo pasen a otro, un cuerpo perderá
electrones (se electriza positivamente) y el otro ganará
electrones (se electriza negativamente).
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PROPIEDADES DE LOS CUERPOS CARGADOS
ELÉCTRICAMENTE
Un cuerpo sólo puede recibir o ceder cantidades de carga
determinadas por números enteros de electrones.
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PROPIEDADES DE LOS CUERPOS CARGADOS
ELÉCTRICAMENTE
Las cargas del mismo signo se
repelen, mientras que las de
distinto signo se atraen.
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Interacciones Eléctricas
PROPIEDADES DE LOS CUERPOS CARGADOS
ELÉCTRICAMENTE
La cantidad de carga eléctrica se conserva.
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Conservación de la carga
La carga no se crea ni se destruye, se transfiere.
• Entre átomos
• Entre moléculas
• Entre cuerpos
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Tipos de cargas
¿Qué le ocurre a una peineta de plástico que ha sido frotada con el pelo?
¿Si los papeles están neutros, por qué la peineta atrae a los papeles?
FORMAS DE ELECTRIZAR UN CUERPO
• Electrización por frotamiento: cuando un objeto se frota con
otro, sus átomos interactúan, y se produce una transferencia
de electrones entre un cuerpo y otro.
El cuerpo que pierde electrones queda cargado positivamente
y el cuerpo que gana electrones queda cargado
negativamente.
ELECTRIZACIÓN POR FROTAMIENTO
Al frotar un cuerpo neutro con otro, una parte de los
electrones de la superficie se transfiere al otro cuerpo.
Ambos cuerpos quedan electrizados con cargas de
distinto signo.
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Métodos de electrización
saltan más electrones de uno al otro
Métodos de electrización
FORMAS DE ELECTRIZAR UN CUERPO
• Electrización por contacto: se produce cuando un cuerpo
inicialmente electrizado, negativa o positivamente, toca a
un cuerpo neutro, el contacto produce una transferencia
de electrones.
Métodos de electrización
ELECTRIZACIÓN POR CONTACTO
Al poner en contacto un cuerpo neutro con otro
electrizado, se produce transferencia de electrones. Ambos
cuerpos quedan electrizados con cargas de igual signo.
POLARIZACIÓN DE LA CARGA
• La polarización de carga: consiste en un reordenamiento de
las cargas eléctricas al interior de un cuerpo.
Como resultado se produce una atracción entre
ambos cuerpos, sin embargo la carga neta del cuerpo
permanece nula.
FORMAS DE ELECTRIZAR UN CUERPO
• Electrización por inducción: Se produce cuando acercamos,
sin tocar, un cuerpo cargado a uno neutro para inicialmente
polarizarlo, es decir, separa las cargas negativas de las positivas
en él, y luego se conecta a tierra o a otro material para
permitir la circulación de electrones y provocar un exceso o
déficit de ellos en el cuerpo.
ELECTRIZACIÓN POR INDUCCIÓN
Al acercar un cuerpo cargado
(inductor)
a
uno
neutro
(inducido), se produce en éste una
polarización.
Si se conecta el cuerpo a tierra, se
produce
transferencia
de
electrones, quedando el cuerpo
inducido electrizado con carga de
diferente signo al inductor.
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Métodos de electrización
c) Electrización por inducción
Cuerpos neutros se inducen cargas
resultado -> cargado negativamente
Métodos de electrización
Métodos de electrización
¿Qué es la electricidad?
La electricidad (del griego elektron, cuyo significado es
ámbar), es el conjunto de fenómenos físicos relacionados con
la presencia y flujo de cargas eléctricas.
Se manifiesta en una gran variedad de fenómenos como los
rayos, la electricidad estática, o el flujo de corriente eléctrica.
¿Cómo se produce la electricidad?
Si se aplica una diferencia de potencial eléctrico suficientemente
grande (llamado voltaje y que se mide en voltios) se genera una
fuerza que puede empujar a los electrones (que circulan alrededor
del núcleo del átomo) lo que les permite saltar de un átomo a
otro.
“Este movimiento de electrones se llama corriente eléctrica”.
Corriente Eléctrica
• Todo movimiento de cargas eléctricas se constituye como
una corriente eléctrica. Las cargas se pueden desplazar en
distintos medios, ya sean sólidos, líquidos o gaseosos.
“Corriente Eléctrica”
¿Cómo se conduce la electricidad?
• Los átomos. del metal poseen algunos electrones pertenecientes a la
zona energética llamada banda de conducción, y pueden moverse
libremente por todo el conductor.
Corriente eléctrica
Tipos de corrientes eléctricas:
continua y alterna
• Hay corrientes eléctricas de dos tipos: la corriente
continua y la corriente alterna.
• En la corriente continua los electrones se mueven
siempre en la misma dirección. Este es el tipo de corriente
eléctrica que se obtiene de una pila.
Corriente Alterna
En la corriente alterna, como su nombre lo indica,
los electrones van primero para un lado y luego en
dirección contraria, y así siempre. Este es el tipo de
corriente eléctrica que obtenemos en la red eléctrica
de nuestras casas.
Corriente eléctrica
Resistividad eléctrica
• La conductividad es la capacidad o poder para conducir o
transmitir electricidad.
Materiales Conductores
- Los conductores son materiales a través de los cuales la
corriente eléctrica (electricidad) viaja con facilidad; por eso
decimos que tienen baja resistencia eléctrica. Poseen electrones
que se mueven con facilidad en su interior.
- Ejemplos de estos materiales son todos los metales: el cobre,
aluminio, acero, plata, oro, etc.
Materiales Conductores
- Algunos ejemplos de materiales conductor son:
Los metales son muy buenos conductores, por eso se
usan para construir los cables con los cuales se provee a
las casas de corriente eléctrica.
El metal más usado para construir cables de conducción
es el cobre.
Materiales Conductores
• El agua (de la llave) es un buen conductor de la electricidad.
• Es muy importante recordar esto, porque nuestro cuerpo está
constituido en gran parte de agua (un 70% aproximadamente),
entonces la electricidad puede circular fácilmente a través de
nosotros.
Es por eso que los cables eléctricos están
recubiertos de algún material de alta
resistencia (aislante) , ejemplo el plástico,
para que puedan ser manipulados sin peligro.
Conductores y aisladores
Existen cargas que se pueden mover fácilmente.
Los metales en general son muy buenos conductores de la electricidad
Materiales Aislantes
Los aislantes son materiales que resisten el flujo de la
electricidad, por lo que los electrones no pueden circular
libremente. Ejemplos: el plástico, madera, caucho, tela, aire
y vidrio.
Materiales Aislantes
• La electricidad no circula fácilmente por los aislantes. A los
átomos que constituyen los aislantes no les gusta compartir
sus electrones.
Algunos materiales aislantes son: Plásticos - Vidrios – Cerámicas
• Al cubrir los metales que forman los cables eléctricos con
aislantes nos aseguramos que la corriente eléctrica circule sin
riesgos para nosotros.
CURIOSIDAD: ¡El agua que sale de la llave y el agua de mar
son conductores, pero, el agua pura es un aislante!
Conductores y aisladores
Existen cargas, pero no se pueden mover fácilmente.
Resistividad eléctrica
• Los conductores y los aislantes son usados para controlar el flujo
de electricidad.
• Por ejemplo, usamos conductores juntamente con pararrayos
permitiendo que los relámpagos sean absorbidos por la tierra en
vez de dañar la estructura.
Conductores y aisladores
Ejemplos de materiales
Voltaje
Componentes de un circuito
Diagrama de lo componentes de un circuito
Voltaje
Formas de conectar las baterias
Corriente eléctrica
Circuitos eléctrica
Tipos de circuitos
Circuitos eléctricos
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