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ELECTRICIDAD
Dr. Carlos Morales A.
Cardiólogo Pediatra
UPCP – Hospital Coquimbo
ELECTRICIDAD
• Propiedad de la
naturaleza
• Reflejo macroscópico del
mundo microscópico
• NIVEL:
ELECTRICIDAD
• Propiedad de la
naturaleza
• Reflejo macroscópico del
mundo microscópico
• NIVEL: Atómico
– Núcleo
• Protones
• Neutrones
– Corteza
• Electrones
ELECTRICIDAD
Átomo de helio
Átomo de cobre
UN ELECTRÓN MÁS LIBRE
ELECTROSTÁTICA
Electricidad = “elektron” = ámbar
Configuración molecular susceptible de “entregar” electrones
ELECTROSTÁTICA
Campo Eléctrico:
Cuerpos cargados
Medio aislante (vacío)
LEY DE COULOMB
Describe un campo eléctrico.
CAMPO: Espacio dotado de propiedades medibles (Ej: una
fuerza).
CAMPO ELECTRICO: Espacio donde se siente (mide) la
acción de una fuerza.
LEY DE COULOMB
Fuerza es proporcional al producto de las cargas dividido
entre el cuadrado de la distancia que las separa.
La constante de proporcionalidad K depende del medio que
rodea a las cargas.
APLICACIÓN FUNDAMENTAL: Calcular la intensidad de
campo (E) que se aplica a una carga en el campo de otra
ELECTRODINAMICA
Cuando se emplea como soporte un material conductor de la
corriente eléctrica (cobre), los electrones pueden
desplazarse.
Lo único necesario es un “fuerza electromotriz” dada por
un cuerpo con carga eléctrica (ámbar, pila eléctrica).
ELECTRODINAMICA
Corriente eléctrica es la circulación de cargas o electrones a través de un
circuito eléctrico cerrado, que se mueven siempre del polo negativo al polo
positivo de la fuente de fuerza electromotriz (FEM).
1. Fuente de fuerza electromotriz (FEM).
2. Conductor.
3. Carga o resistencia conectada al
circuito.
ELECTRODINAMICA
INTENSIDAD DE CORRIENTE ELECTRICA
La intensidad del flujo de los electrones de una corriente
eléctrica que circula por un circuito cerrado depende
fundamentalmente de la tensión o voltaje (V) que se
aplique y de la resistencia (R) en ohm que ofrezca al paso
de esa corriente la carga o consumidor conectado al
circuito
El tubo del depósito "A", al tener un diámetro
reducido, ofrece más resistencia a la salida del
líquido que el tubo del tanque "B", que tiene
mayor diámetro.
Por tanto, el caudal o cantidad. de agua que
sale por el tubo "B" será mayor que la que sale
por el tubo "A".
ELECTRODINAMICA
MEDIDA DE INTENSIDAD: AMPERE
Equivale una carga eléctrica de un coulomb por segundo
( 1C/seg ) circulando por un circuito eléctrico.
Son 6 300 000 000 000 000 000 = ( 6,3 · 1018 )
(seis mil trescientos billones) de electrones por segundo
fluyendo por el conductor de dicho circuito.
Por tanto, la intensidad (I) de una corriente eléctrica equivale a la cantidad de carga
eléctrica ( Q o E ) en coulomb que fluye por un circuito cerrado en una unidad de
tiempo. Este cálculo es posible gracias a la ley de Ohm, que relaciona los conceptos
de intensidad , resistencia y potencia.
ELECTRODINAMICA
LEY DE OHM
El flujo de corriente en ampere (I) que circula por un circuito eléctrico
cerrado, es directamente proporcional a la tensión o voltaje aplicado (E), e
inversamente proporcional a la resistencia en ohm (R) de la carga que tiene
conectada.
ELECTRODINAMICA
RESISTENCIA ELECTRICA
Oposición que encuentra la
corriente al pasar por un circuito
eléctrico cerrado, atenuando o
frenando el libre flujo de
circulación de los electrones.
Dependerá de l tipo de material ( ) , de la longitud (l) y del
área transeccional (s).
ELECTRODINAMICA
FUERZA ELECTROMOTRIZ (FEM)
Se denomina fuerza electromotriz (FEM) a la energía
proveniente de cualquier fuente, medio o dispositivo
que suministre corriente eléctrica
Para ello se necesita de una diferencia de potencial
entre dos puntos o polos (uno negativo y el otro
positivo) de dicha fuente, que sea capaz de bombear
o impulsar las cargas eléctricas a través de un circuito
cerrado.
Ejemplos: Pilas voltaicas, dínamos electromagnéticos, células fotoeléctricas,
piezos eléctricos, etc.
ELECTRODINAMICA
CIRCUITO ELECTRICO
ELECTRODINAMICA
CONDENSADORES
Dispositivo que almacena carga eléctrica.
En su forma más sencilla, está formado por :
1. Dos placas metálicas (armaduras) : Superficie equipotencial
2. Separadas por una lámina no conductora o dieléctrico.
Su capacidad la describe la fórmula:
MEMBRANAS BIOLÓGICAS
(como circuitos RC)
ELECTROQUIMICA
REACCIONES REDOX
• Reacción química en la cual:
A. un reactante se oxida (cede elctrones),
B. el otro se reduce (gana electrones).
ELECTROQUIMICA
REACCIONES REDOX
• Reacción química en la cual:
A. un reactante se oxida (cede electrones),
B. el otro se reduce (gana electrones).
ELECTROQUIMICA
PILA ELECTRICA O VOLTAICA
Sistema que aprovecha 2 reacciones
REDOX para producir electricidad
separando
las sustancias que se
oxidan/reducen
(cationes)
pero
asegurando el flujo de electrones
ELECTROQUIMICA
POTENCIAL REDOX
Es un medida de la tendencia de la reacción de llevarse a cabo desde un
estado de no equilibrio hacia el de equilibrio.
ΔG=-nFEcelda
2Ag++Cus → 2Ags+Cu2+
Se relaciona con la energía libre de la reacción. Corresponde a la
diferencia entre los potenciales estándares de cada electrodo.
Ecelda = Ereducción - Eoxidación
Los que a su vez se han calculado en base al ELECTRODO ESTÁNDAR DE
HIDRÓGENO.
Semirreacción
Potencial estándar de electrodo, V
S(s) + 2H+ + 2e- → H2S(g)
+0.141
Cu2+(ac) + e- → Cu+(ac)
+0.153
Sn4+(ac) + 2e- → Sn2+(ac)
+0.154
HSO4-(ac) + 3H+(ac) + 2e- → H2SO3(ac) + H2O(L)
+0.170
POTENCIAL DE MEMBRANAS
(como Pila electroquímica)