333566500-Tarea-1-Unidad-3-Electricidad-y-Magnetismo

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Universidad Nacional Autónoma de México
Facultad de Estudios Superiores
Plantel Aragón
INGENIERIA ELECTRICA
CLASE “ELECRTRICIDAD Y MAGNETSIMO”
TRABAJO
TEMA: ELECTRICIDAD Y MAGNETISMO
GRUPO:8510
NOMBRE DEL PROFESOR: RODOLFO ZARAGOZA BUCHAIN
NOMBRE DEL ALUMNO: CORTES HERNANDEZ RICARDO 
FECHA DE ENTREGA: NOVIEMBRE DEL 2022
Electricidad - ¿Cómo funciona?
Introducción a Electricidad
Las linternas, taladros eléctricos, y motores son eléctricos. Los ordenadores y televisiones son electrónicos.
Cualquier componente que trabaja con la electricidad es eléctrico, incluyendo tanto linternas como taladros eléctricos, pero no todos los componentes eléctricos son electrónicos. El término electrónico se refiere a dispositivos de semiconductor sabidos como dispositivos de electrones. Estos dispositivos dependen del flujo de electrones para la operación.
	
Ilustración 1
Para entender mejor la electricidad, es necesario tener un conocimiento básico de la estructura atómica fundamental de la materia. La materia tiene masa y ocupa espacio. La materia puede tomar varias formas o estados. Las tres formas comunes son un sólido, un líquido y un gas. Este curso proporcionará un conocimiento básico de los principios teóricos necesarios para desarrollar una base para el estudio y el trabajo con los circuitos eléctricos y componentes como estudiante.
Diferencia de potencial
A causa de la fuerza del campo electrostático, una carga eléctrica tiene la capacidad de mover otro precio por la atracción o por la repulsión.
La capacidad de atraer o repeler se denomina potencial. Cuando una carga es diferente de la otra, tiene que haber una diferencia de potencial entre ellos.
La diferencia de potencial suma todas las cargas en el campo electrostático, se conoce como fuerza electromotriz (EMF). La unidad básica de diferencia de potencial es el Volt. El Volt es nombrado en honor de Alessandro Volta un científico italiano. Volta inventó la pila voltaica, la primera celda de la batería. El símbolo de potencial es V que indica la capacidad de forzar electrones para moverse. 
Debido a que se utiliza la unidad de volt, la diferencia de potencial se denomina voltaje. 
Las siguientes condiciones producirán voltaje: la fricción, la energía solar, química y la inducción electromagnética. Una fotocelda, como en una calculadora, sería un ejemplo de la producción de tensión de la energía solar.
Corriente
Otra teoría que hay que explicar es la teoría del movimiento en un conductor. El movimiento de las cargas en un conductor es una corriente eléctrica. Un electrón se verá afectada por un campo electrostático en la misma manera que cualquier cuerpo cargado negativamente. Un electrón es repelido por una carga negativa y atraído por una carga positiva. El flujo de electrones o movimiento constituye una corriente eléctrica.
La magnitud o intensidad de corriente se mide en Amperios. El símbolo de la unidad es A. Un amperio es una medida de la tasa cuando una carga se mueve a través de un conductor. Un amperio es un coulomb de carga que se mueve más allá de un punto en un segundo.
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Ilustración 2
Convencional versus flujo de electrones
	
Ilustración 3
Hay dos maneras de describir una corriente eléctrica que fluye a través de un conductor. Antes del uso de la teoría atómica para explicar la composición de la materia, los científicos definen corriente como el movimiento de cargas positivas en un conductor desde un punto de polaridad positiva a un punto de polaridad negativa. Esta conclusión sigue estando muy generalizada en algunos estándares de ingeniería y libros de texto. Algunos ejemplos de cargas positivas en movimiento son las aplicaciones de corriente en líquidos, gases y semiconductores. Esta teoría del flujo de corriente se ha denominado de corriente convencional.
Con el descubrimiento de la utilización de la teoría atómica para explicar la composición de la materia, se determinó que el flujo de corriente a través de un conductor se basa en el flujo de electrones (-), o carga negativa. Por lo tanto, la corriente de electrones es en la dirección opuesta de corriente convencional y se denomina corriente de electrones.
De cualquier teoría puede ser utilizada, pero la teoría convencional más popular que describe actualmente como que fluye una carga positiva (+) a negativo (-) de carga se puede utilizar en este curso.
Resistencia
George Simon Ohm descubrió que para una tensión fija, la cantidad de corriente que fluye a través de un material depende del tipo de material y de las dimensiones físicas del material. En otras palabras, todos los materiales presentan cierta oposición al flujo de electrones. Esta oposición se denomina resistencia. Si la oposición es pequeña, el material se marca como un conductor. Si la oposición es grande, se asigna como un aislante.
El Ohm es la unidad de resistencia eléctrica. El símbolo para representar un ohmio es la letra griega omega, Ohms. Un material se dice que tiene una resistencia de un ohmio, si un potencial de un voltio causa una corriente de un amperio.
Es importante recordar que la resistencia eléctrica está presente en cada circuito eléctrico, incluyendo los componentes, cables de interconexión, y las conexiones. Circuitos eléctricos y las leyes que se relacionan con los circuitos eléctricos se discutirán más adelante en esta unidad.
Como la resistencia trabaja para oponerse flujo de corriente, cambia la energía eléctrica en otras formas de energía, como por ejemplo, el calor, la luz o el movimiento. La resistencia de un conductor se determina por cuatro factores:
Ilustración 4
1. Resistividad es la cantidad de electrones libres. Más electrones libres tiene un material, menos resistencia ofrece al flujo corriente.
2. Longitud Cuanto más largo el conductor, mayor es la resistencia. Si se duplica la longitud del cable, como se muestra en la ilustración 5 (a), mayor es la resistencia entre los dos extremos.
3. La sección transversal (área de la sección transversal). Cuanto mayor sea el área de la sección transversal de un conductor, menor es la resistencia (un tubo más grande diámetro permite más agua fluya). Si el área de sección transversal se reduce a la mitad, como se muestra en la ilustración 5 (b), la resistencia para cualquier longitud dada se incrementa por un factor de 4.
4. Temperatura Para la mayoría de los materiales, mayor es la temperatura, mayor es la resistencia. Ilustración 5 (c) muestra la resistencia aumenta a medida que sube la temperatura. Tenga en cuenta, hay algunos materiales cuya resistencia disminuye a medida que aumenta la temperatura.
Ilustración 5
Circuitos Eléctricos y Leyes
Un circuito eléctrico es un camino o un grupo de la interconexión de caminos que son capaces de llevar corrientes eléctricas. El circuito eléctrico es una trayectoria cerrada que contiene una fuente de tensión o fuentes. Hay dos tipos básicos de circuitos eléctricos en serie y paralelo. La serie de base y circuitos paralelos se pueden combinar para formar circuitos más complejos, pero estos circuitos combinacionales pueden simplificarse y se analizaron como los dos tipos básicos. Es importante entender las leyes que se necesitan para analizar circuitos eléctricos y para el diagnóstico de los circuitos eléctricos. Son Leyes de Kirchoff y la Ley de Ohm.
Gustav Kirchhoff desarrollado dos leyes para el análisis de circuitos. Las dos leyes se indican a continuación:
•Ley de corrientes de Kirchhoff (KCL) establece que la suma algebraica de las corrientes en cualquier unión en un circuito eléctrico es igual a cero. En pocas palabras, toda la corriente que entra en una unión es igual a toda la corriente que sale de la unión.
 • Ley de corrientes de Kirchhoff (KVL) establece que la suma algebraica de las fuerzas electromotrices y caídas de tensión alrededor de cualquier bucle eléctrico cerrado es cero. Dicho de manera simple, la adición de todas las diferencias de potencial en un circuito cerrado será igual a cero.
George Simon Ohm descubrió una de las leyes más importantesde la electricidad. La ley describe la relación entre los tres parámetros eléctricos: voltaje, corriente y resistencia. La ley de Ohm 'se indica como sigue: La corriente en un circuito eléctrico es directamente proporcional a la tensión e inversamente proporcional a la resistencia. La relación se puede resumir en una sola ecuación matemática:
Corriente = Fuerza electromotriz / Resistencia
O, dicho en unidades eléctricas: I = Voltios / Ohmios
Letras individuales se utilizan para representar las ecuaciones matemáticas que expresan relaciones eléctricas. La resistencia se representa por la letra R o el símbolo Omega (ohmios). La tensión o la diferencia de potencial está representado por la letra E o la letra V (fuerza electromotriz). La corriente se representa por la letra I (intensidad de carga). El uso de estas leyes para el cálculo de los circuitos se discutirá más adelante en este curso.
Los conductores eléctricos
En aplicaciones eléctricas, los electrones viajan a lo largo de un camino que se llama un conductor o un alambre. Los electrones se mueven al viajar de un átomo a otro. Algunos materiales hacen que sea más fácil para los electrones viajar. Estos son los llamados buenos conductores.
Los siguientes materiales son ejemplos de buenos conductores:
· Plata
· Cobre
· Oro
· Cromo
· Aluminio
· Tungsteno
Un material se dice que es un buen conductor si el material tiene muchos electrones libres. La cantidad de presión eléctrica o el voltaje que se necesita para mover electrones a través de un material depende de la forma libre de los electrones.
Aunque la plata es el mejor conductor, la plata también es cara. El oro es un buen conductor, pero el oro no es tan bueno como el cobre. El oro tiene la ventaja no se corroe como el cobre. El aluminio no es tan bueno como el cobre, pero es menos costoso y más ligero
La conductividad de un material determina la calidad del material. Ilustración 6 muestra algunos de los conductores comunes y la conductividad con respecto al cobre.
Otros materiales hacen que sea difícil para los electrones viajar. Estos materiales se llaman aislantes. Un buen aislante mantiene a los electrones fuertemente limitados en órbita. Los siguientes ejemplos de aisladores son: goma, madera, plásticos y cerámicas. Es posible hacer un flujo de corriente eléctrica a través de cada material. Si la tensión aplicada es lo suficientemente alta, incluso los mejores aislantes se descomponen y permitirán el flujo de corriente. En el siguiente gráfico, se muestra en la Ilustración 7, se enumeran algunos de los aislantes más comunes.
La suciedad y la humedad pueden servir para conducir la electricidad alrededor de un aislante. Un aislador sucio o la humedad podrían causar un problema. El aislante no se está rompiendo, pero la suciedad o la humedad pueden proporcionar un camino para que los electrones fluyan. Es importante mantener los aisladores y los contactos limpios.
Cables
Un cable en un circuito eléctrico se compone de un conductor y un aislante. El conductor se compone generalmente de cobre y el aislante (cubierta exterior) está hecho de plástico o de goma. Los conductores pueden ser un alambre sólido o un alambre trenzado. En la mayoría de aplicaciones de movimiento de tierra, el cable se trenza de cobre con un aislamiento de plástico. Este aislamiento cubre el conductor.
Hay muchos tamaños de cable. Cuanto más pequeño es el cable, mayor es el número de identificación. El sistema de numeración es conocida como la American Wire Gage (AWG). Ilustración 8 describe el estándar de tamaño AWG.
Ilustración 8
La resistencia también puede verse afectada por otras condiciones, tales como, la corrosión. Estas condiciones deben tenerse en cuenta cuando se realizan mediciones de resistencia