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u n i d a d
Electricidad básica
OBJETIVOS ·· Entender y representar las diferentes magnitudes eléctricas. ·· Comprender y empezar a representar circuitos eléctricos elementales. ·· Conocer la ley de Ohm. ·· Relacionar el efecto joule con el calor. ·· Conocer el concepto de potencia eléctrica. ·· Comprender el funcionamiento de distintas resistencias eléctricas variables.
SUMARIO
?Composición de los materiales El circuito eléctrico elemental Características eléctricas del circuito elemental Componentes eléctricos de los circuitos
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Unidad 1 – Electricidad básica
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1 >> Composición de los materiales
Todos los materiales que existen en la naturaleza están constituidos por átomos. Si pudiéramos reducir un material a partes pequeñísimas, estas partesserían los átomos, tan pequeños que nunca conseguiríamos verlos, ni siquiera con un microscopio.
1.1 > Estructura del átomo
El átomo es una parte extraordinariamente pequeña de cualquier material, pero aún así se pueden identificar en él unas partículas aún más pequeñas. Estas partículas son los protones, los neutrones y los electrones. Algunos libros de química comparan la estructura internadel átomo con el sistema solar. En el centro del átomo se encuentra el núcleo, como el Sol en el sistema solar, y rodeándolo están los electrones que van dando vueltas a su alrededor, al igual que hacen los planetas (Figura 1.1). El átomo está constituido por una parte central, denominada núcleo, donde se encuentran los protones y los neutrones. A su alre dedor, y en continuo movimiento, seencuentran los electrones. A continuación, se detallan las características de cada una de estas partículas del átomo: – Los protones tienen masa y carga eléctrica positiva. El número de protones de un elemento se denomina número atómico. – Los neutrones tienen masa pero no tienen carga eléctrica. – Los electrones no tienen masa, ya que esta es tan comparativamente pequeña que puede despreciarse, y tienencarga eléctrica negativa. Un átomo tiene igual número de electrones y de protones. A este número se le denomina número atómico. En cambio, el número de neutrones puede ser ligeramente distinto. La diferencia en el número de neutrones en un átomo es lo que origina los isótopos. Según acabamos de ver, el átomo está formado por pequeñísimas cargas eléctricas. Su carga resultante, sin embargo, esneutra, ya que el número de cargas positivas o protones, es igual al número de cargas negativas o electrones. Los protones y neutrones, situados en el núcleo, no están sujetos a ningún tipo de orden, mientras que los electrones se encuentran completamente organizados. Algo similar ocurre con el sistema solar. Los electrones se encuentran distribuidos en capas como si de una cebolla se tratara. Amedida que las capas se van alejando del núcleo, estas se van haciendo cada vez mayores, de forma que cada vez cabe un mayor número de electrones en cada una de ellas. Así, en la primera capa caben 2 electrones, en la segunda capa caben 8 electrones y así sucesivamente. Por ejemplo, el aluminio tiene 13 electrones distribuidos en tres capas según está representado en la figura 1.2.
1.1. Estructuradel átomo.
Carga del protón
Acabamos de ver que la carga eléctrica del protón es positiva y la del electrón negativa. Podemos recordar con mayor facilidad las cargas eléctricas si nos fijamos en el inicio de las palabras: protón y positiva.
Vocabulario
Isótopos: son átomos de un mismo elemento con igual número de protones y de electrones pero que se diferencian entre sí en el número deneutrones, lo que les confiere idénticas propiedades químicas.
1.2. Distribución de los electrones por capas.
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1.2 > Tabla periódica de los elementos
En la tabla periódica están clasificados todos los elementos que existen en la naturaleza. Todos los materiales están formados por atómos de alguno de estos elementos, o bien, por la combinación de más de un elemento distinto.
1.3. Tabla…