Objetivo:

Desarrollar y fomentar el aprendizaje del tema “Potencia eléctrica”, dando a conocer las características más importantes así como también desarrollar problemas matemáticos y conocer sus aplicaciones.

Introducción.

Antes de dar a conocer el tema principal me enfocare en el desarrollo de temas altamente importantes de electricidad, para así comprender mejor y sobre todo asegurar un alto conocimiento.

Electricidad

Importancia de la electricidad en la industria.

La electricidad, junto con el vapor, ha sido un gran agente de transformación en la industria y en el comercio. A fines del siglo XIX se transformó en una fuente de luz, de calor y de fuerza motriz, dando origen, junto con el empleo del petróleo, a un impulso de la industria tan considerable que se ha dicho que en la última parte del siglo XIX, el mundo experimentó una segunda revolución industrial.

El invento de la dínamo-eléctrica, que transforma el trabajo mecánico en energía eléctrica, fue el acontecimiento más importante. Poco después se combinó esto con el aprovechamiento de las caídas de agua (energía hidroeléctrica).

La electricidad ha hecho posible el telégrafo (1833), después el teléfono (1876) y, posteriormente, la telegrafía y la telefonía sin hilos, con la trasmisión de la palabra

 Por otra parte en la industria surgió la necesidad de aumentar la producción de bienes a un mínimo costo obligó a reemplazar la mano de obra por maquinarias eficientes. Esto pudo llevarse a cabo en forma masiva a raíz del desarrollo de los motores eléctricos.

Física eléctrica

Un hecho real es que todo objeto se compone de átomos y cada átomo posee igual número de electrones y protones.

El protón tiene carga positiva.

El electrón tiene carga negativa.

La electricidad o energía eléctrica se produce porque la materia se puede cargar eléctricamente. ¿Qué significa esto?

Los electrones poseen una carga negativa y los protones una carga positiva. Estas cargas se contrarrestan unas a otras para que el objeto resulte neutro (no cargado). Pero al frotar, por ejemplo, un globo sobre un polerón los electrones saltan del polerón al globo y éste se carga de electricidad. El globo pasa a tener más electrones que protones y se carga negativamente; mientras el polerón, con más protones que electrones, se carga positivamente.

¿Qué es exactamente la electricidad?

La electricidad es un fenómeno físico cuyo origen son las cargas eléctricas y cuya energía se manifiesta en fenómenos mecánicos, térmicos, luminosos y químicos, entre otros. Se denomina electricidad a la rama de la física que estudia las leyes que rigen el fenómeno y a la rama de la tecnología que la usa en aplicaciones prácticas.

La electricidad es originada por las cargas eléctricas, en reposo o en movimiento, y las interacciones entre ellas. Cuando varias cargas eléctricas están en reposo relativo se ejercen entre ellas fuerzas electrostáticas. Cuando las cargas eléctricas están en movimiento relativo se ejercen también fuerzas magnéticas. Se conocen dos tipos de cargas eléctricas: positivas y negativas. Los átomos que conforman la materia contienen partículas subatómicas positivas (protones), negativas (electrones) y neutras (neutrones).

Corriente eléctrica.

La corriente o intensidad eléctrica es el flujo de carga por unidad de tiempo que recorre un material. Se debe al movimiento de los electrones en el interior del material. En el Sistema Internacional de Unidades se expresa en C/s (culombios sobre segundo), unidad que se denomina amperio. Una corriente eléctrica, puesto que se trata de un movimiento de cargas, produce un campo magnético, un fenómeno que puede aprovecharse en el electroimán.

La corriente eléctrica es transmisión de energía (por lo cual se desplaza aproximadamente a 300,000 km./seg.) y debe existir necesariamente un circuito que permita este flujo constante de electrones.

Los electrones se desplazan siempre de un potencial negativo a un potencial positivo, de tal manera que, que para que haya corriente eléctrica, debe existir necesariamente una diferencia de potencial.

Clases de Corriente Eléctrica.

Corriente directa.

Fuentes suministradoras de corriente directa o continua. A la izquierda, una batería de las comúnmente utilizada en los coches y todo tipo de vehículo motorizado. A la derecha, pilas de amplio uso, lo mismo en linternas que en aparatos y dispositivos eléctricos y electrónicos.

La corriente directa (CD) o corriente continua (CC) es aquella cuyas cargas eléctricas o electrones fluyen siempre en el mismo sentido en un circuito eléctrico cerrado, moviéndose del polo negativo hacia el polo positivo de una fuente de fuerza electromotriz (FEM), tal como ocurre en las baterías, las dinamos o en cualquier otra fuente generadora de ese tipo de corriente eléctrica. 

Es importante conocer que ni las baterías, ni los generadores, ni ningún otro dispositivo similar crea cargas eléctricas pues, de hecho, todos los elementos conocidos en la naturaleza las contienen, pero para establecer el flujo en forma de corriente eléctrica es necesario ponerlas en movimiento.

El movimiento de las cargas eléctricas se asemeja al de las moléculas de un líquido, cuando al ser  impulsadas por una bomba circulan a través de la tubería de un circuito hidráulico cerrado.

Las cargas eléctricas se pueden comparar con el líquido contenido en la tubería de una instalación hidráulica. Si la función de una bomba hidráulica es poner en movimiento el líquido contenido en una tubería, la función de la tensión o voltaje que proporciona la fuente de fuerza electromotriz (FEM) es, precisamente, bombear o poner en movimiento las cargas contenidas en el cable conductor del circuito eléctrico. Los elementos o materiales que mejor permiten el flujo de cargas eléctricas son los metales y reciben el nombre de “conductores”.

La corriente alterna (C.A.)

Además de la existencia de fuentes de FEM de corriente directa o continua (C.D.) (como la que suministran las pilas o las baterías, cuya tensión o voltaje mantiene siempre su polaridad fija), se genera también otro tipo de corriente denominada alterna (C.A.), que se diferencia de la directa por el cambio constante de polaridad que efectúa por cada ciclo de tiempo.

Una pila o batería constituye una fuente de suministro de corriente directa, porque su polaridad se mantiene siempre fija

Ejemplo práctico que ayudará a comprender mejor el concepto de corriente alterna:

La característica principal de una corriente alterna es que durante un instante de tiempo un polo es negativo y el otro positivo, mientras que en el instante siguiente las polaridades se invierten tantas veces como ciclos por segundo o hertz posea esa corriente. No obstante, aunque se produzca un constante cambio de polaridad, la corriente siempre fluirá del polo negativo al positivo, tal como ocurre en las fuentes de FEM que suministran corriente directa.

Sistemas Más Empleados de corriente alterna.

Glosario.

- Fase: Se denomina fase a cada una de las corrientes monofásicas que forman el sistema. Es la relación de tiempo entre tensiones y/o corrientes alternas, independientemente de sus magnitudes.

- Defasamiento, Defasaje o Diferencia de Fase: Se dice que dos ondas (que tiene la misma longitud, pero no necesariamente la misma magnitud) están defasadas cuando sus valores máximos no se producen al mismo tiempo.

El defasaje que puede darse entre tensiones o corrientes, también entre una tensión con relación a una corriente, depende del adelanto o retraso de una onda con respecto a otra.

Sistema Monofásico:

Sistema en el cual se emplea una fase y el neutro (sistema bifilar )

Sistema Bifásico:

En este sistema se emplean dos fases (bifilar) o dos fases y neutro (trifilar), por

lo cual se le llama también monofásico trifilar.

Sistema Trifásico:

Recibe el nombre de sistema polifásico de corriente el conjunto formado por varias corrientes alternas monofásicas, de igual frecuencia y valor eficaz, y que están desfasadas  entre sí un ángulo igual a 360 grados, dividido por el numero de fases.

No se pierdan en siguiente tema Ley de Ohm!!