Electricidad

Para poder entender los fenómenos eléctricos debemos conocer cómo está constituida la materia. La materia está formada por partículas muy pequeñas llamadas átomos, que vendría a ser la unidad básica y más pequeña de la materia. A su vez, los átomos están constituidos por protones, neutrones y electrones, éstos últimos se mueven alrededor del núcleo. Los protones y los electrones tienen una propiedad conocida como carga eléctrica. Esta propiedad es la responsable de que ocurran los fenómenos eléctricos.

Mientras que los neutrones no poseen carga eléctrica, la carga de un electrón es igual a la carga eléctrica de un protón, pero de distinto signo:
● Los electrones tienen carga negativa .
● Los protones poseen carga positiva.

Los responsables de todos los fenómenos eléctricos son los electrones, porque pueden escapar de la órbita del átomo y son mucho más ligeros que las otras partículas.

En general, los materiales son neutros; es decir, el material contiene el mismo número de cargas negativas (electrones) y positivas (protones). Sin embargo, en ciertas ocasiones los electrones pueden moverse de un material a otro originando cuerpos con cargas positivas (con defecto de electrones) y cuerpos con carga negativa (con exceso de electrones), pudiendo actuar sobre otros cuerpos que también están cargados. 

Por tanto, para adquirir carga eléctrica, es decir, para electrizarse, los cuerpos tienen que ganar o perder electrones.

En resumen,
● Si un cuerpo está cargado negativamente es porque ha ganado electrones. Tiene un exceso de electrones.
● Si un cuerpo está cargado positivamente es porque ha perdido electrones. Tiene un defecto de electrones.

REFLEXIONA. ¿Por qué hay veces en que al tocar la manija de la puerta recibo una descarga eléctrica?
Este fenómenos se debe a la Electricidad Estática que se presenta en una sola y repentina transferencia de electrones de un lugar a otro, debido a una acumulación de electrones sobre una superficie. Ejemplo: en un rayo.

Electricidad estática. Es un fenómeno que se debe a una acumulación de electrones que puede dar lugar a una descarga eléctrica cuando dicho objeto se pone en contacto con otro.

Nota:  Al frotar dos objetos no conductores se genera una gran cantidad de electricidad estática.

La electricidad estática se produce cuando ciertos materiales se frotan uno contra el otro, como lana contra plástico o las suelas de zapatos contra la alfombra, donde el proceso de frotamiento causa que se retiren los electrones de la superficie de un material y se reubiquen en la superficie del otro material que ofrece niveles energéticos más favorables.

Para entender la electricidad estática debemos saber que una característica de las cargas, es que las cargas del mismo signo se repelen, mientras que las cargas con diferente signo se atraen (tal y como muestra la figura)

EXPERIMENTA.......Electrizar un cuerpo por frotamiento

Para electrizar un cuerpo por frotamiento y al realizar el movimiento, algunas de las cargas negativas (electrones), aquellas menos unidas al núcleo del átomo, se mueven, generando que podemos quitar dichos electrones al frotar. así como también las podemos poner cuando frotamos.

CORRIENTE ELÉCTRICA, VOLTAJE, INTENSIDAD Y RESISTENCIA

Cuando un cuerpo está cargado negativamente y el otro está cargado positivamente, se dice
que entre ellos hay una DIFERENCIA DE CARGAS, pero este concepto se conoce más como
tensión eléctrica o voltaje y se mide en voltios. La tensión se representa con la letra V, al
igual que su unidad, el voltio.

Esta diferencia de cargas la podemos encontrar en una pila, que tiene dos puntos con diferencias de cargas (el polo positivo y el polo negativo). Si conectamos un cable conductor entre los polos, se establecerá una corriente eléctrica. Cuanto mayor sea la tensión eléctrica (en Voltios), con más fuerza recorrerán los electrones el conductor. Por eso, se suele definir la tensión eléctrica como la fuerza con la que circulan los electrones desde un punto hasta otro. Por tanto, si no hay tensión entre dos puntos no habrá corriente eléctrica.

Un material conductor es aquel que permite el paso de la corriente eléctrica, como son el cobre o el

aluminio, mientras que un material aislante no permite el paso de la corriente eléctrica, como lo son el plástico o la madera.

Hay otro concepto que no hay que confundir con el de tensión: se trata de la intensidad de la corriente eléctrica.

Un cable puede llevar más o menos corriente, y eso se sabe conociendo la intensidad de la corriente eléctrica, es decir, la cantidad de electrones que circulan por un cable conductor cada segundo. Cuanto mayor sea el número de electrones que pase por el cable cada segundo, mayor será la intensidad de la corriente.

La intensidad de la corriente se representa con la letra I, y se mide en Amperios (A).

En cualquier conductor las cargas encuentran una oposición o resistencia a su movimiento . Las cargas, es decir, los electrones, “tropiezan” con los átomos del cable conductor y les cuesta avanzar. Por eso, hay unos materiales mejores conductores que otros. Por ejemplo: el cobre es un excelente conductor eléctrico, porque ofrece una baja resistencia al paso de la corriente eléctrica y en cambio el plomo, aunque conduce la corriente, es un mal conductor, porque tiene una resistencia más alta al paso de la corriente eléctrica.

Por eso, se define la resistencia eléctrica de una material a la oposición que ofrece un material al paso de la corriente eléctrica.

La resistencia eléctrica se representa con la letra R, y se mide en Ohmios (Ω).

SABÍAS QUE....... ¿CÓMO SE PRODUCEN LOS RAYOS?

ACTIVIDAD 1

1.  Completa la siguiente tabla relativa al átomo

2.  Relaciona mediante flechas los términos de las siguientes columnas:

3. ¿Qué es el átomo? Haz un dibujo indicando sus partes.
4. Nombra las partículas del átomo e indica la carga de cada de cada una.
5. ¿Qué partículas del átomo son responsables de los fenómenos eléctricos? Explica por qué.
6. En general, los materiales son neutros en la naturaleza. Explica por qué.
7. ¿Cómo se carga positivamente un cuerpo? ¿y negativamente?

8. ¿Qué sucede cuando quieres electrizar un cuerpo por frotamiento?

9. ¿Qué sucede cuando conecto con un cable conductor un cuerpo cargado positivamente con
otro cargado negativamente?
10. Explica que es la electricidad estática.
11. ¿Cuándo hay diferencia de cargas entre dos cuerpos?
12. ¿Qué pasa si se conecta un cable conductor entre dos cuerpos que tienen diferencias de
carga? ¿Y si conectas dos cuerpos en los que no hay diferencias de cargas?
13. Diferencias entre materiales conductores y aislantes. Indica un ejemplo de cada.
14. ¿Qué es la corriente eléctrica?
15. ¿Qué es la tensión eléctrica? ¿En qué unidades se mide?
16. ¿Qué es la intensidad de corriente? ¿En qué unidades se mide?
17. ¿Qué es la resistencia eléctrica? ¿En qué unidades se mide?
18. Si un material tiene una resistencia eléctrica baja. ¿es un mal o un buen conductor de la
corriente? Indica un ejemplo.

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¿Cuál es la intensidad de corriente que puede matar a una persona?