INSTITUTO UNIVERSITARIO POLITECNICOSANTIAGO MARIOEXTENSION PORLAMAR

ELECTRICIDAD E INTRODUCCION A LOS CIRCUITOS

REALIZADO POR: ISMERY AMUNDARAY C.I: 2299212

EVOLUCION E INNOVACIONES DE LA ELECTRICIDAD

En la historia de la energa elctrica se ha visto un gran avance y su uso es cada vez mas necesario y til para la vida humana.Antes de que la tecnologa invadiera nuestras vidas, el humano de entonces solucionaba sus necesidades de una manera sencilla; por ejemplo en las noches donde no haba ningn tipo de iluminacin utilizaban mtodos como; lmpara a base de petrleo, o velas hechas con manteca de cerdo. Sin embargo un gran avance fue la revolucin industrial del siglo XVIII , donde se produjo un aumento de la poblacin ,que no solo provoco mejoras en la agricultura si no tambin en la maquinaria que facilitara el rendimiento del trabajo y disminuyera costos. Uno de sus mayores avances fue el barco de vapor por James Walt. De esta manera aparecen grandes personajes como Benjamn Franklin con su innovacin de pararrayos donde demostr que los rayos son descargas elctricas.Si se retrocede en el tiempo se llega al siglo XIX, en donde comienzan los estudios de la electricidad. Porque la electricidad sera la base de los innovaciones tecnolgicas ms importantes.Tales de Mileto fue el primero, que cerca del 600 a.C., descubri que el mbar, al ser frotado adquiere el poder de atraccin sobre algunos objetos; sin embargo, fue el filsofo griego Theophrastus el primero que estableci que otras sustancias tienen este mismo poder, y deja constancia del primer estudio cientfico sobre la electricidad. A partir de ese descubrimiento, se sigue estudiando el comportamiento de la electricidad; ya en el siglo XIX: En 1800, Alejandro Volta construye la primera celda electrosttica y la batera capaz de producir corriente elctrica. Desde 1801 a 1815, Sir Humphry Davy desarrolla la electroqumica (nombre asignado por l mismo), explorando el uso de la pila de Volta o batera, y tratando de entender como sta funciona. En 1801 observa el arco elctrico y la incandescencia en un conductor energizado con una batera. En 1807 fabrica una pila con ms de 2000 placas dobles. En 1817 Jakob Berzelus descubre el selenio, que mucho tiempo despus ser utilizado como los ojos de la televisin. En 1819, el cientfico dans Hans Christian Oersted descubre el electromagnetismo, cuando en un experimento para sus estudiantes, la aguja de la brjula colocada accidentalmente cerca de un cable energizado por una pila voltaica, se movi. Este descubrimiento fue crucial en el desarrollo de la electricidad, ya que puso en evidencia la relacin existente entre la electricidad y el magnetismo. En 1823, Andre-Marie Ampere establece los principios de la electrodinmica, cuando llega a la conclusin de que la fuerza electromotriz es producto de dos efectos: La tensin elctrica y la corriente elctrica. Experimenta con conductores, determinando que estos se atraen si las corrientes fluyen en la misma direccin, y se repelen cuando fluyen en contra. En 1831, Michael Faraday a los 14 aos trabajaba como encuadernador, lo cual le permiti tener el tiempo necesario para leer y desarrollar su inters por la fsica y qumica. A pesar de su baja preparacin formal, dio un paso fundamental en el desarrollo de la electricidad al establecer que el magnetismo produce electricidad a travs del movimiento. En 1835, Samuel F.B. Morse, mientras regresaba de uno de sus viajes, concibe la idea de un simple circuito electromagntico para transmitir informacin, el telgrafo. Tambin, en 1835 Michael Faraday aporta las bases para la ciencia de la televisin con el principio electro ptico. En 1862 Abbe Castelli transmite por alambre la primera imagen elctrica de un dibujo, que va de Amiens a Paris, Francia. El cientfico belga Znobe-Thophile Gramme construy la primera mquina de corriente continua el dinamo punto de partida de la nueva industria elctrica. En 1870 patent la teora de la mquina magneto-elctrica para producir corriente continua. En 1873, James Clerk Maxwell, matemtico Ingls, formul las cuatros ecuaciones que sirven de fundamento de la teora electromagntica. Dedujo que la Luz es una onda electromagntica, y que la energa se transmite por ondas electromagnticas a la velocidad de la Luz. En 1876 Alexander Graham Bell, escocs-americano, patent el telfono. En 1881, Thomas Alva Edison (18471931) produce la primera Lmpara Incandescente con un filamento de algodn carbonizado. Este filamento permaneci encendido por 44 horasTambin tenemos las Innovaciones del siglo XX y es que durante el siglo XX, los cambios parecen darse de una manera mucho ms apresurada. En 1901, Guillermo Marconi transmite la primera seal radio elctrica intercontinental por aire a travs del Ocano Atlntico.Pero entre 1890 y 1920 hace aparicin el genio que ilumin el mundo"Nikola Tesla: El hombre que luch por la electricidad gratuita y sin cable. Revolucion la teora elctrica desarrollando las bases para la generacin de corriente alterna En 1923, John Logie Baird y Charles F. Jenkins realizan las primeras transmisiones de televisin por alambre. En 1924 el Dr. Vladimir Kosma Zworkyn patenta el iconoscopio, que fue el primer tubo de imagen para cmara de televisin. En 1925 se desarrolla la vlvula de filamento que da origen al primer radio receptor electrnico. En 1927 se hacen las primeras transmisiones de televisin por lnea telefnica entre Nueva York y Washington DC. En 1935, Edwin H. Amstrong realiza una demostracin de un radio de FM con gran xito, ya que era una gran calidad de recepcin (para la poca). En 1941, Conrad Zuse construye el primer computador electrnico programable. En 1963 se fabrican los circuitos integrados. En 1966, Corning Glass, patenta la fibra ptica. En 1969 se conectaron cuatro computadoras, tres en California y una en UTA, en la red que se conoci como ARPANET. En 1971, el microprocesador de 4 bits es fabricado por INTEL Corp. Tambin, en ese ao, se cre el primer programa para enviar correo electrnico. En 1973, Robert Metcalfe crea el estndar Ethernet para conectar ordenadores en redes de rea local. En 1980, el ejrcito norteamericano adopta como estndar el protocolo TCP/IP. El ARPANET se separa de la red militar que lo origin y nace el Internet. En 1985 se establece firmemente el Internet como una tecnologa que ayudaba ampliamente a la comunidad de investigadores y desarrolladores, y facilit enormemente la propagacin de las noticias a nivel mundial.EL PROYECTO DE TESLA HECHO REALIDAD

WiTricity, una start-up especializada en el desarrollo tecnolgico de la resonancia inalmbrica, un eufemismo que se refiere ni ms ni menos que al gran invento de Tesla, la Torre Wardenclyffe. En definitiva, se trata de transferir electricidad sin cables de por medio a travs de un campo magntico en el aire.Claro que el sueo de Tesla, como su genio, era gigantesco. Si no hubiera sido constantemente postergado por los intereses comerciales de los empresarios ms inescrupulosos y, en cambio, hubiera recibido el apoyo merecido por las enormes expectativas que su trabajo represent para el bien de la humanidad, entonces probablemente la Torre de Tesla hubiese sido posible hace ms de un siglo y la historia del mundo sera otra.Sin embargo, las bobinas de cable elctrico que hoy desarrolla WiTricity resultan ser un algo as como un acto de justicia histrica. Basadas en el invento de Tesla, una vez que se enchufan a un tomacorriente generan un campo magntico. Si otra bobina se encuentra lo suficientemente cerca de este campo, se produce una carga elctrica sin que medie ningn cable. El resultado es la transferencia de energa de forma inalmbrica.El mtodo resulta ser perfectamente seguro, ya que se trata de campos magnticos como los utilizados por la tecnologa Wi-Fi. En breve, las casas contaran con este tipo de sistema para transmitir electricidad sin cables. La compaa ya demostr la capacidad de sus equipos para dotar de energa a los dispositivos porttiles, televisores y lmparas mediante el aadido de bobinas de resonancia en bateras y fuentes elctricas. Tambin se encuentra trabajando en un cargador inalmbrico para vehculos elctricos.Yendo an ms lejos, se prevn aplicaciones para dispositivos trasplantados bajo la piel y que podran ser recargados de manera no intrusiva. En cualquier caso, el desafo de hoy pasa por incrementar la potencia de las bobinas de resonancia para lograr campos magnticos con mayor alcance, es decir, que generen electricidad a mayor distancia.

CORRIENTE ELCTRICA

La corriente elctrica es el flujo de portadores de carga elctrica, normalmente a travs de un cable metlico o cualquier otro conductor elctrico, debido a la diferencia de potencial creada por un generador de corriente.La ecuacin que la describe en electromagnetismo, en donde es la densidad de corriente de conduccin y es el vector perpendicular al diferencial de superficie o es el vector unitario normal a la superficie y dS es el diferencial de superficie, es

Histricamente, la corriente elctrica se defini como un flujo de cargas positivas y se fij el sentido convencional de circulacin de la corriente como un flujo de cargas desde el polo positivo al negativo. Sin embargo posteriormente se observ, gracias al efecto Hall, que en los metales los portadores de carga son negativas, estos son los electrones, los cuales fluyen en sentido contrario al convencional.Una corriente elctrica, puesto que se trata de un movimiento de cargas, produce un campo magntico.En el Sistema Internacional de Unidades, la unidad de medida de la intensidad de corriente elctrica es el amperio, representado con el smbolo A.El aparato utilizado para medir corrientes elctricas pequeas es el galvanmetro.Cuando la intensidad a medir supera el lmite de los galvanmetros se utiliza el ampermetro.EFECTOS DE LA CORRIENTE ELCTRICA Efecto calorfico. Los hilos conductores se calientan al pasar por ellos la corriente elctrica. Este efecto se aprovecha en radiadores, cocinas elctricas y, en general, en todos los electrodomsticos utilizados como sistemas de calefaccin. Sin embargo, este efecto tiene tambin consecuencias negativas, puesto que, al calentarse, los hilos disipan energa. En una bombilla de incandescencia esto eleva el consumo energtico. Efecto qumico. La corriente elctrica puede inducir cambios qumicos en las sustancias. Esto se aprovecha en una pila, que produce electricidad a partir de cambios qumicos, o en galvanotecnia, la tcnica empleada para recubrir de metal una pieza. Efecto luminoso. En una lmpara fluorescente, el paso de corriente produce luz. Efecto magntico (electromagnetismo). Es el ms importante desde el punto de vista tecnolgico. Una corriente elctrica tiene efectos magnticos (es capaz de atraer o repeler un imn). Por otra parte, el movimiento relativo entre un imn y una bobina (un hilo metlico arrollado) se aprovecha en las mquinas elctricas para producir movimiento o para generar electricidad.FUENTES DE LA CORRIENTE ELCTRICAPara que una corriente en un conductor se mantenga siempre, es necesario establecer una diferencia de potencial entre dos puntos. Esto se logra conectando el conductor a una fuente generadora de corriente, la cual debe consumir otro tipo de energa para que sea capaz de generar energa elctrica. As, la batera consume energa qumica, el dinamo consume energa mecnica y ambos son capaces de mantener una diferencia de potencial. Las fuentes de corriente o generadoras elctricos.Son dispositivos capaces de transformar las diferentes formas de energa qumica, mecnica o trmica, en energa elctrica necesaria para producir la diferencia de potencial entre dos puntos. Un generador qumico es considerado una pila, e cual la diferencia de potencial entre los polos es mantenida gracias a reacciones qumicas internas que son capaces de liberar energa que mantiene la diferencia de potencial. El par termoelctrico es un generador capaz de trasformar calor en energa elctrica. Un uso importante de este generador es dada en la medida y regulacin de la temperaturaINTENSIDAD DE CORRIENTE ELCTRICAPara que una corriente en un conductor se mantenga siempre, es necesario establecer una diferencia de potencial entre dos puntos. Esto se logra conectando el conductor a una fuente generadora de corriente, la cual debe consumir otro tipo de energa para que sea capaz de generar energa elctrica. As, la batera consume energa qumica, el dinamo consume energa mecnica y ambos son capaces de mantener una diferencia de potencial. Las fuentes de corriente o generadoras elctricos.Son dispositivos capaces de transformar las diferentes formas de energa qumica, mecnica o trmica, en energa elctrica necesaria para producir la diferencia de potencial entre dos puntos. Un generador qumico es considerado una pila, e cual la diferencia de potencial entre los polos es mantenida gracias a reacciones qumicas internas que son capaces de liberar energa que mantiene la diferencia de potencial. El par termoelctrico es un generador capaz de trasformar calor en energa elctrica. Un uso importante de este generador es dada en la medida y regulacin de la temperatura.INTENSIDAD DE LA CORRIENTE ELCTRICASe denomina intensidad de corriente elctrica a la carga elctrica que pasa a travs de una seccin del conductor en la unidad de tiempo. En el Sistema Internacional de Unidades se expresa en Cs-1 (culombios partido por segundo), unidad que se denomina amperio.Si la intensidad es constante en el tiempo se dice que la corriente es continua; en caso contrario, se llama variable. Si no se produce almacenamiento ni disminucin de carga en ningn punto del conductor, la corriente es estacionaria.Se mide con un galvanmetro que, calibrado en amperios, se llama ampermetro y en el circuito se coloca en serie con el conductor cuya intensidad se desea medir. El valorI de la intensidad instantnea ser:

Si la intensidad permanece constante, en cuyo caso se denota Im, utilizando incrementos finitos de tiempo se puede definir como:

Si la intensidad es variable la frmula anterior da el valor medio de la intensidad en el intervalo de tiempo considerado.Segn la ley de Ohm, la intensidad de la corriente es igual al voltaje dividido por la resistencia que oponen los cuerpos:

Haciendo referencia a la potencia, la intensidad equivale a la raz cuadrada de la potencia dividida por la resistencia. En un circuito que contenga varios generadores y receptores, la intensidad es igual a:

donde Se es el sumatorio de las fuerzas electromotrices del circuito, Se' es la suma de todas la fuerzas contraelectromotrices, SR es la resistencia equivalente del circuito, Sr es la suma de las resistencias internas de los generadores y Sr' es el sumatorio de las resistencias internas de los receptores.Intensidad de corriente en un elemento de volumen: donde encontramos n como el nmero de cargas portadoras por unidad de volumen; q refirindose a la carga del portador; V la velocidad del portador y finalmente A como el rea de la seccin del conductor.Corriente Continua.La corriente continua (CC en espaol, en ingls DC, de Direct Current) es el flujo continuo de electrones a travs de un conductor entre dos puntos de distinto potencial. A diferencia de la corriente alterna (CA en espaol, AC en ingls), en la corriente continua las cargas elctricas circulan siempre en la misma direccin (es decir, los terminales de mayor y de menor potencial son siempre los mismos). Aunque comnmente se identifica la corriente contina con la corriente constante (por ejemplo la suministrada por una batera), es continua toda corriente que mantenga siempre la misma polaridad.

Corriente AlternaSe denomina corriente alterna (abreviada CA en espaol y AC en ingls, de Altern Current) a la corriente elctrica en la que la magnitud y direccin varan cclicamente. La forma de onda de la corriente alterna ms comnmente utilizada es la de una onda sinoidal (figura 1), puesto que se consigue una transmisin ms eficiente de la energa. Sin embargo, en ciertas aplicaciones se utilizan otras formas de onda peridicas, tales como la triangular o la cuadrada.

Utilizada genricamente, la CA se refiere a la forma en la cual la electricidad llega a los hogares y a las empresas. Sin embargo, las seales de audio y de radio transmitidas por los cables elctricos, son tambin ejemplos de corriente alterna. En estos usos, el fin ms importante suele ser la transmisin y recuperacin de la informacin codificada (o modulada) sobre la seal de la CA.

CIRCUITO ELCTRICOPARTES GENERADOR: Transforma cualquier tipo de energa enenerga elctrica. RECEPTOR: Transforma energa elctrica en cualquier tipo de energa. LNEA: Transporta la corriente elctrica.

Elcircuito elctricoes el recorrido preestablecido por por el que se desplazan las cargas elctricas.

Las cargas elctrica que constituyen una corriente elctrica pasan de un punto que tiene mayor potencial elctrico a otro que tiene un potencial inferior. Para mantener permanentemente esa diferencia de potencial, llamada tambinvoltajeotensinentre los extremos de unconductor, se necesita un dispositivo llamadogenerador(pilas, bateras, dinamos, alternadores...) que tome las cargas que llegan a un extremo y las impulse hasta el otro. El flujo de cargas elctricas por un conductor constituye una corriente elctrica.PILAS Y BATERASLas pilas y las bateras son un tipo de generadores que se utilizan como fuentes de electricidad.Las bateras, por medio de una reaccin qumica producen, en su terminal negativo, una gran cantidad de electrones (que tienen carga negativa) y en su terminal positivo se produce una gran ausencia de electrones (lo que causa que este terminal sea de carga positiva).Ahora si esta batera alimenta un circuito cualquiera, har que por ste circule una corriente de electrones que saldrn del terminal negativo de la batera, (debido a que stos se repelen entre si y repelen tambin a los electrones libres que hay en el conductor de cobre), y se dirijan al terminal positivo donde hay un carencia de electrones, pasando a travs del circuito al que est conectado. De esta manera se produce la corriente elctrica.