Ramón Guerrero Pérez - Electrotecnia. ENAE0108

La frecuencia eléctrica es una magnitud que mide el número de ciclos por segundo, es decir, la cantidad de oscilaciones de una señal alterna por unidad de tiempo. La unidad de medida de la frecuencia eléctrica es el hercio (Hz). Por ejemplo, cuando se dice que una señal alterna es de 50 Hz significa que oscila a razón de unas 50 veces cada segundo.

Al igual que la frecuencia eléctrica, el factor de potencia (FP) es una magnitud característica de la corriente alterna. Esta magnitud es un indicador de aprovechamiento de la energía eléctrica y su valor está comprendido entre 0 y 1 (0 significa un muy mal aprovechamiento eléctrico, mientras que 1 es excelente).

Recuerde

La unidad de la tensión es el voltio (V) y suele medirse con un dispositivo denominado voltímetro.

La impedancia expresa la oposición que ofrece un dispositivo cuando una corriente eléctrica pasa a través de él. Esta magnitud es muy útil para hacer cálculos resistivos de circuitos cuando existen otros elementos que no son resistencias, como pueden ser los condensadores y las bobinas. Se mide en Ω.

La admitancia simplemente es la inversa de la impedancia (Y=1/Z), por lo que expresa la facilidad del paso de la corriente (lo contrario que la impedancia). La unidad de medida es el Ω −1(inversa del ohmio).

La reactancia mide la resistencia que sufre la corriente alterna cuando pasa por un inductor (bobina) o capacitor (condensador). Cuando se refiere a una bobina se denomina como X L, mientras que para los condensadores se expresa como X C. Esta unidad también se mide en Ω, ya que la reactancia es equivalente a la impedancia únicamente en los elementos (reactivos) enunciados.

Esta magnitud es de tipo vectorial (tiene un valor, dirección y sentido) y generalmente se suele definir como la corriente media por unidad de área (sección trasversal) que existe en un conductor. Se suele medir en A/m 2, pero es habitual expresarla en A/mm 2debido al tamaño de la mayoría de los conductores eléctricos.

Recuerde

La frecuencia eléctrica es una magnitud que mide el número de ciclos por segundo.

El fenómeno cuyo origen está en las cargas eléctricas, dando lugar a energía, se denomina electricidad.

La carga eléctrica depende de la pérdida o ganancia de electrones, por lo que un cuerpo estará cargado negativamente si posee un exceso de electrones y, positivamente, en caso contrario.

Existen dos tipos de corriente eléctrica: la corriente continua (generada por objetos de pequeño voltaje, como por ejemplo las pilas) y la corriente alterna (es la corriente que llega a los hogares e industrias).

Existen una serie de magnitudes eléctricas como: energía, potencia, tensión, intensidad, frecuencia, factor de potencia, impedancia, resistencia, reactancia, etc., que es importante tener claras para entender mejor la naturaleza de la electricidad.

Ejercicios de repaso y autoevaluación

1. Cuando un cuerpo está cargado positivamente significa...

1 ... que ha ganado protones y electrones.

2 ... que ha perdido electrones.

3 ... que ha perdido protones y ha ganado electrones.

4 ... que ha ganado protones y ha perdido electrones.

2. Complete la frase:

Los neutrones son partículas sin ________ alojadas en el __________ del átomo.

3. La luz de una linterna está producida por...

1 ... corriente alterna.

2 ... corriente continua.

3 ... baterías de corriente alterna.

4 Las opciones a y c son correctas.

4. Si una señal de corriente alterna posee una frecuencia de 50 Hz, eso significa...

1 ... que, como máximo, su intensidad será de 50 A.

2 ... que la señal puede oscilar 50 veces por minuto.

3 ... que el 50 % de la energía aportada se transforma en calor.

4 ... que su magnitud y sentido oscila unas 50 veces al segundo.

5. Señale si las siguientes oraciones son verdaderas o falsas.

1 La intensidad es una magnitud eléctrica que indica la cantidad de átomos por unidad de tiempo que fluyen por un conductor.VerdaderoFalso

2 Un FP de 0,9 indica que se aprovecha un 90 % de la energía suministrada.VerdaderoFalso

3 La fuerza con la que se repelen dos cargas positivas depende, entre otras cosas, de la distancia a la que se encuentren.VerdaderoFalso

Capítulo 2

Magnetismo y electromagnetismo

Los primeros fenómenos magnéticos observados fueron relacionados con algunos minerales de hierro, como el imán (variedad de magnetita).

La aplicación pionera del magnetismo fue la fabricación de la brújula (aguja imantada). El hecho de que una brújula, situada en cualquier parte de la tierra, indique siempre hacia el Norte demuestra que la tierra es un enorme imán cuyos dos polos magnéticos se encuentran muy próximos a los polos geográficos, aunque no son coincidentes.

Aunque existe una relación muy estrecha entre la electricidad y el magnetismo, es importante tener en cuenta que ambas fuerzas son totalmente distintas. A continuación, se estudiarán los principios básicos que definen al magnetismo, así como a la rama de la física que estudia la relación entre los fenómenos eléctricos y magnéticos: el electromagnetismo.

El magnetismo tiene que ver con las fuerzas de atracción y repulsión que se dan lugar tanto en los imanes como en los materiales ferromagnéticos, mientras que el electromagnetismo estudia los fenómenos magnéticos originados por el paso de la corriente eléctrica.

Si se tomara un imán y se acercara a diferentes objetos metálicos, se comprobaría que no todos estos metales son atraídos por el imán. Únicamente, los que sean de hierro o acero (el cobalto y el níquel también tienen esta propiedad). A estos materiales se les denomina ferromagnéticos.

Magnetismo

El fenómeno del magnetismo fue conocido por los antiguos griegos hace ya más de 2000 años, donde observaron que ciertos materiales (imanes) eran capaces de atraer objetos pequeños de hierro.

Un imán es un objeto con campo magnético que posee dos partes diferenciadas llamadas polos: polo norte (N) o polo sur (S). Igual que las cargas eléctricas del mismo signo se repelen, si se acercaran dos imanes por un mismo polo se repelerían, mientras que se atraerían al aproximarse por los polos opuestos.

Existe una diferencia respecto a las cargas eléctricas, ya que los polos magnéticos no existen aislados, es decir, no se pueden dar de forma separada. Esto se traduce en que las líneas de campo magnético son siempre cerradas (del polo norte al polo sur).

Por ejemplo, si se partiera un imán justo por la línea que separa los polos N y S, no se obtendría un polo N y otro S de forma aislada, sino dos imanes más pequeños cada uno con sus respectivos polos.

Sabía que...