Principios Básicos de la
Electricidad
CONCEPTOS Y LEYES
FUNDAMENTALES DE LA
ELECTRICIDAD
Esquema conceptual
Conceptos y leyes fundamentales de la Electricidad
MATERIA
ATOMOS
NEUTRONES
ELECTRONES
PROTONES
Electrostática
Electrodinámica
Ley de COULUMB
Ley de OHM
Estructura de la Materia
Molécula: partícula más pequeña que
mantiene su naturaleza original.
Átomo: elementos químicos o cuerpos simples
en lo que podemos dividir a las moléculas.
• El átomo desde el punto de vista
eléctrico es un núcleo ( protones y
neutrones) rodeado de una nube de
partículas (electrones) que giran
alrededor del núcleo a 2.000 km/s
El átomo
Masa
1 protón = 1837 electrones
• La carga eléctrica es
una propiedad de los
electrones y protones:
– La carga de los
protones se considera
positiva (+) y la de los
electrones negativa(-)
Carga Eléctrica
• La fuerza de atracción
del núcleo sobre los
electrones de las
órbitas exteriores es
débil.
– Los de la última órbita
se denominan de
VALENCIA.
• Estos electrones son
los causantes de los
efectos eléctricos
Electrones de
Valencia
•ELECTRICIDAD
•Estática
Clases de
Electricidad
•Dinámica
•Corriente Alterna
•(AC)
•Corriente Continua
•(CD)
• Electricidad estática:
– Aquella que no se mueve respecto
a la sustancia determinada.
– Al frotar VIDRIO (+) con un
PAÑO DE SEDA(-), ambos se
quedan CARGADOS
ELECTRICAMENTE.
– Permanecerá constante hasta que
los pongamos en contacto con un
CONDUCTOR.
Electricidad
Estática
Electricidad Estática:
electrones libres
separados de sus
átomos que no se
mueven.
1culombio  6.25
Q = 1 Culombio = 6.25 1018 e- libres.
• Cuando un cuerpo
cargado se mueve hacia
conductor aislado,
aparece en la zona del
conductor más cercana
al cuerpo cargado, una
carga eléctrica que es
opuesta a la carga del
cuerpo cargado
inicialmente.
• Se le denomina
INDUCCIÓN
ELECTROSTÁTICA
Inducción
electrostática
• La fuerza de atracción o repulsión (F)
sobre dos cargas puntuales (Q1, Q2), es
directamente proporcional al producto de
ambas cargas e inversamente proporcional
al cuadrado de la distancia (d) entre
ambas.
• K= constante que depende del medio.
Ley de
Coulomb
Q1  Q2
FK
2
d
Campo eléctrico
• Para dos conductores de cargas opuestas, el
espacio que los rodea se encuentra sometido a la
influencia de ellos, denominandose CAMPO
ELÉCTRICO.
• Una carga positiva y libre (q) cerca
del conductor A (+) recorrerá una
trayectoria hasta el conductor B (-).
• A esta trayectoria se le denomina
LINEA DE FUERZA
Líneas
de Fuerza
• La trayectoria de la
línea de fuerza de la
carga q , es debido a
la acción de una
fuerza F tangente a
la trayectoria que
desplaza esta carga,
definiendose como
INTENSIDAD DE
CAMPO (E)
Intensidad de
campo eléctrico.
F  Newton 
E 

q  coulombio 
• Para trasladar una carga
desde un punto fuera del
campo a éste, el trabajo
a realizar para vencer las
fuerzas de repulsión
quedando almacenado
como Energía Potencial.
• “Potencial en un
punto” es el trabajo
necesario por carga
eléctrica para trasladarla
entre dos puntos.
Potencial
eléctrico
en un punto
T
Up 
q
• Tensión o
diferencia de
potencial al trabajo
de trasladar una
carga eléctrica
desde el punto de
referencia a cada
uno de los puntos a
y b.
Diferencial de
Potencial (V)
(Tb  Ta )
Julio
V  Va  Vb 

 Voltio(V )
q
Coulombio
Diferencial de Potencial:
analogía hidráulica
• Depósito de altura h:
– Si lo llenamos, habremos realizado un trabajo, qué
quedará almacenado en forma de Energía de Potencial.
– Si dos depósitos tienen distinta altura, la Diferencia de
Energía Potencial (V) estará en función de la
diferencia de alturas.
Electricidad Dinámica.
Corriente eléctrica.
• En una batería existe una diferencia de potencial entre los
bornes.
• Al unir los polos con un conductor y un consumidor, los
electrones libres del conductor empiezan a moverse.
• Hacia el polo positivo(+) y saliendo por el polo negativo
(-).
• Al flujo de electrones se le llama CORRIENTE
ELÉCTRICA.
Efectos de la corriente eléctrica.
• Generación de calor:
– Los faros, encendedor, luneta térmica, etc..
• Actividad química:
– Desarrollada en la batería cuando produce corriente
eléctrica.
• Acción magnética:
– Campos creados por distintas máquinas eléctricas
del automóvil: alternador, motor de arranque
• Cantidad de
corriente que pasa
por un conductor en
un determinado
tiempo. Se mide en
Amperios (A) y se
representa por la
letra (I).
q
I
t
coulombio
amperio 
segundo
Intensidad de
corriente
Resistencia Eléctrica (1)
• Aislantes:
– Materiales que no dejan pasar la corriente o la dejan
pasar muy dificilmente.
• Conductores:
– Materiales por los que puede circular la corriente
eléctrica con gran facilidad. Ej. Metálicos, Oro, Plata,
Cobre, etc.
• Semiconductores:
– En determinadas circunstancias pueden ser
conductores o no. Silicio y Germánio.
• Depende del material la
fluidez de los electrones.
• Resistencia (R):
Resistencia
Eléctrica (2)
– Dificultad con la que se
l
R 
mueve los electrones en
s
un material. Se mide en
Ohmios (Ω)
• φ = resistividad o resistencia específica
•
l = longitud del conductor
•
s = sección transversal del conductor
• En un circuito cerrado, la
intensidad que circula (I),
es directamente
proporcional a la tensión
aplicada (V), e
inversamente a la
resistencia (R) que
atraviesa.
V (V )
I ( A) 
R ( )
Ley de Ohm
• Potencia:
– el trabajo eléctrico
realizado y el tiempo
consumido en
realizarlo. Se mide en
WATIOS (W)
Energía y
Potencia eléctrica
T
P  V I
t
• Energía eléctrica:
– potencia desarrollada
en la unidad de tiempo.
Se mide en WATIOS
POR SEGUNDO
(W.s)
E  Pt
Generación de calor
(efecto Joule)
• La corriente eléctrica (intensidad) que
circula por un cable eléctrico, genera una
energía calorífica y se mide en CALORIAS
Q  0.24  T  0.24  R  I  t
2
En el próximo tema...
• Veremos los circuitos
básicos:
– Serie
– Paralelo
– Mixto
• Con la aplicación de la
LEY DE OHM y la
POTENCIA.