Sistemas Eléctricos: Produción, Condutores e Magnitudes

1- Sistemas eléctricos: produción, distribución e utilización

O dispositivo que permite a transformación da enerxía mecánica en eléctrica é o xerador eléctrico. O xerador é unha máquina que transforma a enerxía mecánica en eléctrica.
As distintas fontes de enerxía máis importantes son: hidroeléctrica, térmica e nuclear. Sen embargo, as enerxías renovables van tomando máis importancia cada día, por exemplo, a eólica e a fotovoltaica.

2- Condutores, illantes e semiconductores

Materiais condutores

Son todos os materiais que na capa de valencia teñen poucos electróns, por exemplo, o cobre que só ten 1.
Os metais son bos condutores de electricidade porque necesitan pouca enerxía externa para que os electróns abandonen a capa de valencia e así queden libres para circular polo material.

• Ouro (Au)
• Prata (Ag)
• Cobre (Cu)
• Aluminio (Al)
• Ferro (Fe)

Materiais illantes

Son os elementos que teñen moitos electróns na capa de valencia.
Un material illante presenta unha gran oposición a que circulen os electróns.

• Aceite
• Vidro
• Porcelana
• Poliéster
• Cloruro de polivinilo (PVC)

Materiais semiconductores

Un semiconductor é un material con 4 electróns na capa de valencia. Este material necesita tanta enerxía para perder os electróns como para completar a capa con 8 electróns.
Teñen moita importancia no mundo da electrónica.

• Xermanio (Ge)
• Silicio (Si)

3- Magnitudes eléctricas

A) Diferenza de potencial

A diferenza de potencial é o traballo requirido para desprazar unha cantidade de carga entre dous puntos dun campo magnético.

B) Intensidade eléctrica

Chamamos intensidade eléctrica á cantidade de carga eléctrica que circula por un material nun segundo.
A intensidade eléctrica chámase normalmente corrente eléctrica. Mídese en amperios (A).
A corrente eléctrica é un fluxo de electróns que circulan entre dous puntos dun circuíto. O sentido real da corrente é o que vai do punto negativo ao punto positivo.

C) Tensión eléctrica

A tensión eléctrica ou voltaxe entre dous puntos dun circuíto é a enerxía necesaria para levar unha carga de 1 culombio entre dous puntos dun circuíto. A tensión eléctrica mídese en voltios (V).
A tensión entre dous puntos pode clasificarse en:

• a) tensión continua
• b) tensión alterna, que o seu valor varía co tempo. Dise que ten polaridade.

D) Resistencia eléctrica

A resistencia eléctrica é a oposición que ten un corpo ao paso da corrente eléctrica.
A resistencia dun material ao paso da corrente eléctrica vén dada pola expresión:

• A resistencia eléctrica dun condutor é directamente proporcional á súa lonxitude.
• A resistencia eléctrica dun condutor é inversamente proporcional á súa sección.

A resistividade dun material é a resistencia característica que presenta un condutor de 1 mm² de sección e 1 m de lonxitude a unha temperatura dada.

E) Potencia eléctrica

Definimos a potencia (P) como o traballo realizado na unidade de tempo.

4- Lei de Ohm

George Ohm, de forma experimental, descubriu a relación entre as magnitudes. Esta lei di:
A corrente que circula por un condutor (I) é proporcional á tensión entre os seus extremos.
A tensión (V) é inversamente proporcional á resistencia que ten ese condutor.

5- Efecto Joule

A lei de Joule di:
Que a enerxía calorífica orixinada nun condutor polo que circula unha corrente é proporcional ao produto da resistencia do condutor polo cadrado da corrente e polo tempo en que circula.