Magnitudes fundamentais
Intensidade de corrente
Cantidade de electróns que circulan por un elemento eléctrico na unidade de tempo.
A unidade de intensidade de corrente eléctrica é o amperio (A). Como é unha unidade relativamente grande, utilízanse os submúltiplos:
- 1 mA = 10-3 A, 1 μA = 10-6 A, 1 nA = 10-9 A
O aparato eléctrico que mide a intensidade de corrente é o amperímetro.
- Na seguinte imaxe vemos un polímetro que, como o seu nome indica, é un dispositivo que se emprega para medir múltiples parámetros, entre eles a intensidade que percorre un circuíto eléctrico.
- Na imaxe seguinte vemos un circuíto no que se emprega un amperímetro para a medida da intensidade que o percorre.
- A continuación enuméranse algúns efectos da corrente eléctrica, ao paso polo corpo, dependendo do valor da intensidade:
- Valores de corrente de entre 1 e 3 mA, non se aprecia o paso da corrente. Estamos no "limiar de sensación".
- Valores de corrente de entre 3 e 10 mA, aparece un formigo desagradable, pero pódese soltar o condutor sen problemas pois non se perde o control dos músculos.
- Valores de corrente de entre 10 e 25 mA, o paso da corrente provoca contracción muscular en mans e brazos, prodúcese dor pero sen perda de control muscular, poden aparecer queimaduras e tetanización muscular (contraccións repetidas dos músculos).
- Valores de corrente de entre 25 e 30 mA, a tetanización afecta aos músculos do tórax provocando a asfixia.
- Valores de corrente maiores de 30 mA, con maior ou menor tempo de contacto, aparece a fibrilación cardíaca (ritmo cardíaco rápido e irregular) que é mortal.
Resistencia eléctrica
Oposición que ofrece un corpo a ser atravesado pola corrente eléctrica.
A resistencia dun condutor exprésase: R = ρ * l / S [Ω]
- ρ = Resistividade do material (Ω·mm² / m)
- l = lonxitude do condutor (m)
- S = sección do condutor (mm²)
A resistencia eléctrica mídese en ohmios (Ω ). Con frecuencia utilízanse os múltiplos :
- 1 MΩ = 106 Ω,1 kΩ =103 Ω
O aparato eléctrico que mide resistencia eléctrica é o óhmetro.
Os materiais, segundo a resistencia que ofrecen ao paso da corrente, clasifícanse en illantes, semicondutores, condutores e supercondutores.
- Na seguinte imaxe vemos os códigos de cores das resistencias fixas:
- Na seguinte imaxe vemos os valores medios da resistencia entre distintos puntos do corpo humano:
Tensión ou diferencia de potencial
Representa a enerxía que teñen os electróns. A tensión sempre se mide con relación a outro punto do circuíto.
A tensión mídese en voltios (V), utilízanse os múltiplos e submúltiplos:
- 1 kV = 103 V, 1 mV = 10-3 V,1 μV = 10-6 V.
As Tensións en Correntes Alternas estandarizadas son as que vemos na seguinte táboa:
Denominación | Rangos de voltaxes (Voltios) |
---|---|
Moi baixa tensión | Ata 50 V |
Baixa tensión | Entre 50 e 1000 V |
Media tensión | Entre 1000 e 33000 V |
Alta tensión | Por encima dos 33000 |
O instrumento de medida de tensión denomínase voltímetro.
- Nota: Xenericamente coñécese como corrente continua (CC) a que, ademais de circular no mesmo sentido, mantén o mesmo valor.
Moi importante
A lei de Ohm relaciona as tres magnitudes fundamentais da electricidade: V = I x R
Tensións de seguridade:
En xeral, as tensións de seguridade aceptadas son de 24V tanto para corrente continua como para corrente alternade 50Hz - Fonte - .
Potencia eléctrica
- A potencia é a rapidez coa que se executa un traballo.
- A unidade de potencia eléctrica é o vatio (W).
- O cálculo da potencia realízase coa seguinte ecuación:
- W = V * I
- Utilízanse os múltiplos e submúltiplos:
- 1 MW = 106 W
- 1 kW= 103 W
- 1 mW= 10-3 W
- O aparato de medida de potencia eléctrica é o vatímetro.
Enerxía eléctrica
- A enerxía total consumida por un receptor eléctrico é:
- E = P · t
- Temos dúas unidades distintas:
- Xulio = Vatio * Segundo
- As compañías eléctricas facturan o recibo mensual polo consumo total da enerxía, tomando como unidade o kWh = kW * Hora.
- Exemplo: Para un equipo que está sempre aceso (24 horas, 365 días), o gasto anual é (considerando 0.16 euros/kWh):
150W | 200W | 250W | 300W | 400W | 500W | |
---|---|---|---|---|---|---|
€ | 210,24 | 280,32 | 350,40 | 420,48 | 560,64 | 700,80 |
Nota
Aínda que a Fonte de Alimentación dun equipo sexa de 700 W, non quere dicir que o seu consumo sexa dese valor. Ese dato indica a máxima potencia que pode subministrar a Fonte aos compoñentes do equipo.
Importa a intensidade e o tempo!!!
Podemos ver uns exemplos de intensidades e tempos que provocan fibrilación ventricular:
- 15 mA en 2 min
- 20 mA en 1 min
- 30 mA en 35 s
- 100 mA en 3 s
- 500 mA en 110 ms
- 1A en 30 ms
- 15 mA en 2 min
- 20 mA en 1 min
- 30 mA en 35 s
- 100 mA en 3 s
- 500 mA en 110 ms
- 1A en 30 ms
O Efecto Joule
- Os corpos condutores que posúen natureza resistiva quéntanse cando son atravesados por unha corrente eléctrica. Este fenómeno denomínase "Efecto Joule".
- O físico P. James Joule estudou a relación que existe entre a enerxía e a súa transformación en calor. Experimentando cun calorímetro chegou á conclusión de que a enerxía de 1 xulio é equivalente a 0,24 calorías:
- Q = 0,24 · E
- - Q: Calor en calorías.
- - E: Enerxía en xulios.
- Q = 0,24 · E
Definición de caloría:
Defínese caloría como a cantidade de enerxía calorífica necesaria para elevar un grao celsius a temperatura dun gramo de auga pura, dende 14,5 °C a 15,5 °C, a una presión normal de unha atmosfera.
-- Volver