Magnitudes fundamentais

De Manuais Informática - IES San Clemente.
Ir a la navegación Ir a la búsqueda

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.
Electricidad05.png
Na imaxe seguinte vemos un circuíto no que se emprega un amperímetro para a medida da intensidade que o percorre.
Electricidad06.png
A continuación enuméranse algúns efectos da corrente eléctrica, ao paso polo corpo, dependendo do valor da intensidade:
  1. Valores de corrente de entre 1 e 3 mA, non se aprecia o paso da corrente. Estamos no "limiar de sensación".
  2. 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.
  3. 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).
  4. Valores de corrente de entre 25 e 30 mA, a tetanización afecta aos músculos do tórax provocando a asfixia.
  5. 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:
Electricidad07.png
Na seguinte imaxe vemos os valores medios da resistencia entre distintos puntos do corpo humano:
Resistencia Cuerpo Humano.JPG

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.


Aprende.png
Moi importante

A lei de Ohm relaciona as tres magnitudes fundamentais da electricidade: V = I x R

Electricidad08.png


Aprende.png
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  


Aprende.png
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.


Aprende.png
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

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.


Aprende.png
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.

Electricidad09.png


-- Volver