1. Energía eléctrica y
corriente eléctrica

2. 1. La corriente eléctrica
• Carga eléctrica
• Corriente eléctrica
• Efectos de la corriente eléctrica

3. La carga eléctrica
La materia está formada por átomos que
contienen:
• Electrones (carga negativa)
• Protones (carga positiva)
• Neutrones (sin carga)
Nº electrones = Nº protones => Carga neutra

4. Carga eléctrica
• Representación gráfica de dos átomos

5. Carga eléctrica
• Normalmente los cuerpos tienen carga neutra
Nº electrones = Nº protones => carga neutra
• Bajo ciertas circunstancias los cuerpos pierden
ese equilibrio
Nº electrones > Nº protones => carga negativa (-)
Nº electrones < Nº protones => carga positiva (+)

6. Carga eléctrica
• Cargas del mismo signo se repelen
• (+) <----> (+)
• (-) <-----> (-)
• (+) --><-- (-)
• (-) --><-- (+)
• Los electrones viajan de cuerpos carga (-) a
cuerpos con carga (+)

7. Carga eléctrica
• En las tormentas el rozamiento del aire con las
nubes hace adquieran carga negativa.

8. Descarga eléctrica
• El rayo es una descarga de electrones que va
de una nube a otra nube o a la tierra debido a
la diferencia de carga existente.

9. Corriente eléctrica
• Electricidad acumulada
– Cuerpo con carga eléctrica
• Electricidad en movimiento (corriente
eléctrica)
– Movimiento continuo de electrones entre cuerpos
con diferente carga eléctrica a través de un
conductor
• Descarga eléctrica
– Movimiento instantáneo de electrones.

10. Corriente eléctrica
• Botella de Leyden
– Es un ejemplo de acumulador de electricidad
(electricidad acumulada)

11. Corriente eléctrica
• Corriente eléctrica
– Movimiento continuo de electrones entre cuerpos con
diferente carga eléctrica a través de un conductor
– Para que haya una corriente eléctrica es necesario que
halla una diferencia de potencial (tensión eléctrica)
– Esta diferencia de potencial la genera en el ejemplo
anterior una pila
– Los electrones viajan del polo (-) carga negativa al
polo (+) carga positiva

12. Corriente eléctrica
• Ejemplo de corriente eléctrica

13. Efectos de la corriente eléctrica
• Efecto térmico
• Efecto luminoso
• Efecto magnético
• Efecto químico

14. Efectos de la corriente eléctrica
• Efecto térmico
– La corriente calienta los conductores por donde
circula: cocinas, radiadores,etc

15. Efectos de la corriente eléctrica
• Efecto luminoso
– Cuando un material se calienta lo suficiente suele
emitir luz : filamento de la lámpara incandescente.

16. Efectos de la corriente eléctrica
• Efecto magnético
– Toda corriente eléctrica crea un campo magnético
en los alrededores del conductor por el que pasa

17. Efectos de la corriente eléctrica
• Efecto magnético
– El campo magnético creado por la corriente
eléctrica hace que se desvíe la brújula

18. Efectos de la corriente eléctrica
• Efecto magnético :
– El electroimán es una arrollamiento de hilo conductor (por el que pasa una
corriente eléctrica) alrededor de un metal (que concentra el flujo mágnetico).
– El conjunto hace las veces de un imán

19. Efectos de la corriente eléctrica
• Efecto químico
– La corriente eléctrica descompone ciertas
sustancias llamadas electrolitos cuando pasa por
ellas.
– Este fenómeno se llama electrolisis

20. Efectos de la corriente eléctrica
• Electrolisis del agua
– El agua se descompone en sus dos componentes:
oxígeno e hidrógeno

21. Efectos de la corriente eléctrica
• Electrolisis del sulfato de cobre
– El cátodo (electrodo de la izquierda) se recubre de
cobre mediante el proceso de electrolisis.

22. 2. La producción eléctrica
• El generador eléctrico
• Distintas formas de producir electricidad
• Corriente continua y corriente alterna

23. El generador eléctrico
• Generador eléctrico
– Dispositivo que crea y mantiene la tensión
eléctrica necesaria para que se produzca y
mantenga una corriente eléctrica.
– Es similar a un circuito hidráulico

24. El generador eléctrico
• Similitudes circuito eléctrico e hidráulico
– Diferencia tensión pila  diferencia altura agua
– Bomba agua  pila
– Corriente eléctrica  corriente agua
– Turbina  bombilla

25. Distintas formas de producir
electricidad
• Mediante reacciones químicas (pilas)
• A partir del movimiento (alternador)
• A partir de la luz (células fotovoltaicas)
• Por fricción (generador electroestático)
• Mediante presión (piezoelectricidad)
• Por calentamiento (termopares)

26. Distintas formas de producir
electricidad
• Mediante reacciones químicas
– Es el caso de las pilas y baterías.
– Dos metales sumergidos en una disolución especial generan una
corriente eléctrica si se les une por un hilo conductor

27. Distintas formas de producir
electricidad
– La pila anterior se llama “pila de Daniell”
– Se construye con una lámina de cobre y otra de zinc
introducidas en una disolución acuosa de sulfato de cobre.
– Ambas láminas, llamadas electrodos, se unen mediante un
conductor electrónico (por ejemplo un hilo de cobre).
– Los átomos de zinc pierden electrones y pasan a la
disolución como iones positivos.
– Los iones positivos de cobre que están en la disolución
ganan electrones y se depositan como átomos de cobre
metálico sobre el electrodo de cobre.

28. Distintas formas de producir
electricidad
• A partir del movimiento
– Se basa en el fenómeno de la inducción magnética
que se verá después (dinamos y alternadores.)

29. Distintas formas de producir
electricidad
• A partir de la luz
– Algunos materiales desprenden electrones cuando
la luz incide sobre ellos (células fotovoltaicas).

30. Distintas formas de producir
electricidad
• Por fricción
– Al frotar ciertos materiales entre sí puede producirse una acumulación
de cargas en ellos (generadores electroestáticos).

31. Distintas formas de producir
electricidad
• Generador electroestático de Van Der Graff
– Aparato utilizado para generar voltajes elevados por
fricción
– Consiste en una esfera metálica hueca sobre una columna.
En su interior hay dos rodillos de materiales diferentes
unidos por una correa. El rodillo inferior gira mediante un
motor.
– El rodillo inferior se carga positivamente y las cargas
positivas suben por la correa.

32. Distintas formas de producir
electricidad
• Mediante presión
– Cuando se someten a presión (se estiran y se comprimen) ciertos
materiales (cristales de cuarzo), generan cargas eléctricas que pueden
producir chispas.
– Este fenómeno se llama piezoelectricidad (mecheros eléctricos)

33. Distintas formas de producir
electricidad
• Por calentamiento
– Dispositivos formados por la unión de dos metales
diferentes que al calentarse producen una tensión
eléctrica.

34. Corriente continua y corriente alterna
• Corriente continua
– Los electrones siempre se mueven en el mismo sentido.
– Las pilas, baterías y dinamos son generadores de corriente
continua.

35. Corriente continua y corriente alterna
• Corriente alterna
– Los electrones cambian periódicamente de sentido (forma de onda
senoidal de 20 ms de periodo y 220 v de amplitud).
– Los alternadores son generadores de corriente alterna.
– La electricidad de las casas es alterna

36. Conversores de corriente
• Conversores de corriente alterna a continua
– La corriente de nuestra casa es alterna pero la muchos de los apartos
eléctricos van funcionan con corriente continua (equipos de radio,
televisores, ordenadores, etc).
– Es necesario convertir la corriente alterna en corriente continua, esto
lo hace la fuente de alimentación que tienen dichos equipos
Fuente de alimentación de
un ordenador personal

37. Conversores de corriente
• Conversores de continua a corriente alterna
– En las casas también hay muchos aparatos que funcionan con corriente
alterna (lavadora, nevera, vitro-cerámica, etc)
– Hay sitios donde no existe suministro de corriente alterna (casa en medio del
campo)
– Una solución es un panel fotovoltaico, pero este genera corriente continua.
– Es necesario un aparato llamado inversor que convierte corriente continua en
alterna

38. 3. Máquinas eléctricas
• Electromagnetismo
• La inducción electromagnética
• Las máquinas eléctricas
• La dinamo
• El motor eléctrico

39. Electromagnetismo
• Las corrientes eléctricas crean campos
magnéticos
– Al pasar un una corriente eléctrica por un hilo conductor, la aguja de
una brújula situado cerca se mueve hasta quedar perpendicular al hilo
conductor.
– Una brújula es una aguja imantada que se alinéa con las líneas del
flujo magnético (el polo norte de la aguja es atraído por el polo sur del
imán que crea el campo magnético)

40. Electromagnetismo
• Las corrientes eléctricas crean campos
magnéticos
– La corriente eléctrica I que pasa por el hilo
conductor genera un campo magnético B

41. Electromagnetismo
• Las corrientes eléctricas crean campos
magnéticos
– Al pasar un una corriente eléctrica por un hilo conductor, la aguja de
una brújula situado cerca se mueve hasta quedar perpendicular al hilo
conductor.

42. Electromagnetismo
• Las corrientes eléctricas crean campos
magnéticos
– Un solenoide o electroimán es un dispositivo optimizado para crear
campo magnético a partir de una corriente eléctrica.

43. Electromagnetismo
• Los campos magnéticos crean corrientes
eléctricas.
– Para ello es necesario el movimiento relativo de un hilo conductor en
un campo magnético.
Aquí se mueve el campo magnético
(el imán) y el hilo conductor
está quieto

44. Electromagnetismo
• Los campos magnéticos crean corrientes
eléctricas.
– Para ello es necesario el movimiento relativo de un hilo en campo
magnético.
Aquí se mueve el campo magnético (el imán) y el hilo
conductor está quieto

45. La inducción electromagnética
• La inducción electromagnética.
– Es el fenómeno visto anteriormente:
• Las corrientes eléctricas crean campos magnéticos
(corriente eléctrica inducida)
• Los campos magnéticos crean corrientes eléctricas
(campo magnético inducido)
– La corriente inducida es una corriente alterna
(cambia de sentido periódicamente). El sentido
depende de por qué lado de la espira entre el flujo
magnético

46. Las máquinas eléctricas
• El alternador.
• La dinamo
• El motor eléctrico

47. Las máquinas eléctricas
• El alternador
– Es una máquina que produce corriente eléctrica alterna
basándose en el fenómeno de inducción electromagnética.
Cada vez que la espira da
media vuelta, la corriente
inducida cambia de sentido

48. Las máquinas eléctricas
• La dinamo
– Es una máquina que produce corriente eléctrica continua basándose
en el fenómeno de inducción electromagnética.
– Es similar al alternador, sólo cambia las delgas, aquí solo hay una y
está divida en dos semicircunferencias.

49. Las máquinas eléctricas
• Alternador y dinamo
– Otra representación de ambas máquinas
Dinamo
Alternador

50. Las máquinas eléctricas
• Alternador y dinamo
– Funcionamiento del alternador (corriente alterna) y la dinamo
(corriente continua)

51. Las máquinas eléctricas
• Alternador y dinamo reales

52. Las máquinas eléctricas
• El motor eléctrico
– Es una máquina que transforma la energía eléctrica en
energía mecánica
– Se basa en el 3º) principio de la inducción
electromagnética que dice:

53. Las máquinas eléctricas
• El motor eléctrico
– Una espira de hilo conductor situada en un campo
magnético por tiende a colocarse perpendicular al campo
magnético cuando se hace pasar una corriente eléctrica
por ella.

54. Las máquinas eléctricas
• Motores eléctricos caseros

55. Las máquinas eléctricas
• Fabricación de un motor eléctrico

56. Las máquinas eléctricas
• Motores eléctricos reales

57. 4. Centrales eléctricas
• Centrales térmicas
• Cogeneración
• Centrales hidroeléctricas
• Centrales eólicas
• Centrales solares fotovoltaicas

58. 5. Producción y transporte de energía
eléctrica
• Demanda y producción de energía eléctrica
• Los tendidos eléctricos
• Instalaciones eléctricas de enlace
• La dinamo
• El motor eléctrico

59. 6. Efecto medioambiental de la
producción de energía eléctrica
• Efecto medioambiental de la producción de
energía eléctrica.
• Cómo ahorrar energía eléctrica
• La dinamo
• El motor eléctrico