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ELECTROTECNIA
Prof.: Dr Manuel García Rentémgrente@yahoo.es
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Conferencia 1
Sumario:
� Introducción.
� Definición de Electrotecnia.
� Carácter Universal de la Mecánica.
� Importancia de la Electricidad.
� Breve Historia de Electricidad.� Clasificación de la Energía.
� Energía Convencional y no Convencional.
� Conceptos Previos.
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Electrotecnia se ocupa de las
Aplicaciones Prácticas de la
Electricidad en la Industria,en los Edificios, en Exteriores,
y otros.
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Breve Historia de la Electricidad
Resina Ambar
W. Gilbert(1544-1603)
Ch.A.Coulomb
(1736 ± 1806)B. Frank lin
( 1706 - 1790)
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A. Volta(1754-1827)
A. M. Ampère
(1775-1836)
J. Henry(1797-1878)
G. S. Ohm
(1789-1854)
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G. R . Kirchhoff
(1824-1887)
J. C. Maxwell
(1831-1879)
H. R . Hertz
(1857 - 1894)
M. Faraday
(1791-1867)
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N. Tesla
(1856-1943)
T. A. Edison
(1847-1931)
G. Marconi
(1874-1937)
J. C. F. Gauss
(1777-1855)
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Descubridores del Transistor
W. B. Shock ley
(1910-1989)J. Bardeen
(1908-1991)W. H. Brattain
(1902-1987)
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Computadora Digital
Ch. Babbage(1791-1871) Eniac (1946)
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Clasificación de la Energía:
� Energía Clase A o de Primer Tipo:
Eléctrica y Mecánica.
� Energía Clase B o de Segundo Tipo: .
Química.
� Energía Clase C o de Tercer Tipo: .
Térmica.
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Energías Renovables y noRenovables:
� Energías no Renovables (Hidrocarburos):
Petróleo
GasCarbón de Piedra
� Energía Renovables:
HidráulicaEólica
Carbón Vegetal
Solar, «
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Energías Síncronas y Asíncronas
Energías Asíncronas:
Son aquellas que por estar almacenadas, puedenutilizarse después en cualquier momento: energíade los hidrocarburos, el alcohol, la madera, etc.
Energías Síncronas:Son aquellas que tienen que utilizarse en momentoen que se producen: energías no convencionales, la
electricidad, etc.
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Conversión de Energías Síncronasen Asíncronas
La conversión de Energías
Síncronas: Energía Solar enAsíncronas: Hidrógeno, Alcohol,etc es de la mayor importancia,
porque así la podemos usar denoche, bajo caída de nieve, bajo
lluvia, etc cuando la necesitamos.
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Energías Alternativas
Energías Alternativas son aquellas querepresentan una opción a las actualesenergías que se utilizan; por ejemplo, en el presente día, son utilizadas ampliamente: el petróleo, el carbón, la energía nuclear, laenergía hidráulica, por tanto, puedenconsiderarse como Energías Alternativas:
la eólica, la solar, el gas, etc.
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Conceptos Previos
Estructura del Átomo
La estructura de un átomo se asemeja a unsistema planetario.
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El átomo esta formado por:
El núcleo que tiene la mayor parte de la masa.
Los electrones que giran alrededor con
extraordinaria velocidad.
núcleo
electrones
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Los electrones se mantienen en sus orbitasdebido a la fuerza de atracción que existe
entre éstos y el núcleo. Esta fuerza recibe elnombre de Fuerza Eléctrica. Esta fuerza esmuy grande y puede ser atractiva o
repulsiva.
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Fuerzas entre cargas
Cargas iguales
Fuerzas repulsivas
Cargas distintas
Fuerzas atractivas
++
_ _
_ +
A los cuerpos o partículas cargadas eléctricamente se lesdenomina cargas eléctricas. Cuando hay varias cargaseléctricas aparecen entre ellas f uerzas eléctricas.
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Tipos de cargas en un átomo
El electrón tiene una carga eléctricanegativa (-).
El núcleo está cargado positivamente (+),como son cargas opuestas existe una fuerza
de atracción que mantiene a los electronesen sus orbitas.
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El núcleo de un átomo esta constituido por:
El protón: es una partícula cargada positivamente.
El neutrón: es una partícula que no estacargada eléctricamente, tieneuna masa algo mayor que ladel protón, y su función en el
núcleo es contrarrestar lasreciprocas repulsioneseléctricas entre los protones.
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Relación entre electrones y protones:
El número de electrones que puede tener un átomova desde uno hasta mas de de un centenar, y será
siempre igual al numero de protones del núcleo, para que el átomo sea eléctricamente neutro.
En los átomos, los electrones se encuentran encapas. El número máximo de electrones por capa
está predeterminado; en la primera, son 2; en lasegunda, son 8; ... Al último electrón se le debenlas propiedades especificas de cada átomo.
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Ejemplos de átomos
H He Li
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Comportamiento de los electrones exteriores delátomo
Los electrones de la última capa son atraídos por el núcleo con menor fuerza que los de las capasinferiores, ya que la distancia es mayor, y ademásexiste un efecto de repulsión de los electrones delas capas inferiores.Los electrones de la ultima capa se pueden perder fácilmente, quedando el átomo con carga positiva.
La última capa de un átomo también puede admitir mayor número de electrones, quedando el átomocargado negativamente.
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De forma general:
Cuando un átomo no es neutro por defecto oexceso de electrones se convierte en una
carga eléctrica que se llama ión.
Cationes: iones positivos.
Aniones: iones negativos.
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Electrones de valencia:
Los electrones de la orbita más externa se conocen comoelectrones de valencia, a ellos se debe la capacidad delátomo de recombinarse y formar moléculas. En estas
moléculas se comparten uno o mas electrones de la últimacapa de cada átomo, estos electrones compartidosconstituyen el enlace de dicha molécula, que se llamaenlace covalente.
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MUCHAS GR ACIAS