ELECTRICIDAD
Dr. Carlos Morales A.Cardiólogo Pediatra
UPCP – Hospital Coquimbo
ELECTRICIDAD
• Propiedad de la naturaleza
• Reflejo macroscópico del mundo microscópico
• NIVEL:
ELECTRICIDAD
• Propiedad de la naturaleza
• Reflejo macroscópico del mundo microscópico
• NIVEL: Atómico– Núcleo
• Protones • Neutrones
– Corteza• Electrones
ELECTRICIDAD
Átomo de helio Átomo de cobre
UN ELECTRÓN MÁS LIBRE
ELECTROSTÁTICA
Electricidad = “elektron” = ámbarConfiguración molecular susceptible de “entregar” electrones
ELECTROSTÁTICA
Campo Eléctrico:Cuerpos cargadosMedio aislante (vacío)
LEY DE COULOMBDescribe un campo eléctrico.CAMPO: Espacio dotado de propiedades medibles (Ej: una
fuerza).CAMPO ELECTRICO: Espacio donde se siente (mide) la
acción de una fuerza.
LEY DE COULOMBFuerza es proporcional al producto de las cargas dividido entre el cuadrado de la distancia que las separa. La constante de proporcionalidad K depende del medio que rodea a las cargas.
APLICACIÓN FUNDAMENTAL: Calcular la intensidad de campo (E) que se aplica a una carga en el campo de otra
ELECTRODINAMICA
Cuando se emplea como soporte un material conductor de la corriente eléctrica (cobre), los electrones pueden desplazarse.
Lo único necesario es un “fuerza electromotriz” dada por un cuerpo con carga eléctrica (ámbar, pila eléctrica).
ELECTRODINAMICACorriente eléctrica es la circulación de cargas o electrones a través de un circuito eléctrico cerrado, que se mueven siempre del polo negativo al polo positivo de la fuente de fuerza electromotriz (FEM).
1. Fuente de fuerza electromotriz (FEM).2. Conductor. 3. Carga o resistencia conectada al
circuito.
ELECTRODINAMICA
La intensidad del flujo de los electrones de una corriente eléctrica que circula por un circuito cerrado depende fundamentalmente de la tensión o voltaje (V) que se aplique y de la resistencia (R) en ohm que ofrezca al paso de esa corriente la carga o consumidor conectado al circuito
INTENSIDAD DE CORRIENTE ELECTRICA
El tubo del depósito "A", al tener un diámetro reducido, ofrece más resistencia a la salida del líquido que el tubo del tanque "B", que tiene mayor diámetro.
Por tanto, el caudal o cantidad. de agua que sale por el tubo "B" será mayor que la que sale por el tubo "A".
ELECTRODINAMICA
Equivale una carga eléctrica de un coulomb por segundo ( 1C/seg ) circulando por un circuito eléctrico.
Son 6 300 000 000 000 000 000 = ( 6,3 · 1018 ) (seis mil trescientos billones) de electrones por segundo fluyendo por el conductor de dicho circuito.
MEDIDA DE INTENSIDAD: AMPERE
Por tanto, la intensidad (I) de una corriente eléctrica equivale a la cantidad de carga eléctrica ( Q o E ) en coulomb que fluye por un circuito cerrado en una unidad de tiempo. Este cálculo es posible gracias a la ley de Ohm, que relaciona los conceptos de intensidad , resistencia y potencia.
ELECTRODINAMICA
LEY DE OHM
El flujo de corriente en ampere (I) que circula por un circuito eléctrico cerrado, es directamente proporcional a la tensión o voltaje aplicado (E), e inversamente proporcional a la resistencia en ohm (R) de la carga que tiene conectada.
ELECTRODINAMICA
RESISTENCIA ELECTRICA Oposición que encuentra la corriente al pasar por un circuito eléctrico cerrado, atenuando o frenando el libre flujo de circulación de los electrones.
Dependerá de l tipo de material ( ) , de la longitud (l) y del área transeccional (s).
ELECTRODINAMICA
Se denomina fuerza electromotriz (FEM) a la energía proveniente de cualquier fuente, medio o dispositivo que suministre corriente eléctrica
FUERZA ELECTROMOTRIZ (FEM)
Para ello se necesita de una diferencia de potencial entre dos puntos o polos (uno negativo y el otro positivo) de dicha fuente, que sea capaz de bombear o impulsar las cargas eléctricas a través de un circuito cerrado.
Ejemplos: Pilas voltaicas, dínamos electromagnéticos, células fotoeléctricas, piezos eléctricos, etc.
ELECTRODINAMICA
CIRCUITO ELECTRICO
ELECTRODINAMICA
CONDENSADORES Dispositivo que almacena carga eléctrica. En su forma más sencilla, está formado por :
1. Dos placas metálicas (armaduras) : Superficie equipotencial2. Separadas por una lámina no conductora o dieléctrico.
Su capacidad la describe la fórmula:
MEMBRANAS BIOLÓGICAS(como circuitos RC)
ELECTROQUIMICA
• Reacción química en la cual:A. un reactante se oxida (cede elctrones), B. el otro se reduce (gana electrones).
REACCIONES REDOX
ELECTROQUIMICA
• Reacción química en la cual:A. un reactante se oxida (cede electrones), B. el otro se reduce (gana electrones).
REACCIONES REDOX
ELECTROQUIMICAPILA ELECTRICA O VOLTAICA
Sistema que aprovecha 2 reacciones REDOX para producir electricidad separando las sustancias que se oxidan/reducen (cationes) pero asegurando el flujo de electrones
ELECTROQUIMICAPOTENCIAL REDOX
Es un medida de la tendencia de la reacción de llevarse a cabo desde un estado de no equilibrio hacia el de equilibrio.
ΔG=-nFEcelda 2Ag++Cus → 2Ags+Cu2+
Se relaciona con la energía libre de la reacción. Corresponde a la diferencia entre los potenciales estándares de cada electrodo.
Ecelda = Ereducción - Eoxidación
Los que a su vez se han calculado en base al ELECTRODO ESTÁNDAR DE HIDRÓGENO. Semirreacción Potencial estándar de electrodo, V
S(s) + 2H+ + 2e- → H2S(g) +0.141
Cu2+(ac) + e- → Cu+
(ac) +0.153
Sn4+(ac) + 2e- → Sn2+
(ac) +0.154
HSO4-(ac) + 3H+
(ac) + 2e- → H2SO3(ac) + H2O(L) +0.170
POTENCIAL DE MEMBRANAS (como Pila electroquímica)