Corriente Eléctrica, Cargas y Magnetismo: Fundamentos de Física

LA CORRIENTE ELÉCTRICA

¿Qué es la corriente eléctrica?

La **corriente eléctrica** consiste en un movimiento ordenado de **cargas eléctricas** por un material. Las cargas de una corriente eléctrica transportan **energía eléctrica**. La energía eléctrica puede transformarse en otras formas de energía, como la luz, el calor o el movimiento. Cuantas más cargas circulan por un material, mayor intensidad tiene la corriente.

Materiales conductores y aislantes

No todos los materiales conducen igual la electricidad. Hay dos tipos de materiales:

  • Los materiales que conducen bien la corriente eléctrica se llaman **conductores**. En ellos, las cargas eléctricas se pueden mover con facilidad. El cobre, la plata; en general, todos los metales son buenos conductores de la corriente eléctrica.
  • Los materiales que no conducen bien la corriente eléctrica se llaman **aislantes**. En ellos, las cargas eléctricas no pueden moverse. La madera, el plástico, la goma o el cristal son ejemplos de aislantes.

Los efectos de la corriente eléctrica

La corriente eléctrica produce diversos efectos:

  • **Efecto calorífico**: La corriente eléctrica circula por un cable, y este se calienta. Es lo que ocurre en un tostador o en una plancha.
  • **Efecto luminoso**: La corriente eléctrica puede producir luz, como sucede en una bombilla o en las pantallas de los televisores.
  • **Efecto sonoro**: La corriente eléctrica se transforma en sonido en los altavoces, como los de un televisor.
  • **Efecto magnético**: Un cable por el que circula corriente eléctrica se comporta como un imán. Por eso, el cable atrae o repele a otros imanes. Los **electroimanes** utilizan este efecto.
  • **Efecto mecánico**: En los motores eléctricos, la corriente eléctrica se aprovecha para producir un movimiento giratorio. Los motores tienen un imán y un trozo de cable conductor enrollado alrededor de un eje. Hay motores eléctricos en multitud de aparatos: ventiladores, exprimidores, taladradoras o diversos juguetes.

En resumen, la corriente eléctrica consiste en el movimiento ordenado de cargas eléctricas por un material conductor. La corriente eléctrica puede usarse para producir calor, luz, sonido o movimiento.


LAS CARGAS ELÉCTRICAS

Los objetos y las cargas eléctricas

Todos los fenómenos se producen debido a la existencia de **cargas eléctricas** en los cuerpos. También son responsables del funcionamiento de los aparatos electrónicos. Hay cargas eléctricas en todos los objetos, igual que en tu propio cuerpo o en las estrellas. Hay dos tipos de cargas eléctricas: **cargas positivas** y **cargas negativas**.

¿Cómo se cargan los cuerpos?

Todos los objetos que nos rodean tienen el mismo número de cargas positivas y negativas. Son eléctricamente neutros. Cuando un cuerpo pierde cargas negativas, se queda con más cargas positivas que negativas. Queda cargado positivamente. Cuando un cuerpo gana cargas negativas, se queda con más cargas negativas que positivas. Queda cargado negativamente.

Las fuerzas entre cargas eléctricas

Los cuerpos cargados ejercen fuerzas sobre otros cuerpos cargados. Son fuerzas a distancia que pueden ser de atracción o de repulsión:

  • Las cargas eléctricas del mismo tipo se repelen. Es decir, si dos objetos tienen carga positiva, tienden a separarse, igual que si dos objetos tienen carga negativa.
  • Las cargas de distinto tipo se atraen. Un objeto cargado negativamente y un objeto cargado positivamente se atraen.

Toda la materia contiene cargas eléctricas, que pueden ser positivas o negativas. Las cargas eléctricas pueden pasar de unos objetos a otros.

Los componentes de los circuitos eléctricos

Un **circuito eléctrico** está formado por varios elementos conectados entre sí por los que circula la corriente eléctrica. Los componentes principales son:

  • El **generador** produce la corriente eléctrica. Tiene dos polos o bornes. Por uno de ellos salen las cargas y por el otro entran.
  • Los **cables** transmiten la corriente eléctrica.
  • Las **bombillas**, los **motores eléctricos** transforman la corriente eléctrica que les llega en luz, movimiento, calor…
  • Los **interruptores** permiten controlar cuándo circula la corriente y cuándo no.

Los generadores

Tipos de generadores:

  • **Pilas**: Son los más sencillos. En ellas ocurren reacciones químicas que producen una corriente eléctrica.
  • **Baterías recargables**: Funcionan de manera parecida a las pilas; cuando se agotan, pueden recargarse.
  • **Células o paneles fotovoltaicos**: Aprovechan la luz y la transforman en corriente eléctrica.
  • **Alternadores y dinamos**: Producen la corriente eléctrica gracias al giro de un aparato.

La red eléctrica

Cuando un aparato se enchufa a la red y se pulsa el interruptor, la corriente eléctrica comienza a circular y hace que funcione el aparato. En un enchufe de la pared hay dos agujeros. Por uno de los agujeros salen las cargas eléctricas y por el otro entran. El enchufe de la pared está conectado con la red eléctrica general.

Los circuitos eléctricos están formados por varios elementos conectados entre sí por los que circula la corriente eléctrica. Para que circule la corriente por un circuito, este debe estar cerrado.

LOS IMANES Y EL MAGNETISMO

Los imanes

Un **imán** es un objeto capaz de atraer objetos fabricados con hierro y otros metales. A la propiedad de atraer objetos se llama **magnetismo**. Hay minerales, como la magnetita, que son magnéticos. Con estos minerales se pueden fabricar imanes naturales. Casi todos los imanes que usamos son imanes artificiales. Los objetos metálicos que quedan pegados a un imán se comportan como imanes temporales.

Las fuerzas entre imanes

Todos los imanes tienen dos zonas que se llaman: **polo norte magnético** y **polo sur magnético**. Cuando acercamos dos imanes, se pueden atraer o se pueden repeler:

  • Por los polos diferentes, los imanes se atraen.
  • Por los polos iguales, los imanes se repelen.

El magnetismo terrestre

La Tierra se comporta como un imán gigantesco. Los polos magnéticos de la Tierra están cerca del Polo Norte y del Polo Sur. Se emplea para orientarse mediante la brújula.

El electroimán

Un **electroimán** es un aparato que funciona como un imán cuando se conecta, y deja de hacerlo cuando se desconecta.

Los usos del magnetismo

El magnetismo tiene múltiples aplicaciones:

  • **Imanes**: Se usan en cierres de bolsos y puertas, en los altavoces, en los micrófonos, en los trenes de alta velocidad…
  • **Electroimanes**: Se emplean en los timbres o en las máquinas que sirven para separar objetos metálicos de otros residuos.
  • **Soportes magnéticos**: Son las cintas de casete o de videocámara, los discos duros de los ordenadores y las tarjetas de memoria de los teléfonos móviles o las cámaras digitales. Se emplean para almacenar información.
  • **Bandas magnéticas**: Son unas tiras de color negro que se usan en las tarjetas de crédito, en algunos carnes, en entradas de espectáculos… En ellas se almacena información.

En resumen, los imanes son objetos capaces de atraer algunos objetos metálicos. También pueden atraer o repeler a otros imanes. La Tierra actúa como un imán gigantesco.

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