Magnetismo y Electricidad Ω

Hay una serie de aparatos eléctricos que funcionan gracias a la producción de energía electromagnética a partir de movimiento. Lo que ocurre es que, al producirse un campo magnético entre dos imanes y atravesarlo una corriente eléctrica, entre los imanes las corrientes se juntan formando una corriente electromagnética.

Algunos elementos que funcionan así son:

• Dinamo: hace que la interferencia del campo magnético que producimos moviendo la manivela mueva los electrones y se produzca una corriente continua.

• Alternador: convierte el movimiento en una corriente alterna muy grande.

La corriente que viene y va Ω

Esta es la corriente alterna, en la cual la circulación de los electrones cambia de sentido debido a la alternancia de la polarización. De esta manera, conseguimos que los electrones vayan y vengan. La ventaja que tiene es que no se pierde tanta electricidad como con la corriente continua porque el recorrido que realiza es menor. Como consecuencia, tiene más potencia. 

El electrón, al conectarlo con el polo positivo, es atraído hasta que alcanza un valor máximo de velocidad. En ese momento, se invierte el polo, el electrón se frena y acelera de nuevo hacía el sentido opuesto.

El problema de esto es que, al variar de un valor máximo a uno mínimo, pasa por el cero, y algunos aparatos electrónicos no pueden funcionar si les enchufamos en una corriente alterna, puesto que estarían constantemente apagándose y encendiéndose. Por ejemplo, los componentes electrónicos tipo móviles u ordenadores. Lo que se hace entonces es transformar la corriente alterna en continua mediante el uso de los transformadores, que van almacenando la corriente alterna que les llega. Lo que si que es cierto es que, cuanto mayor sea la frecuencia de las ondas eléctricas, menor notaremos los ceros (los momentos de "apagón").

La corriente alterna se usa sobre todo en distribución de la propia electricidad, puesto que es mucho más cómoda y no necesita potenciadores.

Asociaciones Ω

Como dije hace unas entradas, para determinar la resistencia que necesitamos para un determinado voltaje y una determinada densidad, usamos la Ley de Ohm. De esta manera, determinamos sin problema en un circuito sencillo el valor de la resistencia. Pero las resistencias se pueden asociar y formar resistencias más grandes. Estas asociaciones de resistencias (también llamadas impedancias) pueden ser de tres tipos:

• En serie, tal que así:

La fórmula matemática para calcularla la resistencia equivalente a todos las resistencias del circuito en serie es: Req = R1 + R2 + R3... 

• En paralelo son de esta manera:

La fórmula para calcularla es: 1/Req = 1/R1 + 1/R2... 

• Por último tenemos las resistencias que mezclan tanto sucesiones en serie como en paralelo:

Para calcular el valor total de todo el conjunto de las resistencias convertimos la resistencia en paralelo en su equivalente y después, cuando nos quedemos con una gran resistencia en serie, calculamos su equivalente.

Electricidad sobre el papel Ω

Cuando dibujamos el plano de una vivienda, por ejemplo, trazamos sobre el papel todas las partes de la casa: la estructura, las tuberías... y por supuesto, el entramado eléctrico. En el caso de cualquier máquina, también necesitamos representar en sus planos los circuitos y sus distintos componentes, representados por estos símbolos:

• Pila: proporciona la corriente eléctrica.

• Batería: proporciona la corriente eléctrica y se puede recargar.

• Resistencias: reducen el voltaje y producen calor.

• Bombilla: reduce el voltaje y produce luz y calor. Al pasar la electricidad por la bombilla, emite luz.

• Timbre: reduce el voltaje y produce sonido. Es un elemento que al pasar la electricidad, vibra.

• Interruptor: abre o cierra el circuito.

• Conmutador: dirige la electricidad por varios caminos.

• Diodo: hace que la electricidad circule por un único sentido.

• Led: solo permite que la electricidad circule en un sentido y emite luz, pero a diferencia de las bombillas convencionales, consume mucha menos electricidad.

• Fusible: permite el paso de la corriente eléctrica hasta que ésta alcanza un valor máximo. Cuando esto ocurre, se calienta tanto que se funde y abre el circuito.

• Motor: transforma la electricidad en movimiento.

• Transistor: permite amplificar una señal débil.

• Resistencia variable o potenciómetro: elemento del circuito que puede variar su valor resistivo.

• Relé: mediante un electroimán, abre y cierra un circuito.

• Pulsador: funciona como un interruptor, pero dejar de funcionar cuando no se ejerce una presión sobre él, abriendo el circuito.

MISURE Ω

La electricidad se mide en diferentes unidades dependiendo de la propiedad de la electricidad de la que hablemos:

• Voltaje: mide en VOLTIOS (V) la "velocidad" o, mejor dicho, energía que llevan los electrones. Cuanto más voltaje tenga la corriente eléctrica, mayor es su garantía a la hora de atravesar los obstáculos del circuito. Para aumentar el voltaje de los electrones, se coloca en el circuito una enorme cantidad de electrones en uno de los extremos y otra mucho más pequeña en el otro, de manera que los electrones sientan más atracción por el lado menos cargado negativamente (diferencia de carga entre dos puntos del circuito). Esta es la función que realizan las pilas, las baterías... 

• Intensidad: se mide en AMPERIOS (A) la cantidad de electrones por unidad de tiempo. A medida que la intensidad aumenta, los electrones de la corriente eléctrica se obstruyen y se frenan. La intensidad, en su totalidad, no varía. Además 1A = 6,25 trillones de electrones por cada segundo.

• Resistencia: mide en OHMIOS (Ω) los "obstáculos" que la corriente eléctrica se encuentra por el camino. Las resistencias frenan o reducen el voltaje, de manera que están hechas de materiales no tan conductores. Para determinar los ohmios de una resistencia, se emplea la Ley de Ohms. Para hacerlo, relaciona el voltaje y la intensidad de la siguiente manera:

En la ley de Ohms, la intensidad y la resistencia son directamente proporcionales y la intensidad inversamente proporcional. De esta manera, si el voltaje es muy grande, la intensidad será pequeña y la resistencia será muy resistente.

Introducción a la Electricidad Ω

La electricidad nos acompaña a diario en prácticamente todo lo que hacemos. Pero, ¿qué es lo que nos permite encender una bombilla o cargar un móvil? La respuesta está en lo más elemental: los átomos.

Los átomos están compuestos por un núcleo formado por neutrones y protones y una serie de capas externas que lo orbitan formadas por electrones. Los átomos tratan de conseguir ocho electrones en su última capa, de manera que tienen que enlazarse con otros átomos. Existen distintos tipos de enlaces entre átomos, pero el que permite la conductividad eléctrica es el enlace metálico, mediante una nube de electrones que se mueven entre los protones estáticos.

La clara definición de electricidad, por tanto, es la de electrones circulando.

CUANDO SE DAN ESTAS DOS CIRCUNSTANCIAS, SE PRODUCE UNA CORRIENTE ELÉCTRICA.

La electricidad, entonces, no es algo que produzcamos los seres humanos, si no un efecto de la naturaleza. Por tanto, encontramos manifestaciones de la electricidad en ella, como por ejemplo con los rayos que pasan a la Tierra cuando la diferencia de carga es muy grande.

QCAD

Como ya expliqué en una de las primeras entradas del blog, la informática está presente durante todo el desarrollo del producto tecnológico. Una de las facilitaciones que nos ofrece es la del dibujo técnico ya que, mediante programas como el QCAD, podemos dibujar con precisión y rápidamente los planos de edificios u objetos. 

A pesar de que este tipo de programas nos faciliten la tarea del dibujo, no podemos usarlos sin los conocimientos técnicos que implican; en otras palabras: necesitamos conocer lo que ocurriría si lleváramos nuestro diseño a la vida real y si es factible o no. Si no, podríamos acabar con un edificio  derrumbándose durante una tormenta o algo parecido.

El QCAD, programa con el que hemos estado trabajando, es sencillo de usar. Ahora explicaré algunas de sus funciones principales.

1. Las capas, que sirven para poder dibujar distintos elementos donde se colocan los diferentes planos (tuberías, eléctrica...). Lo primero que debemos hacer al empezar el dibujo es crear las capas y configurarlas.
2. El dibujo se realiza en un cuadrante en el que se diferencian el eje Y y el eje X. Por tanto, en el QCAD, trabajamos por coordenadas. Así es lo más exacto posible. El dibujo se realiza a partir de segmentos que se van colocando según sus coordenadas.
3. A la izquierda encontramos los diferentes tipos de segmentos que podemos utilizar (paralelas, perpendiculares...) o distintas formas (círculos, cuadrados...). También hay otras herramientas, como el texto.
4. En la parte superior tenemos otras funciones que nos permiten guardar, retroceder, recortar, imprimir y demás.

Aquí os dejo algunos dibujos y planos hechos mediante programas informáticos de dibujo: