Conceptos básicos de electricidad
Corriente eléctrica continua y alterna:
- Una corriente eléctrica es el movimiento continuo y ordenado de electrones a través de un conductor o del espacio. Los electrones circulan siempre en el mismo sentido y dirección a lo largo del conductor.
- En la corriente alterna la circulación de los electrones se produce alternativamente hacia delante y hacia atrás.
- La corriente continua siempre sufre pérdidas considerables de potencia a lo largo de su recorrido.
- La corriente alterna se puede transportar a largas distancias con cables de alta o de baja tensión sin que se produzcan pérdidas de potencia.
- La unidad de medida de la carga eléctrica es el culombio (C) que representa la carga de 6,28 x 1018 electrones (6,3 x 1018).
- Los materiales conductores son materiales cuyos electrones fluyen con facilidad
- Los materiales aislantes tienen una estructura que impide el movimiento de los electrones
- Por convención el movimiento electrónico se produce desde el polo negativo hasta el polo positivo.
- Según la ley de Coulomb la fuerza electrostática de atracción o de repulsión entre dos cargas es directamente proporcional al producto de las cargas e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia que las separa. Cargas del mismo signo se repelen y las de distinto signo se atraen.
F (en Newtons) = K (q1 x q2)/ r2
Intensidad de la corriente eléctrica:
- Es la carga eléctrica (número de electrones) que fluye a través de un conductor durante un tiempo.
- Si la carga que fluye es 1 culombio y el tiempo es 1 segundo, la intensidad 1culombio (C) / 1s = 1 amperio (A), siendo 1C = 6,3 x 1018 electrones.
- El amperio es la unidad de intensidad, resulta muy grande para los equipos de rayos X y por eso se utiliza una medida mil veces menor, el miliamperio (mA).
Voltaje o tensión:
- Es el trabajo que cuesta trasladar una carga eléctrica desde un punto a otro del conductor.
- La corriente es directamente proporcional a la tensión aplicada.
- Su unidad es el voltio (V). En Radiología se utiliza una unidad mil veces mayor, el kilovoltio (kV).
Resistencia eléctrica:
- Es la fuerza que se opone al paso de la corriente eléctrica. Su unidad es el ohmio ( Ω ). Un ohmio es la resistencia eléctrica que existe entre dos puntos de un hilo conductor entre los cuales se ha aplicado una diferencia de potencial de un voltio y produce una intensidad de un amperio
V = I x R R = V/I
Potencia eléctrica:
- Es el producto del voltaje por la intensidad de la corriente. Su unidad es el vatio (W).
P = I x V 1W = 1A x 1V
P = I2 x R (por sustitución de V)
Circuitos eléctricos:
- Es un camino estipulado para el paso de la corriente eléctrica. Si es inadecuado se produce un cortocircuito. La energía eléctrica se manifiesta siempre en circuito cerrado
- Si el valor de esa resistencia está controlado y los electrones fluyen según una trayectoria cerrada tenemos el circuito eléctrico.
- Ya que el modo de comportarse la corriente eléctrica en un circuito viene descrito por la ley de Ohm
V = I x R; I = V / R
- La corriente eléctrica después de su empleo puede reconducirse hacia tierra donde es absorbida.
- Tipos de Circuitos:
- Circuitos en serie: todos los elementos están conectados en línea a lo largo del mismo conductor
- La resistencia total es igual a la suma de las resistencias individuales.
RT = R1 + R2 + R3.
- La corriente es la misma en cada uno de los elementos del circuito y coincide con la corriente total del circuito
IT = I1 = I2 = I3
- La suma de los voltajes de cada elemento del circuito es igual al voltaje total
VT = V1 + V2 + V3
- Circuito en paralelo: contiene elementos a modo de puentes
- La intensidad total del circuito es igual a la suma de las intensidades de cada elemento
IT = I1 + I2 + I3
- El voltaje es el mismo en cada uno de los elementos del circuito y coincide con el voltaje total del circuito
VT = V1 = V2 = V3
- La inversa de la resistencia total es igual a la suma de las inversas de las resistencias individuales
1/RT = 1/R1 + 1/R2 + 1/R3