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Electricidad
Corriente eléctrica

Electricidad

Electricidad

La electricidad es el conjunto de fenómenos causados ​​por la existencia, interacción y movimiento de cargas eléctricas. Es decir, todo aquello que provoca el desplazamiento de electrones o protones a través de un conductor.

Se puede analizar desde dos puntos de vista:

  • Escala macroscópica. Lo que una persona puede observar.

  • Ecala microscópica. :Para ello es necesario utilizar aparatos especiales. El conjunto de las cosas que pasan a escala microscópica corresponde a lo que podemos ver a escala macroscópica.

La electricidad, desde el punto de vista macroscópico, es la fuerza electromagnética. Es dedir a todos los fenómenos físicos a gran escala que involucra una de las interacciones fundamentales. En especial, a la energía electrostática.

Desde el punto de vista microscópico, estos fenómenos eléctricos se deben a la interacción entre partículas cargadas a una escala molecular. Estas partículas son los protones, moléculas ionizadas y los electrones.

Los efectos macroscópicos típicos son las corrientes eléctricas y la atracción o repulsión de las cargas. El movimiento de electrones genera electricidad.

¿Por qué es importante la electricidad?

Es la responsable de transportar energía de un punto a otro. Gracias a ella tenemos luz y se pueden accionar la mayoría de electrodomésticos de nuestras casas. Así mismo, se utiliza en múltiples aplicaciones industriales.

Esta capacidad de transporte se ha convertido en el medio de transporte más extendido para la energía en redes eléctricas. Se trata de uno de los medios de transporte más difundidos para la información en telecomunicaciones.

Cambio climático

La electricidad en sí no tienen ninguna influencia en el cambio climático. La forma en qué se crea o se utiliza sí que influye.

En caso de que no existir para tener calefacción o luz necesitaríamos quemar carbón, aceite o gas. La quema de combustibles fósiles genera gases de efecto invernadero.

Por otro lado, la electricidad permite suministrar la energía eléctrica generada en plantas de energía renovable. Algunos ejemplos de fuentes de energía renovables son:

Tipos de electricidad

Hay dos tipos:

  • Estática. Este tipo se produce frotando dos o más objetos y haciendo fricción

  • Dinámica, que es el flujo de carga eléctrica a través de un campo eléctrico.

Electricidad estática

La electricidad estática se produce al acumular cargas eléctricas en la superficie de un material. Generalmente es causada al frotar materiales. El resultado de una acumulación de electricidad estática es que los objetos pueden ser atraídos entre sí. Incluso pueden provocar que una chispa salte de uno a otro.

El potencial eléctrico de un campo eléctrico estático es la energía potencial por unidad de carga.

Electricidad dinámica

La electricidad dinámica se produce al mover un flujo de electrones. 

La intensidad de corriente se mide en amperios. En este caso, los electrones deben fluir a través de un material conductor.

¿Qué es una carga eléctrica?

La carga eléctrica es la propiedad física de la materia que hace que experimente una fuerza cuando se coloca en un campo electromagnético. Hay dos tipos de carga:

  • Carga positiva. Transportada por protones.

  • Carga negativa. Transportada por electrones.

Las cargas similares se repelen entre sí. Las cargas diferentes se atraen. Un objeto con ausencia de carga neta se denomina neutral.

La carga eléctrica es una propiedad fundamental asociada a las partículas subatómicas. Esta propiedad sigue la ley de conservación de la energía. Determina su comportamiento ante las interacciones electromagnéticas.

Un objeto con una carga eléctrica ejerce una fuerza a cierta distancia sobre otro objeto que tiene otra carga. Este concepto se puede comparar con la gravedad, que hace que un objecto atraiga a otro. Sin embargo, la gravedad y las cargas tienen dos importantes diferencias:

  • Las cargas de signo opuesto se atraen mientras que las que son del mismo signo se repelen. La gravedad siempre es de atracción nunca de repulsión.

  • La fuerza de la gravedad está directamente relacionada con la masa de los objetos en cuestión. La carga eléctrica y la masa no están en relación cuando los objetos están inmóviles.

Carga eléctrica en la materia 

Varias sustancias sólidas tienen una estructura cristalina. Es decir, sus átomos están dispuestos en una cuadrícula regular tridimensional. Sin embargo, en algunas sustancias, los electrones que rodean estos núcleos no están estrechamente ligados.

Bajo ciertas condiciones, es posible agregar o quitar una buena cantidad de electrones sin perturbar seriamente la estructura cristalina. En otras palabras, los núcleos atómicos tienden a permanecer fijos en su posición, pero los electrones a menudo se pueden mover. Para dar una carga negativa, solo se debe agregar el exceso de electrones.

La carga positiva y negativa se representa con los símbolos + y -. Estos símbolos solo indican un estado eléctrico. Un signo negativo aplicado a una carga solo indica un exceso de electrones.

Es posible clasificar casi todas las sustancias que componen la materia en dos grandes grupos.

  • Conductores. Son las sustancias que tienen una cantidad relativamente grande de electrones libres, que pueden moverse de un átomo a otro.

  • Aislantes.  Las sustancias en las cuales los electrones no son libres de moverse.

¿Qué es el campo eléctrico?

Un campo eléctrico es el estado de tensión que aparece en el espacio alrededor de un electrón o cualquier otro objeto que tenga una carga eléctrica.

Este campo interfiere con los campos eléctricos de otros objetos cargados y causa las fuerzas mutuas típicas de tales objetos.

Si los electrones se mueven, por donde pasan se genenera un campo magnético. La intensidad de este campo es directamente proporcional tanto al número de electrones en movimiento como a la velocidad a la que se mueven. Es decir, a la corriente eléctrica.

El potencial eléctrico de un campo eléctrico estático es la energía potencial por unidad de carga. 

¿Cómo se transmite la electricidad?

La electricidad se puede transmitir mediante dos tipos de corriente eléctrica:

  • Corriente alterna. En la corriente alterna los electrones vibran, pero no se desplazan.

  • Corriente continua. En la corriente continua los electrones se desplazan a través del conductor.

En un circuito de corriente continua los electrones siempre se mueven en la misma dirección dentro de él. Un ejemplo de este circuito viene dado por cualquier circuito alimentado por batería, por ejemplo, un flash de magnesio o un sistema eléctrico en automóviles. A veces, sin embargo, la corriente no permanece constante.

En ocasiones, se utilizan numerosos circuitos eléctricos en los que la corriente invierte regularmente la dirección de su flujo en el circuito. En este caso, se obtiene un circuito de corriente alterna.

Los circuitos más comunes y utilizados son de corriente alterna. En un circuito de corriente alterna se debe especificar la frecuencia, intensidad de la corriente y la tensión del circuito. La frecuencia mide la mitad del número de veces que la corriente cambia de dirección en un segundo.

¿Qué es la reactancia?

En los circuitos de corriente alterna la corriente y la tensión cambian. En estos casos es necesario considerar el efecto de la reactancia.

La corriente siempre genera un campo magnético. Cuando la corriente cambia, el campo magnético causado por él también cambia. Este cambio causa una fuerza contraelectromotriz.

Por lo tanto, en un circuito de corriente alterna, la tensión aplicada debe superar la oposición del campo magnético.

Reactancia inductiva

La reactancia inductiva es la oposición encontrada por la corriente alterna.Se debe al cambio de su campo magnético. Los electrones siempre se repelen entre sí, siguiendo la acción recíproca de sus campos eléctricos. Un electrón que se mueve en un conductor puede obligar a los que están en otro a moverse. Incluso dentro de un aislante.

Por lo tanto, una corriente alterna puede fluir a través de un aislante perfecto. Sin embargo, una corriente continua no puede.

Reactancia capacitiva

La reactancia capacitiva es la oposición al flujo de corriente alterna debido a la acción del condensador.

La impedancia de un circuito es el conjunto de la reactancia inductiva, la reactancia capacitiva y la resistencia del circuito.

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Fecha publicación: 20 de mayo de 2019
Última revisión: 19 de mayo de 2019