LA ENERGIA ELECTRICA

Tecnología. 8 JT

LA ENERGIA ELECTRICA

Cargas eléctricas

Decimos que un átomo está cargado eléctricamente cuando pierde o gana electrones y el número de electrones que posee es distinto del número de protones que tiene en su núcleo. Si el número de electrones es mayor que el de protones, decimos que está cargado negativamente; si tiene más protones que electrones, decimos que está cargado positivamente. Lo mismo ocurre con cualquier cuerpo. Si sus átomos han perdido electrones, decimos que se ha cargado positivamente, si han ganado electrones, decimos que se ha cargado negativamente.

Corriente eléctrica

Si dos cuerpos (polos) que tienen la misma cantidad de carga eléctrica, pero de distinto signo (uno, con carga positiva y otro con carga negativa) se conectan por medio de un conductor, por ejemplo un cable, las cargas se neutralizan mutuamente. Esta neutralización se lleva a cabo mediante un flujo de electrones que se desplaza a través del conductor, desde el cuerpo cargado negativamente (polo negativo) al cargado positivamente (polo positivo). En ingeniería eléctrica, se considera por convención que la corriente fluye en sentido opuesto, es decir, de la carga positiva a la negativa. Cualquier sistema continuo (sin ningún corte o interrupción) de conductores (cables) en el que los electrones se desplazan desde el polo negativo hasta el polo positivo se denomina circuito eléctrico. El desplazamiento de los electrones desde el polo negativo al polo positivo del generador (pila) recibe el nombre de corriente eléctrica (corriente de electrones) y a la energía que transportan los electrones le llamamos energía eléctrica.

Corriente continua y corriente alterna

         La corriente que circula por un circuito se denomina corriente continua (c.c.) si los electrones se desplazan siempre en el mismo sentido, manteniendo una intensidad constante; y corriente alterna (c.a.) si se desplazan alternativamente en uno y otro sentido, pasando de una intensidad eléctrica máxima a una intensidad nula de forma periódica.

Magnitudes eléctricas

El flujo de una corriente continua está determinado por tres magnitudes relacionadas entre sí: 

Diferencia de potencial en el circuito, que en ocasiones se denomina fuerza electromotriz (fem), tensión o voltaje y se mide en voltios (V).

Intensidad de corriente. Que es la cantidad de carga eléctrica que pasa por un punto del circuito en un segundo. Esta magnitud se mide en amperios (A).

 Resistencia del circuito. Normalmente, todas las sustancias ofrecen cierta oposición o resistencia al paso de una corriente eléctrica a través de ellas, y esta resistencia limita la intensidad de la corriente que pasa por el circuito; hace que el número de electrones que pueda pasar sea mayor o menor, según que la resistencia del conductor al paso de la corriente de electrones sea también mayor o menor. La unidad empleada para medir la resistencia de un conductor es el ohmio (W).

La ley de Ohm Llamada así en honor al físico alemán Georg Simon Ohm, que la descubrió en 1827, permite relacionar la intensidad con la fuerza electromotriz. Se expresa mediante la ecuación V = I . R; (El Voltaje de un circuito es el resultado de multiplicar la intensidad del mismo en amperios por su resistencia en Ohmios).

Bueno, él la enunció de otro modo: I = V / R, pero es más fácil para vosotros, de momento, despejar las magnitudes de la fórmula tal como la hemos escrito en el primer caso.

(V) es la fuerza electromotriz en voltios, (I) es la intensidad en amperios y (R) es la resistencia en ohmios. A partir de esta ecuación puede calcularse cualquiera de las tres magnitudes en un circuito dado si se conocen las otras dos. Ahora que estáis comenzando a aprender a resolver ecuaciones sencillas, podéis practicar con ésta.

Para conocer el voltaje que hay aplicado a un circuito, sólo debemos multiplicar la intensidad (Amperios) que circula por el mismo por la resistencia (Ohmios) de dicho circuito.

Si queremos averiguar la intensidad que circula por un circuito, sólo debemos dividir el voltaje (Voltios) aplicado al circuito entre la resistencia (Ohmios) del circuito.

Si queremos saber la resistencia que tiene un circuito debemos dividir el voltaje (Voltios) aplicado al circuito entre la intensidad (Amperios) de corriente que circula por él.

Efectos de la corriente eléctrica

Cuando una corriente eléctrica se desplaza por un cable pueden observarse dos efectos importantes:

  • La temperatura del cable aumenta.
  • Un imán o la aguja de una brújula colocados cerca del cable se desvían, apuntando en dirección perpendicular al cable.

Al circular la corriente, los electrones que la componen chocan con los átomos del conductor y pierden energía, que se transforma y se pierde en forma de calor. De estos hechos podemos deducir que, si conseguimos que un conductor eléctrico (cable) se caliente mucho sin que se queme, ese filamento podría llegar a darnos luz; en esto se fundamenta la lámpara.

Si, como hemos dicho, al pasar corriente eléctrica por un cable, la aguja de una brújula (que es un imán, se desvía, es porque la corriente eléctrica que atraviesa dicho cable genera a su alrededor un campo magnético (un campo magnético puede hacer cambiar de dirección a otro imán). De esto se deduce que haciendo atravesar una corriente eléctrica a través de un cable conductor, podemos fabricarnos un imán, que sólo es imán mientras circule por él la corriente eléctrica, a nuestra voluntad. A este operador se le llama electroimán.

Estos efectos de la corriente eléctrica se aprovechan para transformar su energía en otras energías aprovechables por el hombre: luminosa en un lámpara, cinética en un motor , calorífica en un radiador o cocina eléctrica, magnética en un electroimán, etc. Sólo es necesario inventar un aparato que sea capaz de transformar la energía eléctrica en esa otra energía que nosotros necesitamos: lámparas, motores, electroimanes, radiadores, cocinas, planchas, ventiladores, etc.