La electricidad es una de las formas de energía más empleada por el hombre, hasta tal punto que hoy en día es difícil pensar en nuestra sociedad sin la electricidad. Con ella iluminamos nuestras viviendas, hacemos funcionar nuestros electrodomésticos, medios de transporte, sistemas de comunicación, máquinas, procesos industriales, etc.
El éxito de la electricidad como fuente de energía se encuentra en la facilidad para obtenerla, trasportarla y transformarla en otros tipos de energía.
La Electricidad provienes del término griego elektron, cuyo significado es ámbar es un fenómeno físico cuyo origen son las cargas eléctricas y cuya energía se manifiesta en fenómenos mecánicos, térmicos, luminosos, químicos, entre otros.
Tales de Mileto fue el primero en observar los fenómenos eléctricos cuando, al frotar una barra de ámbar con un paño, notó que la barra podía atraer objetos livianos
Las primeras aproximaciones científicas al fenómeno fueron hechas por investigadores sistemáticos como Gilbert, Von Guericke, Du Fay, Van Musschenbroek y Watson. Estas observaciones empiezan a dar sus frutos con Galvani, Volta, Coulomb y Franklin, y, ya a comienzos del siglo XIX, con Ampère, Faraday y Ohm.
La generación masiva de electricidad comenzó cuando, a fines del siglo XIX, se extendió la iluminación eléctrica de las calles y las casas. La creciente sucesión de aplicaciones que esta disponibilidad produjo hizo de la electricidad una de las principales fuerzas motrices de la segunda revolución industrial.
Es una propiedad intrínseca de algunas particulas subátomicas que se manifiesta mediante atracciones y repulsiones que determinan las interaccioes electromagnéticas entre ellas.
La Ley de Coulomb es la ley fundamental de la electrostática que determina la fuerza con la que se atraen o se repelen dos cargas eléctricas. Las primeras medidas cuantitativas relacionadas con las atracciones y repulsiones eléctricas se deben al físico francés Charles Agustín Coulomb.
Si las cargas eléctricas se mantienen constantes, la fuerza de atracción o de repulsión entre ellas es, en valor absoluto, inversamente proporcional al cuadrado de la distancia que las separa. Si ambas cargas tienen el mismo signo, es decir, si ambas son positivas o ambas negativas, la fuerza es repulsiva. Si las dos cargas tienen signos opuestos la fuerza es atractiva
Unidades de Carga Eléctrica
Coulomb (C). Es la unidad de carga eléctrica en el sistema MKS y se define como la carga eléctrica capaz de atraer o repeler a otra igual situada en el vacío y a la distancia de un metro y con la fuerza de 9x109 Newton.
StatCoulomb. Es la unidad de carga del sistema C.G.S y se define como la carga eléctrica capaz de atraer o repeler a otra igual en el vacío y a la distancia de un centímetro con la fuerza de una DINA
La Capacidado capacitancia es una propiedad de los condensadores. Esta propiedad rige la relación existente entre la diferencia de potencial existente entre las placas del capacitor y la carga eléctrica almacenada en este
Un Condensadores un dispositivo constituido por dos conductores aislados próximos, con cargas iguales y de signo contrario, que permiten almacenar una gran cantidad de energía, y por consiguiente energía con un pequeño potencial. Los conductores que forman el condensador se llaman armaduras
Dieléctricos Son aisladores, con una propiedad característica llamada constante dielectrica k. Se le acredita Michael Faraday, el llevar a cabo el primer experimento
Potencial Electrico
El potencial se define como el trabajo realizado para trasladar un objeto de un punto a otro. En particular, para el caso eléctrico, definimos el potencial eléctrico del puntoA al punto B, como el trabajo realizado para trasladar una carga positiva unitaria q de un punto a otro, desde B hasta A, las unidades para el potencial eléctrico son de (Joules/Coulombs o Volts). Como el potencial eléctrico se mide en voltios, se le suele llamar voltaje.
Lo que conocemos como corriente eléctrica no es otra cosa que la circulación de cargas o electrones a través de un circuito eléctrico cerrado, que se mueven siempre del polo negativo al polo positivo de la fuente de suministro de fuerza electromotriz (FEM).
La Corriente Continua circula siempre en un solo sentido, es decir, del polo negativo al positivo de la fuente de fuerza electromotriz (FEM). También se le llama corriente directa (C.D.) La Coriente Alterna se diferencia de la directa en que cambia su sentido de circulación periódicamente y, por tanto, su polaridad.
¿FEM?
Se denomina fuerza electromotriz (FEM) a la energía proveniente de cualquier fuente, medio o dispositivo que suministre corriente eléctrica. Pilas O Baterias: son las fuentes de FEM más conocidas del gran público.
Celdas Fotovoltaicas: llamadas también celdas solares, transforman en energía eléctrica la luz natural del Sol o la de una fuente de luz artificial Efecto Piezoeléctrico: ropiedad de algunos materiales como el cristal de cuarzo de generar una pequeña diferencia de potencial cuando se ejerce presión sobre ellos.
Se denomina circuito eléctrico a una serie de elementos o componentes eléctricos o electrónicos, tales como resistencias, inductancias, condensadores, fuentes, y/o dispositivos electrónicos semiconductores, conectados eléctricamente entre sí con el propósito de generar, transportar o modificar señales electrónicas o eléctricas.
Componentes Fundamentales De Un Circuito Eléctrico Simple
Para decir que existe un circuito eléctrico cualquiera, es necesario disponer siempre de tres componentes o elementos fundamentales:
1. Una fuente (E) de fuerza electromotriz (FEM), que suministre la energía eléctrica necesaria en volt.
2. El flujo de una intensidad (I) de corriente de electrones en ampere.
3.Existencia de una resistencia o carga (R) en Ohm, conectada al circuito, que consuma la energía que proporciona la fuente de fuerza electromotriz y la transforme en energía útil.
La historia de la bombilla eléctrica data del 1800. Precisamente en 1801, un químico llamado Humphry Davy descubrió que al hacer pasar una corriente eléctrica por filamentos de platino, estos brillaban por algunos minutos; el principio estaba, pero no era muy práctico por aquel entonces.
Generalmente se reconoce a Thomas Alva Edison en los Estados Unidos como quien inventó la ampolleta, pero es interesante saber que en Gran Bretaña se le atribuye el invento a Joseph Wilson Swan.
Solo después de muchos experimentos Edison dio con un diseño cuyo filamento consistía en bambú carbonizado, y la duración de ese primer prototipo comercial era de aprox. 1200 horas (esto en 1880, y es en realidad increíble si consideramos que en 1879 sus intentos no duraban más de 14 horas).
Como con muchos otros inventos, hubo todo una serie de disputas con respecto a las patentes, pero finalmente se le reconoció a Edison su invención; la verdad es que aunque muchos discrepas aún acerca de esto, Edison fue el primero en proponer una alternativa económicamente viable de bombilla eléctrica.
Los relámpagos siempre han sido dignos de admiración y temor, no existiendo una única forma de interpretar su naturaleza y formación. En principio existen dos teorías para explicar su origen.
La primera, denominada teoría de laprecipitación, nos dice que las partículas pesadas de agua y hielo caen de la nube en la que se origina el relámpago, mientras que las más ligeras permanecen en suspensión. Las primeras adquieren carga positiva y, las otras, carga negativa. Así, al colisionar, se transfiere carga eléctrica y eso genera el relámpago.
La otra teoría, llamada teoría de convección, asegura que las partículas ligeras, cargadas positivamente, son elevadas por las corrientes de convección. A su vez, las corrientes descendentes arrastran hacia el fondo a las partículas más pesadas y negativas. La nube hace de conductor entre ambos grupos, ionizando el aire de sus inmediaciones y abriendo conductos hacia el suelo por donde se acumula la carga transferida hasta que se forma el relámpago.
Cualquiera que sea la teoría que aceptemos, parece evidente que en la atmósfera el desplazamiento de cargas no es homogéneo, es decir, no es el mismo en todas las direcciones por cuanto la forma del relámpago nos indica que existen caminos privilegiados. Por eso el relámpago no se ve en línea recta.
