LA ELECTRICIDAD
La electricidad (del griego ήλεκτρον elektron, cuyo significado es ámbar) es el conjunto de fenómenos físicos relacionados con la presencia y flujo de cargas eléctricas. Se manifiesta en una gran variedad de fenómenos como los rayos, la electricidad estática, la inducción electromagnética o el flujo de corriente eléctrica.
Las cargas eléctricas producen campos electromagnéticos que interaccionan con otras cargas. La electricidad se manifiesta en varios fenómenos:
- Carga eléctrica: una propiedad de algunas partículas subatómicas, que determina su interacción electromagnética. La materia eléctricamente cargada produce y es influenciada por los campos electromagnéticos.
- Corriente eléctrica: un flujo o desplazamiento de partículas cargadas eléctricamente; se mide en amperios.
- Campo eléctrico:
un tipo de campo electromagnético producido por una carga eléctrica
incluso cuando no se está moviendo. El campo eléctrico produce una
fuerza en toda otra carga, menor cuanto mayor sea la distancia que
separa las dos cargas. Además las cargas en movimiento producen campos magnéticos.
- Potencial eléctrico: es la capacidad que tiene un campo eléctrico de realizar trabajo; se mide en voltios.
- Magnetismo: La corriente eléctrica produce campos magnéticos, y los campos magnéticos variables en el tiempo generan corriente eléctrica.
La historia de la electricidad como rama de la física comenzó con
observaciones aisladas y simples especulaciones o intuiciones médicas,
como el uso de peces eléctricos en enfermedades como la gota y el dolor de cabeza, u objetos arqueológicos de interpretación discutible, como la batería de Bagdad. 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.
CORRIENTE ELECTRICA
La corriente eléctrica o intensidad eléctrica es el flujo de carga eléctrica por unidad de tiempo que recorre un material. Se debe al movimiento de las cargas (normalmente electrones) en el interior del material. En el Sistema Internacional de Unidades se expresa en C/s (culombios sobre segundo), unidad que se denomina amperio. Una corriente eléctrica, puesto que se trata de un movimiento de cargas, produce un campo magnético, un fenómeno que puede aprovecharse en el electroimán.
El instrumento usado para medir la intensidad de la corriente eléctrica es el galvanómetro que, calibrado en amperios, se llama amperímetro, colocado en serie con el conductor cuya intensidad se desea medir.
CORRIENTE CONTINUA
Se denomina corriente continua o corriente directa(CC en español, en inglés DC, de Direct Current)
al flujo de cargas eléctricas que no cambia de sentido con el tiempo.
La corriente eléctrica a través de un material se establece entre dos
puntos de distinto potencial. Cuando hay corriente continua, los
terminales de mayor y menor potencial no se intercambian entre sí. Es
errónea la identificación de la corriente continua con la corriente
constante (ninguna lo es, ni siquiera la suministrada por una batería).
Es continua toda corriente cuyo sentido de circulación es siempre el
mismo, independientemente de su valor absoluto.
Su descubrimiento se remonta a la invención de la primera pila voltaica por parte del conde y científico italiano Alessandro Volta.
No fue hasta los trabajos de Edison sobre la generación de
electricidad, en las postrimerías del siglo XIX, cuando la corriente
continua comenzó a emplearse para la transmisión de la energía
eléctrica. Ya en el siglo XX este uso decayó en favor de la corriente
alterna, que presenta menores pérdidas en la transmisión a largas
distancias, si bien se conserva en la conexión de redes eléctricas de
diferentes frecuencias y en la transmisión a través de cables
submarinos.
Desde 2008 se está extendiendo el uso de generadores de corriente continua a partir de células fotoeléctricas que permiten aprovechar la energía solar.
Cuando es necesario disponer de corriente continua para el
funcionamiento de aparatos electrónicos, se puede transformar la
corriente alterna de la red de suministro eléctrico mediante un proceso,
denominado rectificación, que se realiza con unos dispositivos llamados
rectificadores, basados en el empleo de diodos semiconductores o tiristores (antiguamente, también de tubos de vacío).
CORRIENTE ALTERNA
Se denomina corriente alterna (simbolizada CA en español y AC en inglés, de Alternating Current)
a la corriente eléctrica en la que la magnitud y dirección varían
cíclicamente. La forma de onda de la corriente alterna más comúnmente
utilizada es la de una onda sinoidal. En el uso coloquial, "corriente alterna" se refiere a la forma en la cual la electricidad llega a los hogares y a las empresas.
El sistema usado hoy en día fue ideado fundamentalmente por Nikola Tesla, y la distribución de la corriente alterna fue comercializada por George Westinghouse. Otros que contribuyeron al desarrollo y mejora de este sistema fueron Lucien Gaulard, John Gibbs y Oliver Shallenger
entre los años 1881 y 1889. La corriente alterna superó las
limitaciones que aparecían al emplear la corriente continua (CC), la
cual constituye un sistema ineficiente para la distribución de energía a
gran escala debido a problemas en la transmisión de potencia.
La razón del amplio uso de la corriente alterna, que minimiza los
problemas de trasmisión de potencia, viene determinada por su facilidad
de transformación, cualidad de la que carece la corriente continua. La energía eléctrica trasmitida viene dada por el producto de la tensión, la intensidad
y el tiempo. Dado que la sección de los conductores de las líneas de
transporte de energía eléctrica depende de la intensidad, se puede,
mediante un transformador, modificar el voltaje hasta altos valores (alta tensión),
disminuyendo en igual proporción la intensidad de corriente. Esto
permite que los conductores sean de menor sección y, por tanto, de menor
costo; además, minimiza las pérdidas por efecto Joule,
que dependen del cuadrado de la intensidad. Una vez en el punto de
consumo o en sus cercanías, el voltaje puede ser de nuevo reducido para
permitir su uso industrial o doméstico de forma cómoda y segura.
Las frecuencias empleadas en las redes de distribución son 50 y 60 Hz. El valor depende del país.
