Electricidad

La materia está constituida por partículas muy pequeñas, llamadas átomos.

Los átomos están formados por un núcleo, que consta de neutrones (n) y protones (H⁺), y de la corteza, formada por los electrones (e^–) que giran alrededor del núcleo describiendo órbitas (al igual que la Tierra gira alrededor del Sol).

Los neutrones no tienen carga eléctrica, los protones tienen carga eléctrica positiva y los electrones carga eléctrica negativa.

Los átomos son eléctricamente neutros (su carga total es cero), debido a que el número de electrones es igual al número de protones. Sin embargo, si un electrón salta a otro átomo, uno de los átomos queda cargado positivamente (el que ha perdido el electrón), mientras que el otro queda cargado negativamente (el que ha ganado el electrón). Cuando este fenómeno tiene lugar en muchos átomos a la vez, se produce una  corriente eléctrica. No obstante, este salto de electrones no se produce espontáneamente y debe ser provocado por algún tipo de energía (generador).

Existen dos tipos de corriente eléctrica:

• Corriente continua (Ej: La que nos proporciona una pila).
• Corriente alterna (Ej: La que llega a nuestras casas procedentes de los alternadores de las centrales eléctricas).

Un circuito eléctrico es un conjunto de elementos conectados entre sí formando un camino cerrado por el que circulan los electrones.

Un circuito eléctrico consta de los siguientes elementos:

Generadores: Se encargan de producir la corriente eléctrica; existen los siguientes tipos:

• Generadores de corriente continua.
  • Pilas: Transforman la energía química de las sustancias que contienen en energía eléctrica (Ej: Las pilas de los juguetes) .
  • Baterías: Transforman la energía química en energía eléctrica (Ej: La batería de un coche).
  • Dinamos: Transforman la energía del movimiento en energía eléctrica. (Ej: La luz de una bicicleta).
• Generadores de corriente alterna: El alternador, que produce  corriente eléctrica alterna en las centrales eléctricas (central nuclear, central térmica, central hidroeléctrica,…etc.)
• Receptores: Transforman la energía eléctrica en otro tipo de energía, siendo los principales:
  • Zumbador: Transforma la energía eléctrica en energía sonora.
  • Resistencia: Transforma la energía eléctrica en energía calorífica (Ej: tostador de pan, estufa eléctrica).
  • Motor: Transforma la energía eléctrica en energía mecánica (de movimiento).
  • Lámpara: Transforma la energía eléctrica en energía luminosa
• Elementos de mando: Sirven para abrir o cerrar el circuito.
  •  Interruptor: Por ejemplo, los interruptores para encender y apagar la luces de una vivienda.
  • Pulsador: Por ejemplo, los timbres de una vivienda.
• Conductores: Se encargan de unir todos los elementos anteriores y permiten así el paso de la corriente eléctrica. Generalmente, se trata de un cable de cobre recubierto de un material aislante (Ej: los conductores de una vivienda). En los cables aéreos de alta tensión que transportan la energía eléctrica a las viviendas, el material empleado es el aluminio, debido a que es un material ligero, aunque conduce la electricidad peor que el cobre.

Según lo visto anteriormente podemos decir que la electricidad es una forma de energía (eléctrica) capaz de transformarse en otras formas de energía (mecánica, calorífica, luminosa, sonora,…etc). El ser humano no es capaz de crear ningún tipo de energía, lo único que es capaz de hacer es transformar unas formas de energía en otras formas de energía. Las magnitudes eléctricas se encargan de medir las diferentes características de la corriente eléctrica, siendo las principales las siguientes:

• Carga eléctrica (Q): La carga eléctrica se mide en culombios (C) y 1 culombio = 6,25·10¹⁸ electrones.
• Intensidad (I):  Es la cantidad de carga eléctrica que pasa por un conductor en un tiempo determinado y se mide en amperios (A) con un aparato llamado amperímetro.
• Voltaje o tensión (V): Es la diferencia de energía (o diferencia de potencial) que existe entre dos puntos de un determinado circuito eléctrico. Se mide en voltios (V) con un aparato llamado voltímetro.
• Resistencia (R): Es la dificultad que presenta un material al paso de la corriente eléctrica. Se mide en ohmios con un aparato llamado polímetro, que también se utiliza para medir intensidad y voltaje. Un material aislante como la madera presentará una resistencia eléctrica elevada y un material conductor como el cobre presentará una resistencia eléctrica baja, permitiendo circular a los electrones en un circuito eléctrico cerrado.
• Potencia eléctrica (P): Es la cantidad de energía eléctrica que consume un receptor (bombilla, motor, zumbador,…etc.) durante el tiempo de un segundo ó también la cantidad de energía eléctrica que suministra un generador en el tiempo de un segundo. Se mide en vatios (W).