¿Qué es la electricidad?
La electricidad es una forma de energía. Energía es poder... el poder de hacer, por ejemplo que las cosas se muevan y de hacer que las cosas funcionen.
Para entender qué es la electricidad debemos comenzar con los átomos. Los átomos son pequeñas partículas que son muy difíciles de ver, y son los elementos con los que está hecho todo a nuestro alrededor.
Un átomo está compuesto por protones, electrones y neutrones. El centro de un átomo, al cual se llama “núcleo”, tiene al menos un protón.
Alrededor del núcleo viajan los electrones (en igual cantidad que los protones) a gran velocidad.
Los protones y electrones tienen una propiedad llamada carga, la de los protones es de signo positivo y la de los electrones es de signo negativo. Los neutrones no tienen carga. Los protones y electrones se atraen entre sí porque tienen cargas de distinto signo. En cambio las partículas que tienen cargas del mismo signo se repelen.
La fuerza que actúa entre ellos es la fuerza eléctrica.
Cuando queremos hacer funcionar un aparato eléctrico lo conectamos a un enchufe. Pero, ¿de dónde viene la corriente eléctrica?
La corriente eléctrica es la circulación de electrones. Se produce en plantas de generación y luego es conducida a través de gruesos cables, que forman la red de distribución, hasta las subestaciones de transformación y finalmente, por ejemplo, a tu casa.
Los electrones que circulan alrededor del núcleo del átomo, pueden saltar de un átomo a otro cuando se les aplica una diferencia de potencial eléctrico que se llama voltaje y que se mide en voltios. Cuando los electrones saltan de un átomo a otro en una misma dirección se crea una corriente eléctrica.
En algunos materiales (por ejemplo los metales) es fácil hacer mover a los electrones de átomo a átomo; en cambio en otros, como por ejemplo el vidrio, no lo es. Si es fácil mover los electrones de un átomo a otro se dice que el material es conductor. Utilizamos materiales conductores para llevar la electricidad de un lugar a otro.
Si se aplica una diferencia de potencial eléctrico suficientemente grande (usualmente llamado voltaje) se genera una fuerza que puede empujar a los electrones de un átomo a otro. Este movimiento de electrones se llama corriente eléctrica.
Esto es lo que ocurre en un trozo de alambre que se conecta a los extremos de una pila. Los electrones pasan de un átomo a otro creando la corriente eléctrica.
Hay corrientes eléctricas de dos tipos: la corriente continua y la corriente alterna. En la corriente continua los electrones se mueven siempre en la misma dirección. Este es el tipo de corriente eléctrica que se obtiene de una pila, como las que se usan en una linterna.
En la corriente alterna, como su nombre lo indica, los electrones van primero para un lado y luego en dirección contraria, y así siempre. Este es el tipo de corriente eléctrica que obtenemos en la red eléctrica de nuestras casas y con la que hacemos funcionar la heladera, el televisor, entre otros.
La electricidad estática es otro tipo de energía eléctrica. A diferencia de la corriente eléctrica en la que las cargas se mueven, en este caso las cargas eléctricas permanecen en su lugar. Como ejemplo, te proponemos el siguiente experimento:
Toma dos globos y frótalos con tu cabello o saco de lana, luego átalos de un hilo y sostenlos uno cerca del otro. ¡Verás que se repelen!
La corriente eléctrica no circula igual por todos los materiales. Según su comportamiento con la corriente eléctrica, los materiales pueden ser: conductores o aislantes.
Los materiales conductores son los materiales por los que la corriente eléctrica circula con facilidad, por eso decimos que tienen baja resistencia eléctrica.
Los metales son muy buenos conductores, por eso se usan para construir los cables con los cuales se provee a las casas de corriente eléctrica. También es lo que usamos para conectar los aparatos eléctricos a los enchufes de la red eléctrica de nuestras casas. El metal más usado para construir cables de conducción es el cobre. Además, el oro y la plata son conductores.
El agua (como la que sale de la llave) es otro buen conductor de la electricidad. Es muy importante recordar esto, porque nuestro cuerpo está constituido en gran parte de agua (un 70% aproximadamente), entonces la electricidad puede circular fácilmente a través de nosotros. Pero si la electricidad viaja por nuestro cuerpo puede causarnos mucho daño.
Es por eso que los cables eléctricos están recubiertos de algún material de alta resistencia (aislante) como por ejemplo el plástico, para que puedan ser manipulados sin peligro.
La electricidad no circula fácilmente por los aislantes. A los átomos que constituyen los aislantes no les gusta compartir sus electrones.
Algunos materiales aislantes son: Plásticos - Vidrios – Cerámicas - El aire, la madera.
Al cubrir los metales que forman los cables eléctricos con aislantes nos aseguramos que la corriente eléctrica circule por donde debe, cumpliendo su función correctamente y sin riegos para nosotros, que también somos buenos conductores.
CURIOSIDAD: ¡El agua que sale de la llave y el agua de mar son conductores, pero, el agua pura es un aislante!
Amperimetro es un instrumento que sirve para medir la intensidad de corriente que está circulando por un circuito eléctrico.
Voltimetro es un instrumento que sirve para medirla diferencia de potencial entre dos puntos de un circuito eléctrico.
Óhmetro o Ohmiómetro es un instrumento para medir la resistencia eléctrica.
PILAS Y BATERÍAS
Las pilas y las baterías son un tipo de generadores que se utilizan como fuentes de electricidad.
Las baterías, por medio de una reacción química producen, en su terminal negativo, una gran cantidad de electrones (que tienen carga negativa) y en su terminal positivo se produce una gran ausencia de electrones (lo que causa que este terminal sea de carga positiva).
Ahora si esta batería alimenta un circuito cualquiera, hará que por éste circule una corriente de electrones que saldrán del terminal negativo de la batería, (debido a que éstos se repelen entre si y repelen también a los electrones libres que hay en el conductor de cobre), y se dirijan al terminal positivo donde hay un carencia de electrones, pasando a través del circuito al que está conectado. De esta manera se produce la corriente eléctrica.