¿Qué es la electricidad y como se origina?

¿Qué es la electricidad y como se origina?

noviembre 5, 2019 0 Por Guillermo Huerta
que es la electricidad
Representación de corriente eléctrica

La Electricidad es el conjunto de fenómenos físico-químicos necesarios para producir un movimiento de electrones de los átomos que conforman a la materia. Este movimiento de electrones se conoce como corriente eléctrica. Es necesario destacar que para obtener la electricidad, debemos realizar una transformación de energía.

La Materia y Energía no se crea ni se destruye: Solo se transforma

Antoine Lavoisier 1785

Los fenómenos que usualmente transformamos para su aprovechamiento, prácticas o demostración en electricidad son: Fricción, Acción Química, Acción de Luz, Térmica por Calor, Magnetismo, por mencionar algunas.

Electricidad por Fricción

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Kit de práctica de electricidad estática

La eléctrica estática que obtenemos por acción mecánica de fricción, es la más antigua reconocida por el hombre desde la antigua Grecia; la fricción de resinas vegetales como el ámbar sobre pieles de animales producía la atracción de otros materiales como el papel hacia este, efecto que antes no poseía.

Aunque la humanidad ya sabía de la existencia de descargas atmosféricas (Rayos) desde tiempos prehistóricos; estos se relacionaban a deidades enfadadas y no a explicaciones racionales.

Acción Química

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Batería para prácticas de laboratorio

Este fenómeno está basado en la electrolisis, el Químico y Físico Italiano Alessandro Volta se propuso a demostrar la hipótesis de electricidad metálica, e invento la primera pila en el año de 1800 creando un dispositivo que tiene un proceso químico transitorio. La primera pila al igual que las actuales consta de dos electrodos metálicos introducidos en una disolución conductora de electricidad llamada electrolito. Cabe recalcar que la Pila no es recargable a diferencia las baterías aunque esta descripción puede cambiar según el vocablo de tu localidad.

Un dato muy curioso sobre este invento es que: En el año de 1938, un arqueólogo alemán llamado Wilhelm Konig desenterró un jarrón de arcilla en colina de Kujut Rabua, una aldea al sureste de Bagdad (Irak), el cual dentro contenía un cilindro de cobre con una barra de hierro oculta en su interior sumergidas en un agente ácido. Este descubrimiento es llamado la pila de Bagdad. Al día de hoy no se sabe cómo con qué fin una civilización que existió 2000 años antes que Alessandro Volta habría inventado una celda electro química. Misterio sin resolver.

Acción de la Luz

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Panel Solar actual 130 Watts

El fenómeno fotovoltaico se basa en la transformación de la Luz en electricidad; La luz es una forma de energía conocida por el hombre que además de brindarnos iluminación, puede brindarnos al mismo tiempo calor. El efecto fotovoltaico fue reconocido por primera vez en 1839 por el físico francés Becquerel, pero fue hasta en 1883 que fue construida la primera célula solar, esta estaba conformada por una placa recubierta de un semiconductor compuesto por selenio en un empalme con una placa de oro para formar un par galvánico; aunque su eficiencia era de solo el 1%, fue suficiente para demostrar el fenómeno fotovoltaico.

Este proceso de transformación se basa en el principio de energía obtenida por los fotones, que son partículas propias de la Luz  las cuales en 1905 fueron explicadas por Albert Einstein. Actualmente este fenómeno de conversión es muy utilizado como una fuente de energía alterna la cual se considera renovable, además su impacto en el medio ambiente es casi nulo.

Acción Térmica

Representación de Celda de Peltier

Es fenómeno se produce cuando aplicamos calor a una unión o junta de dos metales distintos (par térmico), por ejemplo cobre y hierro; con este fenómeno estamos aprovechando La Energía térmica; que es el movimiento de las átomos que constituyen la materia. Un cuerpo a baja temperatura tendrá menos energía térmica que otro que esté a mayor temperatura.

Cuando un hilo de cobre, se le aplica calor en uno de sus extremos, los electrones tienden a moverse desde el lado caliente hacia el más frío. Esto ocurre en la mayoría de los metales. Pero otros metales como el hierro, sucede lo contrario; es decir, los electrones tienden a moverse del lado frío al más caliente. A una unión de este tipo se le denomina par térmico, termopar o termocupla, y puede producir tanta electricidad como calor le estemos aplicando. Aunque dos hilos trenzados forman un par térmico, es mucho más eficiente uno construido con dos placas de metal remachadas o embutidas una en la otra.

Esta propiedad termoeléctrica fue descubierta en 1834 por el físico Frances Jean Peltier. El efecto Peltier hace referencia a la creación de una diferencia de temperatura debida a un voltaje eléctrico. Sucede cuando una corriente se hace pasar por dos metales o semiconductores conectados por dos “junturas de Peltier”. La corriente propicia una transferencia de calor de una juntura a la otra: una se enfría en tanto que otra se calienta.

Magnetismo

Dinamo (Generador Eléctrico)

El fenómeno del magnetismo al día de hoy, es el más usado por la industria eléctrica, para la generación, transmisión y distribución de energía eléctrica. Fue descubierto por el físico danés Hans Christian Oersted en 1819, el cual observo que la aguja de una brújula puede ser desviada por un material influenciado por una corriente eléctrica, lo cual dedujo que una corriente eléctrica produce un campo magnético.

En 1831 Faraday  demostró que se puede emplear el campo magnético para crear una corriente eléctrica junto a su modelo matemático, creando a su vez el primer Dinamo (Generador Eléctrico), que es una maquina rotativa que corta un flujo magnético para producir electricidad aprovechable. El último en aparecer en esta escena fue el físico James Clerk Maxwell que unifico todas las teorías relacionándolas y demostrando sus propiedades intrínsecas.

Electricidad en nuestros días

Ya han pasado poco más de 200 años de los primeros experimentos formales en  la electricidad; y después de eso se han logrado avances revolucionarios en las tecnologías humanas, como el desarrollo de la bombilla hasta la iluminación actual, el movimiento de motores hasta las grandes industrias, de simple calor a sistemas de acondicionamiento por calefacción o aire acondicionado, métodos novedosos de generación de energía eléctrica, uso de computadoras y servidores para aplicaciones, utilización de señales y comunicaciones, entre muchos más inventos jamás imaginados hasta ese entonces.

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La Electricidad es la energía que mueve a nuestro mundo

Solo queda decir que el uso actual de la electricidad es el resultado más notable de la Revolución Industrial, pues aunque el desarrollo de máquinas de vapor fue muy importante, los científicos buscaban formas de hacer máquinas aún más eficientes, menos pesadas y más fáciles de controlar. Todo ese interés de crecimiento nos tiene a nosotros como resultado disfrutando del ingenio humano.