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| Por: Jaiber David Garcés Villalba Biólogo, M. Sc. Docente Institución Educativa Cristóbal Colón (Montería - Córdoba)
BIENVENIDOS!!!
Te
doy la cordial bienvenida a este espacio dedicado a los fundamentos de
electricidad en donde aprenderemos lo interesante que es este fenómeno
físico y sus implicaciones en nuestra vida cotidiana.
Esta
herramienta se ha diseñado con el fin de brindar los conocimientos, prácticas y
enlaces necesarios para facilitar su aprendizaje en el curso de Introducción a
la Física con estudiantes de séptimo grado de la Institución Educativa Cristóbal
Colón del municipio de Montería – Córdoba.
La
tendencia educativa que implementaremos será la del Aprender – Haciendo la cual te facilitará elaborar
actividades que te ayuden a utilizar tus habilidades mediante la
experimentación y la práctica, bajo la dirección de docente cuando lo necesites. Asimismo, cumplirás un rol activo y
específico dentro de las actividades desarrollando actitudes y valores como la
iniciativa, la creatividad, la disciplina y el compromiso.
Espero
sea de utilidad los temas propuestos, recuerden que cada entrada tiene material
de ayuda que pueden descargar.
Antes de iniciar te invito a que te veas el siguiente vídeo que te ilustrará sobre el interesante tema que vamos a tratar!!!!!
PARA LEER
Generalidades de la electricidad
La
electricidad es un movimiento de electrones. Así de sencillo. Si conseguimos
mover electrones a través de un conductor (cable) o receptor (por ejemplo un
motor) hemos conseguido generar electricidad. Pero expliquemos un poco mejor
todo esto.
 La materia o cualquier material está formado por partículas muy pequeñas (no se ven a simple vista) 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).
El
átomo está formado por un núcleo en cuyo interior se encuentran otras
partículas, aún más pequeñas, llamadas protones y neutrones. Los protones
tienen carga eléctrica positiva y los neutrones solo tienen masa pero no tienen
carga eléctrica.
El
átomo, en estado neutro, tiene el mismo número de protones que de electrones,
como los dos tienen la misma carga pero uno + y el otro negativa, el cómputo
global de su carga es cero, es decir el átomo no tiene carga eléctrica.
Pero
los electrones podemos arrancarlos del átomo al que pertenecen y moverlos a
otro átomo que esté a su lado, es decir podemos "mover electrones", o
lo que es lo mismo generar electricidad.
Date
cuenta que si quitamos un electrón (e-) a un átomo, este átomo quedará con
carga positiva porque tiene un protón más. Si este átomo se lo damos a otro
átomo que esté a su lado, este átomo quedará cargado con carga negativa, ya que
tendrá un e- de más.
Si
te fijas, los átomos a los que les quitamos o les ponemos un e- ahora sí que
tienen carga eléctrica. Pero insistimos, lo que nos interesa es que los e- se
muevan a través de los átomos de un material, de un átomo a otro, por ejemplo
de los átomos de un cable o conductor, ya que es la forma de generar
electricidad.
Efectos de la electricidad
Por
ejemplo si hacemos pasar electricidad por un filamento, hilo enroscado, por un
material llamado tungsteno o de wolframio, resulta que... ¡¡¡se genera luz!!!.
¿útil no?.
Pero
los efectos de la electricidad son muchos más. Los elementos que producen
efectos al ser atravesados por la electricidad (e-) se llaman receptores.
Veamos algunos de los principales:
Fíjate,
gracias a la electricidad podemos construir bombillas, imanes, motores,
timbres, electrodomésticos, celulares, computadores etc. Por eso es tan
importante.
 Un hecho real es que todo objeto se compone de átomos y cada átomo posee igual número de electrones y protones. La electricidad o energía eléctrica se produce porque la materia se puede cargar eléctricamente. ¿Qué significa esto?
Veamos:
los electrones poseen una carga negativa y los protones una carga positiva.
Estas cargas se contrarrestan unas a otras para que el objeto resulte neutro
(no cargado). Pero al frotar, por ejemplo, un globo sobre un paño de tela los
electrones saltan del paño de tela al globo y éste se carga de electricidad. El
globo pasa a tener más electrones que protones y se carga negativamente;
mientras el paño, con más protones que electrones, se carga positivamente.
¿Qué
ha pasado? Hemos producido electricidad
Ahora
bien, la electricidad se puede trasmitir de un punto a otro conduciéndola a
través de distintos objetos o materiales.
Todos
los cuerpos pueden trasmitir energía eléctrica, pero existen unos que son
mejores trasmisores de energía eléctrica (conductores, como los metales) que
otros, a los cuales les cuesta más o simplemente no permiten el paso de ella (aisladores o
malos conductores).
Para
generar energía eléctrica necesitamos de motores eléctricos, pilas,
generadores, los cuales hacen que se pueda cargar un objeto y así poder
transferir la electricidad.
Importancia de la electricidad
La
electricidad, junto con el vapor, ha sido un gran agente de transformación en
la industria y en el comercio. A fines del siglo XIX se transformó en una
fuente de luz, de calor y de fuerza motriz, dando origen, junto con el empleo
del petróleo, a un impulso de la industria tan considerable que se ha dicho que
en la última parte del siglo XIX, el mundo experimentó una segunda
revolución industrial.
El
invento de la dínamo-eléctrica, que transforma el trabajo mecánico en
energía eléctrica, fue el acontecimiento más importante. Poco después se
combinó esto con el aprovechamiento de las caídas de agua (energía
hidroeléctrica).
La
electricidad ha hecho posible el telégrafo (1833), después el teléfono (1876)
y, posteriormente, la telegrafía y la telefonía sin hilos, con la trasmisión de
la palabra. El sabio alemán Carl Friedrich Gauss sacó de los
descubrimientos teóricos de Ampere y de Aragóla telegrafía
eléctrica. El primer aparato práctico fue construido en Estados Unidos
por Morse; el aparato y su alfabeto todavía son de uso universal. El
teléfono fue inventado por el francés Bourseul, un empleado de telégrafos;
pero no fue utilizado, sino mucho más tarde (1876), gracias al
norteamericano Graham Bell.
Desde
1836 Inglaterra y Estados Unidos empezaron a construir su red telegráfica. Más
tarde se inventó la telefonía sin hilos, que no tardó en industrializarse y ser
usada en la vida diaria, disminuyendo las distancias y poniendo rápidamente en
comunicación a todas las personas de nuestro planeta.
Resultaría
monumental la tarea de seguir describiendo los avances hasta el momento en
materia de electricidad o de sus posteriores aplicaciones tecnológicas. Pero no
sería exagerar si dijéramos que la civilización actual volvería a un estado
primitivo de no existir el conocimiento de esta forma de energía. Imagine su
propia vida sin electricidad. Desde ya no habría luz eléctrica, ni teléfono o
cualquier modo de comunicación a distancia que no sea la imprenta. No habría computadoras,
ni cine. Tampoco automóviles porque para ello se necesitó del paso de la
pistola de Volta, precursor de las bujías. La medicina retrocedería a sus
orígenes, sin rayos X, resonancia magnética, ecografías, etc. El mundo de la
alimentación sufriría un gran embate sin la refrigeración. Sin satélites de
comunicación ni computadoras la meteorología sería incapaz de predecir
huracanes o fenómenos como la Corriente del Niño. Si no hay automóviles,
tampoco habrá máquinas de construcción. ¿Habría edificios, puentes, túneles?
Tal vez muy pocos. Es verdad, no tendríamos que vernos con los problemas que
acarrearon estos avances. ¿Pero, a qué precio?
Imagine
un mundo así. No se trata de ver si ese mundo sería mejor o peor, eso es muy
difícil de evaluar, tan solo se trata de notar la diferencia.
Obtención de la electricidad
La
electricidad se obtiene a gran escala a través de las Centrales
Hidroeléctricas o Termoeléctricas, fuente de energía térmica
(combustibles, geotermia, energía solar, energía nuclear) o energía mecánica
(energías eólica, hidráulica, mareomotriz), la cual acciona unos aparatos
motores, por ejemplo, turbinas. Las turbinas, acopladas a alternadores,
convierten su energía mecánica en energía eléctrica, que luego es distribuida a
la red. En la actualidad, las únicas instalaciones de gran potencia son las
centrales termoeléctricas (que funcionan con combustibles como carbón, petróleo
o gas) y las centrales hidroeléctricas (que funcionan por la fuerza de la caída
de aguas en las grandes represas o los caudales de ríos).
La corriente eléctrica
La
corriente eléctrica que se mide en amperios consiste en el movimiento o flujo
de electricidad (electrones).Así pues lo que se llama corriente eléctrica ,es
simplemente un desplazamiento de la electricidad.
Existen dos tipos de corriente eléctrica:
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:
a) Generadores: Se encargan de
producir la corriente eléctrica; existen los siguientes tipos:
Generadores de
corriente continúa
Generadores de
corriente alterna:
El alternador, que produce corriente
eléctrica alterna en las centrales eléctricas (central nuclear, central
térmica, central hidroeléctrica,…etc.).
b) Receptores: Transforman la
energía eléctrica en otro tipo de energía, siendo los principales:
c) Interruptor: Por ejemplo, los
interruptores para encender y apagar la luces de una vivienda.
d) Pulsador: Por ejemplo, los
timbres de una vivienda.
e) 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.
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