Electricidad.

¿Qué es la electricidad?

Sencillamente se puede describir como la forma de energía producto de la acción específica de los electrones.

La electricidad es la acción que producen los electrones al trasladarse de un punto a otro, ya sea por su falta o exceso del mismo material,

¿Cómo se desplazan los electrones en un material? Para que los electrones puedan moverse es necesario que alguna forma de energía se convierta en electricidad.

Electrón:

Todos los efectos de la electricidad pueden explicarse y predecirse presumiendo la existencia de una diminuta partícula denominada electrón. 

En vista en que la existencia del electrón ha conducido a tantos importantes descubrimientos en el campo de:

• La electricidad.
• La electrónica.
• La química.
• La física atómica

Podemos suponer sin equivocarnos que el electrón es una realidad. Todos los equipos eléctricos y electrónicos han sido diseñados en base a la teoría de electrones.

Estructura de la materia.

La materia puede definirse como cualquier cuerpo que ocupa un lugar en el espacio y tiene peso. Toda materia está compuesta de moléculas formadas por combinaciones de átomos, los cuales son muy pequeñas. Los principales elementos que forman al átomo son:

1.  El electrón: Se encuentra fuera del núcleo del átomo y su carga es negativa.
2. El protón: Se encuentra dentro del núcleo del átomo y su carga es positiva. 
3. El neutrón: Se encuentra en el núcleo del átomo y su carga es neutra.
4. El núcleo: Es el lugar en donde se encuentran protones y electrones. 

¿Cuál es el origen de la electricidad?

Los electrones giran alrededor del núcleo debido al equilibrio de dos fuerzas:

• La fuerza del propio: electrón que lo mantiene siempre en  movimiento.
• La fuerza de atracción: que ejerce el núcleo sobre el electrón. 

Los electrones que se encuentran en la órbita más lejana del núcleo pueden salirse de sus órbitas, aplicándoles alguna fuerza externa como un campo magnético o una reacción química.

 A este tipo de electrones se les conoce electrones libres.
El movimiento disperso de los electrones libres de un átomo a otro es normalmente igual en todas direcciones, de manera que ninguna parte del material gana ni pierde electrones.

El movimiento de electrones libres de un átomo  a otro origina lo que se conoce como corriente de electrones, o lo que también se le denomina Corriente eléctrica. 

Esta es la base de la electricidad.

Tipos de electricidad:

1. Electricidad estática:

La electricidad estática o carga eléctrica. 

Cuando los electrones viajan por un cuerpo y llegan al borde del mismo, se genera electricidad. Esta electricidad se manifiesta solo por acción de presencia, por lo tanto es llamada electricidad estática o carga eléctrica. 

Con esta electricidad podemos tener descargas de energía.

 

                                                                                        2. Electricidad dinámica:

La electricidad dinámica o corriente eléctrica. Cuando los electrones fluyen por un cuerpo desde un extremo a otro, se genera la electricidad o corriente eléctrica.

Con la electricidad dinámica obtenemos luz, calor, fuerza motriz, etc.

Tipos de energía:

Para producir electricidad se debe utilizar alguna forma de energía que ponga en movimiento a los electrones. Se puede emplear seis formas de energía:

1. Fricción.
2. Presión.
3. Calor.
4. Luz.
5. Acción química.
6. Magnetismo.

1. Fricción:

Se produce al frotar dos materiales. Uno de los objetos gana electrones mientras que el otro los pierde. Si los objetos que se friccionan son muy conductores, esa carga se neutraliza rápidamente.

Si por el contrario son poco conductores, ambos objetos quedan con carga eléctrica. 

2. Presión (Piezoelectricidad):

Se produce sometiendo a presión mecánica cristales llamados piezoeléctricos. 

Los cristales de uso más corriente son el cuarzo y el rubidio. 

El uso más habitual es el de los encendedores eléctricos, que al recibir un golpe, generan una corriente eléctrica de alto voltaje que crea la chispa para el encendido. 

Este fenómeno también se presenta a la inversa, esto es, se deforman bajo la acción de fuerzas internas al ser sometidos a un campo eléctrico.

 3. Calor (Termoelectricidad):

Se produce al calentar una unión de dos metales diferentes

Un ejemplo es la termocupla que se utiliza como medida de seguridad en estufas o calentadores. Cuando reciben calor provocan electricidad  y cuando dejan de recibir, hacen cerrar el circuito para evitar perdida de gas.

Termocupla:

4. Luz (Fotoelectricidad):

Se produce por la incidencia de luz en sustancias fotosensibles (sensibles a la luz).

5. Acción química:

Se produce por una reacción química.
En las pilas primarias pueden emplearse casi todos los metales, ácidos y sales.

6. Magnetismo:

El magnetismo se produce en un conductor cuando éste se mueve a través de un campo magnético.

O el campo magnético se mueve a través del conductor, de tal manera que el conductor corte las líneas del campo magnético.

El método más común para producir la electricidad que se utiliza como corriente eléctrica es el que emplea el magnetismo. La fuente de electricidad tiene que ser capaz de mantener una carga grande debido a que la misma se emplea para suministrar corriente eléctrica.  Si bien el frotamiento, la presión, el calor y la luz son fuente de electricidad, su uso se aplica a limitaciones menores.