Viernes, 5 de Julio de 2013

Principios de electricidad: electricidad estática y dinámica

Para la batería, Volta apiló en forma alternada discos de cobre y de zinc, intercalando entre ellos pañuelos húmedos (arriba Cu, abajo Zn). En este post diferenciamos estos dos tipos de energía y profundizamos cómo se comporta cada una.

Cuando hablamos de electricidad, una de las formas en que podemos clasificarla es en estática y dinámica. La electricidad estática, como su nombre lo indica, contiene carga estática o en reposo y se da cuando los electrones se acumulan en un punto determinado de un material.

Cuando un cuerpo adquiere una carga, ya sea positiva en el caso que pierde electrones o negativa en el caso que los gane, afecta a los demás cuerpos que se encuentran alrededor atrayéndolos o repeliéndolos; este efecto dependerá de la carga del cuerpo: cargas iguales se repelen + +, cargas diferentes se atraen + -.

Si un cuerpo está cargado (tiene exceso de electrones), debe volver a su estado de equilibrio, y esto lo logra descargándose, es decir, pasa el exceso de electrones a otro cuerpo, a través del desprendimiento de energía, ya sea en forma mecánica o por chispas.

A todos nos ha pasado que, en ocasiones, cuando tocamos a una persona o algún objeto, este nos produce chispas, es decir se descarga; esto sucede porque esa persona u objeto estaban cargados estáticamente. El proceso por el cual un cuerpo adquiere carga se llama inducción electrostática.

Como ya lo dijimos, cuando cargamos un material lo que en realidad estamos haciendo es pasar electrones libres de un átomo a otro, y la forma más sencilla de realizarlo es por frotamiento. Algunas veces la acumulación de cargas resulta peligrosa, por ejemplo, en los camiones que transportan gas, porque el movimiento del camión hace que el aire roce en él, es decir, el aire le pasa electrones al camión por medio de fricción y lo carga electrostáticamente, por lo que cualquier chispa podría provocar una catástrofe. Por esa razón, estos vehículos llevan arrastrando una cadena en la parte inferior, así el exceso de electrones se descarga a tierra.

No necesariamente debe existir contacto directo entre dos materiales para que estos se descarguen; muchas veces, cuando un cuerpo se encuentra muy cargado, los electrones saltan de un material a otro produciendo un arco eléctrico entre ellos. Un ejemplo son las nubes que, al frotarse con las moléculas de aire, adquieren carga eléctrica y, por lo tanto, buscarán una salida para este exceso de electrones, entonces, se produce lo que conocemos como rayos. Los rayos transportan gran energía y pueden llegar a ser muy peligrosos si no se les proporciona una ruta más corta a tierra, por ello se hace uso de los pararrayos que son muy efectivos para dar esta salida.

El término dinámico significa ‘movimiento’; cuando hablamos de electricidad dinámica, nos referimos a los electrones en movimiento. Para que la electricidad sea realmente útil, debe encontrarse en movimiento, y la fuente que genere este tipo de electricidad debe tener sus cargas eléctricas en constante renovación.

Un cuerpo puede adquirir carga electrostática y, al entrar en contacto con otro objeto, se descarga, es decir, entra en equilibrio, pues generar energía dinámica tiene como fin que, cuando los electrones pasen de un cuerpo a otro, aun existan más electrones. De esta forma, la electricidad será realmente útil y podremos aplicarla en diferentes ámbitos, por ejemplo, encender una lámpara, un televisor, un celular, etcétera.

En 1799, el conde italiano Alessandro Volta inventó la pila eléctrica. Volta se dio cuenta de que, mediante la acción química, se podían renovar constantemente las cargas, es decir, los electrones que salen del terminal negativo de la batería son electrones libres y entran en contacto con el conductor (por ejemplo cobre).

Estos electrones libres entran en las bandas de conducción del cobre y desplazan los electrones que ahí se encuentren; así pues ese electrón desplazado entra en otro átomo y desplaza a otro electrón; esto se hace en un ciclo en cadena hacia el terminal positivo de la batería donde se anulan las cargas. La unidad de medición de los electrones que circulan a través de un circuito es el coulomb, nombre que se le dio en honor a Charles-Augustin de Coulomb. El coulomb representa 6.28X10^18 electrones.

Este post fue extraído de la colección Técnico en Eléctrónica, que está compuesta por 24 fascículos, 4 libros, 3 ebooks y un coleccionador. Para conocer más detalles o adquirir este curso, visitar el sitio oficial en USERShop.

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  • m

    pasaron dos meses y nadie de redusers contestó a estos comentarios para esclarecer el error?

  • Hasbro

    Ademas de los comentarios que vengo leyendo, “est post” fue extraido” ? o deberia “este articulo fue extraido”? Vamos Redusers, que pasa? las revistas $25 y $28 y no aportan nada, y ademas ya es obvio son escritas por rookies. No se dejen caer!!

  • Cocote

    Los de RedUsers pretenderan crear una “Electricidad propia” con reglas físicas distintas a la que se maneja normalmente? Pensarán que los K tendrán algo que ver con los principios de electricidad? XD Sólo un chascarrillo….

  • Sebajb007

    “La electricidad estática, como su nombre lo indica, contiene electrones estáticos o en reposo”??? La electricidad estática se genera cuando los átomos del material se ionizan positiva o negativamente (pierden o ganan electrones) generando así una carga estática puesto que el átomo no se puede mover dentro de la red cristalina… Los electrones siempre están en movimiento dentro de sus respectivos orbitales.

    “Estos electrones libres entran en las bandas de valencia del cobre”?? los electrones libres se encuentran en la banda de conducción y no en la banda de valencia… Corrijan esto por favor

    • Claudio Rocchio

      tenes razón, no le habia prestado suficiente atención a ese parrafo. Esta muy mal explicado ese punto. Supongo que cuando hablan de estaticos o en movimiento se refieren al movimiento de un atomo a otro y no internamente, pero deberia corregirse. Saludos.

  • gery

    Muchacho de RedUsers, apunten mejor la punteria con lo que publican, lo que dicen los muchachos que opinaron antes, lo escrito debajo, tienen Razón! Si vamos a empezar así, con equivocaciones en conceptos básicos…. Qué queda para las hojas siguientes.
    En fín, mi idea es aportar una opinión para que mejoren. Saludos.

    • Kevin N

      No, tu comentario fue poner lo que comentan los otros usuarios. Tu comentario se deduce de los anteriores.
      Tu comentario es netamente analítico.

      No aportás nada.

  • Jackman

    Si… el último párrafo esta equivocado, el Coulomb es una unidad de carga electrica, simplemente mide la cantidad de cargas presentes en algún lugar, sin importar si están en reposo o movimiento, solo importa cuantas cargas hay.

    Si tomamos en cuenta el movimiento de las cargas, entonces ya estamos hablando de una “corriente eléctrica”, si en un conductor tomamos una sección transversal y medimos cuantas cargas (o cuantos Coulombs) pasan a través de ella cada segundo, tenemos una medida de la corriente eléctrica, que se mide en “Coulombs por segundo” y se representa por la letra I (i mayúscula). y dicha corriente se mide en Amperes (NO en Coulombs).

    Si esto fue extraído del curso, entonces deberían corregirlo, esto es un concepto fundamental de la electricidad y electrónica, los lectores solo van a confundirse con estos errores tan grandes. Y si en un pequeño párrafo existe un error así, no me imagino en el resto de la obra…

    • Claudio Rocchio

      Si, es verdad, es un error grave, a mi no me gusta ser “malo” con este tipo de cosas, todos tienen derecho a equivocarse y a una “Fe de Erratas”, me parece que esta bueno que aportemos para que se mejore el material. A mi me llamo la atención ver una nota de electricidad y no leer ni Ampere ni Corriente, pero bueno, quizás esta en otras partes del texto.

  • http://www.smarttech.com.ar/ Daniel Villarreal

    Excelente nota, éstas son las que nos interesan.

  • Papichulo

    Tal cual como dice Claudio esta todo OK. Muy buena su aclaración, comparativamente una cosa es el caudal masico de cargas (cargas por unidad de tiempo transcurrido) y otra la cantidad de masa que se tiene (cantidad de cargas).

  • Claudio Rocchio

    si me permiten, me gustaria hacer una pequeña corrección:
    El Coulomb es una unidad de carga, no de caudal de carga, por ende el dato es que 1 Ampere significan 6,28×10^18 electrones por segundo. 1 Coulomb es la misma cantidad pero sin tener en cuenta el tiempo. Saludos, y esta bueno el material.

    • Joan

      El coño Claudio no se si lo que dijiste esta bien pero no entendí ni miercole.. jajajajja .

    • Claudio Rocchio

      jaja, ok, lo vuelvo a explicar. Al final de la nota pusieron “El coulomb representa 6.28X10^18 electrones por segundo”, lo que digo es que eso no es 1 Coulomb, sino 1 Ampere. El Coulomb es una unidad de carga electrica, no tiene nada que ver el tiempo. Asi como un electron posee 1,6 x 10^-19 Coulombs de carga. Si se hace la inversa se saben cuantos electrones generan 1 Coulomb. Espero lo hayas entendido..Saludos.

    • Claudio Rocchio

      jaja, ok, lo vuelvo a explicar. Al final de la nota pusieron “El coulomb representa 6.28X10^18 electrones por segundo”, lo que digo es que eso no es 1 Coulomb, sino 1 Ampere. El Coulomb es una unidad de carga electrica, no tiene nada que ver el tiempo. Asi como un electron posee 1,6 x 10^-19 Coulombs de carga. Si se hace la inversa se saben cuantos electrones generan 1 Coulomb. Espero lo hayas entendido..Saludos.