que es la electricidad
En un sentido amplio, la electricidad es el conjunto de fenómenos electromagnéticos, que son diversas manifestaciones del campo electromagnético y su interacción con la materia; en sentido estricto se utiliza en la expresión "cantidad de electricidad", que es sinónimo de "carga eléctrica" en la cuantificación de esta última.
¿Qué te viene a la mente cuando escuchas la palabra “electricidad” o “electricidad”? Una persona imaginará una toma de corriente, otra: una línea eléctrica, un transformador o una máquina de soldar, un pescador pensará en un rayo, un ama de casa pensará en una batería con el dedo o en un cargador de teléfono móvil, un tornero pensará en un motor eléctrico, y alguien incluso se imaginará Nikola Teslasentado en su laboratorio cerca de una bobina de inducción resonante que erupciona un rayo.
De una forma u otra, existen muchas manifestaciones de la electricidad en el mundo moderno. La civilización actual en su conjunto es imposible de imaginar sin electricidad. Pero, ¿qué sabemos de él? Aclaremos esta información.
De central eléctrica a electrodoméstico
Cuando enchufamos el enchufe en casa, encendemos la tetera o apretamos el interruptor, básicamente queriendo encender la bombilla, entonces en ese momento cerramos el circuito entre fuente y receptor de electricidadpara proporcionar un camino para que viaje la carga eléctrica, por ejemplo, a través de la espiral de una tetera.
La fuente de electricidad en nuestro hogar suele ser un enchufe. Una carga eléctrica que se mueve a través de un alambre (que en nuestro ejemplo es una bobina de nicromo en una tetera) es electricidad… El cable conecta el enchufe con el usuario con dos cables: a lo largo de un cable, la carga se mueve desde el enchufe hasta el usuario, a lo largo del segundo cable al mismo tiempo, desde el usuario, hasta el enchufe. Si la corriente es alterna, los cables cambian de función 50 veces por segundo.
La fuente de energía para el movimiento de cargas eléctricas (o, más simplemente, la fuente de electricidad) en la red de la ciudad es principalmente una central eléctrica. En una planta de energía, la electricidad es generada por un poderoso generador, cuyo rotor es accionado por una instalación nuclear o una central eléctrica de otro tipo (por ejemplo, una turbina hidráulica).
Dentro del generador, el rotor magnetizado cruza los cables del estator, provocando fuerza electromotriz (FEM)generando tensión entre los terminales del generador. y siempre lo es voltaje alterno con una frecuencia de 50 Hz, porque el rotor del generador tiene 2 polos magnéticos y gira a una frecuencia de 3000 rpm, o tiene 4 polos y una velocidad de 1500 rpm.
Es la tensión en nuestro contacto que usamos todos los días sin siquiera pensar. sobre el largo camino que recorre la electricidad desde la central eléctrica hasta nuestro tomacorriente a la velocidad de la luz (299 792 458 metros por segundo, la velocidad de propagación de un campo eléctrico a lo largo de los cables, que empuja los electrones dentro de ellos, creando una corriente).
Voltaje AC 220 voltios en la salida
El voltaje generado para las salidas es variable porque: primero, se puede transformar fácilmente (disminuir o aumentar), y segundo, se genera más fácilmente y se transmite con menos pérdida en los cables que un voltaje constante.
Al alimentar los cables a los que está conectado transformador, voltaje alterno, obtenemos corriente alterna, que cambia armónicamente su dirección 50 veces por segundo, es capaz de generar un campo magnético alterno en el circuito magnético del transformador, el cual, a su vez, es capaz nuevamente de excitar una corriente eléctrica en los hilos de los devanados secundarios que enrollan el circuito magnetico...
Si el campo magnético fuera constante en el espacio cubierto por la bobina, la corriente en las bobinas simplemente no estaría dirigida (cf. ley de inducción electromagnética).
Para obtener una corriente, es necesario cambiar el flujo magnético en el espacio, después de lo cual terminará alrededor campo eléctrico, actuará sobre una carga eléctrica, que por ejemplo puede estar ubicada dentro de un hilo de cobre (electrones libres) ubicado alrededor de este espacio con un flujo magnético variable.
El funcionamiento tanto de los generadores como de los transformadores se basa en este principio, con la única diferencia de que en un transformador no hay partes móviles activas: la fuente de flujo magnético alterno en un transformador es la corriente alterna del devanado primario, y en un generador hay un rotor giratorio con campo magnético permanente.
Y aquí y allá, el campo magnético cambiante, según la ley de la inducción electromagnética, genera un campo eléctrico de remolino, que actúa sobre los electrones libres dentro de los cables, poniendo estos electrones en movimiento. Si el circuito está cerrado al consumidor, la corriente fluirá a través del consumidor.
Almacenamiento de electricidad y corriente continua
Es más conveniente acumular electricidad en la vida cotidiana en forma de energía química, a saber en pilas… La reacción química con los electrodos es capaz de crear una corriente cuando el circuito externo está cerrado al usuario, y cuanto mayor sea el área de los electrodos de la batería, más corriente se puede obtener de ella y dependiendo del material del electrodos y el número de celdas conectadas en serie en la batería, el voltaje generado por la batería puede ser diferente.
Entonces, para una batería de iones de litio, el voltaje estándar de una sola celda es de 3,7 voltios y puede llegar hasta los 4,2 voltios. Durante la descarga, los iones de litio cargados positivamente se mueven en el electrolito desde el ánodo (-) basado en cobre y grafito hasta el cátodo (+) basado en aluminio, y durante la carga desde el cátodo al ánodo, donde bajo la acción de la EMF de el cargador se forma un compuesto de grafito-litio, como resultado de lo cual la energía se acumula en forma de un compuesto químico.
Los capacitores electrolíticos funcionan de manera similar, a diferencia de las baterías de menor capacidad eléctrica, pero en un gran número de ciclos de carga y descarga.
Para una batería de iones de litio, la vida útil completa está limitada a un máximo de 1000 ciclos de carga y descarga, y el contenido de energía específico alcanza los 250 Wh/kg. En cuanto a los condensadores electrolíticos, su vida actual corregida se estima en decenas de miles de horas, pero el consumo de energía suele ser inferior a 0,25 Wh/kg.
Electricidad estática
Si coloca una sábana de seda encima de una manta de lana, las presiona bien juntas y luego trata de separarlas, entonces habrá electrificación... Esto sucederá porque bajo las condiciones de fricción de los cuerpos con diferentes constantes dieléctricas, se produce una separación de cargas en sus superficies: un material con una constante dieléctrica más alta estará cargado positivamente y un material con una constante dieléctrica más baja, negativamente. .
Cuanto mayor sea la diferencia en estos parámetros, más fuerte será la electrificación.Cuando te frotas los pies con una alfombra de lana, te cargas negativamente y la alfombra positivamente. Los niveles potenciales pueden alcanzar decenas de miles de voltios aquí, y tocar, por ejemplo, un grifo de agua conectado a algo conectado a tierra le dará una descarga eléctrica. Pero como la capacidad eléctrica es escasa, este desagradable suceso no supondrá una gran amenaza para tu vida.
Otra cosa es una máquina electroforética, en la que una carga estática generada por fricción se acumula en un condensador. El cargo acumulado en el Leyden Bank ya amenaza la vida.
Términos y definiciones más importantes
¿Qué es un campo electromagnético?
El campo electromagnético es un tipo especial de materia caracterizada por una distribución continua en el espacio (ondas electromagnéticas) y que revela la estructura discreta (fotones), caracterizada por la capacidad de propagarse en el vacío (en ausencia de fuertes campos gravitatorios), ejerce un efecto de fuerza sobre las partículas cargadas, dependiendo de su velocidad.
que es la carga electrica
La carga eléctrica es una propiedad de las partículas de materia o de los cuerpos que caracteriza su relación con su propio campo electromagnético y su interacción con un campo electromagnético externo. Tiene dos tipos conocidos como carga positiva (carga de protón, positrón, etc.) y carga negativa (carga de electrón, etc.). Como cantidad, se cuantifica por la fuerte interacción de un cuerpo cargado con otro cuerpo cargado.
¿Qué es una partícula cargada?
Una partícula cargada es una partícula de materia que tiene una carga eléctrica.
¿Qué es un campo eléctrico?
El campo eléctrico es uno de los dos lados del campo electromagnético, causado por cargas eléctricas y cambios en el campo magnético, ejerciendo un efecto de fuerza sobre partículas y cuerpos cargados y revelado por el efecto de fuerza sobre cuerpos y partículas estacionarios cargados.
¿Qué es un campo magnético?
El campo magnético es uno de los dos lados del campo electromagnético causado por las cargas eléctricas sobre partículas y cuerpos cargados en movimiento y por el cambio en el campo eléctrico que ejerce una fuerza sobre las partículas cargadas en movimiento y se revela por la acción de la fuerza dirigida generalmente relativo a la dirección del movimiento de estas partículas y proporcional a su velocidad.
que es la corriente electrica
La corriente eléctrica es un fenómeno del movimiento de partículas cargadas y un fenómeno de cambios en el campo eléctrico a lo largo del tiempo, acompañado de un campo magnético.
¿Cuál es la energía de un campo eléctrico?
Energía de campo eléctrico: energía asociada con un campo eléctrico y convertida en otras formas de energía cuando cambia el campo eléctrico.
¿Qué es la energía del campo magnético?
Energía de campo magnético: energía asociada con un campo magnético y convertida en otras formas de energía por tres cambios en el campo magnético.
¿Qué es la energía electromagnética (energía eléctrica)?
Energía eléctrica — la energía del campo electromagnético, que consiste en la energía del campo eléctrico y la energía del campo magnético.
Ver también:
Portadores de corriente eléctrica
Condiciones para la existencia de corriente eléctrica.
Campo eléctrico y magnético: ¿cuál es la diferencia?