LA
ELECTRICIDAD
Ha sido un tema de gran interés para la humanidad a lo
largo de la historia, los fenómenos que involucran la electricidad se explican
a partir del comportamiento atómico de la materia. Hoy conocemos inmensa
cantidad de sistemas y aparatos que funcionan gracias a la electricidad.
LA
CARGA ELÉCTRICA
Es una propiedad de la materia, en el Sistema
internacional de Medidas, la unidad de la carga eléctrica en el coulomb, (C). Un coulomb equivale a la
carga eléctrica que producen 6,24 trillones de electrones. Desde los antiguos griegos,
sabemos que si se frota una barra de ámbar contra la piel es posible atraer
pequeños trozos de papel. La teoría atómica establece que la materia está
constituida por: neutrones, protones y electrones. Los neutrones no tienen
carga eléctrica, los protones tienen carga positiva y los electrones carga
negativa, al presentar cargas opuestas, se atraen entre ellas. Un cuerpo neutro
es un objeto que tienen el mismo número de electrones y de protones, cuando se
frotan dos cuerpos hay una transferencia de electrones de uno hacia el otro. El
cuerpo que presenta exceso de electrones queda cargado negativamente, mientras
que el que los cede presenta un exceso de protones y queda con una carga
eléctrica positiva. La carga eléctrica se conserva, es decir cuando un cuerpo
es frotado contra otro no se crea carga, sino que existe una transferencia de
cargas entre los cuerpos.
LA ELECTRIZACIÓN:
Es el proceso mediante el cual un objeto neutro se carga eléctricamente, es
decir hay transferencia de cargas eléctricas de un cuerpo a otro. De acuerdo
como se electrizan los cuerpos la electrización puede darse por frotamiento,
por contacto o por inducción.
1) ELECTRIZACIÓN POR
FROTAMIENTO O FRICCIÓN: Se produce cuando frotamos
algunos materiales con otros y estos adquieren carga eléctrica. Ejemplo: Cuando
frotamos una peinilla con el pelo, esta se carga negativamente por frotamiento.
2) ELECTRIZACIÓN POR
CONTACTO: Se produce cuando un cuerpo cargado
eléctricamente entra en contacto con otro y lo electriza. Ejemplo: Si luego de
frotar la peinilla con tu cabello, la pones en contracto con una esfera
metálica esta queda cargada negativamente, pues hay transferencia de electrones
de la peinilla a la esfera.
3) ELECTRIZACIÓN POR
INDUCCIÓN: Ejemplo: imagina que tienes una esfera metálica
neutra y le acercamos una peinilla cargada negativamente, sin establecer
contacto con ella. En este caso las cargas eléctricas dentro de la esfera
metálica se distribuyen de tal manera que se produce un exceso de carga
positiva al lado de la esfera próximo a la peinilla y un exceso de carga
negativa al lado opuesto. Si acercas un dedo al lado opuesto de la esfera se
transfiere carga negativa hacia el dedo, luego al retirar el dedo, la esfera
queda cargada positivamente y se ha inducido carga eléctrica en la esfera.
CONDUCTORES:
Son materiales que permiten que las cargas eléctricas se muevan en su interior,
debido a que los electrones de los átomos de estos materiales se mueven con
facilidad, ejemplo de conductores de carga eléctrica son los metales, algunos como el cobre
y la plata son mejores conductores que otros metales.
AISLANTES:
Son materiales dentro de los cuales las cargas eléctricas no se mueven pues los
electrones no tienen la movilidad necesaria. Ejemplos: el caucho, el vidrio, el
plástico y el aire. SEMICONDUCTORES:
Son materiales como el silicio y el germanio, cuya capacidad para conducir
electricidad es intermedia entre los conductores y los aislantes, son de gran
utilidad en la construcción de transistores
y microchips utilizados en los computadores.
FUERZA ELÉCTRICA:
Existen dos cargas eléctricas: positivas y negativas. Experimentalmente se
observa que una carga positiva atrae a una carga negativa y que dos cargas del
mismo signo se repelen. La fuerza eléctrica que ejercen entre sí dos cuerpos
cargados eléctricamente depende de la carga eléctrica de dichos cuerpos, cuanto
mayor es la carga de cada uno, mayor es la fuerza que se ejerce ente sí.
La fuerza eléctrica entre dos cuerpos cargados
eléctricamente también depende de la distancia que los separa, si aumenta la
distancia la fuerza eléctrica disminuye, pero
entre más cerca se encuentren los cuerpos cargados mayor es la fuerza
eléctrica entre ellos.
FUENTES DE ENERGÍA ELÉCTRICA: Para que las cargas eléctricas se muevan se
requieren dispositivos que sirvan como fuentes de energía eléctrica. Las
baterías y las pilas son fuentes que transforman energía química en energía
eléctrica. Los generadores de electricidad ( en una hidroeléctrica) ,
transforman energía mecánica en energía eléctrica.
LAS PILAS SECAS:
Las pilas secas de carbono- zinc, se encuentran en el comercio y están
provistas de un polo positivo que es una barra de carbono y un polo negativo
que es una envoltura de zinc, y el electrolito, conformado por una pasta húmeda
de cloruro de amonio.
LAS BATERIAS:
Como las de los automóviles, están constituidas por varias celdas y el
electrolito es el ácido sulfúrico ( H2SO4).
VOLTAJE:
A las fuentes como pilas o las baterías se les asocia una cantidad de energía
llamada diferencia de potencial o
voltaje. El voltaje se mide en voltios
(V).
CORRIENTE ELÉCTRICA: A
la cantidad de carga eléctrica que fluye en el interior de un conductor por
unidad de tiempo se le denomina corriente
eléctrica. La corriente eléctrica se simboliza con la letra i, su intensidad se mide en amperios (A).
Circuito en serie
