Electricidad entre manos
2006/03/01 Kortabitarte Egiguren, Irati - Elhuyar Zientzia Iturria: Elhuyar aldizkaria
Los electrones se mueven por sí mismos. Eso no es lo que nosotros llamamos corriente eléctrica. Sin embargo, si colocamos los electrones entre dos polos eléctricos, se genera una corriente real de electrones (los electrones son cargas eléctricas negativas). Y a eso sí que llamamos corriente eléctrica. En definitiva, la corriente eléctrica representa el movimiento o transporte de las cargas eléctricas, que se produce bajo la influencia del campo eléctrico.
Dado que el transporte de cargas eléctricas puede producirse en diferentes tipos de materiales, será muy importante tener en cuenta las características de cada material, la conductividad eléctrica, etc.
Es decir, en algunos materiales es muy fácil hacerlo, en otros no. Los metales, por ejemplo, transportan las cargas eléctricas de forma más adecuada que ninguna otra, pero no las maderas.
En general, las cargas eléctricas se desplazan desde un punto de mayor potencial al punto de menor potencial, desde el polo positivo al negativo. Siempre en ese sentido. Al igual que ocurre con la gravedad, los cuerpos caen de arriba abajo y no al revés. A este movimiento constante se le llama corriente continua y está en la naturaleza.
En corriente continua, el movimiento de las cargas eléctricas puede compararse con el movimiento en líquido de las moléculas impulsadas por una bomba en un circuito hidráulico cerrado. La función de la bomba es mover el líquido y, en el caso de la electricidad, la tensión que proporciona la fuerza electromotriz es la que mueve las cargas eléctricas del circuito eléctrico.
Sin embargo, el que el polo positivo esté en Vitoria y el negativo en Donostia, por ejemplo, no tiene sentido. Antiguamente se consumía allí donde se producía energía eléctrica y se utilizaba principalmente la corriente continua. Sin embargo, cuando surgió la necesidad de transportar energía eléctrica a grandes distancias, prevaleció la corriente alterna para evitar, entre otras cosas, las pérdidas energéticas que se producían durante el transporte.
Para obtener corriente alterna, los polos eléctricos se intercambian cíclicamente. El intercambio de polos eléctricos supone un cambio de sentido de la corriente, y el intercambio cíclico da lugar a una corriente eléctrica que cambia continuamente de sentido. Esa es, como su nombre indica, la corriente alterna. Y eso lo ha inventado el hombre, no está en la naturaleza.
Corriente alterna directa
Tanto directa como alterna, para generar corriente se necesita un generador eléctrico. El generador eléctrico creará un campo eléctrico adecuado para mantener la corriente eléctrica de forma sostenible.
La corriente eléctrica directa que utiliza el ser humano puede tener diversas fuentes o generadores. En las pilas, por ejemplo, la fuerza electromotriz y la diferencia de potencial se obtienen mediante procesos químicos. En las dinamos, la energía mecánica se transforma en energía eléctrica. Además de estas dos vías convencionales, existe otra vía de obtención de corriente continua que consiste en la rectificación de la corriente alterna. Los rectificadores permiten obtener una corriente unidireccional, eliminando el sentido contrario. A continuación, mediante filtros eléctricos se puede suavizar la variación de tensión y la corriente alcanzada al final del proceso es prácticamente lisa y constante.
Hoy en día es necesario. De hecho, corriente alterna es la corriente que llega a los hogares y la televisión con la que alimentamos el aparato musical, la lavadora y el frigorífico, pero luego toda la electrónica interna de estos aparatos funciona con corriente continua. Por ello, entre otras cosas, disponen de un rectificador para convertir corriente alterna en corriente continua. Y otros elementos como transformadores.
Hasta casa
Sin duda, la invención del transformador fue enorme. Y es que, entre otras cosas, se enfrenta a las pérdidas energéticas que se producían en el transporte.
XIX. Desarrollado a finales del siglo XX, es un componente fundamental de las redes de suministro eléctrico. Puede convertir una corriente de baja intensidad y alta tensión en una corriente de alta intensidad y baja tensión (y viceversa), sin apenas perder energía.
Esta conversión es importante. Esto se debe a que cuanto mayores son las tensiones, mejor es el rendimiento de la transmisión de energía eléctrica, pero en cuanto a generación y uso son más adecuadas las bajas tensiones. Si no hubiera transformadores, habría que acortar las distancias entre generadores y usuarios; muchos hogares e industrias necesitarían su propia central y la electricidad no sería un tipo de energía cómodo.
Además de su función en la red de suministro eléctrico, el transformador es un componente integral para muchos objetos que utilizan electricidad. Lámparas de mesa, cargadores de pilas y aparatos de televisión, por ejemplo, disponen de transformadores que permiten aumentar o disminuir la tensión.
Si no, imagínate a casa, por ejemplo, con una corriente de 150 millones de voltios. Sería imposible. La corriente que llega a los hogares en Europa es de 220 voltios y tiene una frecuencia de 50 Hz. En Estados Unidos, por su parte, llega entre 110 y 120 voltios a una frecuencia de 60 Hz. Por ello, es conveniente leer las instrucciones de los aparatos eléctricos antes de enchufarlos a la red.
Si vas de vacaciones al extranjero y compras algún aparato eléctrico, o al revés, es muy posible que lleves tu móvil, cámara de fotos digital o portátil. A menudo, en estos casos, no tenemos en cuenta que la tensión de la corriente alterna no es la misma en todos los países, ni tampoco la frecuencia. Para hacer frente a este problema, muchos de los aparatos disponen actualmente de adaptadores universales.
Afección a la salud
No podemos olvidar, por ejemplo, las desagradables y peligrosas consecuencias de la descarga eléctrica de la tensión de 220 voltios en el enchufe. En general, la corriente alterna es más peligrosa que la continua. En realidad, los efectos de la corriente alterna sobre los cuerpos humanos dependen en gran medida de su frecuencia. Cuanto menor es la frecuencia, más peligroso es, y entre 3 y 4 veces más peligroso es la corriente alterna que la corriente continua a la misma tensión e intensidad.
La corriente continua provoca contracciones musculares y, en la mayoría de los casos, el afectado se desplaza inmediatamente de la fuente de energía. Por su parte, el impacto de la corriente alterna de 60Hz es más violento, deja los músculos endurecidos y por ello es más difícil liberarlos de la fuente de energía. Si persiste, pueden producirse quemaduras graves. En general, cuanto mayor sea la tensión e intensidad de la corriente, mayores serán los daños, independientemente del tipo de corriente.
El uso de riesgos, tanto de corriente continua como alterna es amplio. Además, esta última se transforma fácilmente a diferencia de la corriente continua, facilitando su acumulación y reduciendo la pérdida de energía en el transporte de una a otra. Hoy en día nadie imaginaría poco un mundo sin corrientes eléctricas, es decir, sin electricidad.
Sabiendo todo esto, es fácil entender por qué muchas personas tienen calambres al tocar algo. El problema es que debido al viento y a los calentadores la piel está muy seca. La piel, por tanto, se carga con signo positivo, sobre todo si se lleva ropa de poliéster, ya que el poliéster toma signo negativo. Esta carga queda acumulada en el cuerpo hasta encontrar estático, cualquier objeto metálico o cualquier otra persona. Al tocarlo se mueve la carga acumulada y se produce una descarga eléctrica. Conclusión: se siente una calambre.
