Corriente Electrica

Introducción

La electricidad es indispensable para la civilización moderna. Si ella, la vida, en la forma que hoy conocemos, resultaría imposible, porque hasta las más pequeñas comunidades dependen de la electricidad en servicios tales como teléfonos, alarmas contra incendio, alumbrado, ascensores, dispositivos de arranque y encendido de automóviles. Sin la electricidad para el alumbrado de las casas, tiendas calles, teatros y otros lugares públicos la vida resultaría por lo menos difícil.

También hace posible la electricidad una serie de comodidades que han llegado a considerarse como necesaria, tales como lavadoras aspiradoras, y con otros dispositivos semejantes. Sin la electricidad no existiría la radio, la televisión, el radar y otros aparatos electrónicos. Y, por último, basta recordar el caos en que queda sumergida una población cuando se interrumpe su suministro eléctrico, siquiera por períodos cortos, para apreciar la justa importancia de la electricidad.

La energía eléctrica debe su utilidad a diversos factores. Puede generarse en los lugares más favorables, tales como orillas del mar y ríos navegables, en donde el combustible resulta barato y el agua para refrigeración fácilmente posible, y en lugares donde puede disponerse de saltos de agua. Además puede transportarse económicamente a grandes distancias. Puede transformarse con rendimiento elevado en otras formas de energía, tales como mecánica, calorífica, luminosa, química y sonora. En la energía eléctrica no interviene humos o productos de combustión.

En el texto que sigue se enuncian y explican las leyes fundamentales de la electricidad, de las que se derivan múltiples relaciones que rigen su aplicación a los aparatos y sistemas eléctricos, dándose igualmente numerosos ejemplos ilustrativos.

Hoy día, toda la energía se produce en forma de corriente alterna, dentro de grandes centrales que hacen uso del vapor o de la energía hidráulica. La razón fundamental es que los alternadores que la generan no requieren colector, por lo que se pueden construir en grades tamaños y producir grande cantidades de Kilowatios, que puede ser impulsados a gran velocidad. Cuando se requiere corriente continua, suele obtenerse de la alterna mediante conmutatrices o rectificadores.

Naturaleza de la Electricidad

La materia toda se halla compuesta por partículas extraordinariamente pequeñas que se llaman moléculas, cada una de las cuales posee ya todas las propiedades de la sustancia de que es constituyente. Las moléculas a su vez están compuestas por átomos que son las unidades más pequeñas que existen en los distintos elementos, por ejemplo, el hidrógeno, hierro, cobre o azufre.

La ciencia moderna ha demostrado que los átomos de la materia toda consisten en un núcleo cargado positivamente y en cuyo derredor giran unas partículas extremadamente pequeñas y cargadas negativamente, llamadas electrones.

Toda la masa del átomo está prácticamente concentrada en el núcleo, difiriendo entre sí los núcleos de los diversos elementos. Los electrones son idénticos siempre. Estos electrones o cargas negativas, constituyen la electricidad. En los buenos conductores de electricidad tales como los metales, estos elementos están débilmente unidos al núcleo y son capaces de emigrar fácilmente de un átomo a otro. En los aislantes, los electrones están fuertemente unidos a los núcleos y un potencial relativamente elevado es capaz únicamente de producir un pequeño transporte de electrones de átomo a átomo. Cuando se suministran electrones a un cuerpo, éste se carga negativamente. Cuando se le quitan electrones queda cargado positivamente.

Bajo condiciones normales, los electrones libres de moverse de un átomo a otro se hallan en un estado de agitación continua y arbitraria que les obliga a saltar del primero al segundo, siendo reemplazado el de aquél por otro electrón que cede otro átomo distinto. Al ser éste movimiento al azar, no existe dirección general de los elementos en su conjunto. Pero, si en un conductor, se aplica entre dos punto una diferencia de potencial, aunque sea muy pequeña, de sólo algunos voltios por ejemplo, los electrones libres, que son cargas negativas, son atraídos hacia el punto el punto que se halla a un potencial positivo y repelidos de aquel que lo tiene negativo. La figura 1 ilustra este movimiento, mostrando un pequeño trozo de conductor ab, cuyo extremo a se hace negativo y el b positivo al conectar al tal segmento a una batería. Los electrones se trasladan desde el extremo negativo a al extremo positivo b al ser repelidos por el primero y atraído hacia el segundo y, al ser tales electrones cargas negativas, el sentido de su movimiento resulta opuesto al convencional de la corriente.

Cuando se trata de materias aisladoras, por hallarse los electrones fuertemente ligados a los núcleos atómicos, es necesario aplicar una diferencia de potencial grande entre los dos puntos para conseguir una corriente sumamente débil.