Los fenómenos eléctricos constituyen un área de estudio fundamental en la física, enfocándose en el análisis de la electricidad. Se examina el comportamiento de las cargas eléctricas, tanto en reposo como en movimiento, y se estudian las leyes que rigen la electricidad. Su aplicación es crucial para resolver problemas y mejorar la calidad de vida, aspectos que exploraremos más adelante en este artículo.
¿Qué son los fenómenos eléctricos?
Los fenómenos eléctricos son aquellos que ocurren debido a la presencia de carga eléctrica, ya sea en reposo (electrostática) o en movimiento (corriente eléctrica). Todos los cuerpos están compuestos de átomos, los cuales a su vez están formados por electrones, protones y neutrones. Los electrones son partículas subatómicas con carga negativa, mientras que los protones tienen carga positiva. Un fenómeno eléctrico se manifiesta, por ejemplo, cuando los electrones se desplazan a través de un conductor, generando una corriente eléctrica.
Los fenómenos eléctricos son estudiados por la física; la electrostática estudia las cargas en reposo o estáticas y la electrodinámica a las cargas en movimiento, es decir cuando los electrones fluyen a través de un conductor.
Para estudiar mejor los fenómenos eléctricos en física, desarrollamos cada tema en una entrada diferente, dispones de todos ellos más adelante.
Ejemplos de fenómenos eléctricos
- Rayos: Es un fenómeno eléctrico que ocurre debido a una descarga eléctrica entre las nubes y la Tierra.
- Relámpagos: Se trata de una descarga eléctrica dentro de las nubes, que genera luz visible pero sin alcanzar el suelo.
- Campo magnético terrestre: Es un fenómeno electromagnético generado por el movimiento de masas de hierro fundido en el núcleo de la Tierra, lo que provoca corrientes eléctricas y crea el campo magnético del planeta.
- Electrización: Es el proceso mediante el cual un cuerpo gana o pierde electrones. Este fenómeno puede ocurrir de diversas maneras, como por frotación, inducción o contacto.
- Resistencia eléctrica: Es la oposición que presentan los materiales al paso de los electrones. Los materiales conductores tienen baja resistencia, mientras que los materiales no conductores (aislantes) tienen alta resistencia eléctrica.
- Capacitancia eléctrica: Es la capacidad de un material o sistema para almacenar carga eléctrica cuando está sometido a un campo eléctrico.
Estudio de los fenómenos eléctricos en la física
Ahora estudiaremos la electrostática, qué es la electrostática, cuál es su objeto de estudio, así como las propiedades electrostáticas que poseen los materiales, las leyes que cumplen los cuerpos eléctricamente…
¡Bienvenidos a este fascinante viaje al mundo del campo eléctrico en la física! En este artículo, exploraremos en detalle qué es el campo eléctrico, cómo se calcula a través de…
Qué es la electricidad
La electricidad es la energía producida por los electrones cuando estos son sometidos a fuerzas que hacen que fluyan mediante un conductor eléctrico, es decir es la energía producida por el movimiento de electrones.
Se considera que la energía eléctrica es una forma de energía secundaria, pues se obtiene a partir de fuentes primarias que se encuentran en la naturaleza, tales como la energía: hidráulica, solar, eólica, etc.
Qué es la carga eléctrica
La carga eléctrica es una propiedad intrínseca que poseen los materiales, gracias a esta propiedad, tanto electrones como protones interactúan y experimentan fuerzas de atracción y repulsión. Se dice que un cuerpo tiene carga negativa cuando tiene más electrones que protones y positiva cuando el cuerpo posee más protones que electrones.
Qué es la corriente eléctrica
Se denomina como corriente eléctrica al flujo de partículas cargadas, en forma ordenada y con una determinada dirección. La intensidad de corriente eléctrica se mide en Ampere y básicamente es la cantidad de carga que atraviesa por la sección de un conductor eléctrico por unidad de tiempo.
Tipos de electricidad
Po demos considerar varios criterios para clasificar la electricidad, en este caso nombraremos la electricidad estática y la dinámica, veamos:
Estática
La electricidad estática está presente en los cuerpos, se manifiesta de diversas maneras, una forma particular es cuando dos materiales se atraen o repelen por acción de las cargas eléctricas que poseen. En física, la rama que estudia la electricidad estática es la electrostática, la misma que veremos en otra lección.
Dinámica
Este tipo de electricidad es objeto de estudio de la electrodinámica, básicamente se trata de carga eléctrica en movimiento, es decir flujo de energía eléctrica a través de un conductor eléctrico. En el curso de electrodinámica se estudian los fenómenos y leyes que lo gobiernan con mayor detalle, por ende, lo dejamos para ello.
Cómo se genera la energía eléctrica
Existen diversas formas de producir energía eléctrica, siendo una de las más comunes el uso de un generador eléctrico. Un generador eléctrico convierte la energía mecánica en energía eléctrica mediante el movimiento de giro a alta velocidad. Para hacer funcionar un generador, se requiere un sistema que lo impulse, generando la electricidad necesaria para ser transportada y utilizada en diversas aplicaciones.
Entre las principales plantas de generación eléctrica se encuentran:
- Centrales hidroeléctricas: Utilizan la energía del agua en movimiento (generalmente de ríos o presas) para generar electricidad.
- Centrales eólicas: Aprovechan la energía del viento para mover las turbinas que generan electricidad.
- Centrales nucleares: Utilizan la energía liberada en las reacciones nucleares para generar calor, que luego se convierte en energía eléctrica.
Transformación de la energía eléctrica en otro tipo de energía
Ponte a pensar, la energía eléctrica obtenida mediante las plantas o centrales de generación como tal, no soluciona directamente los problemas que queremos solucionar, necesariamente tenemos que transformar dicha energía para que podamos beneficiarnos de sus virtudes.
La energía eléctrica se transforma en diversas formas de energía, depende del objetivo para el cual es empleado; por ejemplo:
- Se transforma en energía luminosa cuando se usa para encender un foco.
- En energía mecánica cuando es empleado para impulsar un motor eléctrico.
- Otra forma de energía será el calor, por ejemplo en una ducha caliente.
Para que sea posible aprovechar la energía eléctrica, el hombre ha creado innumerables dispositivos, máquinas que nos ayudan a realizar nuestras actividades.
Aplicaciones de la electricidad
La electricidad está presente y es empleada en gran parte de las actividades que realizamos día a día en nuestro entorno, así como los dispositivos y máquinas que utilizamos para conseguir realizar dichas actividades. A continuación veamos algunos ejemplos de la aplicación de la electricidad.
Transporte
La electricidad está presente en los sistemas de transporte aéreo, terrestre y marítimo; desde sistemas eléctricos en automóviles, vehículos menores, pasando por embarcaciones, buques, cruceros, etc. hasta aviones, e innumerables vehículos de transporte aéreo hacen uso de electricidad para mantener algunos componentes en funcionamiento.
Climatización
La electricidad se usa también para adecuar las condiciones climáticas en un determinado espacio, mediante diversos sistemas, métodos y equipos, la electricidad ayuda a aumentar la temperatura en lugares fríos, así como disminuir la temperatura en lugares calientes, todo de acuerdo a las necesidades.
Iluminación
Desde alumbrado público en calles, pistas, avenidas, locales hasta iluminación en hogares, centros comerciales, etc. Para ello se hacen uso de: bombillas, fluorescentes, lámparas, etc.
Telecomunicaciones
Todos los equipos te telecomunicación funcionan gracias a la electricidad, desde los teléfonos inteligentes que llevamos hasta las instalaciones que facilitan la conectividad y comunicación a larga distancia.
Máquinas eléctricas
La industria de manufactura, producción, transformación, fabricación de todos los objetos que puedan existir es producto en gran parte del empleo de energía eléctrica para poner en funcionamientos todo un sistema de máquinas eléctricas.