¿Que es la Electricidad?

Tema: |

La energía eléctrica se ha convertido en parte de nuestra vida diaria. Sin ella, difícilmente podríamos imaginarnos los niveles de progreso que el mundo ha alcanzado, pero ¿qué es la electricidad, cómo se produce y cómo llega a nuestros hogares?

La energía puede ser conducida de un lugar o de un objeto a otro (conducción). Eso mismo ocurre con la electricidad. Es válido hablar de la “corriente eléctrica”, pues a través de un elemento conductor, la energía fluye y llega a nuestras lámparas, televisores, refrigeradores y demás equipos domésticos que la consumen.
También conviene tener presente que la energía eléctrica que utilizamos está sujeta a distintos procesos de generación, transformación, transmisión y distribución, ya que no es lo mismo generar electricidad mediante combustibles fósiles que con energía solar o nuclear. Tampoco es lo mismo transmitir la electricidad generada por pequeños sistemas eólicos y/o fotovoltaicos que la producida en las grandes hidroeléctricas, que debe ser llevada a cientos de kilómetros de distancia y a muy altos voltajes.

 

Pero ¿qué es la electricidad? Toda la materia está compuesta por átomos y éstos por partículas más pequeñas, una de las cuales es el electrón. Un modelo muy utilizado para ilustrar la conformación del átomo  lo representa con los electrones girando en torno al núcleo del átomo, como lo hace la Luna alrededor de la Tierra.

El núcleo del átomo está integrado por neutrones y protones. Los electrones tienen una carga negativa, los protones una carga positiva y los neutrones, como su nombre lo indica, son neutros: carecen de carga positiva o negativa. (Por cierto, el átomo, según los antiguos filósofos griegos, era la parte más pequeña en que se podía dividir o fraccionar la materia; ahora sabemos que existen partículas subatómicas y la ciencia ha descubierto que también hay partículas de “antimateria”: positrón, antiprotón, etc., que al unirse a las primeras se aniquilan recíprocamente).

Pues bien, algunos tipos de materiales están compuestos por átomos que pierden fácilmente sus electrones, y éstos pueden pasar de un átomo a otro. Cuando estos electrones se mueven entre los átomos de la materia, se crea una corriente de electricidad. Es lo que sucede en los cables que llevan la electricidad a su hogar: a través de ellos van pasando los electrones, y lo hacen casi a la velocidad de la luz.

Sin embargo, es conveniente saber que la electricidad fluye mejor en algunos materiales que en otros. Antes vimos que esto mismo sucede con el calor, pues en ambos casos hay buenos o malos conductores de la energía. Por ejemplo, la resistencia que un cable ofrece al paso de la corriente eléctrica depende y se mide por su grosor, longitud y el metal de que está hecho. A menor resistencia del cable, mejor será la conducción de la electricidad en el mismo. El oro, la plata, el cobre y el aluminio son excelentes conductores de electricidad. Los dos primeros resultarían demasiado caros para ser utilizados en los millones de kilómetros de líneas eléctricas que existen en el planeta; de ahí que el cobre sea utilizado más que cualquier otro metal en las instalaciones eléctricas.

La fuerza eléctrica que “empuja” los electrones es medida en Voltios. (La primera pila eléctrica fue inventada por el científico italiano Alejandro Volta, y en su honor se le denominó “Voltio” a esta medida eléctrica).

Así como se miden y se pesan las cosas que usamos o consumimos normalmente, también la energía eléctrica se mide en Watts-hora. El Watt es una unidad de potencia y equivale a un Joule por segundo. Para efectos prácticos, en nuestra factura de consumo de energía eléctrica se nos cobra por la cantidad de kiloWatts-hora (kWh) que hayamos consumido durante un periodo determinado (generalmente, dos meses). Un kiloWatts-hora equivale a la energía que consumen:

Un foco de 100 watts encendido durante diez horas
10 focos de 100 watts encendidos durante una hora
Una plancha utilizada durante una hora
Un televisor encendido durante veinte horas
Un refrigerador pequeño en un día
Una computadora utilizada un poco más de 6 horas y media

Recuerde que “kilo” significa mil, por lo que un “kiloWatt”-hora equivale a mil Watts-hora. En los campos de la generación y consumo de electricidad, se utilizan los megaWatts (MW), equivalentes a millones de Watts; los gigaWatts (GW), miles de millones; y los teraWatts (TW), billones de Watts).

Electricidad estática.

Vimos antes que la corriente eléctrica fluye, es decir, que se mueve de un lugar a otro a través de un conductor, y lo hace a una gran velocidad; pero hay otro tipo de energía eléctrica, que es la electricidad estática, la cual, como su nombre lo indica, permanece en un lugar. Un ejemplo: Si usted frota en su ropa un globo inflado (de preferencia un suéter de lana) o en su propio cabello, puede poner el globo contra la pared y ahí permanecerá. ¿Por qué? Cuando es frotado, el globo toma electrones del suéter o del cabello y adquiere una ligera carga negativa, la cual es atraída por la carga positiva de la pared.

Ahora, de la manera indicada, frote usted dos globos inflados, a cada uno de ellos áteles un hilo y trate de que se acerquen uno al otro. ¿Qué ocurre? Los globos evitan tocarse entre sí. ¿Por qué? La explicación es que ambos tienen cargas negativas y éstas se repelen. Las cargas positivas se repelen y las cargas negativas también. En cambio, las cargas diferentes se atraen. Esto mismo ocurre con los polos de cualquier imán: el “norte” tiende a unirse con el “sur”, pero los polos iguales siempre se repelen entre sí.

La electricidad estática puede ocasionarnos descargas o lo que llamamos “toques”. Si usted camina sobre una alfombra o tapete, su cuerpo recoge electrones y cuando toca algo metálico, como es el picaporte de la puerta o cualquier otra cosa con carga positiva, la electricidad produce una pequeña descarga entre el objeto y sus dedos, lo que, además de sorpresivo, a veces, resulta un tanto doloroso.

Otra manifestación de la electricidad estática son los relámpagos y truenos de una tormenta eléctrica: las nubes adquieren cargas eléctricas por la fricción de los cristales de hielo que se mueven en su interior, y esas cargas de electrones llegan a ser tan grandes que éstos se precipitan hacia el suelo o hacia otra nube, lo cual provoca el relámpago y éste el trueno. El relámpago viaja a la velocidad de la luz (más de 300 mil kilómetros por segundo) y el trueno a la velocidad del sonido (poco más de 300 metros por segundo). Por esta razón es que primero vemos el relámpago y después escuchamos el trueno.

¿Cómo se genera la electricidad?

Hasta aquí hemos visto que la electricidad fluye a través de los cables, generalmente de cobre o aluminio, hasta llegar a nuestras lámparas, televisores, radios y cualquier otro aparato que tengamos en casa. Pero ¿cómo se produce la electricidad y de dónde nos llega?

Veamos, pues, cómo se genera la electricidad que consumimos en el hogar, pero antes es conveniente señalar que hay varias fuentes que se utilizan para generar electricidad: el movimiento del agua que corre o cae, el calor para producir vapor y mover turbinas, la geotermia (el calor interior de la Tierra), la energía nuclear (del átomo) y las energías renovables: solar, eólica (de los vientos) y de la biomasa (leña, carbón, basura y rastrojos del campo).

También es importante saber que en México el 75% de la electricidad se genera a base de combustibles fósiles utilizados en plantas o centrales termoeléctricas (que producen calor y vapor para mover los generadores), las cuales consumen gas natural, combustóleo y carbón. (Si la central consume carbón, se le denomina carboeléctrica). “Dual” es un término que se aplica a las plantas que pueden consumir indistintamente dos de estos combustibles.

La mayoría de las plantas generadoras de electricidad queman alguno de esos combustibles fósiles para producir calor y vapor de agua en una caldera. El vapor es elevado a una gran presión y llevado a una turbina, la cual está conectada a un generador y cuando éste gira, convierte ese movimiento giratorio en electricidad. Después de que el vapor pasa a través de la turbina, es llevado a una torre de enfriamiento, donde se condensa y se convierte nuevamente en agua líquida para ser utilizada otra vez en la caldera y repetir el proceso indefinidamente.

Existen termoeléctricas llamadas de “ciclo combinado”; en ellas, los gases calientes de la combustión del gas natural que pasaron por la turbina pueden volverse a aprovechar, introduciéndolos a calderas que generan vapor para mover otra turbina y un segundo generador .

En todos los casos, la turbina está unida por su eje al generador, el cual contiene un rotor bobinado que gira dentro de un campo magnético estacionario con espiras (embobinado) de un largo y grueso cable. Cuando giran el eje de la turbina y el magneto que está dentro del generador, se produce una corriente de electricidad en el cable. ¿Por qué? Esto se explica por el llamado electromagnetismo, que descrito en términos sencillos consiste en lo siguiente: cuando un cable o cualquier material conductor de electricidad se mueve a través de un campo magnético -cortando líneas de fuerza magnéticas-, se produce una corriente eléctrica en el cable.

Para una mejor comprensión, se puede decir que un generador es como un motor eléctrico, pero al revés: en vez de usar energía eléctrica para hacer girar el motor, el eje de la turbina hace girar el motor para producir electricidad. La electricidad producida en el generador alcanza unos 25 mil voltios. En la planta ese voltaje es elevado a 500 mil voltios para que la electricidad pueda viajar a largas distancias a través de cables de alta tensión y, después, mediante transformadores que reducen el voltaje, llega a nuestros hogares, escuelas, industrias, comercios, oficinas, etc.

Las plantas nucleares utilizan la energía nuclear -del átomo- para producir calor que convierte el agua en el vapor necesario para mover las turbinas y los generadores. Otras plantas aprovechan el agua caliente o el vapor proveniente del interior de la Tierra (geotermia), sin necesidad de emplear combustible fósil o nuclear (uranio).

¿Qué son los sistemas de transmisión eléctrica?

Uno de los grandes problemas de la electricidad es que no puede almacenarse, sino que debe ser transmitida y utilizada en el momento mismo que se genera. Este problema no queda resuelto con el uso de acumuladores o baterías, como las que utilizan los coches y los sistemas fotovoltaicos, pues sólo son capaces de conservar cantidades pequeñas de energía y por muy poco tiempo. Conservar la electricidad que producen las grandes plantas hidroeléctricas y termoeléctricas es un reto para la ciencia y la tecnología. En algunos lugares, se aprovechan los excedentes de energía eléctrica o la energía solar para bombear agua a depósitos o presas situados a cierta altura; el agua después se utiliza para mover turbinas y generadores, como se hace en las plantas hidroeléctricas.

En cuanto se produce la electricidad en las plantas, una enorme red de cables tendidos e interconectados a lo largo y ancho del país, se encargan de hacerla llegar, casi instantáneamente, a todos los lugares de consumo: hogares, fábricas, talleres, comercios, oficinas, etc. Miles de trabajadores vigilan día y noche que no se produzcan fallas en el servicio; cuando éstas ocurren, acuden, a la brevedad posible, a reparar las líneas para restablecer la energía. A tal efecto, hay centros de monitoreo, estratégicamente situados, para mantener una vigilancia permanente en toda la red. A veces, los vientos, las lluvias y los rayos, entre otras causas, afectan las líneas de transmisión, las cuales deben ser revisadas y reparadas por los técnicos, ya sea en las ciudades o en el campo.

Ya vimos que cada uno de los generadores de las plantas hidroeléctricas y termoeléctricas producen electricidad de unos 25 mil voltios. ( Recuerde que el Voltio es la medida de la fuerza con que fluye la electricidad y debe su nombre a Alejandro Volta, un científico italiano que inventó la primera pila eléctrica). Ese voltaje inicial es elevado, en las propias instalaciones de la planta, hasta unos 400 mil voltios, pues la energía eléctrica puede ser transmitida con una mayor eficiencia a altos voltajes. Es así como viaja por cables de alta tensión y torres que los sostienen, a lo largo de cientos de kilómetros, hasta los lugares donde será consumida.

Antes de llegar a nuestros hogares, oficinas, fábricas, talleres y comercios, el voltaje es reducido en subestaciones y mediante transformadores cercanos a los lugares de consumo. En las ciudades, el cableado eléctrico puede ser aéreo o subterráneo. Para hacer llegar la electricidad a islas pobladas, se utilizan cables submarinos.

Cuando la electricidad entra a nuestra casa, pasa por un medidor. La “lectura” del medidor generalmente la efectúa (cada dos meses) un empleado de la compañía que nos proporciona el servicio eléctrico en nuestro hogar, oficina, taller, etc. El medidor marca la cantidad de kiloWatts/hora que consumimos cada día en iluminación, refrigeración, aire acondicionado, televisión, radio, etc.


Comments

30 Comments »

  1. Comment by gabi — 21 October 2008 @ 22:11

    pongan para mañana algo de como se obtiene energía eléctrica a travez de los combustibles fosiles

  2. Comment by cristhian — 19 January 2009 @ 20:32

    Hola muy buena la información me sirvio para repasar algo ya que soy técnico eléctricista

  3. Comment by maria — 28 August 2009 @ 21:21

    hola me gustaria que me mande informacion a cerca de los tipos de energia empleados en los hogares,las escuelas,los centros de salud,las fabricas ,los comercios,la administrcion publica etc.

  4. Comment by Noelia Roxana Diaz Carrera — 10 September 2009 @ 12:54

    con que plancha es mejor planchar con la normal ò con la plancha de vapor mandeme la respuesta a mi correo

  5. Comment by Victor — 11 September 2009 @ 15:08

    Me gusto este aporte que han hecho sigan así, agreguen si se puede algo sobre:

    ley de ohm
    potencia y energía eléctrica
    unidades, múltiplos y submúltiplos
    CC y CA, características
    ANEXO: bobinas y capacitores

    instalaciones de enlace de baja

    red de distribución
    acometida en baja tensión
    caída de tensión admisible

    generalidades de las instalaciones eléctricas

    tensiones simbología
    planos y proyectos generalidades
    medidas de seguridad personal contra contactos eléctricos
    introducción a la protección
    protección contra contactos directos
    protección contra contactos indirectos
    protección contra contactos directos e indirectos por uso de fuentes de
    muy baja tensión de seguridad (m.b.t.s.-24 v)
    puesta a tierra

    determinación de demandas máximas

    clasificación de tipos de instalación
    niveles de consumo de instalación domiciliarias
    determinación de la demanda máxima en instalaciones domiciliarias
    cableado de circuitos de iluminación
    cableado de circuitos de toma corrientes
    cableado de circuitos de gran consumo
    condiciones especiales de seguridad para cuartos de baño
    determinación de la demanda máxima en edificios
    demanda máximas correspondiente a edificios comerciales o de oficinas
    esquemas de conexionado

    conductores

    consideraciones generales
    consideraciones para el dimensionamiento
    aislamiento
    protecciones
    dimensionamiento de los aislamientos
    características y calculo alimentadores principales
    calculo de conductores para abastecer cargas de iluminación y tomacorrientes
    calculo de conductores alimentadores para abastecer cargas de fuerza o de motores
    ANEXO: practica de instalaciones domiciliarias con llaves y tomas corriente

    tableros de las instalaciones interiores

    Tableros de distribución y auxiliares
    Lugar de instalación
    Forma constructiva
    Descripción de los grados de protección para los diferentes tipos de tableros
    Accesorios utilizados en tableros

    y hay mas pero obviamente si se puede, desde ya muchas gracias por lo que hacen

  6. Comment by sandro — 7 February 2010 @ 11:09

    hola electricasas,como siempre muy agradesido.* quisieran m explique como hago para comprobar si existe 380v en una conexción trifásica. en nuestro paíz la trifásica lleva 380v.
    * otra: como puede ser q una trifásica lleve 380v, si cuando la llevamos a monofásica tenemos 220v, y si sumamos las tres faces nos da 660.
    m podrían aclarar esas dudas a la vebredad ? MUCHAS GRACIAS.

  7. Comment by admin — 7 February 2010 @ 14:01

    Hola Sandro!, para comprobar una si existe una tensión trifasica tienes que contar con un tester o voltímetro, según de que tipo sea (analógico o digital) selecciona la medición de alterna VAC. Comienza midiendo entre cualquiera de los cables (minimamente tendrás 4, 3 fases + neutro, o 5 si posees una PAT). Las fases del sistema trifásico se llaman R,S y T. Si mides entre fases, el tester te indicara una tensión aproximada a 380VAC. Si mides entre fase (R o S o T) y neutro tendrás aprox. 220VAC y si mides entre fases y PAT también se reflejaran 220VAC.
    Mas info…

    http://www.electricasas.com/electricidad/mediciones-electricas/voltimetro-mediciones-electricas-electricidad/voltimetro/

    Con respecto a tu otra consulta, no se suma los voltajes de las fases trifásicas. Las tensiones normalizadas para la distribución a los usuarios finales para aplicaciones generales, son de 220V y 380V . (la tensión de 125 V está a extinguir) Ambas dos tensiones, se pueden transportar utilizando las 3 fases y el neutro, conectando el generador en estrella.

    Por composición vectorial de las tensiones se observa que la tensión de fase

    380V = 31/2 x 220 V = 1,73 x 220V

    Análogamente, por composición vectorial puede demostrarse que la corriente que pasa por el conductor neutro si las cargas aplicadas a cada fase son iguales, es nula. De ahí el interés en distribuir en lo posible las cargas por igual entre todas las fases
    Mas info…

    http://www.electricasas.com/diferencias-entre-corriente-continua-y-corriente-alterna/

    Saludos!

  8. Comment by sandro — 13 February 2010 @ 14:25

    que grande electricasas.buenas soy Sandro d nuevo. tengo otra consulta, tengo un ventilador de techo y uno de pies, y los dos tienen el mismo problema. estan conectados correctamente a la red, pero cuando acciono el comando no andan ni ni aun cuando empujo las palas.no estan frenados, giran libremente cuando empujo las palas pero…en un par de vueltas se detienen. los ejes y rulemanes estan bien. seran los capacitores que estan totalmente muertos q no hacen ni por arrancar ni tampoco despues q empujo las palas queden funcionando? como hago para seber si un capacitor funciona.
    Uds. q m pueden aconsejar?. q podrá ser?
    un millon d gracias.

  9. Comment by admin — 23 February 2010 @ 15:46

    Sandro, posiblemente sean los capacitores, suele pasar este tipo de problemas. Para saber si el capacitor esta dentro del rango de funcionamiento con un tester digital lo mides en sus 2 patas, la medición tendría que estar dentro de x los micro-faradios según el tipo de ventilador y de lo que indica la especificación del mismo!

    Saludos!

  10. Comment by leonardo — 5 July 2010 @ 20:43

    hola, necesito saber cuantos amperes resisten los cables segun su diametro, que que necesito saber que amperaje debe tener una llave termica en relacion al cable, tengo entendido que la llave termica debe ser en amperes mas chica que el cable que proteje. desde ya muchas gracias

  11. Comment by mujeres solteras — 13 September 2010 @ 14:31

    Muy buen artículo, sin duda son muy buenos consejos que hay que tener en cuenta.

  12. Comment by carlos — 3 October 2010 @ 10:05

    quisiera que me expliquen lo siguiente, si estoy trabajando con el positivo sin tocar el neutro y no tengo aislación (zapatos de goma convenientemente preparado) por que recibo descarga? la tierra es neutro (o negativo) también?

  13. Comment by Fernando | Geotermia — 19 January 2011 @ 8:45

    Muy buen articulo. Muy riguroso y muy bien expresado.
    El grafico de produccion de la energia es muy claro.

  14. Comment by admin — 20 January 2011 @ 11:48

    Gracias Fernando!

  15. Comment by elkin neva — 16 February 2011 @ 22:55

    gracias por la informacion suministrada pues apesar de ser muy basica no tenia mucho conocimiento acerca del tema.

  16. Comment by William Jimenez P. — 1 March 2011 @ 18:12

    Buena tarde, por favor. Quiero información detallada y de los requisitos para inscripción en el aprendizaje acerca de la Técnica o Ingenieria de Electrícidad y Electrónica en sus ofertas gratuitas por el sistema virtual a distancia. Gracias por su atención y pronta respuesta del curso.

  17. Comment by luis gerardo — 3 March 2011 @ 19:21

    es lo mas espesifico de la energia

  18. Comment by Tracen — 24 May 2011 @ 5:28

    Got it! Tanhks a lot again for helping me out!

  19. Comment by luis — 24 May 2011 @ 8:39

    Hola estimados amigos quisiera saber cuales son los tipos de perdidas de electricidad que hay.
    desde ya muchas gracias muy interesante esta PAG.
    la recomendare.
    saludos.

  20. Trackback by facebook — 20 June 2011 @ 8:40

    facebook…

    I like this specific post,I guess that that they having fun to learn this publish,they should take a very good site to create a information,many thanks for sharing this to me….

  21. Trackback by Wooden Blinds — 5 October 2011 @ 8:22

    Trackback for a Great Article…

    Left you a trackback for your readers to get more info….

  22. Trackback by External Doors — 15 October 2011 @ 18:37

    Tumblr article…

    I saw someone writing about this on Tumblr and it linked to…

  23. Trackback by interior doors — 16 October 2011 @ 15:48

    Just Browsing…

    While I was browsing yesterday I saw a great article about…

  24. Trackback by Final Countdown — 19 October 2011 @ 15:10

    2011…

    Greetings! Very helpful advice on this article! It is the little changes that make the biggest changes. Thanks a lot for sharing!”…

  25. Trackback by Certified Internal Auditor Review — 24 October 2011 @ 7:35

    Can I buy a vowel…

    I do not have any idea about this topic. None of it makes sense to me….

  26. Comment by Ane | préstamos rápidos — 14 March 2012 @ 5:47

    Hola,
    Me estoy iniciando en el mundo de la “electricidad”, y el post me ha parecido fantástico. Muy claro para las principiantes como yo.
    Por cierto, la imagen de los generadores es genial.
    Saludos.

  27. Comment by Maria | préstamos rápidos — 28 March 2012 @ 4:53

    Eres genial, me encanta el comentario.

  28. Comment by junior gold miners etf 2010 — 26 April 2012 @ 15:23

    Great blog here! Additionally your web site loads up fast! What host are you the use of? Can I am getting your associate link on your host? I wish my site loaded up as quickly as yours lol

  29. Comment by Xavier — 5 November 2012 @ 11:18

    Te puedes creer que tras cinco años de estudiar para electricista no tenia claro que es la electricidad?Si es que… estupendo tu blog, un saludo

  30. Comment by Miguel — 12 March 2013 @ 19:24

    Tenéis una web muy bien organizada en contenidos de electricidad y eficiencia energetica.
    Felicidades!

RSS feed for comments on this post. TrackBack URI

Leave a comment

*