SISTEMAS TECNOLOGICOS
LOS SISTEMAS ELECTRICOS
QUÉ ES LA ELECTRICIDAD?
La electricidad es una de las formas de energía más empleada por el hombre, hasta tal punto que hoy en día es difícil pensar en nuestra sociedad sin la electricidad. Con ella iluminamos nuestras viviendas, hacemos funcionar nuestros electrodomésticos, medios de transporte, sistemas de comunicación, máquinas, procesos industriales, etc. La electricidad se encuentra presente en nuestra vida cotidiana desde que suena el despertador hasta que apagamos la luz al acostarnos.
El éxito de la electricidad como fuente de energía se encuentra en la facilidad para obtenerla, trasportarla y transformarla en otros tipos de energía.
Corriente eléctrica.
La electricidad es un fenómeno originado por el movimiento que experimentan los electrones, partículas de masa muy pequeña que se encuentran entorno al núcleo del átomo.
Decimos que los electrones tienen carga eléctrica negativa (-), mientras que los protones, situados en el núcleo del átomo, tienen carga positiva (+). Los cuerpos pueden estar cargados positiva o negativamente como consecuencia del exceso de protones o electrones.
En determinados materiales, que denominamos conductores, es posible hacer fluir los electrones de un extremo al otro de los mismos, estableciéndose entonces una corriente eléctrica.
Al igual que el agua para poder moverse necesita un cauce de un río, un canal o una tubería, los electrones necesitan un conductor eléctrico. Generalmente se trata de un cable de cobre.
El cable de cobre está formado por el hilo de cobre y por un aislante (la funda de plástico que lo envuelve). La corriente aparece en el cable de cobre cuando los electrones se mueven a lo largo del hilo de cobre. Van en fila, empujándose unos a otros. Los de atrás empujan a los de adelante, y según se van desplazando éstos, los primeros ocupan su lugar. Así que por cada nuevo electrón que entra en un extremo del cable, otro es empujado hacia fuera por el otro extremo. Esto nos lleva a una conclusión importante: “Para que exista una corriente eléctrica son necesarias dos cosas: "algo capaz de introducir electrones en el cable, y algo capaz de recoger los que salen por el otro lado”.
Esta es la razón por la que los aparatos eléctricos se conectan a dos cables y no sólo a uno: uno le da los electrones y el otro los recoge después de que hayan realizado cierto trabajo dentro del aparato (dar luz en una lámpara, tostar el pan, enfriar la bebida, etc).
Conductores y aisladoresLos electrones no son capaces de moverse en cualquier material. Sólo existen algunos materiales por cuyo interior pueden moverse los electrones y, por tanto, conducir la electricidad. A estos materiales se les llama CONDUCTORES y suelen ser metales (cobre, hierro,...).Los materiales que no dejan pasar la corriente eléctrica se llaman AISLANTES (plásticos, madera,porcelana, vidrio etc ...).
En un cable, la corriente eléctrica viaja por el centro, que es de cobre, y que al ser un metal, es un buen conductor. Por fuera se recubre de un material aislante que evita que el cobre entre en contacto con el exterior y que la corriente escape del cable.
Sin embargo, la frontera entre conductores y aislantes no está muy clara, cualquier aislante, en determinadas condiciones, es capaz de conducir la electricidad.
Tomemos, por ejemplo, el aire. Si dejamos al aire los extremos pelados de un cable conectado a un enchufe, no hay ninguna corriente entre ellos. El aire se comporta como un aislante. Pero sin embargo en una tormenta, los rayos atraviesan el aire sin dificultad. En este caso, el aire se comporta como un conductor.
En realidad, si el voltaje de la corriente que intenta atravesar un aislante, es lo suficientemente grande éste es capaz de comportarse como un conductor. Los 220 voltios de la red doméstica no son suficientes para que el aire sea un conductor, pero sí lo son los miles de voltios generados entre una nube y el suelo durante una tormenta.
Circuito eléctrico
Un circuito eléctrico es un conjunto de operadores o elementos que, unidos entre sí, permiten una
circulación de electrones (corriente eléctrica). Hablamos de “circuito” porque la corriente eléctrica va desde un punto de partida, recorre un camino y vuelve a ese mismo punto de partida.
Componentes de un circuito eléctrico:
GENERADORES: Son los elementos que producen e impulsan la energía eléctrica al circuito. Son las pilas, baterías, y otros grandes equipos,como aquellos que generan la energía que usamos en nuestras casa,etc.
CONDUCTORES: Son los elementos que transportan la energía eléctrica. Proporcionan el camino por el que circulan los electrones. Son los hilos y los cables eléctricos.
RECEPTORES: Son operadores muy diversos que sirven para transformar la energía eléctrica recibida en otro tipo de energía. Las lámparas o bombillas transforman la energía eléctrica en luminosa, los timbres en acústica, los motores en movimiento, etc.
ELEMENTOS DE MANIOBRA O CONTROL: Permiten manejar el circuito a voluntad:Interruptores, conmutadores, pulsadores etc.
Sirven para realizar operaciones de apertura o cierre de un circuito eléctrico. Los podemos
comparar con la función que realiza una canilla en el circuito de agua. Aunque su apariencia es
muy variada, todos los interruptores tienen el mismo principio de funcionamiento: consisten en
un mecanismo con dos partes conductoras y una pieza móvil de material conductor
(contacto) que, al ser accionada, cambia de posición cerrando el circuito y permitiendo el paso de la corriente.
ELEMENTOS DE PROTECCIÓN: Protegen al circuito de posibles fallas que se puedan producir: Fusibles, disyuntores diferenciales, interruptores magnetotérmicos, etc.
