Corriente eléctrica
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Corriente eléctrica. No es otra cosa que la circulación de cargas o electrones a través de un circuito eléctrico cerrado, que se mueven siempre del polo negativo al polo positivo de la fuente de suministro de fuerza electromotriz (FEM).
Sumario
Generación de Corriente Eléctrica
Hay distintas maneras de generar una corriente eléctrica, en el planeta en si la naturaleza es una gran portadora de energía, desde la fotosíntesis, las olas, el sol, el aire, etc. El cuerpo humano también es generador de corriente eléctrica ejemplo de ello son los llamados toques que se producen cuando se toca algún otro cuerpo que genere electricidad.
1. Energía solar:La energía solar viene directamente del sol. Esta energía maneja las estaciones del año y el clima, ayuda prácticamente a toda la vida en la tierra. El calor y la luz provienen del sol, las fuentes basadas en energía solar tales como, el viento y la fuerza de las olas, la hidroelectricidad y la biomasa, se suma a la mayoría de las corrientes disponibles de energía renovable.
Las tecnologías de energía solar, atrapan la energía del sol para fines prácticos, estas tecnologías datan desde principios de los griegos, los nativos americanos y los chinos, quienes calentaban sus edificios orientándolos hacia el sol.
Las tecnologías solares modernas nos proveen de calor, luz y electricidad. La potencia del sol se utiliza como un sinónimo de energía solar o mas específicamente se refiere a la conversión de la luz del sol en electricidad. Esto puede hacerse de dos maneras, a través del efecto fotovoltaico o por calor transferido a un fluido para producir vapor que manejara un generador.
2. Celdas fotovoltaicas: Una celda fotovoltaica es un diodo semiconductor especializado que convierte la luz visible en corriente directa. Algunas celdas fotovoltaicas pueden tambien convertir los rayos infrarrojos o la radiacion ultravioleta en electricidad las celdas PV son parte integral de los sistemas de energia solar los cuales estan incrementandose de manera importante como fuentes alternativas de utilidad de energia.
La primer celda PV fue creada de silicon combinado, o contaminado con otros elementos que afectan la conducta de los electrones o los huecos(la ausencia de electrones en los atomos). Otros materiales como diseleneo de indio y cobre(CIS),teluro de cadmio(CDTE), arseniuro de galio(GAAS) se han desarrollado para usarse en las celdas PV.
3. Energía eólica: Es la energia obtenida del viento es decir, aquella que se obtiene de la energía cinética generada por efecto de las corrientes de aire y así mismo las vibraciones que el aire produce.
4. Central hidroeléctrica: Es aquella que se utiliza para la generación de energía eléctrica mediante el aprovechamiento de la energia potencial del agua embalsada en una presa situada a más alto nivel que la central. El agua se lleva por una tubería de descarga a la sala de máquinas de la central, donde mediante enormes turbinas hidraulica se produce la generación de energia electrica en alternadores.
5. Energía mareomotriz: Se debe a las fuerzas de atracción gravitatoria entre la Luna, la Tierra y el Sol. La energía mareomotriz es la que resulta de aprovechar las mareas es decir, la diferencia de altura media de los mares según la posición relativa de la Tierra y la Luna, y que resulta de la atracción gravitatoria de esta última y del Sol sobre las masas de agua de los mares.
6. Central termoeléctrica: Una central termoelectrica es una instalacion industrial empleada para la generación de energia electrica a partir de la energia liberada en forma de calor, normalmente mediante la combustion de algun combustible fosil como petroleo, gas natural o carbon.
Tipos de Corriente Eléctrica
En la práctica, los dos tipos de corrientes eléctricas más comunes son: corriente directa (CD) o continua y corriente alterna (CA). La corriente directa circula siempre en un solo sentido, es decir, del polo negativo al positivo de la fuente de fuerza electromotriz (FEM) que la suministra. Esa corriente mantiene siempre fija su polaridad, como es el caso de las pilas, baterías y dinamos.
La corriente alterna se diferencia de la directa en que cambia su sentido de circulación periódicamente y, por tanto, su polaridad. Esto ocurre tantas veces como frecuencia en hertz (Hz) tenga esa corriente . A la corriente directa (C.D.) también se le llama "corriente continua" (C.C.).
La corriente alterna es el tipo de corriente más empleado en la industria y es también la que consumimos en nuestros hogares. La corriente alterna de uso doméstico e industrial cambia su polaridad o sentido de circulación 50 ó 60 veces por segundo, según el país de que se trate. Esto se conoce como frecuencia de la corriente alterna.
En los países de Europa la corriente alterna posee 50 ciclos o hertz (Hz) por segundo de frecuencia, mientras que los en los países de América la frecuencia es de 60 ciclos o hertz.
Requisitos para que circule la corriente eléctrica
Para que una corriente eléctrica circule por un circuito es necesario que se disponga de tres factores fundamentales:
1- Una fuente de fuerza electromotriz (FEM) como, por ejemplo, una batería, un generador o cualquier otro dispositivo capaz de bombear o poner en movimiento las cargas eléctricas negativas cuando se cierre el circuito eléctrico.
2- Un camino que permita a los electrones fluir, ininterrumpidamente, desde el polo negativo de la fuente de suministro de energía eléctrica hasta el polo positivo de la propia fuente. En la práctica ese camino lo constituye el conductor o cable metálico, generalmente de cobre.
3- Una carga o consumidor conectada al circuito que ofrezca resistencia al paso de la corriente eléctrica. Se entiende como carga cualquier dispositivo que para funcionar consuma energía eléctrica como, por ejemplo, una bombilla o lámpara para alumbrado, el motor de cualquier equipo, una resistencia que produzca calor (calefacción, cocina, secador de pelo, etc.), un televisor o cualquier otro equipo electrodoméstico o industrial que funcione con corriente eléctrica.
Materiales conductores y aislantes de la corriente eléctrica
Los materiales conductores de corriente eléctrica, son aquello que ofrecen poca o ninguna resistencia al paso de la electricidad a través de ellos.
Mejores conductores: En los elementos llamados mejores conductores, algunos de los electrones pueden pasar libremente de un átomo a otro cuando se aplica una diferencia de potencial (o tención eléctrica) entre los elementos del conductor.Entre los mejores conductores de la corriente eléctrica podemos mencionar, los elementos metálicos, especialmente, el oro(este es el más conductor), la plata, el cobre, el aluminio, etc.
Menores conductores o aislantes:Los materiales más resistentes al paso de la corriente eléctrica son aquellos en los que los electrones están solidamente unidos al núcleo y es difícil arrancarlos del átomo. Entre ellos se encuentran: La ebonita, el plástico, la mica, la baquelita, el azufre, el vidrio, la seda, el papel, el algodón, etc
Semiconductores:En 1940 Russell Ohl, investigador de los Laboratorios Bell, descubrió que si a ciertos cristales se le añadía una pequeña cantidad de impurezas su conductividad eléctrica variaba cuando el material se exponía a una fuente de luz. Ese descubrimiento condujo al desarrollo de las celdas fotoeléctricas o solares. Posteriormente, en 1947 William Shockley, investigador también de los Laboratorios Bell, Walter Brattain y John Barden, desarrollaron el primer dispositivo semiconductor de germanio (Ge), al que denominaron “transistor” y que se convertiría en la base del desarrollo de la electrónica moderna.
Materiales aislantes:Los materiales aislantes tienen la función de evitar el contacto entre las diferentes partes conductoras (aislamiento de la instalación) y proteger a las personas frente a las tensiones eléctricas (aislamiento protector) La mayoría de los no metales son apropiados para esto pues tienen resistividades muy grandes. Esto se debe a la ausencia de electrones libres.
