Conceptos Esenciales de Electricidad: Fundamentos y Aplicaciones

Conceptos Fundamentales de Electricidad

Rigidez Dieléctrica

La rigidez dieléctrica es la tensión máxima que un material aislante puede soportar antes de ser perforado o de que se establezca una corriente eléctrica a través de él. Se mide en kilovoltios por milímetro (kV/mm) del espesor del aislante.

Medición de Resistencias Eléctricas

Para medir resistencias eléctricas, se utilizan los siguientes instrumentos:

• El óhmetro.
• El puente de Wheatstone.
• El polímetro (o multímetro).

Intensidad de Corriente Eléctrica

La intensidad de corriente eléctrica es la cantidad de electricidad (carga eléctrica) que recorre un circuito en la unidad de tiempo. Su unidad de medida es el Amperio (A).

Analogía con el Flujo de Agua

Se puede comparar con el caudal de agua que fluye por una tubería, donde el caudal se mide en litros por segundo (litros/segundo).

Tipos de Corriente Eléctrica

Corriente Continua (CC)

En la corriente continua (CC), los electrones se mueven libremente siempre en el mismo sentido a través del conductor, manteniendo una intensidad constante.

Corriente Alterna (CA)

En la corriente alterna (CA), el flujo de electrones se mueve por el conductor en un sentido y luego en el otro, y el valor de la corriente es variable (oscilante).

Electricidad Atmosférica

La electricidad atmosférica es una perturbación eléctrica muy violenta que va acompañada de diversos fenómenos meteorológicos. Se manifiesta a través de la lluvia, granizo, viento, rayos, relámpagos y truenos, produciendo descargas eléctricas.

Protección contra Descargas Eléctricas

Para protegerse de las descargas eléctricas que puede ocasionar, se utilizan:

• El pararrayos.
• Los limitadores contra sobretensiones.

Fuentes de Energía Primaria

Las principales fuentes de energía primaria incluyen:

• Hidráulica
• Térmica
• Nuclear
• Eólica
• Termosolar
• Fotovoltaica
• Mareomotriz
• Geotérmica
• Biomasa

Generador Eléctrico

Un generador eléctrico funciona bajo el principio de la inducción electromagnética: cuando se mueve un conductor eléctrico en el seno de un campo magnético, aparece una corriente eléctrica por dicho conductor.

Generalmente, un generador consta de un hilo metálico (bobina) y un imán o electroimán.

Generación y Transmisión de Energía

Los alternadores de las centrales eléctricas proporcionan energía con voltajes que oscilan entre 10.000 y 20.000 voltios. Esta energía se transporta a través de líneas eléctricas de alta tensión para reducir las pérdidas, hasta llegar a los transformadores reductores que la convierten a media tensión.

(Ejemplo de empresa del sector: Iberdrola)

Diferencia de Potencial Eléctrico

La diferencia de potencial eléctrico (o voltaje) es la diferencia de cargas entre dos cuerpos cargados eléctricamente. Es el causante del movimiento de los electrones. Su unidad de medida es el Voltio (V).

Estructura del Átomo y Cargas Eléctricas

El Átomo

El átomo está compuesto por un núcleo y una corteza. El núcleo es la parte central del átomo, donde se encuentran las partículas con carga positiva (protones) y las partículas que no poseen carga (neutrones).

Iones: Aniones y Cationes

• Un anión es un ion con carga eléctrica negativa.
• Un catión es un átomo o molécula con carga eléctrica positiva.

Ley de Coulomb

La Ley de Coulomb describe la fuerza que se desarrolla entre cargas eléctricas cuando están próximas. Establece que dos cargas (q1 y q2) ejercen una sobre otra fuerzas de atracción o repulsión que son directamente proporcionales al producto de dichas cargas e inversamente proporcionales al cuadrado de la distancia que las separa.