Fundamentos de Electricidad: Conceptos Básicos y Aplicaciones en el Sistema Interconectado Central

Sistema Interconectado Central (SIC)

El SIC (Sistema Interconectado Central) suministra energía al servicio público desde Taltal hasta la isla de Chiloé. El 91% de la población del país vive entre dichas regiones. Existen 18 centrales hidráulicas que suman en potencia 2182 megavatios y representan el 74%.

Teorías Básicas de la Electricidad

Los fundamentos de la electricidad abarcan teorías como:

• Teorías atómicas
• Cargas positivas y negativas
• Ley de Coulomb
• Conductores y aislantes
• Corriente eléctrica
• Fuerza electromotriz
• Resistencia
• Ley de Ohm
• Potencia eléctrica
• Ley de Watt
• Efecto Joule

entre otros.

Teoría Atómica

• La parte central del átomo se denomina "núcleo atómico" y las partículas que se encuentran en esta zona se llaman "nucleones". Los nucleones fundamentales son el protón (+) y el neutrón (carga neutra).
• La región que rodea al núcleo atómico se denomina "nube electrónica" o "envoltura electrónica" y contiene de manera exclusiva a los electrones (-).

Elementos

• Hidrógeno (H): Es el átomo más simple, está compuesto por un protón y un electrón.
• Oxígeno (O): Tiene 8 protones, 8 neutrones y 8 electrones.

Interacciones entre Cargas

• + + --> Se repelen
• + - --> Se atraen

Conductores y Aislantes

• Conductores: Sus átomos tienen electrones en las órbitas más externas que necesitan poca energía para salir de ella. Estos átomos comparten electrones con átomos cercanos y con esto se forma la llamada "nube atómica".
• Aislantes: Los electrones están fuertemente ligados a su órbita, siendo muy difícil o prácticamente imposible sacarlos de ella. Cuando esto ocurre, se produce la destrucción del aislante.

Componentes de un Circuito Eléctrico

• Corriente eléctrica: Movimiento de los electrones por el conductor.
• Generador (-l |-): Transforma un tipo de energía determinado en energía eléctrica. (Los generadores eólicos transforman la fuerza del aire).
• Conductor (---): Permite la circulación de cargas eléctricas. Son los cables, normalmente de cobre.
• Receptor: Transforman la energía eléctrica en otro tipo de energía. (Las bombillas en energía luminosa).

Conceptos Clave

• Corriente: Es la que pasa por los conductores, los electrones pasan dependiendo de la luz que se vaya a encender, es la circulación de la corriente.
• Intensidad: La unidad de intensidad es el amperio (unidad de medida).
• Voltaje: Energía sin consumo donde en condiciones normales tiene un valor de 220 voltios, es decir, circulación de corriente.
• Resistencia: Es la oposición al paso de la corriente.
• Número atómico (Z): Cantidad de protones y electrones de cada átomo.
• Número másico (A): Cantidad total de protones y neutrones presentes en un núcleo atómico.

"Para describir un elemento de la naturaleza debemos conocer su número atómico y másico".

Dimensiones del Átomo

Las dimensiones del átomo se definen en las siguientes unidades:

1. Longitudes
2. Masa del átomo
3. Fuerzas presentes en el átomo (se separan en 3):

• a) Fuerzas nucleares: Presentes en el interior del núcleo, de gran magnitud.
• b) Fuerzas eléctricas: Son fuerzas de atracción o rechazo, son más débiles que las fuerzas nucleares.
• c) Fuerzas gravitacionales: Mantienen el sistema sujeto al suelo, debido a su fuerza de gravedad.