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:
- Longitudes
- Masa del átomo
- 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.