Principios Fundamentales de la Generación de Energía Eléctrica

Métodos de Producción de Energía Eléctrica

La electricidad puede generarse a través de diversos procesos físicos y químicos. A continuación, se detallan los cinco métodos fundamentales utilizados para la producción de cargas y corrientes eléctricas.

• Frotamiento (Carga Estática)
• Presión (Efecto Piezoeléctrico)
• Acción Química
• Acción Magnética (Inducción)
• Acción de la Luz (Efecto Fotoeléctrico)

1. Producción Eléctrica por Frotamiento

Este es el método más antiguo y se logra al hacer frotar una barra de vidrio contra un paño de lana. Con esta acción, los electrones de las últimas capas del vidrio abandonan el material para pasar al paño de lana, con lo que este se queda cargado de electrones y el vidrio se polariza positivamente al ceder electrones. Este tipo de carga se llama carga estática.

2. Producción Eléctrica por Presión (Efecto Piezoeléctrico)

Algunos materiales, como el cristal de cuarzo, tienen características piezoeléctricas. Cuando son sometidos a una presión aplicada entre dos de sus caras opuestas, aparecen cargas eléctricas entre estas superficies. Este principio se aplica comúnmente en sensores de picado.

Proceso Reversible

El efecto piezoeléctrico es un proceso reversible: si se aplica una tensión eléctrica entre las dos caras, el material experimenta vibraciones o ejerce presión sobre sus soportes.

3. Producción Eléctrica por Acción Química

Cuando se introduce un metal en un líquido formado por agua y ácido (electrolito), aparece entre ambos una diferencia de potencial. Ello es debido a las reacciones químicas que se producen entre el electrolito y el metal, a consecuencia de lo cual se genera una migración de electrones de una sustancia a otra.

Aplicación Práctica

Las pilas y acumuladores aprovechan estas reacciones para generar corrientes eléctricas, transformando la energía química en energía eléctrica.

4. Producción Eléctrica por Acción Magnética

Este procedimiento es de gran aplicación y con él se consigue la mayor parte de la energía eléctrica utilizada en la actualidad. Se basa en que, al mover un conductor en el seno de un campo magnético, perpendicularmente a las líneas de fuerza, en dicho conductor se induce una corriente eléctrica.

Generación de Corriente Alterna

Disponiendo el conductor en forma de espira y haciéndola girar en el interior del campo magnético, la fuerza electromotriz generada es alterna, lo que supone que la corriente cambie periódicamente de sentido en la espira.

5. Producción Eléctrica por Acción de la Luz (Efecto Fotoeléctrico)

Se ha comprobado experimentalmente que cuando incide un rayo de luz sobre un cuerpo metálico se produce un desprendimiento de electrones en su última capa de átomos. Esto se llama efecto fotoeléctrico.

Funcionamiento de las Fotocélulas

Este efecto se suele producir en pequeñas superficies llamadas fotocélulas, constituidas por un material translúcido y otro fotosensible. Al incidir la luz sobre el material fotosensible, se provoca un desprendimiento de electrones que se acumulan en el material translúcido.