La Electricidad es un fenómeno Físico cuyo origen son la cargas eléctricas y cuya energía se puede transformar en fenómenos mecánicos, térmicos, luminosos, químicos, etc. y viceversa. Ese Fenómeno se puede observar en la naturaleza y como ejemplo tenemos a los Rayos en las Tormentas que son descargas eléctricas producidas por la transferencia de energía entre la ionosfera y la superficie terrestre.
Luego la electricidad se formó como una rama de la física que estudia todos los fenómenos eléctricos.
De una forma u otra, la electricidad interviene en la mayoría de los aspectos de nuestra vida y según avanza la tecnología se hace cada vez mas imprescindible, de tal forma que si tuviéramos que prescindir de ella la humanidad se vería inmersa en una segunda edad media, ya que veríamos desaparecer elementos esenciales de nuestra vida desde el transporte, luz y calor hasta lo mas superficial como una maquina de afeitar.
Desde que la electricidad se comprendió como fenómeno físico, se han dado a conocer muchas teorías que pueden explicar este fenómeno invisible, entre todas ellas la mas comprensible es la teoría electrónica ya que sus postulados son sencillos y empíricos.
Teoría Electrónica
Esta teoría se basa en la que hasta ahora se consideraba el elemento mas pequeño que conformaba la materia: El Átomo.
El Átomo esta constituido por un núcleo subdivido en Protones neutrones y por los electrones que giran en torno a ese Núcleo describiendo Órbitas.
El Neutron tiene carga eléctrica Neutra,
El Proton tiene carga eléctrica positiva y
El Electron tiene carga eléctrica Negativa.
Si el numero de Electrones de un átomo es igual de los Protones entonces podemos decir que el átomo es electricamente Neutro.
en cambio si el numero de Electrones de un átomo es mayor al de los Protones entonces podemos decir que el átomo es electricamente Negativo.
Ahora si el numero de Protones de un átomo es mayor al de los Electrones entonces podemos decir que el átomo es electricamente Positivo.
El electrón es la parte mas importante de un átomo, ya que tiene movilidad y es capaz de separarse de su átomo y dejarle con una carga mas positiva de la que tenia con él presente en una órbita, por tanto si, somos capaces de controlar el movimiento de muchos electrones en un material seremos capaces de controlar la energía eléctrica de dicho material.
La gran velocidad a la que giran los electrones en sus órbitas tiende a Desprenderlos, pero es la fuerza positiva del núcleo la que se los impide, se necesita de una fuerza externa lo suficientemente fuerte que sea capaz de liberarlos y así producir energía eléctrica.
Así entonces los electrones que giran cerca del núcleo son mas difíciles de liberar que los que se encuentran en capas orbitales mas alejadas.
Los átomos de todos los elementos conocidos pueden tener hasta siete capas.
La capa exterior de un átomo no tendrá más de 8 electrones. La capa exterior de un átomo recibe el nombre de capa de valencia y sus electrones reciben el nombre de electrones de valencia. El número de electrones en la capa de valencia de un átomo es importante en la electricidad.
Si se añade suficiente energía a un electrón, saldrá fuera de su órbita, hacia la órbita de orden inmediato superior. Y, si se aplica suficiente energía a un electrón de valencia, el electrón se desligará de su átomo, ya que no existe una órbita inmediata superior. la energía aplicada para desprender un electrón se distribuye de manera equitativa entre los electrones presentes en la órbita, por lo que los mejores conductores serán aquellos que solo tengan un electrón en la capa de valencia o capa exterior.
la tabla siguiente contiene 103 elementos, indicando el número de electrones en cada capa, para cada átomo.
Si se examina la tabla de los elementos en la parte superior, pueden determinarse los buenos conductores. Todos tienen un electrón en su capa exterior. La mayor parte de los metales son buenos conductores. Los más conocidos son: cobre (núm. 29), plata (núm. 47) y oro (núm. 79).
No todos los materiales son iguales, y por ello no en todos los materiales se podrá controlar el movimiento de los electrones. por tanto, el movimiento de electrones a través de un material definirá si este material es conductor o aislante, a efectos de corriente eléctrica.
De allí que tengamos materiales conductores que son materiales que tienen electrones cuya liberación es fácil. La mayor parte de los metales que son buenos conductores eléctricos, generalmente se describen como materiales con muchos electrones "libres".
Los aisladores, son materiales que se oponen al paso de la energía, los más usados son el vidrio, hule, plástico, madera y cerámica. Es muy difícil liberar los electrones en estos materiales. Por ello se dice que contienen muy pocos electrones libres.
Los semiconductores son materiales con mayor número de electrones libres que los aisladores pero menor que los conductores, aunque lo restringen permiten el paso de la energía pero en menor cantidad que los conductores.
Los fenómenos que consiguen arrancar electrones y establecer una corriente pueden ser de
diverso origen:
Tipos de Energía
Tipos de Energía
las Energías renovables que pueden convertirse en energía eléctrica son las siguientes:
Y las no renovables las siguientes:
Evaluación 1
Y las no renovables las siguientes: