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17 de agosto de 2010

Electricidad y corriente eléctrica - De una monografía de Maria Malave

En el año 600 A.C., Thales de Mileto describía que al frotar una barra de ámbar con un paño o trozo de piel, la barra adquiría la propiedad de atraer pequeños objetos, como cabellos, plumas, paja, etc.

La palabra "electricidad" quiere decir textualmente fuerza del ámbar y se deriva de la palabra griega "electrón" que quiere decir "ámbar".

El conocimiento de la electricidad, descubierta en el 600 A.C., solo avanzó rápidamente a partir de 1800 cuando Alejandro Volta inventa a pila que lleva su nombre. Después, por medio de bobinas e imanes se construyen aparatos que al girar producen corriente eléctrica mientras estén girando, que son los que producen la electricidad para la industria y para el uso doméstico.



Se denomina energía eléctrica a la forma de energía que resulta de la existencia de una diferencia de potencial entre dos puntos, lo que permite establecer una corriente eléctrica entre ambos (cuando se les coloca en contacto por medio de un conductor eléctrico) para obtener trabajo.


La potencia eléctrica consumida durante un determinado período se conoce como la energía eléctrica y se expresa como watts-hora o kilowatts-hora. La fórmula para su cálculo sería: P = E x I x t donde P es la Potencia en watts, E es Voltaje o Fuerza Electromotriz en voltios, I es Corriente Eléctrica en Amperios y
t es Tiempo en horas.

La energía eléctrica puede transformarse en muchas otras formas tales como la energía luminosa o luz, la energía mecánica y la energía térmica.

 
La corriente eléctrica es el movimiento de cargas eléctricas a través de un conductor, desde un punto de mayor potencial hasta un punto de menor potencial.


Corriente Continua o Directa (CC ó CD) es aquella en la cual las cargas eléctricas se desplazan dentro del conductor en un solo sentido. La corriente continua generalmente es suministrada por pilas.
 
Corriente Alterna (CA) es aquella cuyas cargas eléctricas dentro del conductor circulan en uno y otro sentido, trayendo como consecuencia que la corriente cambie constantemente de sentido. La corriente que llega hasta nuestros hogares a través del tendido eléctrico es una corriente alterna. La corriente alterna puede ser transformada en corriente continua haciendo uso de unos dispositivos llamados rectificadores, que tienen la función de convertir la corriente alterna en corriente continua rectificada.

Utilidad práctica en la vida diaria del uso de la energía eléctrica.
Energía. Corriente eléctrica, alterna y continua.

http://www.monografias.com/cgi-bin/jump.cgi?ID=150651
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16 de octubre de 2009

Sistema eléctrico: conceptos básicos


Un sistema eléctrico es el recorrido de la electricidad a través de un conductor, desde la fuente de energía hasta su lugar de consumo. Todo circuito eléctrico requiere, para su funcionamiento, de una fuente de energía, en este caso, de una corriente eléctrica.

Es una serie de elementos o componentes eléctricos o electrónicos, tales como resistencias, inductancias, condensadores, fuentes, y/o dispositivos electrónicos semiconductores, conectados eléctricamente entre sí con el propósito de generar, transportar o modificar señales electrónicas o eléctricas.


Clasificación:
1. Por el tipo de señal: De corriente continua, de corriente alterna y mixtos.
2. Por el tipo de régimen: Periódico, Transitorio y Permanente.
3. Por el tipo de componentes: Eléctricos: Resistivos, inductivos, capacitivos y mixtos. Electrónicos: digitales, analógicos y mixtos.
4. Por su configuración: En Serie y Paralelo.
 
Conductor eléctrico: Cualquier material que ofrezca poca resistencia al flujo de electricidad se denomina conductor eléctrico. La diferencia entre un conductor y un aislante, que es un mal conductor de electricidad o de calor, es de grado más que de tipo, ya que todas las sustancias conducen electricidad en mayor o en menor medida. Un buen conductor de electricidad, como la plata o el cobre, puede tener una conductividad mil millones de veces superior a la de un buen aislante, como el vidrio o la mica. En los conductores sólidos la corriente eléctrica es transportada por el movimiento de los electrones; y en disoluciones y gases, lo hace por los iones.
 
Los materiales en los que los electrones están fuertemente ligados a los átomos se conocen como aislantes, no conductores o dieléctricos. Algunos ejemplos son el vidrio, la goma o la madera seca.
 
Un tercer tipo de material es un sólido en el que un número relativamente pequeño de electrones puede liberarse de sus átomos de forma que dejan un "hueco" en el lugar del electrón. El hueco, que representa la ausencia de un electrón negativo, se comporta como si fuera una unidad de carga positiva. Un campo eléctrico hace que tanto los electrones negativos como los huecos positivos se desplacen a través del material, con lo que se produce una corriente eléctrica. Generalmente, un sólido de este tipo, denominado semiconductor, tiene una resistencia mayor al paso de corriente que un conductor como el cobre, pero menor que un aislante como el vidrio. Si la mayoría de la corriente es transportada por los electrones negativos, se dice que es un semiconductor de tipo n. Si la mayoría de la corriente corresponde a los huecos positivos, se dice que es de tipo p.
 
La carga eléctrica es: Q = n.q
donde n es número de electrones que circulan, y q la carga eléctrica de un electrón [en Coulombs].

•Intensidad: El flujo de carga que recorre un cable se denomina intensidad de corriente(i) o corriente eléctrica, y es la cantidad de coulombs que pasan en un segundo por una sección determinada del cable. Un coulomb por segundo equivale a 1 amper, unidad de intensidad de corriente eléctrica. La corriente es dinámica.


i = q/t
donde i es la intensidad [en Ampers] y t el tiempo [en segundos].

•Campo eléctrico: Fuerza aplicada por unidad de carga.


E = F/q
donde E: campo eléctrico [en Newtons/Coulomb], F la fuerza [en Newtons] y q la carga eléctrica [en Coulombs].

La diferencia de potencial genera un campo eléctrico.


•Diferencia de potencial: La diferencia de potencial es constante. Al circular partículas cargadas entre dos puntos de un conductor se realiza trabajo. La cantidad de energía necesaria para efectuar ese trabajo sobre una partícula de carga unidad se conoce como diferencia de potencial (V). Esta magnitud se mide en volts. Cuando una carga de 1 coulomb se desplaza a través de una diferencia de potencial de 1 volt, el trabajo realizado equivale a 1 joule. Esta definición facilita la conversión de cantidades mecánicas en eléctricas.

L = V.q
donde L es el trabajo [en Julios], V es diferencia de potencial o tensión [en Voltios] y q es la carga [en Coulombs].

Hay mucha más información en:
Sistema eléctrico - Características, conceptos básicos, elementos, leyes.

http://www.monografias.com/cgi-bin/jump.cgi?ID=139327
un trabajo realizado por Andreina Correia
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10 de octubre de 2009

Premio Nobel de Física 2009: Kao, Boyle y Smith



Tres veteranos científicos que lograron hace varias décadas dominar la luz y dieron lugar a aplicaciones prácticas en la electrónica y las comunicaciones, como los sensores de imagen de las cámaras digitales y la transmisión por fibra óptica a larga distancia, han obtenido el premio Nobel de Física.

Charles Kao, nacido en China en 1933 y que trabajaba en los laboratorios de Standard, en el Reino Unido, puso las bases para una transmisión eficiente de una enorme cantidad de información a través de la luz por las fibras ópticas, sin la cual no existiría la comunicación casi instantánea como la de Internet. Se lleva la mitad del premio, dotado con 980.000 euros.


William Boyle (nacido en Canadá en 1924) y George Smith (nacido en 1930 en Estados Unidos) crearon en los Laboratorios Bell de Estados Unidos el circuito semiconductor de imagen CCD (Charged Coupled Device), el sensor que es la base de la fotografía digital y ha introducido los píxeles (unidades de información) en el lenguaje habitual. Por ejemplo, el telescopio espacial Hubble toma sus espectaculares imágenes a través de una avanzadísima cámara CCD. Estos científicos comparten la otra mitad del premio.

"Son inventos que han cambiado completamente nuestras vidas y también han proporcionado herramientas para la investigación científica", dijeron los representantes de la Academia de Ciencias sueca durante el anuncio del galardón, a las 11.45 en Estocolmo.

La tecnología CCD se basa en el efecto fotoeléctrico que predijo Albert Einstein, y que le valió el premio Nobel en 1921. Este efecto hace que la luz se transforme en señales eléctricas. El hecho de que permita captar imágenes sin recurrir a la película y en forma digital ha hecho explotar las posibilidades de la fotografía y el video, incluidas las científicas, y facilita la transmisión de las imágenes por las redes mundiales de comunicaciones, basadas en gran parte en la fibra óptica, de la que ya hay instalados 1.000 millones de kilómetros.
 
EL PAÍS - Madrid - 06/10/2009
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11 de agosto de 2009

Electrostática


Los griegos descubrieron que al frotar la piel de un animal con un material llamado “ámbar”, éste atrae luego pequeños objetos, por lo menos durante unos instantes. A esta propiedad la llamaron “electrón” (ámbar), y a estos fenómenos les dieron el nombre de “eléctricos”.

Pero los estudios más organizados recién comenzaron en el siglo XVIII con el estadounidense Benjamín Franklin.

No se sabe realmente todavía por qué ocurren esos fenómenos. Se ha llegado a la conclusión de que la fuerza eléctrica es causada por la aparición de cargas eléctricas pero lo que se ignora es por qué en algunos cuerpos aparecen cargas eléctricas y en otros no, y qué son realmente esas cargas eléctricas. Es decir: se conoce más por lo que hacen que por lo que son.

Hay dos clases de carga diferentes. Cargas iguales se repelen y cargas distintas se atraen.

Los cuerpos se cargan porque se rompe el equilibrio natural entre el número de electrones y de protones que, en condiciones normales, son iguales. Cuando un átomo gana o pierde electrones se dice que está “cargado”. Por convención, se llama “positiva” la carga de un protón del núcleo atómico, y “negativa” la carga de un electrón de sus capas exteriores.

En un sistema aislado, la cantidad de carga es constante. La carga no se produce, sino que se redistribuye.

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19 de julio de 2009

Las radiaciones ionizantes y la salud humana


Las radiaciones ionizantes son partículas o fotones procedentes de los átomos, desde su núcleo o desde su corteza electrónica, con energía suficiente para ionizar la materia, desplazando los electrones de sus órbitas y por poseer esa capacidad es que la energía puede influir e interactuar con el organismo humano y más allá de favorecerle, producirle daños que pueden ser reversibles o irreversibles pudiendo costar la vida de un individuo expuesto a altas dosis de radiación sin la debida protección.

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24 de mayo de 2007

Efecto túnel - electrones


Electrones sorprendidos en pleno efecto túnel
Nota enviada por Alberto Bonnet
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(NC&T) Este efecto es responsable de la ionización de los átomos bajo la influencia de los campos magnéticos fuertes. Los electrones superan la atracción del núcleo atómico por un túnel a través de una "pared de potencial". En el nuevo estudio, los científicos usaron pulsos de láser de muy corta duración para mostrar las fases discretas de la ionización en este proceso, cada una de las cuales duró 100 attosegundos.
Un attosegundo es 0,000000000000000001 segundos. Para hacernos una idea de lo pequeño de este número podemos decir que un attosegundo sería a un segundo lo que éste último sería a la edad del universo (unos 14.000 millones de años).
Los resultados son una contribución significativa para comprender cómo los electrones se mueven alrededor de los átomos y las moléculas.
De la misma forma que la gravedad lleva a un cuerpo a detenerse en el fondo de un valle, la fuerza nuclear (que liga a los protones y los neutrones para formar el núcleo atómico) y la fuerza eléctrica (que combina los electrones cargados negativamente con el núcleo atómico cargado positivamente para formar un átomo) mantienen confinadas a estas partículas dentro de un espacio muy pequeño. El efecto de unión también puede verse como una especie de valle, que los físicos denominan "potencial". En el mundo de las partículas cuánticas es un evento normal, hasta cierto punto, la excavación de un túnel a través de la pared que rodea el "pozo de potencial".
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Un equipo internacional de investigadores dirigido por Ferenc Krausz, director del Instituto Max Planck para la Óptica Cuántica, ha captado ahora a los electrones en el acto de excavar un túnel a través del potencial de unión del núcleo atómico bajo la influencia de luz láser. Los físicos emplearon nuevas herramientas proporcionadas por la metrología de los attosegundos. Por primera vez, estos resultados han confirmado, a través de la observación en tiempo real, las predicciones teóricas de la mecánica cuántica.
El efecto túnel puede explicarse por el comportamiento ondulatorio de cada partícula. Es sumamente improbable que los objetos macroscópicos excaven un túnel, y por eso el fenómeno nunca se ha observado en ellos. En cambio, existe una probabilidad significativa de que las partículas del microcosmos excaven un túnel a través de las áreas donde, según las reglas de la física tradicional, no debieran estar. El efecto túnel es considerado el responsable de procesos tan variados como la desintegración de los núcleos atómicos y el mecanismo subyacente en el proceso de conmutación en componentes electrónicos.

Tomas E. Gondesen H
Omnia mutantur et nos mutamur in illis
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