CURSO DE ELECTRICIDAD BÁSICA: Parte 1.

 

 

Introducción:

Si estás comenzando a estudiar, este oficio, no tienes ciertos conceptos claros o sencillamente, quieres cambiar el enchufe roto de tu casa y no te atreves; por qué no sabes, que demonios es eso de la electricidad.

Este curso está pensado para ti

En él se explicarán los conceptos más básicos, con la intención de hacer ciertos aspectos de esta materia más fáciles de entender. Sin profundizar excesivamente en ellos pero sacando una idea clara de que es, como se trabaja y para qué sirve.

Bien, comencemos.

 

Parte 1: La energía

Para entender qué es la electricidad, debemos tener ciertas cosas claras. Todo está regulado por unas leyes físicas, que hay que comprender antes de empezar a hablar del tema más en profundidad.

Toda actividad que realizamos a lo largo de nuestra vida está condicionada por dichas leyes físicas. Estamos tan acostumbrados a ellas que casi, ni nos damos cuenta como nos influyen y condicionan.

Cuando subimos a una escalera, tiramos una piedra a un charco, encendemos una luz. Estamos transformando energía, bajo unas condiciones determinadas. Con esto quiero decir que en toda actividad que realicemos, sea la que sea, se producirá un consumo de energía. Sin ella el universo, como lo conocemos, no podría existir.

Pero, ¿Qué es la energía?

 

 

 

Energía es la capacidad para realizar un trabajo.

Esto quiere decir que, quien tenga más energía podrá realizar más trabajo o el mismo trabajo en menos tiempo.

Por ejemplo: Una batería de coche, contiene la energía suficiente para, realizar el trabajo de,  arrancar el motor. En cambio, si cambiamos dicha batería por una pila, normal, no podría realizar el trabajo. Se agotaría y el motor no arrancaría. Todo por no contener la energía suficiente.

Está claro, que cuanto más y mejor transformemos energía mejor realizaremos los trabajos y nuestra vida será más cómoda. En realidad ese es el objetivo de la humanidad desde siempre. Realizar el mismo trabajo con el menor gasto de energía posible.

En realidad la energía en sí misma no es tangible ni mesurable. Pero podemos apreciar, las diferentes formas en que se manifiesta: mecánica, luminosa, acústica, calorífica, eléctrica, etc.

Ahora repasaremos unas cuantas leyes, fundamentales, sobre la energía:

1.     Principio de conservación de la energía.

La energía ni se crea ni se destruye, solo se transforma.

 

 

Esto es fundamental. Un cuerpo que almacena una cantidad de energía, solo puede ceder o absorber energía de otro. Hagamos por ejemplo, un experimento de laboratorio.

Un cubito de hielo dentro de un vaso de agua caliente. El cubito y el agua forman, lo que se llama, un sistema cerrado. Nada, del exterior influye en él. El cubito almacena menos energía calorífica que el agua. Por ello el agua caliente empieza a ceder energía al cubito, este se fundirá hasta que la temperatura del agua y el cubito se igualen.

Resultado. El agua ha cedido energía al cubito, hasta conseguir el equilibrio de temperaturas. Pero en el proceso no se ha perdido ni creado energía, solo se ha transformado.

2.     Principio de la conservación de la materia.

Si en un proceso físico/químico cualquiera, se pesan las cantidades de los elementos que intervienen en una transformación y se suman los pesos de los productos obtenidos y residuales, dichas sumas son idénticas.

No hace falta explicarlo mucho. Si prendemos fuego a 1 Kg de madera con 1 Kg de gasolina.

Al terminar la reacción. Si recogemos las cenizas, vapores y gases producidos en la combustión; al pesarlos nos darían, exactamente 2 Kg de peso.

3.     Principio de la causalidad.

No hay causa sin efecto, ni efecto sin causa.

Ejemplo:

            Causa: Se aplica una llama a un recipiente lleno de agua.

            Efecto: El agua se calienta.

            Efecto: el vagón se ha movido 10 Km

            Causa: La locomotora tira del vagón con una fuerza determinada.

Está claro que no se puede mover un vagón 10 Km, sin una causa que produzca dicho movimiento.

4.     1ª ley de Newton.

Ley de inercia. Todo cuerpo permanece en su estado de reposo o de movimiento rectilíneo uniforme a menos que otros cuerpos actúen sobre él.

Cualquier cuerpo, tiende a mantener su trayectoria, indefinidamente; si otro cuerpo no influye en él. Esto también se aplica a su estado de reposo.

Si tiramos una piedra, hacia arriba, mantendría su velocidad y trayectoria, indefinidamente. Está claro, que la atracción de la tierra, variará su trayectoria hasta hacerla caer.

5.     2ª ley de Newton.

La fuerza neta aplicada sobre un cuerpo es proporcional a la aceleración que adquiere dicho cuerpo. La constante de proporcionalidad es la masa del cuerpo, de manera que podemos expresar la relación de la siguiente manera:

F = m × a

Si deseamos mover un cuerpo, con una masa m con una aceleración a deberemos aplicar una fuerza F.

6.     3ª ley de Newton.

También conocida como Principio de acción y reacción nos dice que si un cuerpo A ejerce una acción sobre otro cuerpo B, éste realiza sobre A otra acción igual y de sentido contrario.

Esta ley explica por qué los aviones pueden volar. El motor del avión expulsa un chorro de aire caliente, con mucha fuerza hacia atrás (mira la 2ª ley de Newton). Este mismo aire reacciona, empujando al avión hacia delante con la misma fuerza. Resultado, el avión se desplaza.

 

Conclusión

Hemos visto que es la energía y cuales son algunas, de las leyes que explican parte de su transformación.

El mayor problema de la energía son sus fuentes, no están disponibles en cualquier sitio.

Está claro que la fuente principal de energía en nuestro planeta es el Sol; de hecho es la única. A lo largo de los siglos, el hombre ha explotado, cada vez, con mayor eficiencia la energía que el Sol ha cedido a la Tierra.

Al principio de la historia se empezó aprovechando la masa vegetal. Que recoge la energía del Sol a través de fotosíntesis y se usó para calentar, cocinar, iluminar e iniciar procesos industriales.

A lo largo de los siglos se descubrió que el carbón, tenía mucha más energía concentrada. El carbón no es más que la descomposición fósil de grandes masas de vegetación. Sepultadas bajo tierra y sometidas a grandes presiones.

 

 

El uso del carbón supuso una gran mejora, en obtención de energía. Pero es más costoso de obtener y transportar y además, contaminante.

La siguiente mejora, en la obtención de energía fue el uso del gas y petróleo. Hidrocarburos obtenidos, como el carbón, de masas vegetales sepultadas bajo tierra. O sea, energía solar almacenada.

Más difícil de obtener y transportar que el carbón, pero con más poder energético.

El siguiente gran avance fue la energía eléctrica. Generada mediante procesos mecánicos o químicos, tiene grandes ventajas sobre las demás fuentes de energía. Es más limpia, más eficiente y es muy fácil de transportar; solo hace falta un tendido de cables desde el generador hasta el consumidor.

Eso sí, sigue dependiendo del Sol para su generación. El agua evaporada por el Sol, cae en forma de lluvia, formando ríos que llenan embalses donde se genera electricidad. Se sigue usando carbón y petróleo para generarla y la generación solar y eólica, no hacen falta comentarlas.