Vatios, voltajes y corrientes

Vatios, voltajes y corrientes 

     Si vives en la mayoría de los países de América, el voltaje disponible en los tomacorrientes de tu casa son de 120V. En Europa y algunos países de América, elvoltaje es de 230V. La cantidad de energía eléctrica utilizada por un equipo se miden en watts o vatios ( usualmente abreviado como W ), en el cual se puede derivar de la siguiente fórmula:

                                Vatios = Voltios . Amperios

   Si sabemos que uin equipo utiliza unamperio de corriente, podemos saber que, en un tomacorriente de 120V, está consumiendo 120 watts. De la misma manera, sisabemos que un equipo de 600 watts, podemos saber qué, a 120 voltios, es un equipo que consume 5 amperios de corriente, despejando de la fórmula dada anteriormente.

  RESISTENCIA

Nos falta un elemento fundamentalde cómo funciona la electricidad, la resistencia, que se mide en ohmios. Con la misma analogía del agua que utilizamos anteriormente, donde el vltaje es equivalente a la presión del agua, la corriente es equivalente a la cantidad de agua fluyendo por el tubo, la resistencia es equivalente al diámetro del tubo. Esos tres elementos están reunidos en una fórmula sencilla de la electricidad, la cual :

              Corriente = Voltaje/Resistencia, o simplemente I= V/r
 A un mismo voltaje, la resistencia es inversamente proporcional a la corriente. Es decir, a más corriente, el circuito eléctrico opone menos resistencia. Esto es equivalente a poner un tubo más ancho, ya que dada la misma presión, fluirá más agua.
  Este concepto de resistencia es fácilmente identificable en una bombilla de luz incandescente. El componente que genera luz (y calor) es un conductor fino como un hilo, con una resistencia altísima, dentro del bombillo. Este conductor finísimo es al equivalente a un tubo delgado, donde el agua pasa con dificultad. En el caso de la electricidad, al haber mucha resistencia, se genera una gran cantidad de calor y luz, esta última siendo la función buscada en una bombilla.

Circuito Eléctrico

CIRCUITOS ELÉCTRICOS

  Para poder utilizar la electricidad, es necesario completa lo quese llama un circuito eléctrico. Veamos un circuito eléctico típico a continuación.

• Siempre necesita de un fuente eltrica (que puede ser una bateria o un gerenador),y esta siempre tendrá dos termanales,una con polo negativo (a veces llamado ánodo) y otra con polo positivo ( a veces llamado cátodo). En realidad, la única diferencia entre estos dos terminales es que el polo negativo tiene un exceso de electrones, y el polo positivo tiene una falta de electrones. Esto causa una diferencia de voltaje entre ampos polos.

•      Esta diferencia de voltaje, o simplementen voltaje como se le conoce normalmente, es la "presión" con la que la terminal negativa envía sus electrones hacia la terminal positiva. En el caso de una batería tipo AA, este voltaje es de 1.5V. Si se unen estos dos polos por medio de un conductor, los electrones viajarán hacia el polo positivo a un voltaje de 1.5V, completando el circuito, y generando corrienteeléctrica a todo do largo del conductor (usualmente un cable o alambre)

•      Solo enviar electrones de una terminal a otra no es muy útil. Normalmente, esto solo gastará la carga disponible, y calentará el alambre conductor, pero nada más. Para que sea útil, debemos poner una carga conectada al elementoconductor. Esta carga puede ser una bombilla, un motor eléctrico, que aprovechen los electronesviajando de una terminal a otra para algo útil

•       Los electrones se utilizan para diferenciar motivos. Por ejemplo, en un bombillo de luz incandescente, los electrones se utilizan para calentar una resistencia interna, que hará que brille intensamente, generando luz. En un motor, se utilizará para generar un campo magnético que pueda interactuar con otros campos magnéticos o imanes para generar movimiento. Existen muchas variantes, pero estos dos usos son los principales.

Fundamentos

         Comenzaremos viendo cuál es el elemento fundamental de la electricidad. Para esto, debemos bajar a un nivel sub-atómico, para poder estudiar los electrones. Un electrón es uno de varios componentes de todos los átomos, que son electrones fundamentales de toda la materia. Dependiendo del tipo de materia, estos electrones pueden estar firmemente apegados a sus átomos (madera, aire, cartón, etc), o puede ser fácilmente movidos de un átomo a otro (la mayoría de metales como hierro, cobre, aluminio, etc). Los materiales que mantienen los electrones pegados a sus átomos se les llaman aislantes eléctricos, ya que no permiten que los electrones fluyan libremente, por lo cual no conducen electricidad. Al contrario, la mayoría de metales son conductores eléctricos, ya que permiten que los electrones fluyan, y por ende conducen electricidad. La electricidad es generada por estos electrones en movimiento dentro de la materia.      

    Ademas de un conductor para poder fluir, la electricidad necesita un elemento generador que genere la electricidad. Esto es, un componte que obligue a los electrones a viajar a través del conductor, creando electricidad.    Un generador es, basicamente, un imán moviéndose cerca de un segmento del conductor. Este obliga a los electrones en el conducor a fluir en cierta dirección, generando corriente electrica. Esiste mucha manearas diferente para mover el imán del generador tales como motores de combustion interna, turbinas en una hidroeléctrica, turbinas movidas por viento, etc. Sin embargo, todo estos, al final, tiene como obgetivo mover un imán.    

         Para simplificar,  puede pensarse  que el generador  es una bomba  de  agua  dentro de las tuberías a fluir. La bomba puede mover una cierta cantidad de moléculas de agua, por una cierta presión. De la misma manera, nuestro generador está obligado a los electrones dentro del elemento conductor a fluir. Y también, mueve una cantidad específica de electrones, a una cierta "presión" dentro del conductor. Las unidades de medida para la cantidad de electrones, o corriente eléctrica, se llama amperio, y para la "presión" o voltaje, se llama voltio.