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Para la mayoría de las personas, la electricidad es una fuerza misteriosa que de alguna manera aparece mágicamente cuando activamos un interruptor de luz o enchufamos un electrodoméstico. Sin embargo, aunque la ciencia detrás del flujo de electricidad es muy compleja, los conceptos básicos del flujo eléctrico o corriente, son fáciles de entender si aprende algunos términos y funciones clave. También ayuda a comparar el flujo de electricidad a través de cables con el flujo de agua a través de tuberías. Aunque la analogía no es perfecta, muchas características del flujo eléctrico en los cables del circuito son similares al flujo de agua en un sistema de plomería.
Esto es lo que necesita saber sobre cómo fluye la electricidad.
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Electrones en movimiento
Lo que llamamos corriente eléctrica ocurre a nivel de partículas entre los átomos de un material conductor, en un circuito doméstico, este es el cableado de cobre. En cada átomo hay tres tipos de partículas: neutrones, protones (que llevan una carga electromagnética positiva) y electrones (que llevan una carga negativa). La partícula importante aquí es el electrón, ya que tiene la característica única de poder separarse de su átomo y moverse a un átomo adyacente. Este flujo de electrones es lo que crea la corriente eléctrica: el salto de electrones cargados negativamente de un átomo a otro.
Cómo funcionan los generadores
¿Qué pone en movimiento los electrones? La física es complicada, pero en esencia, el flujo eléctrico en los cables del circuito es posible gracias a un generador de servicios públicos (una turbina alimentada por viento, agua, un reactor atómico o la quema de combustibles fósiles). En 1931, Michael Faraday descubrió que las cargas eléctricas se creaban cuando un material conductor de electricidad (alambre de metal) se movía dentro de un campo magnético. Este es el principio por el cual funcionan los generadores modernos: las turbinas, ya sean impulsadas por la caída de agua o el vapor creado por los reactores nucleares, hacen girar enormes bobinas de alambre de metal dentro de imanes gigantes, lo que hace que fluyan las cargas eléctricas.
Con este campo eléctrico masivo de cargas positivas y negativas establecido, los electrones en los cables a lo largo de la red eléctrica entran en acción y comienzan a fluir en cadencia con el campo eléctrico. Cuando enciende un interruptor de luz o enchufa una lámpara o tostadora, en realidad está aprovechando un gran flujo de electrones de toda la utilidad que son tirados y empujados por generadores de servicios que pueden estar a cientos de millas de distancia.
Los generadores eléctricos a veces se comparan con bombas de agua: no crean la electricidad (al igual que una bomba de agua no crea agua), pero hacen posible el flujo de electrones.
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Current = Flujo de electricidad
El termino Actual se refiere a lo simple flujo de electrones en un circuito o sistema eléctrico. También puede comparar la corriente eléctrica con la cantidad o volumen de agua que fluye a través de una tubería de agua. La corriente eléctrica se mide en amperaje o amperios.
Corriente CA frente a CC
La corriente eléctrica existe en dos tipos: corriente alterna (CA) y corriente continua (CC). Técnicamente, la corriente CC fluye en una sola dirección, mientras que la corriente CA invierte la dirección. En términos cotidianos, la CA es la forma de electricidad creada por un generador que hace funcionar las luces, los electrodomésticos y los enchufes en su hogar, mientras que la CC es la forma de energía proporcionada por las baterías. Por ejemplo, sus linternas son sistemas de CC, mientras que los enchufes de su hogar usan un sistema de CA.
Muchas fuentes de energía renovable, como los generadores solares y eólicos, producen electricidad de CC que se convierte en CA para su uso en el hogar. La batería de un automóvil es un sistema de CC que se usa para encender el motor, pero una vez que se enciende el motor, el sistema eléctrico del automóvil tiene un alternador que comienza a crear corriente CA para hacer funcionar los diversos sistemas.
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Voltaje = presión
Voltaje, también conocido como fuerza electromotriz, a menudo se define como el presión de los electrones en un sistema. Puede compararse con la presión del agua en una tubería. Los circuitos estándar en su hogar transportan alrededor de 120 voltios (el voltaje real puede variar entre alrededor de 115 a 125 voltios) o 240 voltios (rango real: alrededor de 230 a 250 voltios). La mayoría de los dispositivos de iluminación y enchufes se alimentan mediante circuitos de 120 voltios, mientras que las secadoras, cocinas y otros electrodomésticos grandes suelen utilizar circuitos de 240 voltios.
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Vataje = Tasa de flujo
El término potencia se refiere a la velocidad a la que se disipa la energía eléctrica, o consumido. La cantidad total de energía consumida por el sistema eléctrico de su hogar se lee a través del medidor eléctrico de la empresa de servicios públicos. Se mide en kilovatios-hora o 1000 vatios-hora, y así es como se factura.
Cada dispositivo eléctrico, como una lámpara o un aparato, tiene una tasa de uso medida en vatios. Por ejemplo, una bombilla de 100 vatios encendida durante 10 horas consume un kilovatio-hora de electricidad.
Los amperios, voltios y vatios existen en una relación matemática entre sí, expresados de la siguiente manera: Watts = Voltios x Amperios
Si un aparato tiene una potencia nominal de 120 voltios y 10 amperios, utilizará hasta 1200 vatios cuando esté funcionando: 120 voltios x 10 amperios = 1200 vatios.
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Ohmios = Resistencia
Los ohmios son la medida de resistencia al flujo de electrones a través de un material conductor. Cuanto mayor sea la resistencia, menor será el flujo de electrones. Esta resistencia provoca que se genere una cierta cantidad de calor en el circuito. La razón por la que un secador de pelo sopla aire caliente, por ejemplo, es debido a la resistencia en el cableado interno, que produce calor. Y es la resistencia en los diminutos cables de una bombilla incandescente lo que hace que se caliente y brille con luz. También es la resistencia la que puede sobrecalentar un cable de extensión si se usa en un aparato que consume demasiada corriente.
En el cableado del circuito, demasiada resistencia puede sobrecargar un circuito y provocar un incendio eléctrico. Debido a que las malas conexiones causadas por cosas como terminales de tornillos sueltos y corrosión son probablemente los culpables, las conexiones eléctricas deben revisarse regularmente para garantizar la seguridad en un sistema eléctrico.
