Qué es la Electricidad y Cómo se Genera y Se Utiliza la Electricidad
Hay algunas invenciones que cambiaron la civilización humana. La primera invención fue la rueda, la segunda invención fue la electricidad, la tercera invención fueron las telecomunicaciones y la cuarta invención fue la computadora. Discutiremos la introducción básica de la electricidad. Cada sustancia en este universo está compuesta de numerosos átomos y cada átomo tiene el mismo número de electrones negativos y protones positivos.
Como resultado, podemos decir que cada sustancia neutra tiene el mismo número de electrones y protones. Los protones son inmóviles y están fuertemente unidos al núcleo de los átomos. Los electrones también están unidos a los átomos y orbitan alrededor del núcleo en diferentes niveles. Sin embargo, algunos electrones pueden moverse libremente o salir de su órbita debido a influencias externas. Estos electrones libres y también los electrones débilmente unidos causan electricidad.
En condiciones neutras, el número de electrones y protones es el mismo en cualquier pieza de sustancia. Pero si por alguna razón el número de electrones en una sustancia se vuelve mayor que el número de protones, la sustancia se carga negativamente, ya que la carga neta de cada electrón es negativa. Si el número de electrones en una sustancia se vuelve menor que el número de protones, la sustancia se carga positivamente.
La concentración de electrones libres siempre intenta ser uniforme. Esta es la única razón de la electricidad. Explicaremos con detalle. Si dos cuerpos conductores con cargas diferentes entran en contacto, los electrones del cuerpo con mayor concentración de electrones se moverán al cuerpo con menor concentración de electrones para equilibrar la concentración de electrones de ambos cuerpos. Este movimiento de carga (ya que los electrones son partículas cargadas) es electricidad.
Los términos relacionados con la electricidad
Carga Eléctrica: Como mencionamos anteriormente, el número de electrones y el número de protones son iguales en un cuerpo neutro. La cantidad de carga negativa y la carga positiva también son iguales en un cuerpo neutro, ya que la carga eléctrica de un electrón y un protón es numéricamente igual, pero su polaridad es opuesta. Pero por cualquier motivo, si el equilibrio entre el número de electrones y protones en un cuerpo se altera, el cuerpo se carga eléctricamente. Si el número de electrones es mayor que el de protones, el cuerpo se carga negativamente y la cantidad de carga depende del exceso de electrones en el cuerpo. De la misma manera, podemos explicar la carga positiva de un cuerpo. Aquí, el número de electrones es menor que el de protones. La positividad del cuerpo depende de la diferencia entre protones y electrones en el cuerpo.
Corriente Eléctrica: Cuando la carga fluye de un punto a otro para hacer una distribución uniforme de la carga, la tasa a la que la carga está fluyendo se llama corriente eléctrica. Esta tasa depende principalmente de la diferencia entre la condición de carga de dos puntos y las condiciones del camino a través del cual la carga está fluyendo. La unidad de corriente eléctrica es Ampere y no es más que coulomb por segundo.
Potencial Eléctrico: El nivel de condición de carga de un cuerpo se conoce como potencial eléctrico. Cuando un cuerpo está cargado, adquiere la capacidad de realizar trabajo. Potencial eléctrico es la medición de la capacidad de un cuerpo cargado para realizar trabajo. La corriente que fluye a través de un conductor es directamente proporcional a la diferencia de potencial eléctrico entre los dos extremos del conductor. El potencial eléctrico puede visualizarse como la diferencia de nivel de agua en dos tanques de agua conectados con una tubería. La velocidad del agua que fluye del tanque de mayor altura al de menor altura depende de la diferencia de nivel o de la cabeza de agua, no de la cantidad de agua almacenada en los tanques. Del mismo modo, la corriente eléctrica entre dos cuerpos depende de la diferencia de potencial entre dos cuerpos, no de la cantidad de carga almacenada en los cuerpos.
Campo Eléctrico: Siempre hay una fuerza entre dos cuerpos cargados colocados cerca. La fuerza puede ser atractiva o repulsiva, dependiendo de la naturaleza de la carga de los dos cuerpos. Cuando un cuerpo cargado entra en la zona cercana de otro cuerpo cargado, la fuerza se experimenta prácticamente. El espacio que rodea a un cuerpo cargado donde otro cuerpo cargado puede experimentar una fuerza se llama el campo eléctrico del cuerpo anterior.
Estos cuatro términos mencionados anteriormente son los parámetros principales de la electricidad.
Existen tres formas básicas por las cuales generalmente producimos electricidad.
Proceso Electromecánico: Cuando un conductor se mueve en un campo magnético y el conductor corta las líneas de flujo del campo líneas de flujo se produce electricidad en el conductor. Dependiendo de este principio, todos los generadores eléctricos funcionan, como los generadores de corriente continua, alternadores y todo tipo de dinamos.
Proceso Electroquímico: En todas las tipos de baterías se produce electricidad debido a reacciones químicas. Aquí, la energía química se convierte en energía eléctrica.
Generación Eléctrica en Estado Sólido: Este es el proceso más moderno de generación de electricidad. Aquí, se generan electrones libres y huecos en una unión PN y la distribución de portadores de carga se desequilibra a través de la unión PN cuando la unión está expuesta a la luz. Estos electrones libres y huecos, y su distribución desequilibrada a través de la unión, causan electricidad en un circuito externo. Basándose en este principio, funcionan las células solares fotovoltaicas.
