Enegía Eléctrica

Actualizado octubre 15, 2019

La electricidad nos rodea. Ya sea nuestra lámpara de dormitorio, nuestro sistema de videojuegos favorito o el refrigerador que contiene todos nuestros alimentos, la electricidad los alimenta a todos. Pero, ¿alguna vez se ha preguntado de qué está hecha exactamente la energía eléctrica o cómo se las arregla para llegar a su casa? La energía eléctrica es causada por cargas eléctricas en movimiento llamadas electrones. Cuanto más rápido se mueven las cargas, más energía eléctrica transportan. A medida que las cargas que causan la energía se mueven, la energía eléctrica es una forma de energía cinética. No te preocupes, a continuación te lo explicaremos de una forma más detallada.

¿Qué es la energía eléctrica?

La energía eléctrica es un tipo de energía cinética causada por cargas eléctricas en movimiento. La cantidad de energía depende de la velocidad de las cargas: cuanto más rápido se mueven, más energía eléctrica transportan.

Imaginemos que una carga eléctrica está representada por una pelota lanzada contra una ventana. Si no lanzas la pelota muy rápido, no tendrá suficiente energía para romper la ventana. Pero si lanzas la pelota más rápido, tendrá más energía y podrá atravesar la ventana. Cuanto más rápido lances la pelota, más energía tendrá para romper la ventana.

¿Qué es la electricidad?

La electricidad es una fuente secundaria de energía que obtenemos de la conversión de otras fuentes de energía como el carbón, el gas natural, el petróleo, la energía nuclear, etc. Estas fuentes se conocen como «fuentes primarias». Las fuentes primarias pueden ser renovables o no renovables, pero la electricidad en sí no lo es.

¿Cómo se hace la electricidad?

Como todo lo demás, la electricidad está compuesta de átomos. Entonces, para comprender la electricidad, es útil comprender la información básica sobre los átomos.

En el centro de un átomo está el núcleo. El núcleo está formado por partículas llamadas protones y neutrones. Los electrones giran alrededor del núcleo en capas. Los protones y electrones de un átomo se atraen entre sí y cada uno lleva una carga eléctrica. Los protones tienen una carga positiva y los electrones tienen una carga negativa. La carga positiva de los protones es igual a la carga negativa de los electrones, lo que hace que el átomo se equilibre cuando tienen el mismo número de protones y electrones. Los neutrones no llevan carga eléctrica y su número puede variar.

Los electrones en la capa más cercana al núcleo tienen una fuerte atracción por los protones. A veces, los electrones en las capas más externas de un átomo no tienen una fuerte atracción por los protones y pueden ser expulsados ​​de sus órbitas, lo que hace que cambien de un átomo a otro. Estos electrones cambiantes son electricidad.

¿Cómo funciona la electricidad?

La electricidad viaja en circuitos cerrados. Tiene que tener una ruta completa antes de que los electrones puedan moverse a través de ella. Cuando enciende una luz presionando un interruptor, cierra un circuito. Por supuesto, esto significa que al apagar un interruptor, se abre un circuito. La electricidad fluye desde el cable eléctrico, a través de la luz, y regresa al cable. El mismo concepto se aplica a su televisor o sus electrodomésticos: cuando los enciende, cierra un circuito para que la electricidad fluya a través de los cables y los alimente.

¿Cuáles son algunos ejemplos de energía eléctrica?

• En la batería de un automóvil, una reacción química crea un electrón que tiene la energía para moverse en una corriente eléctrica. Estas cargas móviles proporcionan energía eléctrica a los circuitos del automóvil.
• Durante una tormenta eléctrica, los rayos son un ejemplo de energía eléctrica: lo que podemos ver es la descarga de electricidad en la atmósfera.
• Las anguilas eléctricas generan energía eléctrica, que utilizan para defenderse de los depredadores y aturdir a sus presas.

¿La energía eléctrica siempre se genera de la misma manera?

La energía eléctrica se genera de la misma manera, independientemente de la forma inicial de energía. Por ejemplo:

• En una planta de energía nuclear, la energía nuclear calienta el agua en vapor. El vapor se utiliza para hacer girar una pala de turbina, que enciende un generador para dar energía a las cargas eléctricas.
• En una planta hidroeléctrica, el agua que cae se usa para hacer girar las palas de la turbina. Las cuchillas hacen girar el generador para crear energía eléctrica.
• En un molino de viento, la energía eólica hace girar la pala de la turbina, que, ¡lo has adivinado! – hace que el generador cree energía eléctrica.
• La energía solar es energía producida directamente del sol. La energía solar puede convertirse en electricidad o usarse para calentar aire, agua u otros fluidos.

Fuentes de energía eléctrica

Carbón

Más de una cuarta parte del total de las reservas mundiales de carbón conocidas se encuentran en los Estados Unidos. Aunque nuestra dependencia del carbón está disminuyendo, todavía confiamos en él para producir electricidad. El proceso en el que se genera electricidad a través del carbón se conoce como un «sistema de combustión de carbón pulverizado» (PCC) en el que el carbón se muele en un polvo fino y se sopla en la cámara de combustión de una caldera y se quema a alta temperatura. Los gases y la energía térmica producidos convierten el agua en vapor. Este vapor luego pasa a través de una turbina que contiene miles de palas que se parecen a las hélices. Al final de estas hélices, hay un generador montado en uno de los ejes de la turbina y contiene bobinas cuidadosamente enrolladas. Luego se genera electricidad cuando estos se hacen girar rápidamente en un campo magnético fuerte. Después de que el vapor pasa a través de la turbina, se condensa y vuelve a la caldera para que se caliente nuevamente. La electricidad generada se transforma en voltajes más altos y se utiliza principalmente para una transmisión económica y eficiente a través de redes eléctricas. Cuando llega a nuestros hogares, la electricidad se transforma en sistemas de voltaje de 100 a 250 mucho más seguros.

Viento

La energía eólica es renovable y aprovecha la energía generada por el viento mediante el uso de turbinas eólicas que la convierten en electricidad. El viento, técnicamente, es un subproducto de las diferencias de temperatura y se genera a partir del calentamiento desigual de la atmósfera, las montañas, los valles y la revolución de los planetas alrededor del sol.

Las turbinas eólicas funcionan de manera opuesta a los ventiladores: en lugar de usar electricidad para crear viento, las turbinas eólicas usan el viento para producir electricidad. El viento hace girar las aspas que hacen girar un eje que está conectado a un generador y produce electricidad.

Nuclear

La energía nuclear proviene de la energía en el núcleo de un átomo. Las centrales eléctricas utilizan un proceso llamado «fisión nuclear», la división de un átomo, para crear energía. Algunas plantas de energía nuclear usan átomos de uranio que se dividen cuando son golpeados por un neutrón, liberando calor y radiación, creando más neutrones. Una vez que los neutrones colisionan con otros átomos de uranio, el proceso se repite nuevamente. Esta reacción en cadena se controla en las centrales nucleares para producir calor. Cuando se combina con agua, el calor produce vapor que luego se utiliza para generar electricidad que podemos usar en nuestros hogares.

Solar

La energía solar utiliza la luz y el calor del sol para generar energía renovable o «verde». Las formas más comunes de energía solar son aprovechadas por paneles solares o células fotovoltaicas. Cuando los rayos golpean los paneles solares, afloja los electrones de sus átomos y permite que los electrones fluyan a través de la célula y generen electricidad. De otra manera, la energía del sol se usa para hervir agua y operar una turbina de vapor para generar electricidad de manera similar a las centrales de carbón o nucleares.

Hidro

La hidroelectricidad se crea de manera similar a como se crea la electricidad del carbón. En ambos casos, requieren una fuente de energía para hacer girar una turbina, que luego convierte un eje de metal en un generador que produce electricidad. La mayor diferencia es donde las plantas a carbón usarían vapor para girar las palas de la turbina, las plantas hidroeléctricas usan agua canalizada a alta presión ubicada en la base de las presas para alimentar las turbinas.