El experimento de Ben Franklin
Probablemente el experimento más famoso que involucra la electricidad, al menos en la mente de los escolares estadounidenses, es cuando Benjamin Franklin ató una llave al extremo de una cuerda de cometa y la envió al aire durante una tormenta eléctrica. El rayo golpeó la cometa, viajó por la cuerda hasta la tecla, lo que demuestra que el rayo es una forma de electricidad. Franklin también demostró que los objetos hechos de metal, como la llave, son buenos para conducir o transmitir fácilmente la electricidad.
Sin embargo, la historia no se detiene ahí. Franklin no estaba afuera en una tormenta con una cometa y una llave sin ninguna razón, estaba buscando una manera de reducir la cantidad de incendios causados por rayos. Después de demostrar que el metal es un buen conductor de la electricidad, desarrolló el pararrayos y colocó estas estructuras en la parte superior de los edificios para mantenerlos a salvo del fuego (lo que probablemente fue bueno para los departamentos de bomberos a Franklin también se le atribuye el desarrollo).
Un pararrayos atrae la carga eléctrica de los rayos y la conduce por un cable por el costado de la casa hasta un pararrayos. Esto es algo que en la sociedad moderna damos por sentado, pero eso se debe a que se han instalado pararrayos en todas partes, ¡por las mismas razones que le preocupaban a Franklin!
¿Qué es la electricidad?
Imagínese a usted y a algunos de sus amigos parados en círculo. Cada uno de ustedes representa un solo átomo, el bloque de construcción de todas las cosas, desde las manzanas hasta los aviones a reacción. Cada átomo tiene un núcleo en su centro y está rodeado por una nube de electrones. Ahora, imagínense a cada uno de ustedes y sus amigos en el círculo sosteniendo una sola pelota de ping-pong que representa un electrón. Si tuviera que pasar las pelotas de ping-pong / electrones alrededor del círculo, estaría replicando el flujo de electricidad.
La electricidad es cuando los electrones se mueven de un átomo a otro, de la misma manera que las pelotas de ping-pong se pasaron de una persona en el círculo a otra. El flujo de electricidad se llama corriente , que medimos en amperios (I), también conocidos como amperios. Los conductores, como los pararrayos de metal de Franklin, transportan fácilmente corrientes eléctricas, mientras que los aislantes , como el caucho, la madera o la tela, detienen el flujo de electricidad.
¿Qué es la Electricidad y cómo se genera?
Además de medir la corriente de la electricidad, también medimos su voltaje, vatios y resistencia. El voltio (V) es la potencia disponible para impulsar la electricidad por un circuito. Piense en ello como la presión del agua en una tubería: cuanto más voltaje tenga, más rápidamente fluirá la electricidad a través de un circuito. La resistencia , para llevar la analogía más allá, sería el tamaño de la tubería y se mide en ohmios (r). Medimos la potencia eléctrica en vatios , que se obtiene multiplicando los amperios por voltios.
Experimentos del siglo XVIII
En el 1700, los científicos empezaron a estudiar la electricidad. Esto fue antes de las bombillas, los televisores y todas las demás aplicaciones útiles de la electricidad que tenemos ahora. Los científicos realmente querían entender todo lo que pudieran sobre la electricidad, como Franklin con su experimento de rayos en 1752.
Alrededor de 1710, por ejemplo, el científico inglés Francis Hauksbee inventó el primer generador electrostático. Esto generó grandes cantidades de electricidad que podrían usarse para estudiar. (Los generadores electrostáticos también crean enormes chispas, que luego se usaron con gran efecto en películas como Frankenstein ). Otros científicos crearon instrumentos que podían detectar electricidad, como el electroscopio. Durante este tiempo, los científicos aprendieron que las cargas eléctricas podían atraerse y repelerse entre sí, notando las cargas positivas y negativas en el trabajo antes de que fueran identificadas y nombradas.
Usos de la electricidad
Para que la electricidad fuera útil, tuvimos que encontrar una manera no solo de generar grandes cantidades de electricidad, sino de almacenarla de alguna manera. La batería es una de las primeras fuentes de electricidad que todavía utilizamos en la actualidad, mientras que las centrales eléctricas producen grandes cantidades de energía.
Entonces, echemos un vistazo más de cerca a algunas de las diferentes formas en que se aprovecha la electricidad.
Corriente Continua (CC): Definición, características, formula y ejemplos
1. Baterías y circuitos
Lo que consideramos baterías, como las que usamos en linternas y controles remotos, son en realidad celdas. Una batería es una colección de celdas, como las baterías de los automóviles y las computadoras portátiles. Una batería es una fuente electroquímica de electricidad, lo que significa que obtenemos la electricidad de una reacción química que tiene lugar dentro de la batería.
Las primeras celdas consistían en dos placas de metal, una de cobre y otra de zinc, en un frasco con líquido, generalmente un químico fuerte que suministraba el ‘ingrediente’ necesario para que ocurriera una reacción química. Las dos placas se conectaron a través de un circuito , que es un cable ininterrumpido que permite que la corriente eléctrica, creada por la reacción química, fluya desde una placa de metal, a través del cable, a través de la segunda placa y finalmente a través del líquido (también un buen conductor), y de vuelta a la primera placa. Incluso ahora, para utilizar la electricidad con éxito, debemos tener un circuito completo que permita que la electricidad fluya en un círculo ininterrumpido.
2. Turbinas de vapor y centrales eléctricas
Pronto, las pilas y las baterías no fueron suficientes, y buscamos fuentes de energía eléctrica más grandes. Las turbinas de vapor, desarrolladas en la década de 1880, ayudaron a impulsar la Revolución Industrial, mientras que inventores como Thomas Edison perfeccionaron las bombillas para usar en el hogar. Las turbinas de vapor dieron paso a centrales eléctricas más grandes y eficientes, donde las turbinas funcionan con agua o con vapor de agua hirviendo calentada por combustibles como petróleo, carbón o materiales nucleares. Más recientemente, utilizamos otras fuentes de energía que dependen menos de los recursos no renovables carbón y petróleo. Estas otras fuentes renovables incluyen energía solar, energía eólica y energía geotérmica.
3. DC vs. AC: la guerra de las corrientes
AC y DC no solo se combinan para hacer un gran nombre de banda; también son los diferentes tipos de corrientes eléctricas desarrolladas a finales del siglo XIX. La corriente continua , o electricidad de CC, era el bebé de Thomas Edison, e invirtió mucho en la construcción de 121 centrales eléctricas en los Estados Unidos que proporcionaban una corriente continua de electricidad a sus clientes. Sin embargo, la electricidad de CC comenzó a perder su energía a una milla de la central eléctrica, lo que no era bueno para las personas que vivían incluso a dos millas de una central eléctrica.
El rival de Edison, George Westinghouse, desarrolló corriente alterna o electricidad CA. En lugar de fluir directamente a través del cable hasta la fuente, como el agua en una manguera, en electricidad de corriente alterna, los electrones alternan rápidamente su dirección de flujo. La tecnología de CA permitió transportar la electricidad mucho más allá de una milla y mantener su potencia. Westinghouse ganó la guerra de las corrientes y hoy usamos electricidad CA.
Resumen de la lección
Ahora que hemos terminado, dediquemos unos minutos a revisar lo que hemos aprendido aquí. La electricidad es cuando los electrones se mueven de un átomo a otro. Este movimiento de electrones se llama corriente , que medimos en amperios (I). Para que se produzca la corriente eléctrica, es necesario que haya algo que la conduzca o que pase fácilmente la electricidad, mientras que los aislantes como el caucho, la madera o la tela detienen el flujo de electricidad. En términos de medición, el voltio (V) es la potencia disponible para impulsar la electricidad alrededor de un circuito. La resistencia es la facilidad con la que fluye la corriente y se mide en ohmios (r) y vatios. Así es como medimos la energía eléctrica y se obtiene multiplicando amperios por voltios.
En términos de usos modernos de la electricidad, analizamos lo siguiente:
- Baterías y circuitos, en el que aprendimos que una batería es una colección de celdas y un circuito es un cable ininterrumpido que permite la corriente eléctrica.
- Turbinas de vapor y centrales eléctricas, en las que conocimos las diferentes formas de generación de energía a gran escala
- DC vs AC, en el que aprendimos sobre la corriente continua de Thomas Edison , o DC, que es un flujo directo de electricidad a los clientes y la corriente alterna de George Westinghouse , o AC, que es cuando los electrones alternan rápidamente su dirección de flujo.
Ahora debería poder explicar la historia y los diferentes tipos de electricidad que tenemos disponibles hoy.
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