Dispositivos electrónicos: diferencias en el flujo y la transferencia de energía

Publicado el 4 noviembre, 2020

Produciendo energía eléctrica

Todas las noches, me aseguro de conectar mi teléfono y tableta para que estén listos para usar a la mañana siguiente. ¿Por qué es esto necesario? ¿Qué se almacena realmente en las baterías de dispositivos electrónicos como teléfonos y tabletas y cómo llega allí?

Antes de que podamos comenzar a comprender cómo se almacena y transfiere la energía en los dispositivos electrónicos, primero debemos dar un paso atrás y pensar en cómo llegó la energía a su casa en primer lugar. Empecemos por la planta de generación de energía. Aquí es donde la energía mecánica del agua, vapor, viento u otras fuentes se transforma en energía eléctrica y se envía a través de las líneas eléctricas a su casa.

La Primera Ley de la Termodinámica dice que la energía nunca se crea ni se destruye, por lo que la planta de energía no produce realmente electricidad, sino que la energía se transforma de otras formas en energía eléctrica. ¡Sin embargo, estas transformaciones de energía no se detienen en la planta de energía!


El agua hace girar esta gran turbina para generar energía eléctrica en una central hidroeléctrica
imagen de la planta de energía

La energía producida por la planta de energía se le envía en forma de corriente alterna , lo que significa que no obtiene un suministro constante de corriente de los enchufes de pared. En cambio, la corriente alterna de positivo a negativo una y otra vez unas sesenta veces por segundo.


La corriente alterna no es constante como la corriente continua, sino que alterna de positivo a negativo muchas veces por segundo
corriente alterna

La corriente se transporta a través de cables de transmisión eléctrica de larga distancia hasta su casa. Justo antes de ingresar a su casa, la corriente pasa a través de un transformador , que cambia la relación de corriente a voltaje que transportan los cables. El voltaje y la corriente exactos entregados a su casa varían según el país en el que viva.

Transformaciones de energía: de la compañía eléctrica a su dispositivo

Ahora, volvamos a lo que sucede dentro de su teléfono y otros dispositivos electrónicos cuando los conecta. Dentro de las baterías de los dispositivos electrónicos, hay sustancias químicas que pueden reaccionar entre sí. Cuando la batería está conectada a una fuente de energía eléctrica como su toma de corriente, provoca una reacción química. Esto hace que la energía se acumule en la batería. Después de algunas horas, la reacción se ralentiza a medida que disminuye la cantidad de reactivos químicos. Finalmente, la batería ha almacenado tanta energía como puede y la reacción se detiene. ¡Ahora, esa energía está almacenada y lista para ser utilizada!

Cómo utilizan la energía los dispositivos electrónicos

La primera energía mecánica se transformó en energía eléctrica mediante las turbinas de la central eléctrica. Luego, la batería transformó la energía eléctrica en energía química. Finalmente, esa energía química se convierte DE NUEVO en energía eléctrica que se puede utilizar para operar el dispositivo. ¡Sin embargo, toda la energía no puede salir de una vez! La transformación de la energía debe controlarse con mucho cuidado.

Cada dispositivo electrónico tiene una potencia nominal que le indica cuánta energía puede manejar a la vez. La potencia es la tasa a la que se usa la energía y generalmente se mide en unidades de Watts. Un Watt es igual a un Joule de energía usado cada segundo.

¿Qué sucede si excede la potencia nominal de un dispositivo electrónico? Si eso sucede, es posible que su dispositivo no funcione correctamente e incluso se incendie porque se está transformando demasiada energía.

Digamos que su teléfono tiene una potencia nominal de 10 Watts. ¿Qué pasaría si la batería no funcionara correctamente y la energía enviada al teléfono aumentara repentinamente a 50 Watts? ¡Esto ciertamente podría dañar su teléfono! Parte de este exceso de energía se transformaría en energía térmica y es probable que el teléfono se caliente mucho. Esto puede derretir algunas de las partes delicadas de sus dispositivos y si se calienta lo suficiente, ¡ciertamente podría haber un incendio!


Todos los dispositivos electrónicos, como este teléfono celular, tienen una potencia nominal.
Si fluye demasiada energía a través de este dispositivo, puede dañarse o incendiarse.
imagen del teléfono celular

Resumen de la lección

La Primera Ley de la Termodinámica dice que la energía nunca se crea ni se destruye, solo se transforma. Los dispositivos electrónicos deben almacenar, transferir y usar energía todo el tiempo y podemos rastrear el flujo de energía de una forma a otra.

Primero, en la planta de energía, la energía mecánica se transforma en energía eléctrica que se envía a través de líneas eléctricas en forma de corriente alterna . Justo antes de que ingrese a su casa (u otro edificio), la energía transportada por las líneas eléctricas se transforma nuevamente. Los transformadores cambian la relación de corriente a voltaje para que el voltaje disminuya mientras aumenta la corriente.

Luego, cuando conecta un dispositivo electrónico como un teléfono, la batería se carga al transformar la energía eléctrica suministrada por las líneas eléctricas en energía química. Finalmente, cuando esté listo para usar su dispositivo, la desaceleración de la batería libera la energía. Es importante controlar la rapidez con la que se libera la energía porque nunca desea exceder la clasificación de potencia del dispositivo. ¡Esto podría causar daños permanentes a su dispositivo electrónico e incluso podría provocar un incendio!

¡Puntúa este artículo!