Durante una tormenta, ¿ha visto un destello de luz brillante en el cielo? Esto se llama "relámpago" y es un ejemplo de energía eléctrica. Es la descarga visible de electricidad atmosférica que se mueve entre las nubes o de las nubes al suelo. A medida que los rayos calientan el aire, crean una onda de choque que provoca el sonido de un trueno.
En esta lección aprenderemos sobre:
La energía eléctrica es un tipo de energía cinética causada por cargas eléctricas en movimiento. Estas partículas cargadas se llaman electrones. 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 que se lanza contra una ventana. Si lanza la pelota muy rápido, tendrá más energía para romper la ventana. Si no lanza la pelota rápido, no tendrá suficiente energía para romper la ventana.
Las líneas eléctricas se utilizan para transmitir y distribuir energía eléctrica.
La electricidad es un tipo de energía que proviene de la energía eléctrica.
La energía cinética es la energía de un objeto en movimiento.
Los trenes eléctricos utilizan electricidad para alimentar motores eléctricos, accionar sus ruedas y proporcionar movimiento.
Algunos ejemplos de energía eléctrica son:
La energía eléctrica puede ser energía potencial o cinética. Es el resultado del flujo de una carga eléctrica. La energía puede verse como el trabajo necesario para mover un objeto o someterlo a una fuerza. Tomemos el ejemplo de una batería: en una batería, la energía eléctrica a menudo es energía potencial hasta que se aplica alguna fuerza para hacer que las partículas cargadas trabajen y se conviertan en energía cinética. Cuando enciende la luz en casa, la energía potencial viaja por el cable y se convierte en luz y energía térmica.
Antes de que la energía eléctrica se entregue al usuario final, toda la energía eléctrica es energía potencial. Una vez que se convierte de energía potencial, siempre podemos llamar energía eléctrica como otra forma de energía como luz, calor, movimiento, etc.
Ahora, veamos otros dos términos importantes en relación con la energía eléctrica: carga eléctrica, campo eléctrico y corriente eléctrica.
Una carga eléctrica es una propiedad básica de la materia transportada por algunas partículas subatómicas (por ejemplo, electrones y protones) que gobiernan cómo estas partículas se ven afectadas por un campo electromagnético. La carga eléctrica puede ser positiva o negativa, ocurre en unidades discretas y no se crea ni se destruye. Provoca fuerzas atractivas y repulsivas entre las partículas. Los objetos con cargas similares se repelen y los objetos con cargas opuestas se atraen entre sí. La ley de Coulomb determina la magnitud de la fuerza de atracción o repulsión.
Un campo eléctrico es el campo físico que rodea a las partículas cargadas eléctricamente y ejerce una fuerza sobre todas las demás partículas cargadas en el campo, ya sea atrayéndolas o repeliéndolas.
Una corriente eléctrica es un flujo de carga eléctrica en un circuito. Es la tasa de flujo de carga que pasa por un punto dado en un circuito eléctrico. La corriente eléctrica se mide en culombios por segundo y la unidad de uso común es el amperio (amp, A).
La siguiente ilustración muestra partículas cargadas negativamente que se mueven a través de un cable en un circuito eléctrico que genera electricidad.
La energía eléctrica se genera cuando la energía mecánica se aprovecha y se utiliza para hacer girar una turbina. La energía mecánica para hacer girar la turbina puede provenir de una variedad de fuentes, incluida la caída de agua, el viento o el vapor del calor generado por una reacción nuclear o por la quema de combustibles fósiles.
Por ejemplo:
En una planta de energía nuclear, la energía nuclear calienta el agua en vapor. El vapor se usa 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 utiliza para hacer girar las palas de la turbina. Las palas hacen girar el generador para crear 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.
En un molino de viento, la energía eólica hace girar la pala de la turbina, lo cual, ¡lo has adivinado! - hace que el generador genere energía eléctrica.
A continuación se muestra una imagen de molinos de viento:
La unidad básica de energía eléctrica es el Joule.
La unidad comercial de energía eléctrica es el kilovatio-hora (kWh).
La energía eléctrica se puede convertir en otras formas de energía como energía térmica, energía luminosa, movimiento, etc. Los ejemplos más conocidos son:
¿Puede pensar en algún otro ejemplo de transformación de la energía eléctrica en otras formas de energía?
