Energía Eléctrica: ¿Qué es y Cómo funciona? Tipos, Usos y Ejemplos

 

¿Qué es la  energía eléctrica?

Es una de las formas de energía limpia de mayor uso por su gran versatilidad y capacidad de transformarse en otras energías que facilitan la vida.

Se manifiesta a través de un cable conductor metálico como corriente eléctrica o el movimiento de cargas negativas (electrones) a consecuencia de la diferencia de potencial que un generador aplica en los extremos del cable.

Dicho de otra forma, esta energía es causada por el  los terminadores,  y produce tres efectos:  térmico, luminoso y magnético. 

Sabías qué...
La energía eléctrica se consigue libre en la naturaleza y puede manifestarse de forma insólita, como en las descargas eléctricas que emiten unas 250 especies de peces en el mundo. O en las tormentas eléctricas que iluminan los cielos.

energía eléctrica en la naturalezaAlgunas especies marinas usan como mecanismo de defensa sus electrosensores, que funcionan como si se tratara de cables eléctricos peligrosamente pelados, para defenderse de los depredadores en  los océanos del mundo.

 La anguila eléctrica Electrophorus electricus,  emite en las aguas del Amazonas unos 850 voltios gracias a sus electrocitos, células especializadas en la generación de electricidad.

 La raya de la especie Leoucoraja erinacea  o  el pez Gato Scyliorhinus retifer  también emiten descargas eléctricas para atontar a sus presas y orientarse en cavernas y otros sitios oscuros. Igualmente, es una forma de comunicarse en ríos y mares con sus pares.

Estos ejemplos hallados en la naturaleza, permitieron al ser humano indagar más sobre el fenómeno de la energía eléctrica, al punto de que en civilizaciones antiguas como la egipcia usaban las descargas eléctricas que emitían las anguilas para curar enfermos de epilepsia.

En el desarrollo económico, tecnológico y científico de la humanidad, la energía eléctrica ha tenido un rol preponderante, trayendo bienestar a los pueblos del mundo.

energía eléctrica

Ventajas y desventajas de la energía eléctrica

¿Qué ventajas tiene?

La sociedad, en la actualidad, se caracteriza a nivel general por una característica primordial: la permanente transformación de materias primas y sus derivados, en productos que faciliten la vida e impulsen un desarrollo económico, social e industrial sostenido.

En este proceso productivo continuo, las energías juegan un rol importantísimo, siendo que la de  tipo eléctrica se erige como la reina de mayor dominio y expansión. 

Ventajas:
Veamos algunas de las ventajas de la energía eléctrica. 

  • Es fácil transportarla y distribuirla. Puede llegar incluso hasta lugares lejanos con la ayuda de torres y sistemas de cableados.
  • Es económica.
  • Es muy versátil, porque facilita la consecución de muchas actividades y usos, tales como sistemas de calefacción y enfriamiento, iluminación, funcionamiento de maquinarias diversas.
  • Se puede almacenar en pilas o baterías y hacer funcionar en forma independiente a  muchos dispositivos como ordenadores, teléfonos móviles, tablets, entre otros.
  • Es una energía limpia, que no contamina ni vierte gases o desechos tóxicos sobre el medioambiente.
  • Interviene, desde hace más de un siglo, en el impulso y desarrollo económico e industrial de la sociedad, con costes asociados de manejo y consumo razonables.

Sabías qué...
La energía eléctrica ha elevado la calidad de vida de los seres humanos a nivel mundial y su acceso marca la reducción del subdesarrollo y, por ende, de la pobreza.

Tanto que la ONU y otras organizaciones mantienen programas que buscan revertir indicadores referidos a que unas 2 mil millones de personas en el planeta, aun no tienen acceso a la electricidad, con estándares de vida muy bajos, en condiciones insalubres.

¿Qué desventajas tiene?

Desventajas:

  • Recurso limitado: la sociedad  en general y los Estados deben aplicar políticas y programas coherentes que incrementen la consciencia en torno a la importancia de racionalizar el consumo de la electricidad, su uso, producción y distribución justa.
  • Costosa: la electricidad generada a partir de combustibles fósiles es más cara que la producida por fuentes renovables de energía halladas en la naturaleza, como la solar, eólica o hidroeléctrica.
  • Inestabilidad por cambios climáticos radicales: la electricidad generada con técnicas centralizadas de energía, puede fallar y dejar sin abastecimiento a cientos de miles de personas en hogares y oficinas, ante cambios climáticos radicales. También  por falta de inversión en infraestructura eléctrica, tal y como ha ocurrido en Venezuela con la central hidroeléctrica de Guri o en la India.
  • Es peligrosa: el ser humano puede comprometer su vida y morir si recibe descargas eléctricas.
  • Impacto medioambiental: el impacto medioambiental es distinto de acuerdo a las diferentes técnicas usadas para generar energía eléctrica, pero todas en mayor o menor medida impactan al medioambiente en forma negativa.
  • Incendios: se desencadenan cuando ocurren fallas por cortocicuitos o sobrecargas en hogares, fábricas, industrias, entre otras infraestructuras susceptibles de padecer incendios.
  • Residuos tóxicos: impacta gravemente nuestro ecosistema cuando se genera a partir de combustibles fósiles, la técnica más empleada en el mundo entero.  Por ejemplo, a la hora de transportarla en plantas de carbón, genera residuos muy tóxicos que se quedan en el ambiente.

¿Cómo se produce la  energía eléctrica?

La generación de energía eléctrica es una actividad básica que se deriva del ingenio del ser humano, empeñado en mejorar su calidad de vida. Pare ello, se ha servido de distintas fuentes de energías renovables y no renovables.

  1. Se genera o produce gracias a distintos medios o técnicas, donde básicamente se aprovecha un movimiento rotatorio para generar energía continua en un dinamo o alterna en un alternador.
  2. Este movimiento rotatorio es consecuencia de una fuente de energía mecánica directa, como la corriente de salto de agua, la generada por el viento o en un ciclo termodinámico, donde se calienta un fluido que recorrerá un circuito capaz de mover un motor o turbina.
  3. En calor de este proceso se consigue a través de la quema de combustibles  fósiles o reacciones nucleares.

Renovables

No renovables

  • Combustibles fósiles.
  • Energía nuclear o atómica.
  • Centrales de ciclo combinado de turbo-gas (quemadores de gas natural)

¿En qué unidades medimos la energía eléctrica?

La medición de la energía eléctrica determina el nivel de consumo de energía eléctrica de un circuito servicio electrico.

Calcula el costo de la energía consumida con fines comerciales y domésticos. Se utiliza un medidor o contador eléctrico para ejecutar la medición y el pago consiguiente.

qué es la energía eléctricaPara la energía eléctrica siempre se usa  como unidad de generación el kilovatio-hora (kWh),  el cual se define como el trabajo realizado por una maquina en una hora, con una potencia de 1 kilovatio (kW).

Es decir, la energía consumida en un tiempo determinado se mide a nivel mundial  en Kwh. Esta es la unidad de medida que las empresas eléctricas utilizan para cobrar lo que consumen sus clientes al mes.

Pero dentro de las unidades de medidas básicas se encuentra el ampere, y en las derivadas tenemos:  la frecuencia, la potencia, la tensión eléctrica, la resistencia eléctrica y la capacidad. 

¿Cómo se transforma la energía eléctrica?

La energía, como se sabe de acuerdo al principio básico de la termodinámica. No se crea ni se destruye, se transforma.

Es por ello, que la energía contenida en un pedazo de madera, mediante la combustión se convierte en energía lumínica.

¿Cuáles son los tipos de energías más conocidas?

La cinética, eléctrica, potencial, solar, calorífica, química, mecánica y atómica.

La transformación de esta energía ocurre cuando se utiliza para realizar un trabajo. Una parte se transforma en trabajo y la otra se convierte en otro tipo de energía.

Veamos varios ejemplos de cómo se transforma la energía eléctrica a otro tipo de energía:

  • Se transforma en energía luminosa y  da calor cuando se utiliza al encender un foco o bombillo.
  • Cuando encendemos una parrilla eléctrica, la energía eléctrica se convierte en energía térmica.
  • Si prendemos un secador de pelo, la energía eléctrica se convierte en mecánica y hace girar el motor dentro del aparato. Pero otra parte de la energía eléctrica sirve para calentar la resistencia interna y generar energía térmica. Hasta el sonido que emite el secador, es otra forma de energía sonora.

¿Cómo se almacena la energía eléctrica?

Puede almacenarse en pilas o baterías usadas en muchos aparatos y dispositivos de uso cotidiano.

¿Es un tipo de energía eficiente?

Es muy eficiente, tanto que mueve y determina la calidad de vida de los pueblos en el mundo entero, trayendo bienestar desarrollo tecnológico y científico con generación de fuentes de empleo al sostener  la actividad industrial y empresarial.

Es indispensable maximizar la eficiencia energética posible, debido al alto coste de la energía eléctrica y su impacto negativo sobre el medioambiente cuando se genera electricidad.

Se entiende por  eficiencia energética  la relación existente entre la cantidad de  energía consumida en productos y servicios versus los beneficios finales obtenidos.  Con ayuda nuevas inversiones en  tecnologías, cambios en los hábitos de consumo de las comunidades, se puede maximizar su rendimiento.

¿Es una energía renovable o no renovable?

Proviene de fuentes renovables y no renovables usadas por el ser humano de acuerdo a sus intereses, entorno y necesidades.

¿Quién y cuándo se inventó la energía eléctrica?

La luz, como se le suele llamar a la luz artificial creada por el hombre para facilitar sus actividades cotidianas, siempre ha estado presente en la naturaleza de diversas formas. Como una descarga eléctrica que parte el cielo cuando ocurren tormentas, o en distintas especies marinas,

El descubrimiento de la energía eléctrica se atribuye a Tomas Alba Edison, pero mucho antes de su valiosa contribución, ya la humanidad había experimentado diversas formas con la luz natural para generar luz artificial.

Sabías qué...
Los griegos, unos 600 años a.C realizaron experimentos creando estática entre  pieles y otros materiales. Y los persas crearon dispositivos de iluminación  que tenían bases eléctricas, según evidencias recabadas en descubrimientos arqueológicos donde se han hallado lámparas con baterías de cobre y otros elementos.

Muchos fueron los intentos de investigadores a lo largo de los años. Al físico Alejandro Volta se le considera la primera persona en generar una carga eléctrica constante. Inventó una batería que generaba energía eléctrica continua. Volta realizó varios experimentos con cargas positivas y negativas usando monedas de plata y zinc.

Michael Faraday sienta las bases para la invención de la bombilla incandescente. Hizo lo que se conoció como dinamo eléctrico, usando un imán que se movía dentro de una bombilla de alambre en espiral. 

Edison energía eléctricaEsto sirvió de inspiración al químico de origen  británico Joseph Wilson Swan, auténtico inventor del bombillo incandescente, creando en 1880 una técnica donde los filamentos se quemaban gracias a la combustión por oxígeno.

Este inventor en una conferencia en la Newcastle Chemical Society presentó una lámpara que revolucionó la sociedad británica.

En 1881 Swan crea su compañía, conocida como The Swan Electric Ligth Company, donde fabrica y vende bombillos por miles y las casas británicas comienzan a alumbrarse en forma masiva con estos dispositivos.

Pero, también Thomas Alva Edison, un año después de hecho público el invento de Swan, patentó otra bombilla eléctrica fabricada a base de filamentos de carbono, después de experimentar con unas a base de filamentos de bambú carbonatado, donde demostró que su invento podía darle durabilidad a la luz artificial durante unas 48 horas, alumbrando sin fundirse.

Este perfeccionamiento le dio a Edison mucha más fama y dinero, logrando además poner bombillos incandescentes en serie para alumbrar calles y avenidas.

Swan y Edison se asociaron en 1880 cuando crearon la sociedad Edison Electric y después se separan. Edison comercializa su invento en Estados Unidos y Swan se reserva los derechos en Gran Bretaña.

En 1883 se crea la famosa compañía Ediswan, la Alan Swan United Electric Light Company, que vende masivamente filamentos en base metálica.

Durante mucho tiempo la idea de Swan de fabricar filamentos de celulosa es estandarizó industrialmente, salvo en la compañía de Edison, donde el bambú fue la base hasta que, en 1892 funda la General Electric.

Edison hizo muchos otros aportes para perfeccionar la generación de energía eléctrica constante y eso lo llevó también a ser el precursor de la electrónica a partir del llamado efecto Edison, basado en la emisión termoiónica. Si. Inventó  el primer prototipo de un  dispositivo electrónico: el regulador de voltaje.

Hoy en Apia la bombilla incandescentes ha sido relevada por otras de mayor eficiencia y más amigables con  el ambiente,  con las lámparas LED.

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