CONCENTRACIONES DE ELECTRICIDAD ESTÁTICA

  En el espacio existen numerosas extensiones o concentraciones de electricidad

estática, las cuales permanecen en reposo formando grandes acumulaciones eléctricas,

hasta que alguna de estas entra en contacto con otras concentraciones de masa oscura,

cuerpos o materias que absorben esa energía (electricidad estática) o surgen de ellas

descargas que se fijan en el hidrógeno- metálico. La presencia de esta energía en el espacio

es una constante que el hombre tendría que tener en cuenta, pues la electricidad no es algo

que se produce exclusivamente en la Tierra.

  Cuando una de estas concentraciones de electricidad estática entra en contacto con

alguna acumulación de masa estelar (hidrógeno- metálico), esta masa se carga de dicha

electricidad, adquiriendo así el principio de atracción y repulsión mutua entre el conjunto de la

distinta masa estelar. Si la masa estelar no se carga con esta clase de energía, la masa no

puede adquirir ningún poder de atracción, permaneciendo en un estado de reposo e

inactividad, luego el principio de gravedad es debido a la carga eléctrica que la masa estelar

recoge del espacio, no a ninguna facultad que pueda poseer la masa en sí como algo

inherente a su naturaleza.

  Hoy se ignora cuál puede ser el origen o la causa de la formación de la electricidad

estática en el Universo. Puede que parte de esa energía que se genera en el universo, sea

producida por la presencia del frío seco que reina en el interior del Universo o por una

descomposición de las radiaciones que emiten otros cuerpos, masas o sustancias atómicas,

o puede que sea debido a un proceso parecido al que se produce en la Tierra con el

desarrollo de las tormentas, pero de lo que sí estamos seguros es de la existencia de esta

clase de electricidad en numerosas partes del Universo.

Se ha comprobado que, en determinadas circunstancias, los cuerpos pueden cargarse

de esta clase de electricidad, por eso se producen las chispas o chasquidos, detalles que

nos recuerdan a la electricidad que todos conocemos: la electricidad del enchufe, los cables,

la corriente que mueve la lavadora, enciende la luz y calienta la estufa. Sin embargo, esta

electricidad es distinta; se acumula sobre algunos cuerpos, por ejemplo el pelo o la ropa

sintética, y no se desplaza ya de ese cuerpo hasta que por algún motivo se produce una

descarga. A esta clase de electricidad que permanece "en reposo" la llamamos estática.

          Los protones y los electrones son partículas eléctricas que forman la base de esta energía. Cada

protón tiene lo que se llama carga positiva y cada electrón carga negativa o viceversa, es decir, uno de

ellos esta constituido de la misma fuerza en negativo que su opositor. La carga positiva del protón se

representa con el signo más (+) y es una manifestación concentrada de la energía pura. La carga

negativa del electrón se representa con el signo menos (-) y es una manifestación negativa de la propia

energía positiva ambas unidas forman la base de lo que conocemos como electricidad. Estas partículas

son las mismas que en la atmósfera de la Tierra generan la electricidad estática que producen las

tormentas eléctricas, con los rayos, relámpagos y truenos.

  FORMACIÓN Y DESARROLLO DE LA ELECTRICIDAD ESTÁTICA.

  A continuación vamos a mostrar un ejemplo de cómo se puede producir las concentraciones

de electricidad estática en el espacio. Su desarrollo puede ser parecido a como, aquí en la

Tierra se producen las tormentas eléctricas, sólo que de forma seca (sin agua). Aquí los

protones y electrones se acumulan por separado, aunque no siempre lo puedan hacer en la

misma posición, como podemos ver en la figura 28-1

Figura 28- 1

Las descargas se producen por la entrada en contacto entre las dos clases de partículas eléctricas

de distinta polaridad. Primero entre ellas se establece una comunicación previa de tanteo que polariza la

propia carga antes de producirse la verdadera descarga. Además de las descargas que se producen a

tierra, hay otras que se desarrollan entre nubes de distinta polaridad, que son las que producen la mayor

parte de los relámpagos que observamos en una tormenta, como podemos ver en la siguiente figura 28-

2

Figura 28- 2

Las descargas entre nubes generan los rayos horizontales que podemos ver en el transcurso de

algunas tormentas, como los relámpagos, que son las descargas que se desarrollan entre nubes de

distinta polaridad, produciendo en su contacto una chispa o rayo, que causa la liberación de una parte

de la energía eléctrica acumulada, siempre que estas concentraciones se aproximen entre sí. Esta es la

manifestación conjunta de los protones y electrones, que al unirse se funden produciendo una energía

visible, que causa un resplandor momentáneo, de forma repetida, en el interior de esas nubes, hasta que

se agota toda la electricidad estática acumulada.

  Sin embargo, no sucede igual con las nubes cargadas de la misma polaridad, que tienden a

separarse unas de otras por el efecto que causa la repulsión entre las cargas eléctricas de la misma

polaridad, pese a que el viento las empuja y las vuelve a juntar. Esto aumenta la carga eléctrica entre

esas nubes, se suman sus potenciales, uniéndose las partículas de la misma polaridad, lo que hace las

acumulaciones cada vez más grandes y con mayor intensidad.

Otras veces las nubes están cargadas de una sola polaridad, descargándose sobre la tierra, o

sobre otras nubes, produciendo los mismos efectos, es la manifestación concentrada de una energía

invisible que no tiene rival. Esto se produce siempre que se enfrentan nubes cargadas con partículas

eléctricas de distinto signo, bien a tierra o sobre la proximidad de otra nube, como podemos ver en la

Figura 28-3

Cuando las cargas entre las nubes existentes son de la misma polaridad, se produce, en principio, una

repulsión, igual que si fuesen dos imanes de la

misma polaridad, en cambio cuando son de distinta

polaridad, las nubes se           atraen unas con otras o

contra la propia tierra, saltando la chispa que

produce la descarga que causa el rayo.

Figura 28-3

En el espacio interestelar las acumulaciones eléctricas, pueden ser de forma parecida a como se

producen en la Tierra, aunque como variante puede ser concentraciones de una sola polaridad. Esta

forma de acumulación de electricidad estática es más estable que las acumulaciones anteriores de doble

polaridad, las cuales podrían ser concentraciones parecidas a las que mostramos en la figura 28- 4. Lo

que no sabemos con seguridad es si, esta energía, puede acumularse en el espacio en forma de islas y

en polaridades separadas.

 

                                             Figura 28 -4

En el espacio interestelar, las cargas eléctricas se pueden acumular también de forma mixta o alterna,

pero sin rozarse una partícula eléctrica con la opuesta de signo contrario, ya que los signos o

polaridades opuestas se atraen, al tiempo que, si se rozan, sé autodestruyen, generando energía. La

conservación de esta electricidad, dentro de cada acumulación, puede deberse al vacío del espacio y a

su distancia entre partículas, esto es posible dada la inmensidad del espacio, pues los campos eléctricos

pueden tener millones de km2 de diámetro, incluso años luz; así la electricidad puede permanecer de

forma estática durante inmensos periodos de tiempo, sin sufrir alteración alguna, pero en el momento

en que un signo o polaridad toca al signo o polaridad opuesta, sé autodestruye con una chispa o rayo,

que determina el relámpago, según la cantidad o volumen de energía que interviene en la liberación de

una descarga, aunque todo ello es independiente del medio en el que se produce. Por ejemplo, una de

estas acumulaciones de energía la podemos ver en la figura 28-5. Esta es como una gran extensión o

campo de electricidad en el que los dos signos eléctricos permanecen equidistantes de forma estática,

hasta que algo los toca o los invade, entonces se precipitan sobre el objeto o masa en sí, polarizándose.

Figura 28- 5

Así, en el espacio se forman numerosas concentraciones de electricidad estática en las proximidades

del interior de las nebulosas y en diversos puntos de las galaxias. Esta es la primitiva energía del

Universo que tiene, por fuerza, que existir en grandes cantidades, aunque hasta ahora no se haya podido

constatar. Estas concentraciones eléctricas son a su vez atraídas con mayor fuerza por los cuerpos o

masas que ya se han cargado de esta electricidad, formando así cuerpos con atracción cada vez más

fuerte, es decir, campos de gravedad cada vez de mayor intensidad (ver las diferentes siluetas de la

masa oscura o hidrógeno molecular), que existen repartidas por las inmediaciones de nuestro espacio

sideral y en mayor medida repartidas por otras partes del Universo. El frío seco y el vacío parcial de

nuestro Universo, favorecen la formación y estabilidad de las concentraciones de electricidad estática.

Esto hace que sus distintas polaridades permanezcan, estáticas, inmóviles y equidistantes unas de otras.

De esta forma se conservan durante infinitos periodos de tiempo, hasta que se produce el encuentro

con las concentraciones de masa estelar que, de alguna forma, las absorben, como una esponja puede

absorber unas gotas de agua. Otras veces las concentraciones eléctricas son autodestruyen antes de que

se polaricen, con un chasquido, chispazo o descarga que puede ser de gran magnitud, como si fuese una

tormenta cósmica. No siempre la electricidad estática consigue los objetivos para los que ha sido

diseñada.

Aquí es cuando interviene el factor tiempo (lo que no se consigue una vez se logra otra). La naturaleza

crea las condiciones, el tiempo presenta la ocasión, las oportunidades, sólo hay que perseverar y tener

el tiempo necesario para lograr los objetivos que persigue la naturaleza, como ente que es con

inteligencia propia. Por ejemplo:  si tiramos cien veces una moneda al aire, puede que 99 salgan cara,

en cuyo caso no sucedería nada, pero alguna vez saldrá cruz, y ese es el momento, la ocasión que

espera la naturaleza para el desarrollo de un nuevo acontecimiento, ese es el factor con el que juega la

naturaleza para realizar sus progresos. Por este motivo nos sorprendemos cuando el hombre trata de

poner edad al Universo, trata de imponerle un tiempo, una edad para desarrollar todo cuanto existe,

como si el Universo fuese de la misma naturaleza que el hombre. Si eso fuese así, nada de lo que hoy

existe sería realidad. La naturaleza no tiene prisa, no sabe que es el tiempo, en cambio el ser humano sí,

necesita ese tiempo para vivir su propia vida o realizar alguna de sus funciones. Es algo ya concreto

que la naturaleza ha establecido y que el propio hombre no puede alterar.

La naturaleza ha creado leyes para no equivocarse, y, si se equivoca, aprende de ello. No hace lo que

hace el hombre, el cual persiste en sus errores, en cambio la naturaleza se corrige ella misma, aprende

de sus fallos. Esa es la base para asegurarse el éxito, así la electricidad y las distintas formas de

manifestarse esta energía son, en cada caso, el principio de otros procesos en el Universo. Todo ya está

previsto, é interrelacionado para el desarrollo de la evolución de la propia naturaleza, pues se basta ella

misma para corregirse y evolucionar.

Así entendemos que, siempre que entra en contacto un protón o signo eléctrico positivo con un

electrón o signo eléctrico negativo, se produce un chispazo y el contenido de la carga eléctrica sé

autodestruye, liberando la energía que entre estas dos partículas existe. Cuando son grandes cantidades

de protones y electrones, se producen grandes rayos que se manifiestan a lo lejos como relámpagos,

que generan unos crujidos secos, que si no fuesen por el vacío del espacio, llegarían hasta nosotros

como gigantescos truenos, parecidos a los que se producen aquí en la Tierra con el desarrollo de las

tormentas.

La electricidad estática se produce en grandes cantidades por todo el espacio, sobretodo en el

interior de las nebulosas o sus inmediaciones, debido a que estas se concentran cerca de los grandes

campos de gravedad, son regiones donde se concentran las radiaciones de energía que se genera en

otras partes del Universo. Esta energía se acumula junto con otras sustancias, la masa estelar, los

numerosos gases y las grandes concentraciones de polvo que contribuyen a la formación de las estrellas

o a su nacimiento, pero solo la masa estelar (el hidrógeno- metálico) tiene la facultad de cargarse de

electricidad estática, sin este hecho no nace la gravedad y sin esta fuerza, no se produce la mecánica de

termofusión- nuclear, cosa que no puede hacer ni el gas ni el polvo estelar por separado o de forma

aislada, ya que estas sustancias no se pueden polarizar con la electricidad estática, pues no conservan

de forma estable la carga eléctrica. En cambio todas estas sustancias, si se pueden adherir a la masa

estelar ya polarizada por el efecto de atracción que desarrolla la nueva masa, naciendo así el principio

de gravedad. De esta forma si se puede liberar el polvo y los diferentes gases que se acumulan o ya

existen en el propio espacio.

Aquí en la Tierra, también se desarrollan concentraciones de electricidad estática. Cada vez que se

produce una tormenta eléctrica, se liberan grandes cantidades de esta energía. Otra forma de producirse

esta energía la podemos ver con frecuencia en la Antártida: durante los fríos meses del invierno

antártico, se producen concentraciones o cargas de electricidad estática sobre algunos objetos o cosas

del interior de los refugios de investigación, que, por muy aislantes que estos sean, no impide que se

carguen los diversos objetos de esta clase de electricidad. Se ha podido comprobar como saltan chispas

de unos objetos a otros y como, con mucha frecuencia, se producen los chasquidos en diversas partes

del refugio. Si muchos de estos objetos del interior del refugio fuesen masa estelar, ésta quedaría

cargada de electricidad estática. Entonces esta masa adquiriría el principio de atracción y repulsión

mutua, es decir, el principio o la formación de la gravedad, ese es el origen de la gravedad, el resto de

la masa no produce la más mínima fuerza de atracción.

  La electricidad se manifiesta de varias formas en la naturaleza, pero en el espacio

solo se desarrolla de forma estática. Toda clase de electricidad necesita la presencia de dos

signos eléctricos de distinta polaridad (+ - ) o (- +). Un signo o polo eléctrico es solo una parte

de esta energía, digamos que es la mitad de la electricidad. Para que esta fuerza se

manifieste como tal, se precisan los dos signos o polos eléctricos, (los protones y los

electrones).

  Dos signos o polos eléctricos tiene la corriente continua; dos signos o polos tiene la

corriente alterna; dos signos o polos tiene la pila de una linterna; dos signos o polos tienen

los acumuladores o baterías; dos signos o polos tiene la electricidad estática, dos signos

tiene toda clase de electricidad, hasta la que se forma en el espacio. Lo mismo que un imán

no puede tener un solo polo, así la electricidad no puede tener un solo signo eléctrico. Esto

no sería nunca electricidad, sería otro tipo de energía, por lo tanto la teoría que hoy existe

sobre el funcionamiento de la electricidad, no es correcta, no es solamente una corriente de

electrones la que circula por un solo cable, sino que en cada punto se encuentran las dos

partículas eléctricas, que son las conforman la electricidad.

  MANIFESTACIÓN Y DESARROLLO DE LAS TORMENTAS ELECTRICAS

  Sobre la superficie de la Tierra son las nubes de una polaridad las que se descargan

sobre la superficie de la tierra o sobre otras nubes de polaridad contraria, produciendo los

rayos que se manifiestan como relámpagos que, posteriormente, generan los truenos. En

ocasiones la electricidad escapa del pararrayos por el poder de las puntas, y de esta manera

se descargan las nubes silenciosamente, pudiendo observarse en la oscuridad de la noche

una luminosidad en la punta del pararrayos (fuego de San Telmo); cuando la descarga es

violenta, salta una chispa entre las nubes y el pararrayo, que es conducida a tierra por un

cable, quedando así protegido el edificio que posee el pararrayos.

Las nubes están formadas por innumerables gotitas de agua, que, al flotar en el aire,

se hacen cuerpos aislantes; esto facilita la carga eléctrica de una sola polaridad que

establece la acumulación de electricidad estática en la atmósfera de la Tierra, así, de forma

parecida, se puede producir la carga eléctrica en la “masa estelar”, con la particularidad de

que la electricidad o signo eléctrico que se acumula en las gotitas de agua, se descarga

fácilmente en comparación con la carga eléctrica que recoge el hidrógeno metálico o

hidrógeno molecular, en cuyo caso conserva en su interior la electricidad hasta sus últimas

consecuencias, si no fuese así, no sería posible el desarrollo de la termofusión- nuclear en

las estrellas.

  Cuando una nube está muy cargada y entra en contacto con otra nube de la misma

polaridad, al principio se produce entre ambas una repulsión que es proporcional a la

intensidad de esas cargas. Después de que se comunican y reconocen su polaridad, se unen

y suman, haciéndose una nube más grande y con mayor intensidad de una de las dos

polaridades; pero cuando una de estas nubes roza o entra en contacto con otra nube de

distinta polaridad, se produce una descarga que termina en chispa o un rayo, descargándose

así sus potenciales eléctricos. Otras veces, las nubes cargadas de una polaridad eléctrica, lo

hacen contra la tierra, produciéndose de igual forma la liberación de la energía.

El rayo va acompañado de un resplandor vivísimo llamado relámpago y un ruido sordo

que se repite como un eco y que recibe el nombre de trueno, debido a la acción que produce

el rayo. Cada vez que recorre el trayecto que comunica las dos polaridades rompe y rasga el

aire, como podemos ver en la siguiente figura 28 -6

Figura 28 -6

Generalmente, el rayo adopta una forma de rama de árbol que se agita con gran rapidez. La

chispa eléctrica o rayo entre la tierra y la nube puede alcanzar hasta un kilometro y medio de

longitud, y, el rayo, producido por la descarga eléctrica entre dos nubes, puede llegar hasta

los treinta kilómetros de largo. La temperatura producida por el rayo en la punta es de varios

miles de grados, lo suficiente para derretir cualquier metal. Si el tiempo de contacto entre los

dos cuerpos fuese mayor, el metal quedaría fundido en el mismo instante, pero la descarga

sucede en milésimas de segundo y todo el aire a su alrededor se pone de un color rojo-

blanquecino y se expande con gran fuerza; el ruido producido, por esta violenta expansión

del aire, y su eco, es el trueno.

  De igual forma que se produce ocasionalmente la electricidad estática en la

atmósfera de la Tierra, así se pueden producir otras concentraciones aún mayores de

electricidad estática en regiones del espacio exterior o en las inmediaciones de las nebulosas

o en zonas especificas de las galaxias.

  En 1971 algunos científicos norteamericanos y rusos advirtieron la presencia, en el

Sistema Solar, de enormes espacios con actividad eléctrica, advertían que muchos espacios

no estaban vacíos, sino cargados de electricidad. Esto confirma una vez más, mi teoría del

origen de la gravedad, a parte de que esto no puede ser de otra forma. Es como si nos

encontramos con el hueso de una aceituna, evidentemente antes de ser hueso tuvo que ser

aceituna. De todo esto deducimos que la electricidad es, junto a las propiedades de la “masa

estelar”, base imprescindible para la formación y el nacimiento de la gravedad.

Esto demuestra que la gravedad surge de la acumulación de la electricidad estática

en el interior de una masa estelar que tiene la propiedad de retener y acumular esta energía.

Esto hace que la fuerza eléctrica se convierta en fuerza electromagnética, de aquí que se

diga que la Tierra se comporta como un gigantesco imán, así podemos comprender que,

cuando esta fuerza electromagnética es de doble polaridad, esta se convierte en fuerza de

gravedad.

Sí queremos comprender la electricidad estática del espacio, basta con ver como

actúa y se desarrolla la también electricidad estática de la atmósfera de la Tierra, la cual

funciona de forma parecida a un enorme condensador esférico que envuelve a la

superficie. Las dos armaduras están constituidas por el suelo y la ionosfera, ambos

buenos conductores y acumuladores de la electricidad estática; las zonas dieléctricas están

formadas por la estratosfera y la troposfera, que representan los malos conductores.

  El campo eléctrico está dirigido hacia abajo, entre las capa superiores cargadas de electricidad

positiva y el suelo cargado de electricidad negativa. La diferencia de potencial es, por término medio,

de 100 a 130 V/m2 en las regiones templadas y cuando el cielo esta despejado. Este gradiente

determina una polaridad eléctrica de 3 x 10 –16 A/cm2

En el desarrollo de cada tormenta la intensidad del campo eléctrico varía dependiendo de la

sequedad y humedad del aire y de la suciedad y limpieza de éste

El campo de intensidad eléctrica varía en sentido inverso, debilitándose cuando el aire es más

sucio y la temperatura más baja, y menos cuando el aire es más limpio y su temperatura es más alta. La

conductividad depende del número de pequeños iones (buenos conductores), aunque en el aire sucio se

hacen menos numerosos, porque entonces se transforman en grandes iones (malos conductores). En

cambio el aire limpio y transparente se caracteriza por un campo eléctrico débil, pero de gran

conductividad. Siempre que haya una diferencia alta de temperatura, el calor se descompone en iones

de distinta polaridad que ocupan un lugar opuesto en las nubes.

Los cálculos demuestran que la carga eléctrica media dirigida hacia el suelo, descarga toda la

electricidad atmosférica en menos de una hora.

El mantenimiento de la carga eléctrica de la atmósfera se debe a la descomposición

de las fuertes radiaciones del Sol en iones de distinta polaridad, que son los que se

acumulan en el interior de cada nube tempestuosa de gran desarrollo vertical. Se acumulan

cargas enormes de electricidad estática del orden de 2.000 a 3.000 V/ m3 antes de la salida

de un claro. El estudio estadístico de estas nubes demuestra que están electrizadas

negativamente en su base y positivamente en su vértice. Pero normalmente, se produce al

contrario, como indicamos en la figura 28-1, con la polaridad positiva hacia abajo y la

negativa en el vértice, pues la superficie está cargada siempre negativamente, al menos la

de un hemisferio, mientras que en el otro hemisferio puede cargarse de forma contraria, aun

que esto es algo que habrá que verificar.

  En la Tierra se producen más de 10.000 tormentas al año, con más de 100.000

rayos. Un gran huracán equivale a más de 1.000 tormentas tropicales, mientras que una

tormenta tropical es varias veces mayor que una tormenta de latitud norte.

El desplazamiento de las nubes cargadas de electricidad, lo hacen los vientos, que

empujan las nubes cargadas eléctricamente por la atmósfera. Estas cargas difieren de las

que se forman en el Universo, aunque entre ellas exista una relación semejante.

 

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                                                                                 Miranda  Lopera  J.

1. ¿Qué es la electricidad? Todos los elementos de la naturaleza están compuestos de átomos y una de las partículas principales de todos los átomos son los electrones, los cuales se pueden desplazar de un átomo a otro, incluso entre materiales diferentes, formando "corrientes eléctricas" que recorren miles de kilómetros por segundo. La unidad para medir la corriente eléctrica es el "amperio", que equivale aproximadamente a un flujo de 6’250,000’000,000’000,000 (6.25 x 1018) electrones cada segundo.

2. Materiales conductores y aislantes: Todos los materiales conocidos, en mayor o menor grado, permiten el flujo de la corriente eléctrica a través de ellos, sin embargo, en todos los casos, también presentan una "resistencia" (o impedancia) al paso de dicha corriente. Mientras menos resistencia eléctrica presente un material, se considera un mejor conductor y mientras más resistencia presente será un mejor aislante.Los mejores conductores de electricidad son los metales como el oro, la plata, el cobre o el aluminio y los mejores aislantes son el vidrio, la mica y algunos materiales sintéticos, por ejemplo el PVC. Entre los dos extremos están todos los otros materiales que conocemos y su conductividad o resistencia puede variar dependiendo de muchas condiciones. Por ejemplo, el agua salada es mucho mejor conductor que el agua pura, la arcilla es mejor conductor que la arena o el concreto, la madera es mejor conductor cuando está verde que cuando está seca, y la piel humana es mejor conductor cuando está húmeda.El silicio, al igual que algunos otros elementos conocidos como "semiconductores", varía su resistencia al aplicarle pequeñas señales eléctricas, lo cual ha permitido crear toda la industria electrónica moderna.

3. ¿Por qué se presenta la corriente eléctrica? Hay muchos fenómenos físicos y químicos que incitan la formación de corrientes eléctricas. La forma más elemental de generar electricidad estática es frotando

determinados materiales: Por ejemplo, al frotar un peine de plástico con un paño o nuestro cuerpo con ciertos vestidos o tapetes, o al rozar el viento seco y frío el automóvil en que viajamos. En cada caso, el peine, nuestro cuerpo o el automóvil se van cargando lentamente con electricidad estática, superando el "nivel normal" de la superficie terrestre o de los objetos circundantes.Debido a que ningún átomo se pueden quedar sin electrones ni soportar más de los que le corresponden, la corriente eléctrica siempre tiende a circular. Si no existe ninguna fuerza externa (voltaje) que impulse a los electrones o si estos no tienen un camino para regresar y completar el circuito, la corriente eléctrica simplemente "no circula". La única excepción al movimiento circular de la corriente la constituye la electricidad estática que consiste en el desplazamiento o la acumulación de partículas (iones) de ciertos materiales que tienen la capacidad de almacenar una carga eléctrica positiva o negativa.

4. ¿Qué es el voltaje? La fuerza que impulsa a los electrones o a las partículas cargadas a desplazarse y formar corrientes eléctricas es lo que se denomina "voltaje" o "tensión" y a pesar de la creencia popular, el voltaje en sí no hace ningún daño y es un concepto completamente relativo: Por eso las golondrinas se pueden posar tranquilamente en las líneas de alta tensión, y bien podrían pensar que lo que está electrizado es la superficie terrestre y no es el cable donde están paradas.Realmente el peligro no está en tocar un objeto electrizado sino en tocar, al mismo tiempo, dos o más objetos que estén a voltajes diferentes. Por ejemplo, cuando un gallinazo toca con sus alas dos líneas de alta tensión, o una línea y el poste, inmediatamente muere electrocutado por la corriente que circula a través de su cuerpo. Cuando sentimos que "nos coge la corriente" al bajarnos del automóvil, fue por tocar al mismo tiempo la tierra y el carro, y toda la electricidad estática almacenada en el automóvil durante el viaje se descargó a tierra a través de nuestro cuerpo.La cantidad de corriente eléctrica que circula entre dos puntos depende tanto de la diferencia del voltaje aplicado como de la resistencia (Corriente = Voltaje / Resistencia): mientras más alto sea el voltaje o menor sea la resistencia, mayor será la corriente: Por lo tanto, puede ser mucho más peligroso tocar un conductor de 110 voltios estando en la bañera (baja resistencia), que tocar una línea de alta tensión estando debidamente aislado (alta resistencia).Por lo general, las personas no tenemos que manejar altos voltajes en nuestra vida diaria: La mayoría de las pilas tienen un voltaje de 1.5 voltios entre los terminales (+) y el (-), la batería del carro tiene 12 voltios, un tomacorriente tiene aproximadamente 110 voltios, y los cables de "alta tensión" tienen entre 10,000 y 500,000 voltios con respecto a la superficie terrestre.

5. ¿Por qué se presentan los rayos? Sin lugar a dudas, el fenómeno eléctrico más espectacular de la naturaleza son los rayos: Por la acción del viento y del sol, las nubes se van cargando lentamente de electricidad estática, y cuando la diferencia de voltaje con relación a la superficie terrestre, o a las nubes vecinas, alcanza varios millones de voltios, el aire se ioniza (se vuelve mejor conductor) y toda la energía almacenada en la nube se descarga instantáneamente, produciendo corrientes eléctricas del orden de 10,000 a 50,000 amperios. El trueno se produce cuando el movimiento de las partículas ionizadas de aire sobrepasa la velocidad del sonido.

Desafortunadamente, con excepción de historias de ficción como "Frankestein" o "Regreso al Futuro", la humanidad nunca ha podido aprovechar la inmensa energía de los rayos, ni librarse de sus efectos destructivos.

6. Aprovechamiento de la energía eléctrica: Durante muchos años, la electricidad (estática) no pasó de ser un fenómeno casi sobrenatural, sin ninguna utilidad para la humanidad. Sin embargo, a mediados del siglo XIX se descubrió la estrecha relación que existe entre la electricidad y el magnetismo, con lo cual ha sido posible convertir fácilmente la energía mecánica en eléctrica o magnética y viceversa.Los generadores eléctricos convierten la energía mecánica (hidráulica, térmica o nuclear) en energía eléctrica. Los motores eléctricos la convierten nuevamente en energía mecánica, y gracias a los transformadores eléctricos, ha sido posible transportar la energía eléctrica miles de kilómetros con gran eficiencia e interconectar países enteros: A la salida de los generadores se instala un poderoso transformador que aumenta el voltaje miles de veces, con lo cual se disminuye proporcionalmente la corriente y se reducen cuadráticamente las pérdidas en los cables durante el transporte (si se aumenta mil veces el voltaje, se disminuyen un millón de veces las pérdidas). Al llegar a las ciudades o centros de consumo, una serie de transformadores van reduciendo consecutivamente el voltaje hasta llegar a las casas con cerca de 110 voltios, con los cuales se alimentan las lámparas, las herramientas eléctricas y todos los electrodomésticos.

Qué es la electricidad ?

La energía eléctrica se ha convertido en parte de nuestra vida diaria. Sin ella, difícilmente podríamos imaginarnos los niveles de progreso que el mundo ha alcanzado, pero ¿qué es la electricidad, cómo se produce y cómo llega a nuestros hogares?

Ya vimos que la energía puede ser conducida de un lugar o de un objeto a otro (conducción). Eso mismo ocurre con la electricidad. Es válido hablar de la "corriente eléctrica", pues a través de un elemento conductor, la energía fluye y llega a nuestras lámparas, televisores, refrigeradores y demás equipos domésticos que la consumen.

También conviene tener presente que la energía eléctrica que utilizamos está sujeta a distintos procesos de generación, transformación, transmisión y distribución, ya que no es lo mismo generar electricidad mediante combustibles fósiles que con energía solar o nuclear. Tampoco es lo mismo transmitir la electricidad generada por pequeños sistemas eólicos y/o fotovoltaicos que la producida en las grandes hidroeléctricas, que debe ser llevada a cientos de kilómetros de distancia y a muy altos voltajes.

Pero ¿qué es la electricidad? Toda la materia está compuesta por átomos y éstos por partículas más pequeñas, una de las cuales es el electrón. Un modelo muy utilizado para ilustrar la conformación del átomo (ver figura) lo representa con los electrones girando en torno al núcleo del átomo, como lo hace la Luna alrededor de la Tierra.

El núcleo del átomo está integrado por neutrones y protones. Los electrones tienen una carga negativa, los protones una carga positiva y los neutrones, como su nombre lo indica, son neutros: carecen de carga positiva o negativa. (Por cierto, el átomo, según los antiguos filósofos griegos, era la parte más pequeña en que se podía dividir o fraccionar la materia; ahora sabemos que existen partículas subatómicas y la ciencia ha descubierto que también hay partículas de "antimateria": positrón, antiprotón, etc., que al unirse a las primeras se aniquilan recíprocamente).

Pues bien, algunos tipos de materiales están compuestos por átomos que pierden fácilmente sus electrones, y éstos pueden pasar de un átomo a otro. En términos sencillos, la electricidad no es otra cosa que electrones en movimiento. Así, cuando éstos se mueven entre los átomos de la materia, se crea una corriente de electricidad. Es lo que sucede en los cables que llevan la electricidad a su hogar: a través de ellos van pasando los electrones, y lo hacen casi a la velocidad de la luz.

Sin embargo, es conveniente saber que la electricidad fluye mejor en algunos materiales que en otros. Antes vimos que esto mismo sucede con el calor, pues en ambos casos hay buenos o malos conductores de la energía. Por ejemplo, la resistencia que un cable ofrece al paso de la corriente eléctrica depende y se mide por su grosor, longitud y el metal de que está hecho. A menor resistencia del cable, mejor será la conducción de la electricidad en el mismo. El oro, la plata, el cobre y el aluminio son excelentes conductores de electricidad. Los dos primeros resultarían demasiado caros para ser utilizados en los millones de kilómetros de líneas eléctricas que existen en el planeta; de ahí que el cobre sea utilizado más que cualquier otro metal en las instalaciones eléctricas.

La fuerza eléctrica que "empuja" los electrones es medida en Voltios. (La primera pila eléctrica fue inventada por el científico italiano Alejandro Volta, y en su honor se le denominó "Voltio" a esta medida eléctrica). En México utilizamos energía eléctrica de 110 voltios en nuestros hogares, pero en la industria y otras actividades se emplean, en ciertos casos, 220 voltios e incluso voltajes superiores para mover maquinaria y grandes equipos. En países europeos lo normal es el uso de 220 voltios para todos los aparatos eléctricos del hogar.

Así como se miden y se pesan las cosas que usamos o consumimos normalmente, también la energía eléctrica se mide en Watts-hora. El Watt es una unidad de potencia y equivale a un Joule por segundo. Para efectos prácticos, en nuestra factura de consumo de energía eléctrica se nos cobra por la cantidad de kiloWatts-hora (kWh) que hayamos consumido durante un periodo determinado (generalmente, dos meses). Un kiloWatt-hora equivale a la energía que consumen:

Un foco de 100 watts encendido durante diez horas 10 focos de 100 watts encendidos durante una hora Una plancha utilizada durante una hora Un televisor encendido durante veinte horas Un refrigerador pequeño en un día Una computadora utilizada un poco más de 6 horas y media

Recuerde que "kilo" significa mil, por lo que un "kiloWatt"-hora equivale a mil Watts-hora. En los campos de la generación y consumo de electricidad, se utilizan los megaWatts (MW), equivalentes a millones de Watts; los gigaWatts (GW), miles de millones; y los teraWatts (TW), billones de Watts).

Electricidad estática.

Vimos antes que la corriente eléctrica fluye, es decir, que se mueve de un lugar a otro a través de un conductor, y lo hace a una gran velocidad; pero hay otro tipo de energía eléctrica, que es la electricidad estática, la cual, como su nombre lo indica, permanece en un lugar. Un ejemplo: Si usted frota en su ropa un globo inflado (de preferencia un suéter de lana) o en su propio cabello, puede poner el globo contra la pared y ahí permanecerá. ¿Por qué? Cuando es frotado, el globo toma electrones del suéter o del cabello y adquiere una ligera carga negativa, la cual es atraída por la carga positiva de la pared.

Ahora, de la manera indicada, frote usted dos globos inflados, a cada uno de ellos áteles un hilo y trate de que se acerquen uno al otro. ¿Qué ocurre? Los globos evitan tocarse entre sí. ¿Por qué? La explicación es que ambos tienen cargas negativas y éstas se repelen. Las cargas positivas se repelen y las cargas negativas también. En cambio, las cargas diferentes se atraen. Esto mismo ocurre con los polos de cualquier imán: el "norte" tiende a unirse con el "sur", pero los polos iguales siempre se repelen entre sí.

La electricidad estática puede ocasionarnos descargas o lo que llamamos "toques". Si usted camina sobre una alfombra o tapete, su cuerpo recoge electrones y cuando toca algo metálico, como es el picaporte de la puerta o cualquier otra cosa con carga positiva, la electricidad produce una pequeña descarga entre el objeto y sus dedos, lo que, además de sorpresivo, a veces, resulta un tanto doloroso.

Otra manifestación de la electricidad estática son los relámpagos y truenos de una tormenta eléctrica: las nubes adquieren cargas eléctricas por la fricción de los cristales de hielo que se mueven en su interior, y esas cargas de electrones llegan a ser tan grandes que éstos se precipitan hacia el suelo o hacia otra nube, lo cual provoca el relámpago y éste el trueno. El relámpago viaja a la velocidad de la luz (más de 300 mil kilómetros por segundo) y el trueno a la velocidad del sonido (poco más de 300 metros por segundo). Por esta razón es que primero vemos el relámpago y después escuchamos el trueno.

¿Cómo se genera la electricidad?

Hasta aquí hemos visto que la electricidad fluye a través de los cables, generalmente de cobre o aluminio, hasta llegar a nuestras lámparas, televisores, radios y cualquier otro aparato que tengamos en casa. Pero ¿cómo se produce la electricidad y de dónde nos llega?

Veamos, pues, cómo se genera la electricidad que consumimos en el hogar, pero antes es conveniente señalar que hay varias fuentes que se utilizan para generar electricidad: el movimiento del agua que corre o cae, el calor para producir vapor y mover turbinas, la geotermia (el calor interior de la Tierra), la energía nuclear (del átomo) y las energías renovables: solar, eólica (de los vientos) y de la biomasa (leña, carbón, basura y rastrojos del campo).

También es importante saber que en México el 75% de la electricidad se genera a base de combustibles fósiles utilizados en plantas o centrales termoeléctricas (que producen calor y vapor para mover los generadores), las cuales consumen gas natural, combustóleo y carbón. (Si la central consume carbón, se le denomina carboeléctrica). "Dual" es un término que se aplica a las plantas que pueden consumir indistintamente dos de estos combustibles.

La mayoría de las plantas generadoras de electricidad queman alguno de esos combustibles fósiles para producir calor y vapor de agua en una caldera. El vapor es elevado a una gran presión y llevado a una turbina, la cual está conectada a un generador y cuando éste gira, convierte ese movimiento giratorio en electricidad. Después de que el vapor pasa a través de la turbina, es llevado a una torre de enfriamiento, donde se condensa y se convierte nuevamente en agua líquida para ser utilizada otra vez en la caldera y repetir el proceso indefinidamente. (Ver el diagrama).

Existen termoeléctricas llamadas de "ciclo combinado"; en ellas, los gases calientes de la combustión del gas natural que pasaron por la turbina pueden volverse a aprovechar, introduciéndolos a calderas que generan vapor para mover otra turbina y un segundo generador .

En todos los casos, la turbina está unida por su eje al generador, el cual contiene un rotor bobinado que gira dentro de un campo magnético estacionario con espiras (embobinado) de un largo y grueso cable. Cuando giran el eje de la turbina y el magneto que está dentro del generador, se produce una corriente de electricidad en el cable. ¿Por qué? Esto se explica por el llamado electromagnetismo, que descrito en términos sencillos consiste en lo siguiente: cuando un cable o cualquier material conductor de electricidad se mueve a través de un campo magnético -cortando líneas de fuerza magnéticas-, se produce una corriente eléctrica en el cable.

Para una mejor comprensión, se puede decir que un generador es como un motor eléctrico, pero al revés: en vez de usar energía eléctrica para hacer girar el motor, el eje de la turbina hace girar el motor para producir electricidad. La electricidad producida en el generador alcanza unos 25 mil voltios. En la planta ese voltaje es elevado a 400 mil voltios para que la electricidad pueda viajar a largas distancias a través de cables de alta tensión y, después, mediante transformadores que reducen el voltaje, llega a nuestros hogares, escuelas, industrias, comercios, oficinas, etc.

Las plantas nucleares utilizan la energía nuclear -del átomo- para producir calor que convierte el agua en el vapor necesario para mover las turbinas y los generadores. Otras plantas aprovechan el agua caliente o el vapor proveniente del interior de la Tierra (geotermia), sin necesidad de emplear combustible fósil o nuclear (uranio).

¿Qué son los sistemas de transmisión eléctrica?

Uno de los grandes problemas de la electricidad es que no puede almacenarse, sino que debe ser transmitida y utilizada en el momento mismo que se genera. Este problema no queda resuelto con el uso de acumuladores o baterías, como las que utilizan los coches y los sistemas fotovoltaicos, pues sólo son capaces de conservar cantidades pequeñas de energía y por muy poco tiempo. Conservar la electricidad que producen las grandes plantas hidroeléctricas y termoeléctricas es un reto para la ciencia y la tecnología. En algunos lugares, se aprovechan los excedentes de energía eléctrica o la energía solar para bombear agua a depósitos o presas situados a cierta altura; el agua después se utiliza para mover turbinas y generadores, como se hace en las plantas hidroeléctricas.

En cuanto se produce la electricidad en las plantas, una enorme red de cables tendidos e interconectados a lo largo y ancho del país, se encargan de hacerla llegar, casi instantáneamente, a todos los lugares de consumo: hogares, fábricas, talleres, comercios, oficinas, etc. Miles de trabajadores vigilan día y noche que no se produzcan fallas en el servicio; cuando éstas ocurren, acuden, a la brevedad posible, a reparar las líneas para restablecer la energía. A tal efecto, hay centros de monitoreo, estratégicamente situados, para mantener una vigilancia permanente en toda la red. A veces, los vientos, las lluvias y los rayos, entre otras causas, afectan las líneas de transmisión, las cuales deben ser revisadas y reparadas por los técnicos, ya sea en las ciudades o en el campo.

Ya vimos que cada uno de los generadores de las plantas hidroeléctricas y termoeléctricas producen electricidad de unos 25 mil voltios. ( Recuerde que el Voltio es la medida de la fuerza con que fluye la electricidad y debe su nombre a Alejandro Volta, un científico italiano que inventó la primera pila eléctrica). Ese voltaje inicial es elevado, en las propias instalaciones de la planta, hasta unos 400 mil voltios, pues la energía eléctrica puede ser transmitida con una mayor eficiencia a altos voltajes. Es así como viaja por cables de alta tensión y torres que los sostienen, a lo largo de cientos de kilómetros, hasta los lugares donde será consumida.

Del estado de Chiapas a la ciudad de México un avión comercial tarda más de una hora en llegar. La electricidad cubre ese trayecto en una fracción de segundo, pues viaja prácticamente a la velocidad de la luz. Antes de llegar a nuestros hogares, oficinas, fábricas, talleres y comercios, el voltaje es reducido en subestaciones y mediante transformadores cercanos a los lugares de

consumo. En las ciudades, el cableado eléctrico puede ser aéreo o subterráneo. Para hacer llegar la electricidad a islas pobladas, se utilizan cables submarinos.

Cuando la electricidad entra a nuestra casa, pasa por un medidor. La "lectura" del medidor generalmente la efectúa (cada dos meses) un empleado de la compañía que nos proporciona el servicio eléctrico en nuestro hogar, oficina, taller, etc. El medidor marca la cantidad de kiloWatts-hora que consumimos cada día en iluminación, refrigeración, aire acondicionado, televisión, radio, etc. Es importante que usted también conozca cómo hacer la "lectura" de su medidor y los datos que contiene su factura por consumo de electricidad. (Consulte nuestra sección ¿Cómo medir mi consumo de electricidad?).