parámetros fundamentales de la energía eléctricamedia.axon.es/pdf/54747.pdf · que la carga son...

Debemos conocer los parámetros, efectos y comportamientos de la energía eléctrica ymagnética que las respuestas de la materia viva ante dicha energía. Todo ello bajo el pun-to de vista de la fisioterapia, lo que implica un cierto conocimiento de la física, de maneraque tengamos claros los conceptos y podamos usar el mínimo de formulario, pero sufi-ciente como para aplicar cualquier técnica de electroterapia.

ElectricidadNo es otra cosa que la manifestación de la energía de los electrones (más o menos concentrados) que normalmente proceden de la última capa de los átomos que se agluti-nan o desplazan de unos a otros, produciendo fenómenos que iremos viendo.

Este movimiento de electrones está cuantificado y estudiado básicamente en las leyes deOhm, de Joule, de Faraday y en la electroquímica.

Las magnitudes más importantes que manifiesta la electricidad son:

— polaridad,— carga eléctrica,— diferencia de potencial o tensión eléctrica,— intensidad,— resistencia,— potencia,

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CAPÍTULO I

Parámetros fundamentalesde la energía eléctrica

Libro-1 21/5/04 12:01 Página 27

— efecto electromagnético,— capacitancia,— inductancia,— resistividad,— (impedancia),— efecto anódico (o sombra de la carga).

Polaridad

Para que aparezca movimiento de electrones, tienen que existir zonas donde escaseen yzonas con exceso. Dado que la materia tiende a estar eléctricamente equilibrada, se produ-ce un movimiento desde donde abundan hacia donde faltan. La zona con déficit se encuen-tra cargada positivamente (+) o ánodo y la zona con exceso se encuentra cargada negativamente (–)cátodo (Fig. I. 3).

Se podría decir que la lógica del lenguaje nos indica lo contrario, [(–) allí donde escaseany (+) donde abundan], pero antes de conocer la estructura del átomo, se pensaba que lascargas eléctricas se desplazaban de (+) a (–), para descubrir, tras los hechos, que se esta-ba empleando la nomenclatura al contrario de la realidad. A pesar de ello, persiste que (+)es defecto de cargas eléctricas y (–) exceso de cargas eléctricas con el fin de mantener lanomenclatura inicial.

Más adelante se insistirá en la aclaración en relación con las cargas eléctricas, polaridad,fuerza electromotriz, etc., cuando se aplica a una disolución o cuando la disolución es lageneradora.

Son dos fuerzas opuestas y de igual magnitud, pues con la misma fuerza atrae hacia sí el(+) como repele el (–) fuera de sí.

Carga eléctrica

Es la cantidad de electricidad (número de electrones) disponible en un determinado momento en un conjunto delimitado de materia o en un acumulador (batería, pila); su cuyaunidad es el culombio, que aproximadamente es 6,25 · 1018 (6,25 trillones de electrones)(96.500 culombios = a un mol de electrones). Si por un conductor eléctrico pasan los elec-trones contenidos en la carga de un culombio cada segundo, está pasando 1 Amperio deIntensidad (Fig. I. 1). Comparando el fluido eléctrico con un fluido hidráulico, diríamosque la carga son los litros disponibles en el depósito.

ELECTROTERAPIA EN FISIOTERAPIA

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A. Mucha diferencia de potencialB. Poca diferencia de potencialC. No hay diferencia de potencial

A B C

Figura I. 1.

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Diferencia de potencial, tensión eléctrica o voltaje

Es la fuerza «impulsora» que induce a los electrones a desplazarse de una zona con excesoa otra con déficit. Dicha fuerza recibe también el nombre de fuerza electromotriz. La com-pararíamos con la presión del agua u otro fluido cuando se encuentra en recipientes a dis-tinta altura. Su unidad es el voltio (V) (Fig. I. 2).

Diferencia de potencial es lo que habitualmente denominamos tensión o voltaje. Para medirlo,la energía eléctrica debe manifestarse en forma estática. Si ambas cargas que se comparanse las comunica por un conductor, se produce el trasvase de electrones de una a la otra,desapareciendo progresivamente la diferencia de potencial de manera inversa a como seproduce el trasvase de electrones.

Fuerza electromotriz

Es la fuerza que trata de devolver el equilibrio eléctrico a las cargas eléctricas y a los iones(átomos desequilibrados eléctricamente) provocando el movimiento de electrones desdedonde abundan hacia donde escasean.

a) Si el desequilibrio es (+) (defecto de electrones), genera succión sobre otras cargaseléctricas próximas y de signo (–).

b) Si el desequilibrio es (–) (exceso de electrones), genera repulsión o intento de salto aotras cargas eléctricas próximas y de signo (+) (Fig. I. 3).

Cuanto mayor sea la diferencia de potencial eléctrico entre las dos cargas que se compa-ran, mayor será la fuerza electromotriz que se genera entre ambas, de forma directa a ladiferencia entre las cargas e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia que lassepara. En el circuito hidráulico, será el parámetro de la presión.

PARÁMETROS FUNDAMENTALES DE LA ENERGÍA ELÉCTRICA

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Medida detensión envoltios

Figura I. 2.

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Intensidad

Es la cantidad de electrones que pasan por un punto en un segundo. Su unidad es el Amperio (A). Se representa con (I).

Si pudiéramos contemplar el referido paso de electrones por el conductor, veríamos cómose mueven en sentido del polo (–) al polo (+), es decir, de donde abundan a donde esca-sean (Fig. I. 4). De otro modo: el número de litros que pasan por una tubería en la unidadde tiempo.

Pero en ocasiones nos vamos a encontrar con referencias a la idea de que o a que el ori-gen de la corriente es el polo positivo o ánodo. Habría que aclarar que, más que paso decorriente, debemos hablar de: generador de fuerza electromotriz (huecos eléctricos) para pro-ducir corriente eléctrica. De hecho, son iguales y opuestas, tanto la del (–) emitiendo elec-trones como la del positivo succionando electrones para ocupar los huecos creados.

La intensidad es el parámetro que habitualmente denominamos corriente eléctrica y su medi-da se pondrá de manifiesto siempre que haya paso de energía eléctrica por un punto.


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Figura I. 3.

Medida deintensidad enamperios

Figura I. 4.

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Resistencia

Es la fuerza de freno que opone la materia al movimiento de los electrones cuando circu-lan a través de ella (Fig. I. 5). Luego, esta característica no es propia de los parámetros dela electricidad, sino de la materia al ser sometida a esta energía. Su unidad es el ohmio. Serepresenta con (Ω) o con (R). Sería la dificultad que ofrece la tubería en un circuito hidráu-lico al paso del fluido.

La resistencia en la materia viva se presenta bastante variable, dependiendo de su compo-sición y del tipo de corriente que circule por ella. Si la sustancia que compone la materia esrica en líquidos y disoluciones salinas, será buena conductora.

Cuando la energía eléctrica debe superar varios elementos resistivos en serie (uno trasotro) (Fig. I. 6), el efecto resistivo es sumativo. Pero, si las resistencias se colocan parale-lamente entre sí (Fig. I. 7), el resultado resistivo del circuito es inverso a la suma de losvalores parciales, es decir, la energía circulará con más facilidad y, además, por la de menorresistencia.

En general, según la impedancia de la materia sometida al paso de energía eléctrica, si laenergía eléctrica que se aplica es de forma oscilante y alta frecuencia, la materia mostrarámenor resistencia que si fuera de baja frecuencia. Si la energía eléctrica que se aplica pre-senta mucha diferencia de potencial (voltaje), la materia presenta menor resistencia. Pero,si se intenta con poca diferencia de potencial, la resistencia será alta.


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electrones en movimiento

átomos e iones de la materia

Figura I. 5.

CIRCUITO EN SERIE

Figura I. 6.

CIRCUITO EN PARALELO

Figura I. 7.

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Suponiendo que aplicamos energía eléctrica sin oscilaciones, es decir, de forma continua(galvanismo), podemos hallar sus respectivos parámetros con las siguientes fórmulas dela ley de Ohm (Fig. I. 8).

Ley de Ohm

La ley de Ohm establece las relaciones existentes entre los distintos parámetros eléctricosmediante una ecuación en la que dos variables nos conducen a la incógnita.

Como incógnita, podemos tener la resistencia de un conductor o de un circuito, el voltajede entrada o de caída en un circuito, la intensidad consumida, la potencia, el trabajo, eltiempo necesario para lograr un trabajo, etcétera.

Una forma fácil y resumida de trabajar con esta ley se aprecia en la figura I. 8.

Potencia

Es la velocidad con que se realiza un trabajo y, utilizando la energía eléctrica, será el pro-ducto de V · I. En este caso se emplea para medir la velocidad con que se produce la trans-formación de una energía en otra. Por ejemplo: la conversión de electricidad en calor. Suunidad es el vatio, expresado con la (W) (Fig. I. 9).

De la vida cotidiana podemos escoger multitud de ejemplos que nos aclaran el conceptode potencia, pues es importante tener claro a qué nos referimos cuando somos capaces de


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Cálculo de(I)ntensidad

Cálculo de(V)oltaje

Cálculo de(R)esistencia

Figura I. 8.

Figura I. 9.

W

V · I

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aseverar, en la figura I. 10, que la excavadora de la derecha es más potente que la de suizquierda, aunque no se haya demostrado o las veamos paradas, ya que, como se dice arri-ba, potencia es la capacidad de llevar a cabo un trabajo, no de haberlo realizado.

En general, el aspecto de la herramienta nos indica su potencia.

Cuando a un paciente le aplicamos calor y manifiesta que siente quemazón o dolor por elcalor excesivo, realmente estamos aplicando demasiada potencia.

TrabajoSi multiplicamos la potencia durante un determinado tiempo (expresado en segundos)obtenemos el trabajo realizado. La unidad del trabajo es el julio (J) (Fig. I. 11).

Ante la diferencia conceptual entre potencia y trabajo, podemos decir que se trata de losiguiente: mientras que en la potencia se aprecia la capacidad o «potencial acumulado» derealización de o para poder realizar un trabajo, en el trabajo se mide realmente lo conse-guido y sus parámetros una vez realizado, entrando a formar parte como parámetro fun-damental el tiempo. Luego la potencia es el trabajo realizado únicamente en 1 segundo.

Si colocamos en dos habitaciones de idénticas características sendas estufas, de maneraque una sea de 500 W y la otra de 3.000 W, ¿qué habitación estará más caliente al pasarmedia hora?

La simple experiencia nos dice que, lógicamente, donde la estufa es más potente —inclusoestando desconectadas de la red eléctrica y antes de comenzar a contar la media hora— la


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Figura I. 10.

Figura I. 11.

J

W · t

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estufa de 3.000 W va a conseguir antes el calentamiento, porque, si conocemos que va aconsumir más energía en intensidad (I) y tiene menor resistencia (R), podremos afirmarde antemano y a ciencia cierta que esta estufa (la más potente) realizará antes su cometi-do. En definitiva: sabemos calcular anticipadamente su potencial acumulado.

Una vez pasada la media hora, comprobamos que se ha producido mayor cantidad de ener-gía calórica procedente de la transformación de la energía eléctrica, pudiendo asegurar ymensurar la capacidad de trabajo de una estufa sobre la otra contando con los parámetroseléctricos y el adecuado manejo de la ley de Joule (Fig. I. 11).

El parámetro tiempo transcurrido es fundamental para la obtención del trabajo. En la figu-ra I. 12 vemos un corredor que viene desde lejos hasta alcanzar la meta. Para conse-guirlo tuvo que aplicar una fuerza durante un tiempo. En electricidad es bueno desconec-tarse de la consabida definición que reza: «Potencia es igual a trabajo partido el tiempo».

Siempre que apliquemos energía eléctrica destinada a conseguir un trabajo mediante latransformación de la energía en otra nueva o distinta, la energía aplicada será medida en vatios(W). Cuando únicamente queremos saber la cantidad de energía eléctrica que circula porun conductor o por la materia orgánica tratada, las mediciones se harán teniendo en cuen-ta el voltaje (V), la resistencia (R) y la intensidad (I).

Supongamos que no conocemos el voltaje (V) y deseamos obtener el trabajo realizado,para llegar a la potencia (W), utilizando adecuadamente la ley de Ohm de la figura I. 8,sustituiremos (V) por (I · R), siendo W = (I · R) · I y, por consiguiente, el trabajo en (J) = I2 · R · t (Fig. I. 13).


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Figura I. 12.

Figura I. 13.

J

W · t

W

V · I

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Calor

El paso de una corriente eléctrica a partir de determinada intensidad, y si a su vez el con-ductor presenta bastante resistencia, genera calor en la materia que la conduce por trans-formación de energía.

El trabajo realizado en los tejidos vivos se expresa según la fórmula de Joule, fundamen-tal en electroterapia:

C = k · R · I2 · t

Al observar la fórmula, vemos que las posibles calorías a conseguir dependen de unos fac-tores que se multiplican todos entre sí, siendo (k) 0,24 o constante de conversión de juliosa calorías, (R) la resistencia del conductor, (I2) la intensidad al cuadrado y (t) el tiempoen (sg) que se está produciendo la transformación de energía en calorías.

Calor y temperatura

Calor es la cantidad de energía térmica generada por la agitación molecular de la materiao provocada por el movimiento de cargas eléctricas a través de ella, de la materia. Se mideen calorías (C).

Temperatura es la concentración o densidad de calorías en un volumen dado. Se mide engrados (°C, °K o °F).

El siguiente ejemplo puede dejar claros ambos conceptos (Fig. I. 14).

Se llenan a la par dos tazas con café procedente de la misma cafetera, pero una bastantemás grande que la otra, y nos preguntaremos...

¿Cuál será la temperatura en ambas? La misma.

¿Qué taza necesitará más calorías para elevar un grado de temperatura el líquido que con-tienen? Lógicamente, la grande.


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Figura I. 14.

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El calor es energía; la temperatura no es energía: solamente es la expresión de la densidadde calorías en una porción de materia.

Velocidad de trasmisión energética

De los epígrafes anteriores, referidos a potencia y trabajo, deducimos que, al aplicar una ener-gía, podemos hacerlo de forma muy acelerada o lentamente. La rapidez en la aplicaciónde una energía depende fundamentalmente de la potencia y de la capacidad de los tejidospara asimilarla.

No tiene nada que ver el láser quirúrgico, donde a velocidad de inyección energética estan alta, que volatiliza los tejidos. Pero la misma energía podemos aplicarla de forma len-ta, para que los tejidos la vayan asimilando lentamente.

¿Por qué nos quemamos si sumergimos la mano en agua caliente a 60 °C? Sin embargo,al introducirla en un horno de Bier a 110 °C, se tolera perfectamente. El contacto directoentre la piel y el agua permite un trasvase rápido de energía, pudiendo lesionar los tejidos.El trasvase energético entre aire y piel es más lento, permitiendo que los tejidos lo tolereny se readapten. La capacidad de trasmisión de calor entre el agua y piel es 20 veces supe-rior que entre aire y piel.

Dado que en fisioterapia los objetivos pretendidos se basan en conseguir reactivar situa-ciones metabólicas deficientes, nunca aplicaremos la energía de forma muy acelerada, pero,si lo hacemos lo suficientemente rápido como para elevar la temperatura local 2 ó 3 °C,desencadenaremos en el sistema nervioso neurovegetativo una termorregulación eficaz.En los procesos agudos, normalmente la táctica terapéutica se base en disminuir la energíamediante aplicación de frío; y en los subagudos, la aplicación energética será poca y lenta.

Dosis o densidad de energía

En electroterapia aplicamos, en multitud de técnicas, diversas energías en superficies cor-porales más o menos grandes, con electrodos de distintos tamaños y con mayor o menorduración de la sesión.

Por ejemplo: si pretendemos hacer pasar una corriente de 10 mA por un electrodo de 100cm2 o por otro de 5 cm2 en un tiempo dado, corremos el riesgo de agredir más la piel conel pequeño, mientras que el electrodo grande no llega a hacer sentir sus efectos en la zonaaplicada.

Si queremos obtener siempre los mismos efectos, independientemente del tamaño de loselectrodos, debemos elegir valores de referencia para intensidad y superficie, cuya unidadmedida unificada nos servirá como dosis para cualquier aplicación, expresada en (mA/cm2)(W/cm2) o (J/cm2) (Fig. I. 15).

Ello nos obliga a considerar la dosis como la energía recibida, expresada en (J/cm2), queno en la energía aplicada. En muchas de nuestras técnicas, no estamos trabajando con lasuficiente precisión y convivimos con errores importantes de dosificación.


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Pongamos una especial atención en las fórmulas de la figura I. 15, donde en primer lugarvemos que el trabajo total (J) es igual a la potencia (W) por el tiempo en segundos (t). Enla segunda parte volvemos a observar la misma fórmula, pero contemplando la dosis (Jen cada cm2) y la superficie corporal tratada (S en cm2), que también es igual a potencia portiempo. Este concepto va a ser fundamental para la dosificación en muchas de nuestrastécnicas. La potencia influye en la rapidez de trasmisión energética y esta condición influ-ye también en la dosis.

Electromagnetismo

Es la propiedad que presenta la energía eléctrica para generar un campo magnético alrede-dor del conductor por el que pasa una corriente eléctrica. O también, de generar una corrien-te de electrones sobre el conductor que es sometido a un campo magnético (según la ley dela mano izquierda, que en su momento se verá). Su unidad es el henrio (H). Si el con-ductor se encuentra arrollado sobre sí mismo en forma de bobina, se multiplica este efec-to, utilizándose así en la práctica habitual (Fig. I. 16).


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Figura I. 15.

J (cm2) · S (cm2)J

W · tW · t

Figura I. 16.

Sentido de laslíneas de fuerzamagnética

Sentido de lacorriente por elconductor

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Inductancia (auto-inducción)

Es la resistencia que opone la materia conductora a ser sometida al paso o cambio y variacionesen la corriente (intensidad) que circula por ella; o, también, al corte de la corriente que circula-ba por ella. En este instante se generan cargas eléctricas muy intensas y de signo opuestoal que se estaba dando. Es el típico chispazo que suele producirse al pulsar un interrup-tor o desenchufar una plancha que está trabajando.

Capacitancia (campo de condensador)

Es la propiedad que tienen las cargas eléctricas de:

— atraerse si son de signo opuesto o de

— repelerse si son del mismo signo.

Esto es: una carga eléctrica genera otra en su proximidad de signo contrario, encontrán-dose ambas sin contacto físico o intercalando materia no conductora entre las dos cargas(Fig. I. 17).

Este fenómeno en electroterapia va a ser muy importante, ya que en él se fundamentaránmuchos mecanismos de actuación sobre el organismo, tales como:

— el campo de condensador de la onda corta,

— la respuesta motora anódica,

— la electroforesis,

— la penetración por irradiación en microonda.

Al igual que la inductancia, y debido a la propiedad de crear cargas eléctricas opuestas a laaplicada, en la capacitancia se va a producir un freno o resistencia a:


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Figura I. 17.

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1) la invasión de electrones cuando se aplica un electrodo,

2) cuando se cierra o abre el circuito y

3) cuando sufre variaciones el voltaje, llegando a perderse parte de la fuerza electromo-triz aplicada.

Efecto anódico

El llamado efecto anódico consiste en lo siguiente: al aplicar un impulso eléctrico al orga-nismo con un electrodo, dentro de la materia orgánica e inmediatamente próximo al elec-trodo, se crea una carga eléctrica de signo opuesto que dará lugar a una diferencia de poten-cial entre la electricidad aplicada y las cargas eléctricas del organismo (Fig. I. 18).

Esta diferencia de potencial entre el exterior y el interior de la piel es la que conduce alpaso de electrones desde el electrodo a los tejidos (siempre que el electrodo sea de carga(–)); mientras que, si el electrodo es de carga (+), el paso de electrones se hará desde elorganismo hacia el electrodo.

Podemos hacer un símil diciendo que los electrones, cuando se acercan a una barrera omembrana que tienen que superar, se facilitan el salto o paso limpiando rápidamente de electrones el otro lado de la membrana, creándose asimismo un vacío, o carga (+), queles ayudará a superar el salto de la piel (ver capacitancia y Fig. I. 17). La aplicación delimpulso, la respuesta anódica y el paso del impulso requieren un determinado tiempo paracompletarse; y, por otra parte,

— la respuesta anódica no va a tener la misma forma, amplitud e intensidad que elimpulso catódico;

— ni la forma del impulso anódico va a ser la misma que originalmente se aplicó en elelectrodo.


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(+) (–)

(+)

Equilibrioen la materiaorgánica

Impulsos eléctricos

Efecto anódico:de la materiasale energía

Efecto catódico:en la materiaentra energía

(–)

Figura I. 18.

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Impedancia

Es la referencia a un conjunto de cualidades que presenta la materia cuando es sometida ala energía eléctrica, fundamentalmente si las corrientes presentan variaciones de polaridad,de intensidad o de voltaje.Resulta un concepto de complicada asimilación, pero nos quedaremos con las ideas bási-cas siguientes: es la suma vectorial de las tres formas de resistencia que presenta la materia.

1) Resistencia óhmica (R): a la intensidad y al voltaje (tanto en corriente continuacomo en variable); freno al paso de energía; provoca caída en la tensión y disminu-ye el paso de intensidad.

2) Resistencia inductiva (I): resiste el cambio de intensidad cuando la corriente esvariable (solamente variable); característica propia de las bobinas; luego, trataría-mos de reflejar el grado de comportamiento de la materia en cuestión, asemejándo-se a una bobina, retrasando la onda de intensidad.

3) Resistencia capacitativa (C): resiste el cambio del voltaje o fuerza electromotriz (solamen-te variable); característica propia de los condensadores; se reflejaría el comporta-miento como condensador de la sustancia en prueba, retrasando la onda de voltaje.

Esto significa que...— Si la materia no presenta ningún componente de resistencia inductiva ni capacita-

tiva, el rendimiento y la transformación en potencia es del 100%;— Si la materia ofrece resistencia capacitativa muy alta (o inductiva), tanto que se

retrasen 90° una onda con respecto a la otra, el rendimiento en potencia será decero (Fig. I. 19):


40

VOLTAJE

INTENSIDAD

POTENCIA

Potencia al 100%

Potencia al 0%

VOLTAJE

INTENSIDAD

POTENCIA

90°

Figura I. 19.

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— si retrasamos la onda de intensidad 45°, el rendimiento es del 50% (Fig. I. 20):

— la presencia de resistencia inductiva en grado tal que provoque el retraso del vol-taje en 45°, también reduce al 50% su rendimiento en potencia (Fig. I. 21):

En ambos casos, las ondas de intensidad o voltaje se desfasan una de la otra, pero no pier-den su valor absoluto, tanto en amperios como en voltios, mientras que:

— la resistencia óhmica no desfasa las ondas, pero sí las hace caer en sus valores corres-pondientes;

— para el cálculo de la impedancia final, se vuelven a trazar de nuevo paralelogramosa las impedancias previamente calculadas (Fig. I. 22):


41

VOLTAJE

INTENSIDAD

POTENCIA

Potencia al 50%

45°

Figura I. 20.

VOLTAJE

INTENSIDAD

POTENCIA

Rendimiento al 100%,pero menos cantidad

Figura I. 22.

VOLTAJE

INTENSIDAD

POTENCIA

Potencia al 50%45°

Figura I. 21.

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— la suma vectorial de los distintos segmentos recibirá el calificativo de impedanciafinal, representada con el símbolo (Z), y en este caso coincide con la horizontal yse trasforma en óhmica, pero puede desplazarse hacia el sector de la inductiva o alde la capacitativa.

Todo esto es importante, ya que influirá directamente en la potencia que realmente se estáaplicando, por la simple razón de que:

Potencia = Voltaje · Intensidad

Es necesario conocer el comportamiento de los tejidos humanos en lo referente a su impe-dancia ante las distintas formas de ondas y sus frecuencias, ya que de ello dependerán losmejores o insuficientes resultados de unas u otras técnicas.

Dado que la electroterapia de baja frecuencia normalmente se aplica con electrodos sobrela piel, cuando hablemos de su impedancia, lo haremos refiriéndonos a (Z) en ohmios porcada cm2 de piel.

Conductividad

Es la facilidad que presenta la materia al circular por ella corrientes de electrones. Lo con-trario de la resistencia o resistividad. Se mide en oh/m (ohmios por metro lineal o metrocuadrado).

Resistividad

Es la dificultad que presenta la materia a que circulen por ella corrientes de electrones ocargas eléctricas. Lo contrario de la conductividad. Se mide en moh/m (megohmios pormetro lineal o metro cuadrado).

Unas sustancias van a disfrutar preferentemente de una de las dos propiedades (conduc-toras o resistentes) y otras muchas estarán en un intermedio entre los extremos. Esto noslleva a hacer la siguiente clasificación de las materias en:

— Conductores de primer orden.

— Con una excelente conductividad eléctrica, y admiten mucha intensidad sin gene-rar calor ni producir alteraciones físicas o químicas sobre la sustancia.

— Conductores de segundo orden.

— O semiconductores: están a caballo de los dos extremos. Estas sustancias no admi-ten demasiada intensidad eléctrica, pero, en caso de obligar el paso de corriente,suelen presentar manifestaciones de cambios físicos o químicos, dado que los ionesserán los transportadores de energía.


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— Dieléctricos.

— No conductores, los cuales disfrutan plenamente de las propiedades de la resistivi-dad y dificultan el paso de electrones.

Entre los conductores de segundo orden es entre los que más nos vamos a mover. Razón por lacual es importante conocer los grados de resistividad, de conductividad o de impedanciaque presentan los distintos tejidos del organismo a las variadas formas de las corrientesque aplicamos, sobre todo por tener influencia directa en la cantidad de energía que inyec-tamos al organismo. Es decir:

si aplicamos una determinada diferencia de potencial como fija e invariable, los teji-dos absorberán la intensidad que permita su resistencia. Pero, si es la intensidad elparámetro que aplicamos como fijo e invariable, será el voltaje el que se adapte a laresistencia de los tejidos.

Por lo expresado en el párrafo anterior, se deduce que no es lo mismo 12 mA con 5 V que12 mA con 180 V. Circunstancia que se puede dar perfectamente dependiendo de la resis-tencia de la materia sometida al paso de energía eléctrica.

Intensidad constante

Cuando la intensidad es el parámetro que se mantiene inalterable aunque cambie la resis-tencia, nos hallamos ante una aplicación en intensidad constante (CC), siendo el voltajeel que se adaptará al circuito según lo establecido en la ley de Ohm:

V = I · R

de forma que, al disminuir (R), decrece (V); al aumentar (R), aumenta (V).

Si aplicamos una intensidad fija de 50 mA y hacemos cambios en la resistencia, el voltajesufre variaciones en el mismo sentido que la resistencia (Fig. I. 23).


43

R

V

I

Figura I. 23.

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Tensión constante

Cuando el voltaje es el parámetro que se mantiene inalterable aunque cambie la resisten-cia, nos hallamos ante una aplicación en tensión constante (VC), siendo la intensidad laque se adaptará al circuito según lo establecido en la ley de Ohm:

I = V/ R

de forma que, al disminuir (R), aumenta (I); al aumentar (R), decrece (I).

Si aplicamos un voltaje fijo de 50 voltios y cambiamos la resistencia, los mA sufren cam-bios en sentido inverso a la resistencia (Fig. I. 24).

Resistencia de los electrodos

Los electrodos usados en electroterapia de baja y media frecuencia manifiestan una deter-minada resistencia que depende:

— de la materia que los componga;

— del grado de humedad;

— de la presión ejercida sobre la piel;

— y del tamaño del electrodo.

La resistencia y el tamaño del electrodo se relacionan de modo inverso, es decir:

— a menor tamaño, mayor resistencia;

— a mayor tamaño, menor resistencia.

Esta variante influye directamente en la dosis expresada en (mA/cm2), convirtiéndose enotra razón más por la que debemos controlar simultáneamente la intensidad y el voltaje,a fin de sustituir la expresión (mA/cm2) por la de (W/cm2) o (J/cm2), mucho más precisaspara evitar los temidos riesgos de quemadura.


44

R

V

I

Figura I. 24.

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Como más adelante veremos, tendremos que utilizar y hablar de corrientes de determina-das frecuencias, de longitudes de onda y períodos. Por todo ello, necesitaremos entendery manejar los siguientes conceptos...

Ciclo

Un ciclo es la cadencia completa de una onda, con pausas o sin ellas, desde el momento quese inicia hasta que comienza la siguiente (únicamente se considera la forma o apreciaciónvisual) (Fig. I. 25).

Período

Es el tiempo que dura una cadencia o ciclo completo (Fig. I. 26).

Frecuencia

En caso de que la corriente eléctrica sea de forma variante y las variaciones lo sean rela-tivas al número de repeticiones con una cierta regularidad en cada unidad de tiempo (elsegundo), nos hallaremos ante la frecuencia: número de veces que se repite una cadenciaen 1 sg, es decir, en hercios (Fig. I. 26).


45

Figura I. 26.

8 Hz u 8 ciclos por segundo

Período1 sg

Figura I. 25.

Ciclocompleto

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Con estos tres factores (unidad de tiempo, frecuencia y período), ya podemos calcu-lar cualquiera de ellos cuando sea expuesto como incógnita en el siguiente plan-teamiento.

Esta fórmula (Fig. I. 27) se empleará para trabajar con baja frecuencia fundamentalmen-te, aunque puede utilizarse también en alta. Siempre con la precaución de trabajar con lostiempos en la unidad adecuada; o sea: no se puede dividir segundos entre milisegundos (a noser que luego se corrija).

Veamos algunos ejemplos:

1) Queremos aplicar una corriente analgésica formada por impulsos cuadrangularesde 2 ms a una frecuencia de 33 Hz. ¿Cuál será el período?

1 sg 1per. = = = 0,030 sg = 30 ms

F 33

1) El período resultará de 30 ms, pero, dado que 2 ms son para el impulso, 28 resta-rán para el reposo (Fig. I. 28).

2) Sabemos que la corriente de Trabert está formada por impulsos de 2 ms y repososde 5 ms ¿Cuál es su frecuencia? (Fig. I. 29).


46

Figura I. 27.

1 sg1 sg = 1.000 ms

per · F

Figura I. 28.

impulso = 2 ms

Figura I. 29.

2 5

per = 7 ms

reposo = 28 ms

período = 30 ms

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parámetros fundamentales de la energía eléctricamedia.axon.es/pdf/54747.pdf · que la carga son...

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