Electricidad: usos y conversión |
¿Para qué usamos la electricidad?
Debido a su capacidad de adaptación, en el mundo moderno no existe ninguna actividad económica que no utilice la electricidad.
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| Fundamental en las fábricas. |
En las fábricas
La electricidad tiene muchos usos en las fábricas: se utiliza para mover motores, para obtener calor y frío, para procesos de tratamiento de superficies mediante electrólisis, etc.
Una circunstancia reciente es que la industria no sólo es una gran consumidora de electricidad, sino que, gracias a la cogeneración, también empieza a ser productora.
En el transporte
Gran parte del transporte público (y dentro de él los ferrocarriles y los metros) emplea energía eléctrica. No obstante, se lleva ya tiempo trabajando en versiones eléctricas de los vehículos de gasolina, pues supondrían una buena solución para los problemas de contaminación y ruido que genera el transporte en las ciudades. Incluso es posible (aunque no habitual) emplear la electricidad para hacer volar un avión.
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El aparato de la imagen superior, diseñado por la NASA y AeroVironment, convierte energía solar en energía mecánica para volar como un aeroplano, usando la electricidad. El avión está diseñado para moverse a unos 30 km de altura, a una velocidad de 40 km/h. Tiene un peso de 700 kg, incluyendo unos 100 kg de carga útil. Se cree que podrá sustituir a los satélites en muchas aplicaciones (teledetección y telecomunicaciones). |
En la agricultura
Especialmente para los motores de riego, usados para
elevar agua desde los acuíferos, y para otros usos mecánicos.
En los hogares
La electricidad se utiliza en los hogares para usos
térmicos (calefacción, aire acondicionado, agua caliente y cocina), en
competencia con otros combustibles como el butano, el gasóleo, el carbón y el
gas natural, siendo la única energía empleada para la iluminación y los
electrodomésticos.
Ver: Instalación eléctrica en el hogar
En el comercio, la administración y los servicios públicos
De manera similar a como se utiliza en el hogar, en estos sectores se ha ampliado su uso con la cada vez mayor aplicación de sistemas de procesamiento de la información y de telecomunicaciones, que necesitan electricidad para funcionar.
En medicina
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| Electricidad y medicina. |
"Tendencias", una revista electrónica de Ciencias, publicó el 14 de marzo de 2008 lo siguiente:
"Aceleran la curación de heridas utilizando la electricidad
"Un equipo de científicos ha descubierto que aplicando señales eléctricas a las heridas se puede controlar el proceso natural de las células que actúan en estas situaciones, lo que significa que es posible dirigir el movimiento celular y la manera de curar las lesiones. Este equipo ha conseguido identificar los genes y moléculas que las células utilizan para detectar los campos eléctricos que “emiten” las heridas.”
Historia
El uso de la electricidad para tratar dolores de cabeza, parálisis, epilepsia y
otras muchas dolencias se remonta a
Sin embargo, la literatura médica señala al alemán Johan Gottlob Kruger como el primer científico que teorizó sobre la posible utilidad de la electricidad en el ámbito médico, particularmente para recuperación de miembros paralizados.
Otro de los pioneros en este campo fue el físico norteamericano Edward Bancroft (1744-1820), quien probó descargas eléctricas como método terapéutico para pacientes con gota, dolor, parálisis,
dolores de cabeza y fiebres.
El científico inglés George Adams (1.750-1.795) publicó a su vez en 1784 un trabajo sobre medicina y electricidad titulado
Essay on Electricity: Explaining the Theory and
Practice of that Useful Science, and the Mode of Applying it to Medical
Purposes
. En aquella época incluso se pensó en resucitar a los muertos a
través de descargas eléctricas.
En el siglo XX proliferan distintos sistemas que supuestamente producen efectos
terapéuticos mediante la electricidad. Min Zhao es autor de diversos artículos sobre las ventajas de
la electricidad para tratamiento de enfermedades de la córnea, la división celular y determinados tratamientos vasculares.
¿Cómo la usamos?
La electricidad debe ser convertida en otras formas
de energía para que se pueda realizar un trabajo útil. Hay cuatro formas de convertir la electricidad para su uso: Se puede convertir en movimiento, en calor o frío, en luz y en energía química.
Pero también se emplea para amplificar y procesar señales portadoras de información, en la gran rama de la electricidad aplicada que llamamos electrónica.
Conversión de la electricidad en movimiento: los motores eléctricos
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Los motores eléctricos convierten la energía eléctrica en energía mecánica y se encuentran en todas partes: en las locomotoras del ferrocarril, el compresor del refrigerador o en un mecanismo del reproductor de video. Se pueden construir en todos los tamaños imaginables, y son mucho más adaptables, silenciosos y menos contaminantes que los motores de vapor o de explosión, gasolina o diesel. Abajo: Un motor eléctrico clásico desmontado, que permite ver sus partes fundamentales.
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¿Cómo funciona un motor eléctrico?
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Conversión de la electricidad en energía térmica: calor y frío
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La
electricidad puede utilizarse para producir calor y frío: calefacción,
refrigeración, aire acondicionado, agua caliente y cocina.
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Conversión de la electricidad en luz: iluminación
Existen dos métodos de producir luz a partir de la electricidad:
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Las lámparas de incandescencia utilizan la propiedad de algunos materiales de emitir luz cuando la corriente eléctrica los calienta a elevadas temperaturas. Esto ocurre en el filamento de las ampolletas convencionales. Por desgracia, el proceso emite tanta luz como calor, por lo que es poco eficiente.
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Las lámparas de fluorescencia aprovechan la propiedad de ciertos materiales de emitir luz cuando incide sobre ellos un flujo de electrones. El proceso es mucho más "frío" que en el caso anterior y, por lo tanto, más eficiente.
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Conversión de la electricidad en energía química: electrólisis
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La corriente eléctrica separa el sulfato de cobre en sus componentes. El cobre liberado es atraído por la carga eléctrica de la placa de metal y se deposita sobre ella como una fina capa de cobre metálico.
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La electricidad sirve para procesar información: electrónica
Además de convertirse fácilmente en cualquier tipo de
energía final que deseemos —movimiento, calor y frío, luz y energía química—,
la electricidad es el vehículo imprescindible para transmitir, amplificar y
procesar señales en radios, televisores, computadores y, en general, en todos
los aparatos que soportan nuestra sociedad de la información.
Esto se consigue construyendo circuitos eléctricos de
la complejidad requerida. Los circuitos reciben una señal de entrada —puede ser
una onda de radio o una pulsación del teclado de un computador— y proporcionan
una señal de salida modificada.
La modificación más simple puede ser amplificar la
señal, para que una onda de radio débil que llega a nuestra cadena de música se
convierta en un potente sonido saliendo de los altavoces. Entonces decimos que
el circuito funciona como amplificador.
Algunas modificaciones más complejas de la señal de
entrada, permiten realizar diversos cálculos. El ejemplo más sencillo es un
circuito con dos interruptores en serie y otro que los coloca en paralelo.
Ambos procesan la información de manera diferente y se llaman puertas lógicas
("puertas" con lógicas o comportamientos diferentes).
En la práctica, el procesado de información requiere
de interruptores ultrarrápidos, capaces en encenderse y apagarse millares de
veces por segundo. Esta es la función que cumplen los transistores.
Un paso más consiste en imprimir millones de
transistores unidos por conexiones muy complejas sobre capas de materiales
conductores. Entonces tenemos un chip.
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Conectando a su vez millares de chips, y con la programación adecuada, podemos procesar las entradas de información al sistema de la manera que deseemos. El caso más simple puede ser sumar 1+1, obteniendo de salida "2". Los ordenadores más complicados son capaces de digerir millones de datos de presión, temperatura, velocidad del viento, etc., procedentes de distintos lugares, así como proporcionar mapas de pronósticos del tiempo a dos o tres días vista.
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Ver: Imanes
Fuente Internet:
http://www.unesa.net/unesa/html/sabereinvestigar/largoviaje/usamos.htm
http://www.epec.com.ar/PaginaOficial/La%20electricidad.pdf
http://www.tendencias21.net/Aceleran-la-curacion-de-heridas-utilizando-la-electricidad_a1097.html
Ver, en Internet:
http://www2.ubu.es/ingelec/ingelect/HistI.pdf