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Que no te vean la cara de ¿Watt?

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Entender el fenómeno de la electricidad es necesario para comprender la naturaleza de la luz. La luz y la electricidad son dos fenómenos estrechamente relacionados que la humanidad ha aprovechado de muchas formas.

Los fotones*, las partículas fundamentales de la luz, nacen a partir de los electrones**.

Aprovechamos la electricidad para diversos usos, incluso hemos encontrado la forma de transmitirla a través de miles kilómetros con cables conductores para llevar la energía eléctrica hasta los lugares más remotos. Y aún con la gran importancia que tiene en nuestras vidas, la electricidad es un fenómeno que pocos entendemos.

Por eso aquí explicamos qué es un watt, un volt y un ampere, que son algunas de las magnitudes físicas que los ingenieros utilizan para planear las instalaciones eléctricas que hacen llegar la luz a nuestras casas.

VoltWattAmpere02

Lo primero es entender que la electricidad es un fenómeno físico relacionado con la presencia de cargas eléctricas, la energía que encontramos en los electrones y protones.

La complejidad para entender esto radica en que no podemos ver a los electrones y demás partículas subatómicas a simple vista, es por ello que a algunas personas nos lleva un buen rato llegar a entender cómo se comportan.

Carga Eléctrica

 

La explicación más sencilla que encontramos para explicar los conceptos básicos de la electricidad es usando como ejemplo al agua y la forma en como corre por las tuberías hasta la llave o grifo de agua. Aunque es importante aclarar que esta analogía es una mera aproximación a lo que sucede en realidad.

Así, podemos imaginar que la corriente eléctrica que pasa por un conductor se comporta como el agua que fluye a través de una tubería y en vez de medirla en litros por segundo, la medimos en amperios, es decir, la cantidad de energía electrica que circula durante un segundo a través de un conductor.

Corriente_eléctrica

 

La presión del agua a través de una tubería la podemos comparar con la tensión eléctrica, es decir, la diferencia entre las velocidades de entrada y de salida de los electrones que pasan por un conductor y que medimos en volts. A la tensión eléctrica también se le conoce como diferencial de potencial o como voltaje, aunque no es la forma más elegante de llamarla.

Esto es más sencillo de imaginar si pensamos en dos tanques que han sido llenados con agua hasta niveles diferentes conectados por un tubo en su base. Esto provoca que el agua pase desde el tanque con un nivel más alto del líquido hacia el segundo tanque hasta que el nivel del agua en ambos sea el mismo. Algo similar pasa con la tensión, ya que se requiere una diferencia en el potencial eléctrico para que exista la tensión eléctrica.

Tensión_eléctrica

 

Si dos puntos que tienen una diferencia de potencial se unen mediante un conductor, se produce un flujo de electrones del punto de mayor potencial al punto de menor potencial generando una corriente eléctrica.

La cantidad total de energía en el circuito es igual a la tensión (la presión del agua) multiplicada por la corriente (los litros de agua que pasan cada segundo). Es por eso que podemos equilibrar la relación entre tensión y corriente para ajustar la cantidad de energía eléctrica.

En nuestro ejemplo, una tubería con un diámetro muy pequeño en la que el agua corre a una gran velocidad puede transportar la misma cantidad de líquido que una tubería de mayor diámetro en la que el agua pasa lentamente.

TUBERIAS

 

Cuando un chorro de agua pasa por un tubo se produce un efecto de resistencia al paso del líquido en las paredes del tubo que intenta frenarlo. Algo similar sucede cuando la electricidad intenta pasar por un conductor y el material del que está hecho se opone al paso de los electrones causando una caída en la tensión y generando calor. Es el mismo efecto que sucede en la resistencia o filamento de una lámpara incandescente.

Para medir la potencia eléctrica en un circuito, o sea los watts,  es necesario relacionar a la intensidad de corriente con la tensión, es decir, los amperes con los volts. Ese vínculo se realiza a través de una multiplicación, es el producto de la intensidad por la tensión, el resultado es la cantidad de energía generada, consumida o transformada durante un tiempo determinado.

Cuando hablamos de potencia nos referimos a la transformación de la energía. Es por esa razón que el consumo de energía eléctrica de los artefactos eléctricos que usamos se indica en watts.

Ahora ya sabemos un poco más sobre los watts, los amperes y los volts así como de la relación existentes entre ellos. Suficiente para que la próxima vez no te vean la cara de ¿watt? con la electricidad.

VoltWattAmpere04

*El fotón es una partícula elemental de la familia de los bosones que se manifiesta por medio del electromagnetismo como: rayos gamma, rayos X, luz ultravioleta, luz visible, luz infrarroja, microondas y ondas de radio.

**El electrón es una de las partículas elementales de la familia de los fermiones que da la carga eléctrica negativa a los átomos.

 

Fotografía:Screw Blue. darkday © CC – (drainrat en Flickr.com) 2014

power mast framework. Markus Grossalber © CC – (tschiae en Flickr.com) 2013

Tupperware Plastic Pipe. darkday © CC – (drainrat en Flickr.com) 2014

 

Ilustración:

Paola María Rodríguez del Valle

Sobre el autor /

Lightroom es una plataforma digital enfocada en la difusión y promoción la cultura de la luz y la actualidad del mundo de la iluminación.

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