Electrónica: El fenómeno eléctrico - ProfesorPonce (Sección Alumnos)

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jueves, 11 de agosto de 2011

Electrónica: El fenómeno eléctrico

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El fenómeno eléctrico

La electricidad es un fenómeno que se produce como consecuencia del movimiento de electrones.
Este movimiento de electrones entre moléculas, se origina cuando hay un desequilibrio eléctrico entre las moléculas del conductor y ante la presencia de voltaje ( conocido también como diferencia de potencial eléctrico ). Este desequilibrio de partículas subatómicas se traduce en la práctica como un exceso o un déficit de electrones.

Una molécula esta formada por uno o más átomos, que aportan protones, neutrones y electrones a la estructura de la materia. La estabilidad de la materia depende del equilibrio eléctrico de los átomos que lo componen, es decir  protones positivos y electrones negativos. En esta ecuación, no intervienen los neutrones porque no poseen cargas eléctricas.

Una molécula que tenga más protones que electrones, tiene un predominio de cargas positivo, por lo tanto tiende a atraer electrones de otras moléculas. Por su parte, una molécula que tenga menos protones en el núceo que electrones tendrá predominio de carga negativo y una cantidad de electrones libres en desequilibrio que estarán en condiciones de separarse momentáneamente de la molécula para acercarse a una molécula o un átomo cargado positivamente y luego retornar al átomo original.

Ese movimiento del electrón, en el que se "despega" momentáneamente de su átomo original para acercarse a una molecula o átomo con carga positiva, genera la corriente eléctrica.

Pero es importante distinguir algunos hechos concretos:
  • Ese movimiento del electrón no es un desplazamiento definitivo, sino que es un vaivén de ida y vuelta, porque el electrón se aleja de su átomo de origen y luego retorna a él
  • El resultante del movimiento es un desplazamiento físico de un electrón que va y viene, pero al mismo tiempo es un desplazamiento de carga eléctrica, conocido como corriente eléctrica.
  • Ese movimiento de vaiven de electrones genera en el conductor eléctrico una vibracion que se traduce y es percibida como calor.
  • El movimiento de electrones se puede generar cuando hay voltaje o diferencia de potencial entre los extremos del conductor, es decir, hay una pila o un generador eléctrico que genere ese voltaje o "presión eléctrica". En estos casos estamos en presencia de corriente eléctrica en el sentido llano o común.
  • Pero el movimiento de electrones  también puede producirse sin la presencia de una fuente generadora de voltaje. El movimiento de electrones espontáneos en la materia, es conocido por el común de la gente como "estática" o electricidad electroestática".
Para que la molécula de un material sea conductora, es importante que sucedan una o dos cosas:
  • Que exista un desequilibrio subatómico entre las cargas positivas y negativas, con predominio de una de las dos en la molécula
  • Que los electrones tengan un nivel energético elevado, y por los tanto sus órbitas se alejen relativamente a una buena distancia del núcleo atómico. Esto favorece la disponibilidad de electrones que puedan cederse momentáneamente a otras moléculas o átomos.
Recurde el alumno que el átomo mantiene su integridad en todo momento, aún cuando cede en una mínima fracción de tiempo sus electrones en el movimiento vibratorio de la electricidad. La estrcutura física de la materia mantiene la integridad de los átomos intacta.

Diferencias entre electricidad y electrónica

La diferencia entre ambos campos es sutil, o por decirlo de otro modo, de grado:
  • La electricidad hace uso y estudia al fenómeno eléctrico enfocando la atención al comportamiento de los electrones de manera masiva, casi en su estado primitivo y como fuente de potencial eléctrico o generación de "combustible eléctrico" para las redes domiciliarias y para los diversos aparatos eléctricos y electrónicos.
    Si estuviéramos en un sistema de riego, diríramos que la electricidad intenta controlar el caudal de agua que llega a un sistema de riego.
  • La electrónica intenta controlar el fenómeno eléctrico mediante una serie de componentes que se insertan en un circuito y mediante leyes facilitan el "control fino" de la corriente eléctrica o fluido eléctrico.
    Volviendo al sistema de riego, diríramos que la electrónica estudia la forma en que deben distribuirse las válvulas, las canillas, las llaves de paso y los depósitos de agua dentro del sistema de riego para regular el flujo fino del agua, con el fin de que la presión de agua no destruya a los cultivos.