Energía: El concepto de energía está relacionado con la
capacidad de generar movimiento o lograr la transformación de algo. En el
ámbito económico y tecnológico, la energía hace referencia a un recurso natural
y los elementos asociados que permiten hacer un uso industrial del mismo.
Carga eléctrica: En física, la carga eléctrica es una propiedad
intrínseca de algunas partículas subatómicas que se manifiesta mediante
atracciones y repulsiones que determinan las interacciones electromagnéticas
entre ellas. La materia cargada eléctricamente es influida por los campos
electromagnéticos, siendo a su vez, generadora de ellos. La interacción entre
carga y campo eléctrico origina una de las cuatro interacciones fundamentales:
la interacción electromagnética. Desde el punto de vista del modelo estándar la
carga eléctrica es una medida de la capacidad de la partícula para intercambiar
fotones.
Culombio: La ley de Coulomb puede expresarse como: La magnitud
de cada una de las fuerzas eléctricas con que interactúan dos cargas puntuales
en reposo es directamente proporcional al producto de la magnitud de ambas
cargas e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia que las separa y
tiene la dirección de la línea que las une. La fuerza es de repulsión si las
cargas son de igual signo, y de atracción si son de signo contrario. La
constante de proporcionalidad depende de la constante dieléctrica del medio en
el que se encuentran las cargas.
Tales de Mileto: Es considerado por la tradición
historiográfica occidental (desde Aristóteles2 en el siglo IV a. C. hasta
historiadores como W. K. C. Guthrie3 o pensadores como B. Russell4 en el XX)
como el iniciador de la indagación filosófico-científica acerca del cosmos
(como un todo y también en aspectos particulares del mismo), distinguiéndose
por ofrecer las primeras explicaciones registradas respecto de eventos
naturales que no apelan a entidades divinas sino que se sustentan en
observaciones e inferencias pasibles de ser constatadas y discutidas. Es
señalado, entonces, como el primer gran impulsor en Grecia de la investigación
cienctífica (en disciplinas como las matemáticas y la astronomía) y como el
primer filósofo de la historia de la filosofía occidental, estando a él
relacionados Anaximandro -quien habría sido su discípulo- y Anaxímenes -quien
habría sido discípulo de este último-, denominándose tradicionalmente al
conjunto de los tres como la "escuela jónica" o "de
Mileto".
Nacido en la próspera ciudad de Mileto, en la Grecia jónica
del Asia Menor, durante la década del 620 a. C, fue uno de los Siete Sabios de
Grecia, reconocidos por su sabiduría práctica y por sus intervenciones
políticas. Pero Tales también se destacó, a diferencia de ellos, por sus
habilidades y conocimientos teóricos. Se interesó -y realizó importantes
aportes- en cuestiones matemáticas, astronómicas, geográficas, físicas,
metafísicas y de ingeniería, además de haber aconsejado exitosamente en varias
ocasiones respecto de decisiones políticas no poco relevantes.
Generación: Se conoce como generación en genealogía al total de
seres, que forman parte de la línea de sucesión anterior o posterior de un ser
de referencia y se encuentran a la misma diferencia. Si se toma como partida un
ser que se ha sometido a un test, o una generación del mismo, se denomina
primera, segunda, etc. generación a las generaciones sucesoras. En las listas
genealógicas es frecuente designar las generaciones con un número romano. Al
margen de la genealogía se utiliza el término generación para denominar a las
personas de una edad determinada o de un intervalo determinado de tiempo de la
historia. También se utiliza el término para denominar a los productos técnicos
de una serie de producción (o según el año de producción), copias a un lapso de
tiempo idéntico al original y organismo con un determinado modo de
reproducción.
Generador eléctrico: Un generador eléctrico es todo dispositivo
capaz de mantener una diferencia de potencial eléctrica entre dos de sus puntos
(llamados polos, terminales o bornes) transformando la energía mecánica en
eléctrica. Esta transformación se consigue por la acción de un campo magnético
sobre los conductores eléctricos dispuestos sobre una armadura (denominada
también estator). Si se produce mecánicamente un movimiento relativo entre los
conductores y el campo, se generará una fuerza electromotriz (F.E.M.). Este
sistema está basado en la ley de Faraday.
Aunque la corriente generada es corriente alterna, puede ser
rectificada para obtener una corriente continua. En el diagrama adjunto se
observa la corriente inducida en un generador simple de una sola fase. La
mayoría de los generadores de corriente alterna son de tres fases.
Diferencia de potencial: La tensión eléctrica o diferencia de
potencial. Es una magnitud física que cuantifica la diferencia de potencial
eléctrico entre dos puntos. También se puede definir como el trabajo por unidad
de carga ejercido por el campo eléctrico sobre una partícula cargada para
moverla entre dos posiciones determinadas. Se puede medir con un voltímetro.
La tensión es independiente del camino recorrido por la
carga y depende exclusivamente del potencial eléctrico de los puntos A y B en
el campo eléctrico, que es un campo conservativo.
Carga estática: se refiere a la acumulación de un exceso de
carga eléctrica en una zona con poca conductividad eléctrica, un aislante, de
manera que la acumulación de carga persiste. Los efectos de la electricidad
estática son familiares para la mayoría de las personas porque pueden ver,
notar e incluso llegar a sentir las chispas de las descargas que se producen
cuando el exceso de carga del objeto cargado se pone cerca de un buen conductor
eléctrico (como un conductor conectado a una toma de tierra) u otro objeto con
un exceso de carga pero con la polaridad opuesta.
Física nuclear: La física nuclear es una rama de la física que
estudia las propiedades y el comportamiento de los núcleos atómicos. La física
nuclear es conocida mayoritariamente por la sociedad, por el aprovechamiento de
la energía nuclear en centrales nucleares y en el desarrollo de armas nucleares,
tanto de fisión como de fusión nuclear. En un contexto más amplio, se define la
física nuclear y de partículas como la rama de la física que estudia la
estructura fundamental de la materia y las interacciones entre las partículas
subatómicas.
Átomo: El átomo es la unidad de materia más pequeña de un
elemento químico que mantiene su identidad o sus propiedades, y que no es
posible dividir mediante procesos químicos. Está compuesto por un núcleo
atómico, en el que se concentra casi toda su masa, rodeado de una nube de
electrones. El núcleo está formado por protones, con carga positiva, y
neutrones, eléctricamente neutros. Los electrones, cargados negativamente,
permanecen ligados a este mediante la fuerza electromagnética.
Los átomos se clasifican de acuerdo al número de protones y
neutrones que contenga su núcleo. El número de protones o número atómico
determina su elemento químico, y el número de neutrones determina su isótopo.
Un átomo con el mismo número de protones que de electrones es eléctricamente neutro.
Si por el contrario posee un exceso de protones o de electrones, su carga neta
es positiva o negativa, y se denomina ion.
Electrones: Es una partícula subatómica con una carga eléctrica
elemental negativa.12 Un electrón no tiene componentes o subestructura
conocidos, en otras palabras, generalmente se define como una partícula
elemental.2 Tiene una masa que es aproximadamente 1836 veces menor con respecto
a la del protón.13 El momento angular (espín) intrínseco del electrón es un
valor semientero en unidades de ħ, lo que significa que es un fermión. Su
antipartícula es denominada positrón: es idéntica excepto por el hecho de que
tiene cargas —entre ellas, la eléctrica— de signo opuesto. Cuando un electrón
colisiona con un positrón, las dos partículas pueden resultar totalmente
aniquiladas y producir fotones de rayos gamma.
Núcleo: Es la parte central de un átomo, tiene carga positiva,
y concentra más del 99,9% de la masa total del átomo. Está formado por protones
y neutrones (denominados nucleones) que se mantienen unidos por medio de la
interacción nuclear fuerte, la cual permite que el núcleo sea estable, a pesar
de que los protones se repelen entre sí (como los polos iguales de dos imanes).
La cantidad de protones en el núcleo (número atómico), determina el elemento
químico al que pertenece. Los núcleos atómicos no necesariamente tienen el
mismo número de neutrones, ya que átomos de un mismo elemento pueden tener
masas diferentes, es decir son isótopos del elemento. La existencia del núcleo
atómico fue deducida del experimento de Rutherford, donde se bombardeó una
lámina fina de oro con partículas alfa, que son núcleos atómicos de helio
emitidos por rocas radiactivas. La mayoría de esas partículas traspasaban la
lámina, pero algunas rebotaban, lo cual demostró la existencia de un minúsculo
núcleo atómico.
Conductor eléctrico: Son materiales cuya resistencia al paso de
la electricidad es muy baja. Los mejores conductores eléctricos son metales,
como el cobre, el oro, el hierro y el aluminio, y sus aleaciones, aunque
existen otros materiales no metálicos que también poseen la propiedad de
conducir la electricidad, como el grafito o las disoluciones y soluciones
salinas (por ejemplo, el agua de mar) o cualquier material en estado de plasma.
Para el transporte de energía eléctrica, así como para cualquier instalación de
uso doméstico o industrial, el mejor conductor es la plata, pero debido a su
elevado precio, los materiales empleados habitualmente son el cobre (en forma
de cables de uno o varios hilos), o el aluminio; metal que si bien tiene una
conductividad eléctrica del orden del 60% de la del cobre, es sin embargo un
material tres veces más ligero, por lo que su empleo está más indicado en
líneas aéreas de transmisión de energía eléctrica en las redes de alta
tensión.1 A diferencia de lo que mucha gente cree, el oro es levemente peor
conductor que el cobre, sin embargo, se utiliza en bornes de baterías y
conectores eléctricos debido a su durabilidad y “resistencia” a la corrosión.
Motores eléctricos: Un motor eléctrico es una máquina eléctrica
que transforma energía eléctrica en energía mecánica por medio de campos
electromagnéticos variables. Algunos de los motores eléctricos son reversibles,
pueden transformar energía mecánica en energía eléctrica funcionando como
generadores. Los motores eléctricos de tracción usados en locomotoras o en
automóviles híbridos realizan a menudo ambas tareas, si se los equipa con
frenos regenerativos. Son muy utilizados en instalaciones industriales,
comerciales y particulares. Pueden funcionar conectados a una red de suministro
eléctrico o a baterías. Así, en automóviles se están empezando a utilizar en
vehículos híbridos para aprovechar las ventajas de ambos.
Triboeléctrica: El efecto triboeléctrico es un tipo de electrificación
causado por el contacto con otro material (por ejemplo el frotamiento directo).
La polaridad y la fuerza de las cargas producidas se diferencian según los
materiales, la aspereza superficial, la temperatura, la tensión, y otras
características. Se denomina triboelectricidad al fenómeno de electrificación
por frotamiento. La electrostática, puede producirse por frotamiento o por
influencia.
Polea: Una polea, es una máquina simple, un dispositivo
mecánico de tracción, que sirve para transmitir una fuerza. Se trata de una
rueda, roldana o disco, generalmente maciza y acanalada en su borde, que con el
concurso de una cuerda o cable que se hace pasar por el canal
("garganta"), se usa como elemento de transmisión para cambiar la
dirección del movimiento en máquinas y mecanismos. Además, formando conjuntos
—aparejos o polipastos— sirve para reducir la magnitud de la fuerza necesaria
para mover un peso. Según definición de Hatón de la Goupillière, «la polea es
el punto de apoyo de una cuerda que moviéndose se arrolla sobre ella sin dar
una vuelta completa» actuando en uno de sus extremos la resistencia y en otro
la potencia.
Transmisión de movimiento por poleas: La transmisión de correas
consiste en una correa flexible sin fin, que conecta dos ruedas o poleas. La
transmisión de potencia depende de la fricción entre la superficie de las
correas y la polea. El material más usado para correas es el cuero, bien una sola
capa o más dé dos pegadas entre sí. En la mayoría de los casos la longitud se
corta a la medida requerida. Y los extremos se unen con un enrejado hecho con
tiras de cuero, o simplemente pegamento.
Ionización: La ionización es el fenómeno químico o físico
mediante el cual se producen iones, estos son átomos o moléculas cargadas
eléctricamente debido al exceso o falta de electrones respecto a un átomo o
molécula neutro. A la especie química con más electrones que el átomo o
molécula neutros se le llama anión, y posee una carga neta negativa, y a la que
tiene menos electrones catión, teniendo una carga neta positiva. Hay varias
maneras por las que se pueden formar iones de átomos o moléculas.
Capacitancia: Es la propiedad que tienen los cuerpos para
mantener una carga eléctrica. La capacitancia también es una medida de la
cantidad de energía eléctrica almacenada para un potencial eléctrico dado. El
dispositivo más común que almacena energía de esta forma es el condensador.
Campo eléctrico: El campo eléctrico es un campo físico que es
representado mediante un modelo que describe la interacción entre cuerpos y
sistemas con propiedades de naturaleza eléctrica.1 Matemáticamente se describe
como un campo vectorial en el cual una carga eléctrica puntual de valor sufre los efectos de una fuerza eléctrica.
Campo magnético: El magnetismo es uno de los aspectos del
electromagnetismo, que es una de las fuerzas fundamentales de la naturaleza.
Las fuerzas magnéticas son producidas por el movimiento de partículas cargadas,
como por ejemplo electrones, lo que indica la estrecha relación entre la
electricidad y el magnetismo. El marco que enlaza ambas fuerzas, es el tema de
este curso, se denomina teoría electromagnética. La manifestación más conocida
del magnetismo es la fuerza de atracción o repulsión que actúa entre los
materiales magnéticos como el hierro. Sin embargo, en toda la materia se pueden
observar efectos más sutiles del magnetismo. Recientemente, estos efectos han
proporcionado claves importantes para comprender la estructura atómica de la
materia.
Electroscopio: El electroscopio es un instrumento que se
utiliza para establecer si un cuerpo está electrizado y el signo de su carga.
El electroscopio sencillo consiste en una varilla metálica vertical que tiene
una esfera en la parte superior y en el extremo opuesto dos láminas de oro o de
aluminio muy delgadas. La varilla está sostenida en la parte superior de una
caja de vidrio transparente con un armazón de cobre en contacto con tierra. Al
acercar un objeto electrizado a la esfera, la varilla se electriza y las
laminillas cargadas con igual signo de electricidad se repelen, separándose,
siendo su divergencia una medida de la cantidad de carga que han recibido. La
fuerza de repulsión electrostática se equilibra con el peso de las hojas. Si se
aleja el objeto de la esfera, las láminas, al perder la polarización, vuelven a
su posición normal.
Jaula de Faraday: El efecto jaula de Faraday provoca que el
campo electromagnético en el interior de un conductor en equilibrio sea nulo,
anulando el efecto de los campos externos. Esto se debe a que, cuando el
conductor está sujeto a un campo electromagnético externo, se polariza, de
manera que queda cargado positivamente en la dirección en que va el campo
electromagnético, y cargado negativamente en el sentido contrario. Puesto que
el conductor se ha polarizado, este genera un campo eléctrico igual en magnitud
pero opuesto en sentido al campo electromagnético, luego la suma de ambos
campos dentro del conductor será igual a 0. Se pone de manifiesto en numerosas
situaciones cotidianas, por ejemplo, el mal funcionamiento de los teléfonos
móviles en el interior de ascensores o edificios con estructura de rejilla de
acero. Una manera de comprobarlo es con una radio sintonizada en una emisora de
Onda Media. Al rodearla con un periódico, el sonido se escucha correctamente.
Sin embargo, si se sustituye el periódico con un papel de aluminio la radio
deja de emitir sonidos: el aluminio es un conductor eléctrico y provoca el
efecto jaula de Faraday. Este fenómeno, descubierto por Michael Faraday, tiene
una aplicación importante en aviones o en la protección de equipos electrónicos
delicados, tales como repetidores de radio, discos duros y televisión situados
en cumbres de montañas y expuestos a las perturbaciones electromagnéticas
causadas por las tormentas.
