¿Qué es un Circuito Eléctrico?

Un circuito eléctrico es un sistema formado por el movimiento de cargas eléctricas, que puede darse en sustancias conductoras, como los metales. Estas sustancias poseen electrones libres que se mueven y forman la corriente eléctrica. La corriente desciende por una pendiente imaginaria producida por la pila, originando el desnivel del circuito y obligando a las cargas a fluir. Para que esto ocurra, el circuito debe tener forma de lazo cerrado, permitiendo que las cargas fluyan continuamente. Además, se necesita una pila o batería para suministrar energía a las cargas.

Materiales Conductores y Aislantes

• Materiales conductores: Los electrones pueden moverse libremente. Ejemplos: metales, agua.
• Materiales aislantes: Los electrones no pueden moverse libremente. Ejemplos: madera, plástico.

Electricidad Estática

Cuando nos peinamos en un día de poca humedad y con viento, notaremos que los pelos se erizan hacia el peine. Este es un fenómeno eléctrico conocido como electricidad estática. Al pasar el peine, este gana electrones cedidos por el pelo, quedando cargado negativamente. Las cargas positivas del papel se mueven ligeramente hacia el peine y las negativas se repelen, en un fenómeno llamado polarización. Las cargas positivas del papel y las negativas del peine se atraen, haciendo que el papel se adhiera al peine.

¿Qué es el Voltaje?

Para que la corriente fluya desde un punto a otro a través de un conductor, debe haber un desequilibrio de carga en esos puntos. Si en una región de un conductor se establece una diferencia de potencial o voltaje entre ambas regiones, las cargas se moverán. Una situación semejante sucede si una gota de agua se encuentra en una superficie inclinada.

Si se desea que las cargas fluyan continuamente formando una corriente eléctrica, se debe establecer una diferencia de potencial o voltaje permanente. Para lograrlo, se usan baterías o pilas. Una pila tiene dos extremos llamados bornes, con distinta cantidad de carga.

En un circuito, la pila mantiene las cargas en movimiento, es decir, suministra la energía necesaria para que circulen. Es importante que en un circuito cerrado la corriente eléctrica circule tanto por la pila como por el conductor.

¿Qué es la Resistencia?

La corriente eléctrica consiste en numerosas cargas eléctricas, generalmente electrones, que no se mueven libremente en un conductor, sino que chocan continuamente contra los átomos que, distribuidos como una red, forman el conductor. Estas colisiones no son choques directos, sino desviaciones de la trayectoria de los electrones debido a las fuerzas eléctricas que experimentan al pasar cerca de los átomos.

Estos choques sucesivos retrasan a los electrones y les quitan energía, por lo que es necesario suministrarles más energía para que sigan avanzando. Estas vibraciones se perciben exteriormente como el calentamiento de la sustancia. Por esta razón, debido a la resistencia del material, parte de la energía eléctrica se transforma en calor.

Cargas Eléctricas

Las cargas eléctricas ejercen entre sí fuerzas de atracción o repulsión según el tipo de carga que poseen. La materia está constituida por pequeñas partículas que se agrupan formando átomos. Los protones y los neutrones forman el núcleo de los átomos, y a su alrededor giran los electrones. Estas tres clases de partículas se distinguen por su carga eléctrica.

¿Qué es una Batería?

Existen muchas clases de baterías o pilas, pero todas ellas funcionan, aproximadamente, de la misma forma. En el interior de una pila, al entrar en contacto distintas sustancias, se producen reacciones químicas que liberan electrones. Así se origina el desequilibrio de cargas entre los bornes de la pila. Una pila básica consiste en un recipiente con ácido diluido en el que se sumergen dos barras de distintos metales, llamados electrodos.

El Futuro de las Baterías

En la vida moderna, cada vez necesitamos más y mejores fuentes de energía, que sean más económicas y duraderas. Para ello, se están desarrollando nuevos materiales y tecnologías.

• Baterías recargables: Construidas principalmente con magnesio, son livianas, no tóxicas y baratas. Reemplazan a las baterías de plomo y ácido de níquel. Estas baterías pueden limpiar derrames de petróleo generando electricidad al mismo tiempo.
• Microbaterías: Investigadores en EE.UU. han planteado una técnica para construir baterías de una milésima de milímetro de longitud.

Conexiones de Pilas

Las pilas pueden conectarse en serie o en paralelo. Cuando se conectan dos pilas en serie, se obtiene un voltaje igual a la suma de los voltajes de cada una. Si se conectan dos pilas en paralelo, el voltaje será el mismo que el de una sola, ya que al estar dividido el circuito entre las dos filas, circula una corriente menor por cada una de ellas.