La electricidad es el conjunto de fenómenos físicos asociados a la presencia y movimiento de cargas eléctricas, y será la base de todo lo que veamos en este curso.
Antes de ponernos con fórmulas, circuitos, motores y demás cacharrería, merece la pena empezar por el principio. Porque todos usamos la electricidad todos los días, pero no siempre tenemos claro qué demonios es realmente.
La electricidad está en la luz de casa, en el cargador del móvil, en el ordenador, en una batería, en un motor, en una resistencia que se calienta y en una línea de alta tensión. Es tan habitual que casi ni la vemos.
Y precisamente por eso, a veces se nos olvida que detrás hay una idea muy simple y muy profunda a la vez: la materia tiene carga eléctrica, y esa carga puede ejercer fuerzas, moverse, almacenar energía y transferirla de un sitio a otro.
No os preocupéis si esto ahora suena un poco abstracto. En esta primera parte vamos a ir poco a poco, construyendo la base desde cero.
¿Qué es la electricidad?
La buena noticia es que, salvo que hayáis vivido en una cueva los últimos dos siglos, ya tenéis bastante intuición sobre la electricidad. Sabéis que puede encender una bombilla, mover un motor, calentar una resistencia o freír un componente si lo conectáis donde no toca (que también es una forma muy tradicional de aprender).
La mala noticia es que, si quisiéramos describir su naturaleza última con todo el rigor posible, tendríamos que hablar de física cuántica, campos, partículas, interacción electromagnética y unas cuantas cosas más que se nos irían bastante del objetivo de este curso.
Así que vamos a hacer un trato razonable. En este curso nos centraremos en la electricidad clásica, que es el modelo que nos permite entender y calcular la inmensa mayoría de circuitos, instalaciones, máquinas y sistemas eléctricos reales.
La electricidad nos permite transportar, transformar y aprovechar energía mediante el comportamiento de las cargas eléctricas.
Esto no significa que vayamos a aprender recetas sin entender nada. Al contrario. Siempre que haga falta, bajaremos un nivel y veremos qué está pasando físicamente para que las fórmulas tengan sentido.
Electricidad no es lo mismo que electrónica
Antes de seguir, conviene aclarar una confusión bastante habitual. Electricidad y electrónica están muy relacionadas, pero no son exactamente lo mismo.
Las dos trabajan con cargas eléctricas, tensiones, corrientes y energía. La diferencia principal está en para qué usamos esos fenómenos.
La electricidad se centra principalmente en la energía. Nos interesa generarla, transportarla, transformarla y convertirla en trabajo útil, como movimiento, calor o luz.
Aquí nos preocupan cosas como la potencia, las pérdidas, las secciones de cable, los transformadores, los motores o la seguridad eléctrica.
La electrónica se centra principalmente en la información. Usamos señales eléctricas para medir, controlar, comunicar, procesar datos o tomar decisiones.
Aquí importan mucho la precisión, la velocidad, el ruido, los semiconductores y el comportamiento de los componentes activos.
Por supuesto, la frontera no siempre es perfecta. Un variador de frecuencia, una fuente conmutada o un cargador de baterías tienen bastante de ambas cosas. La realidad no suele respetar nuestras carpetas mentales, porque sería demasiado fácil.
En este curso vamos a empezar por la electricidad clásica, porque es el suelo sobre el que se apoya todo lo demás. Si entendéis bien carga, tensión, corriente, energía y potencia, después la electrónica se vuelve mucho menos misteriosa.
Si ya conoces los fundamentos de electricidad, y lo que quieres es aprender sobre electrónica, echále un ojo en:
Qué vamos a aprender en este curso
La electricidad es uno de esos temas en los que merece la pena construir el conocimiento capa a capa. Si la base queda floja, luego aparecen fórmulas que parecen sacadas de una chistera.
En este curso iremos avanzando desde los conceptos más fundamentales hasta sistemas eléctricos más completos:
- Naturaleza y magnitudes físicas: Veremos qué es la carga eléctrica, el campo eléctrico, el potencial, la tensión, la corriente y la energía.
- Circuitos en corriente continua: Trabajaremos con la Ley de Ohm, las leyes de Kirchhoff, resistencias, divisores, equivalentes de Thévenin y Norton.
- Electromagnetismo e inducción: Veremos la relación entre electricidad y magnetismo, que no es precisamente poca cosa.
- Corriente alterna: Hablaremos de ondas senoidales, frecuencia, desfase, impedancia, potencia activa, reactiva y aparente.
- Máquinas y sistemas de potencia: Terminaremos con transformadores, motores, sistemas trifásicos y conceptos básicos de seguridad eléctrica.
La idea no es memorizar fórmulas como un loro. La idea es entender de dónde salen, cuándo se pueden usar y qué significan físicamente.
El origen de todo
Si tenemos que elegir un punto de partida para entender la electricidad, ese punto es la carga eléctrica. Es una propiedad fundamental de la materia, igual que la masa, aunque bastante menos intuitiva al principio.
A partir de esa propiedad aparecen fuerzas, campos, potenciales, corrientes, baterías, generadores, motores, líneas eléctricas y prácticamente todo lo que veremos durante el curso.
En la siguiente entrada empezaremos precisamente por ahí: la carga eléctrica y el electrón. Veremos qué significa que una partícula tenga carga, por qué los electrones son tan importantes y cómo algo tan pequeño acaba moviendo cosas tan grandes.
¡Vamos a ello!
