CONCEPTOS BÁSICOS DE ELECTRICIDAD
Por: Alfonso Perales
Antes de entrar en el tema baterías, es fundamental tener claros algunos conceptos de electricidad que, aunque básicos, podemos haberlos olvidado después de estudiarlos hace algunos años.
Primeramente hemos de saber qué es la electricidad. Está formada por unas partículas muy pequeñas, que no se pueden ver, denominadas electrones y estos en realidad no se desplazan, sino que se empujan unos a otros, y los que empujan y entran por el extremo del cable hacen que otros salgan por el otro extremo, pero siempre manteniéndose constante los que hay dentro del cable.
Para comprender el funcionamiento de la corriente eléctrica lo más clásico y didáctico es compararla con una corriente de agua y relacionar todo lo que ocurre con el comportamiento de dicho líquido. Los conceptos que más nos van a interesar son los de tensión (voltios), intensidad (amperios) y resistencia (ohmios). Primeramente nos imaginamos un depósito de agua de medio metro de diámetro y 1 metro de altura, y luego otro de igual diámetro pero de 10 metros de altura. Si ambos tuviesen un orificio de igual tamaño en la parte inferior y se abriese de repente ¿de cual depósito saldría el agua con más fuerza?, lógicamente del segundo ya que habrá una mayor presión; pues bien, a esa "presión" es a lo que se llama en electricidad diferencia de potencial o tensión (y no voltaje, que es un anglicismo) y se mide en unidades denominadas voltios (V). La tensión es la fuerza con la que unos electrones empujan a otros. Por otra parte la "cantidad" de agua que sale del depósito sería el equivalente a la intensidad, y se mide en amperios hora (Ah) ya que va referida a la cantidad de electricidad que pasa en un tiempo determinado. La intensidad nos da idea de la velocidad y de la cantidad de electrones que se mueven. Para comprender qué es la resistencia, hemos de imaginarnos orificios de tamaños diferentes y acoplados a tuberías de diferente longitud, cuanto más pequeño sea el orificio, menos cantidad de agua saldrá, y cuanto más largo sea, también saldrá menos cantidad, debido a que el roce con las paredes va a hacer que pierda fuerza. Estos factores que influyen en el paso de la corriente es lo que se denomina resistencia, su equivalente en el caso de la electricidad son las características del cable, cuanto más diámetro tenga y más corto sea, menos resistencia ofrecerá y más fácilmente pasará la electricidad. La unidad de medida de la resistencia es el ohmio.
Con lo dicho anteriormente se puede comprender la ley de Ohmn que viene expresada por la fórmula: I = V/R, es decir la intensidad es directamente proporcional a la tensión e inversamente proporcional a la resistencia. Como decíamos la fórmula es lógica recordando el ejemplo, ya que a mayor tensión (mayor altura del depósito) y menor resistencia (orificio más ancho), mayor intensidad (más agua saldrá).
Hemos de saber también que cuando una corriente eléctrica circula por un conductor, los electrones se aceleran y chocan con los átomos del conductor (metal), siendo frenados por los mismos (resistencia), pero el conductor a su vez se calienta porque aumenta su agitación térmica, de esta forma parte de la energía eléctrica se convierte en calor. Es decir,
todo conductor atravesado por una corriente eléctrica desprende calor y a esto se denomina efecto Joule. El calor desprendido es directamente proporcional a la intensidad de la corriente y a la resistencia. Esto último es importante en el caso de las baterías, como veremos más adelante.
Como las baterías las usaremos principalmente para hacer funcionar un motor, otro concepto que nos interesa es el de la potencia, y esta se mide en watios (W). Por ejemplo la potencia de las bombillas se miden en watios, cuanto más watios tengan, mayor luminosidad dará la bombilla, pero también más electricidad consumirá. Los watios consumidos se calculan multiplicando los voltios por los amperios. Volviendo al ejemplo del agua, si hubiese una noria bajo el depósito, cuanto mayor sea la altura del agua y mayor la cantidad de agua que salga, la noria girará a mayor velocidad. En nuestro caso, a más tensión e intensidad, mayor será la velocidad de giro del motor, pero más electricidad gastará.
Finalmente recordar que, como dijimos, parte de la energía se transforma en calor,(esto se comprueba tocando el motor y las baterías después de una carrera), ya que no todo se emplea para el movimiento del motor, y hay que hablar de la eficiencia: relación entre lo gastado en movimiento y el total, si por ejemplo es del 60 %, el 40 % se desperdicia en forma de calor.
Recordar estos conceptos nos ayudará a comprender fácilmente no sólo cómo funcionan las baterías, sino también otras partes de los automodelos eléctricos, como por ejemplo los variadores y motores.
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