ELECTRICIDAD BÁSICA
La electricidad (del griego ήλεκτρον: elektron, cuyo significado es ámbar) es un fenómeno físico cuyo origen son las cargas eléctricas en movimiento y cuya energía se manifiesta en fenómenos mecánicos, térmicos, luminosos y químicos, entre otros.
Si se frota un trozo de ámbar, o más fácil, un lapicero con un trapo, se podrá levantar con él pequeños trocitos de papel, que se le quedaran pegados debido a una atracción electromagnética.
También se denomina electricidad a la rama de la física que estudia las leyes que rigen el fenómeno y a la rama de la tecnología que la usa en aplicaciones prácticas.
En el caso del lapicero y los trozos de papel, estos se energizan así: el lapicero por frotamiento y el papel por inducción. Al frotar el lapicero, éste ha adquirido una carga eléctrica negativa, mientras que el papel ha quedado cargado positivamente al acercarle el lapicero.
La carga eléctrica es una propiedad que tienen todos los cuerpos, como la masa y la temperatura. Todos los cuerpos están formados por muchas partes, pero la parte más pequeña de ellos se llama átomo. El átomo está compuesto por dos tipos de carga:
Carga eléctrica positiva (+), llamada protones.
Carga eléctrica negativa (-), llamada electrones
En su estado natural, los cuerpos se hallan en estado neutro, es decir, tienen la misma cantidad de cargas positivas que negativas.
Cuando un cuerpo tiene más cargas positivas que negativas, se encuentra cargado positivamente, como le sucede a los trocitos de papel.
Cuando un cuerpo tiene más cargas negativas que positivas, se encuentra cargado negativamente, como le sucede al lapicero tras frotarlo contra el trapo, o a un globo inflado que restregamos contra un paño o bayetilla.
ELECTRICIDAD ESTÁTICA
Es una corriente eléctrica que permanece quieta y se produce al frotar o rozar ciertos objetos que se cargan de energía. Por ejemplo cuando se frota un peine de plástico con lana, o una vara de vidrio con seda, ambos se cargan con electricidad estática. Para "ver" la electricidad estática, se frota un peine de plástico con una lana y luego se pasa cerca del cabello, este es atraído por la carga eléctrica que tiene el peine y se levanta. En este caso, el cabello funciona como un electroscopio.
El electroscopio, es un instrumento que permite advertir la presencia de la electricidad en un cuerpo. Está formado por dos láminas de estaño suspendidas de una barra metálica que termina en una bola, este conjunto está encerrado en un recipiente de vidrio. Al acercar al objeto cargado de electricidad la barra, las laminitas se separan porque agarran la carga eléctrica que tiene el objeto.
Electricidad estática en la naturaleza
En la naturaleza, los materiales pueden tener más o menos carga eléctrica, cuando éstas pasan de un cuerpo a otro, se pueden observar fenómenos eléctricos naturales. Este es el caso de los rayos en una tormenta. Los rayos se originan al chocar nubes, cargadas de electricidad estática. Cuando contienen poca electricidad se originan los relámpagos, que es un resplandor instantáneo.
Si la carga es muy fuerte se producen los rayos, que son fuertes descargas eléctricas y luego suena el trueno.
En una tormenta se suele ver la luz primero y luego se escucha el trueno, esto se debe a que la luz es más veloz que el sonido.
Como los rayos son cargas eléctricas, son peligrosos. Un rayo puede partir un árbol por la mitad, tumbar una casa, siempre suelen ser atraído por objetos altos y puntiagudos, debido a esto se inventó el llamado pararrayos. Este es un dispositivo formado por barras metálicas terminadas en punta, unidas entre sí, y conectadas a la tierra, para llevar la corriente hasta el suelo. Se coloca sobre el techo de edificios o casas, para protegerlos.
ELECTRICIDAD DINÁMICA
Son las cargas eléctricas transmitidas por conductores en forma de corriente eléctrica. La electricidad dinámica puede ser producida por una energía química y se logra almacenar. Las pilas un buen ejemplo de este almacenamiento de energía eléctrica. Eso es lo que se hace con las pilas y la batería. Las pilas que se usan en los radios y linternas, por ejemplo, y también las baterías de vehículos, son almacenamientos de electricidad dinámica.
Pilas y baterías
Las pilas y baterías están compuestas por materiales diferentes: cobre y zinc, carbón y zinc, carbón y cadmio, ion libre de Litio. Estos metales se encuentran dentro de una solución de agua con un ácido o con sal, llamada electrolito, que puede ser líquido o sólido. Al unir los dos extremos, uno positivo y el otro negativo, llamados polos en la pila o bornes en las baterías, con un cable conductor, se genera una corriente eléctrica por el proceso electroquímico. La energía eléctrica que se genera dentro de la pila enciende o pone a funcionar un aparato eléctrico conectado a ella.
La electricidad puede ser medida en amperios, ohmnios, kilovoltios o voltios. La potencia de las pilas se mide en voltios. En el comercio hay pilas de diferentes tamaños, pero casi todas tienen 1.5 voltios, las cuadradas tienen mayor potencia.
Las pilas son muy útiles porque se usan en aparatos eléctricos portátiles y son livianas, algunas especiales son recargables. Las baterías poseen mayor voltaje ya que deben alimentar equipos de mayor exigencia, tienen 6 ó 12 voltios. Las baterías usadas en los vehículos son recargables.
Las pilas y baterías generan contaminantes, porque el electrolito utilizado es muy corrosivo y despide gases venenosos que contaminan el ambiente.
Para evitar la contaminación, los científicos han creado las pilas recargables, pero no son muy utilizadas porque son más costosas. No obstante es importante crear conciencia ambiental y utilizar materiales y artefactos que no provoquen daños ambientales porque a medida que se contamina más el ambiente, la vida en el planeta se hace más difícil y menos duradera.
En la electricidad debemos tener presentes los siguientes conceptos:
INTENSIDAD: Es la cantidad de carga eléctrica que atraviesa por un conductor en una unidad de tiempo. La medida de la intensidad de la corriente eléctrica es el Amperio (A).
POTENCIA: Es el producto de la energía eléctrica que se manifiesta en luz, movimiento o calor. La unidad de medida de la potencia eléctrica es el Vatio o Watio (W)
RESISTENCIA: Es la propiedad que tienen los materiales para facilitar u oponerse al paso de la corriente eléctrica, la resistencia a la electricidad se mide en Ohmios (O).
TENSIÓN: Es el trabajo que se necesita para desplazar una carga eléctrica entre dos puntos de un campo eléctrico. También se le conoce como la diferencia de potencial. La unidad de medida de la tensión eléctrica es el Voltio (V)
CONDUCTIBILIDAD DE LOS CUERPOS
Un material conductor es el que permite el paso de la corriente eléctrica. Los más conocidos son los cables, aunque no es el cable el conductor, sino el material del cual está hecha la parte interna del cable lo que es el conductor de la energía eléctrica. En la naturaleza hay muchos materiales que son buenos conductores de electricidad y otros, malos conductores. Por ejemplo, el agua es un buen conductor de electricidad, y como los seres humanos y los animales tienen un gran porcentaje de agua en sus cuerpos, estos los hace buenos conductores de electricidad. Por eso en ocasiones se sienten los llamados corrientazos.
Entre los materiales considerados buenos conductores están los metales, el grafito, acero, níquel, hierro, estaño, plomo, aluminio, cobre, oro, plata, el agua y algunos cristales (las computadoras actuales transmiten su energía por diminutos cristales).
Estos materiales aseguran que la electricidad pueda fluir libremente en un circuito. Entre los elementos considerados malos conductores se pueden mencionar el plástico, la madera seca, el vidrio y cuerpos no metálicos. A estos malos conductores también se les llama materiales aislantes.
Materiales aislantes
Los materiales aislantes son aquellos que no se prestan como vehículo para la transmisión de las cargas eléctricas. Estos materiales suelen ser empleados para proteger las instalaciones eléctricas y hacer más seguro su manipulación, sin riesgos. Si las instalaciones eléctricas se hicieran sin materiales aislantes, se producirían cortocircuitos. Estos son originados cuando los cables cargados de electricidad se unen.
Esta situación es muy peligrosa, los chispazos que saltan del contacto pueden generar incendios y dañan los aparatos eléctricos, incluso puede ocasionar la muerte a personas o animales.
Pero también existen otros materiales aislantes, utilizados para evitar la conducción del calor y no la electricidad, entre ellos está la madera y la tela. Estos materiales se encuentran en uso cotidianamente. El mango de un sartén o de una olla, algunos de plástico, otros de madera, aíslan el calor. Cuando son de metal, se usa guantes protectores elaborados con tela acolchada como aislante, para evitar las quemaduras.
ELEMENTOS Y DISPOSITIVOS RELACIONADOS CON LA CONDUCCIÓN DE LA CORRIENTE ELÉCTRICA.
CABLES O CONDUCTORES ELÉCTRICOS: Son alambres de cobre o aluminio de diámetros variados de acuerdo a la tensión que tenga que conducir, casi siempre aislados mediante envolturas de caucho o material sintético pero los cables aéreos de alta tensión están desnudos. Estos conductores llevan alta o baja tensión.
Baja tensión: 746 Voltios hacia abajo, la corriente eléctrica de uso doméstico de 110 y 220 V es de baja tensión.
Alta tensión: Voltajes de distribución que van desde los 746 a los 8000V y los voltajes de transmisión que va desde 8000V en adelante. En nuestro medio el voltaje de transmisión llega a los 13.200 V.
Los conductores de alta tensión tienen mayor elevación y los de baja tensión se encuentran en posición inferior a los de alta tensión colocados en forma vertical.
INTERCEPTORES O FUSIBLES: Son aquellos dispositivos que tienen la finalidad de producir un efecto técnico que hace que un hilo metálico, generalmente de plomo o aluminio, se funda cuando la intensidad de la corriente sobre pasa el índice de resistencia para el que están construidos tales fusibles interrumpiéndose el circuito, con lo que se logra cortar la corriente eléctrica en una determinada área.
INTERRUPTORES DE CORRIENTES: Son dispositivos manuales que sirven para interrumpir o dar paso a la corriente en un solo conductor, con lo cual se abre o se cierra un circuito eléctrico que activa bombillos eléctricos, artefactos etc.
TRANSFORMADORES: Son aquellos dispositivos que permite la transformación de la corriente de alto voltaje en corriente de bajo voltaje para el uso doméstico y en general para aquel uso que no requiere de potente energía.
TOMA CORRIENTES: Dispositivos que permiten ampliar el servicio interno de energía eléctrica para la conexión de maquinas, etc.
FORMAS DE GENERACION DE ELECTRICIDAD
HIDROELECTRICA
TERMOELECTRICA
GASOELECTRICA
NUCLEAR
TERMOSOLAR
PRECAUCIONES DEL BOMBERO CON LA CORRIENTE ELÉCTRICA
Las líneas aéreas del tendido eléctrico se convierten en peligrosas cuando se aflojan o caen al suelo por efectos de vendavales o rayos etc, donde pueden transmitir la corriente a cualquier objeto buen conductor, o a una persona con la que haga contacto. Si dos conductores cargados de electricidad de signo contrario chocan, se produce el corto circuito.
Cuide de no arrimar las escaleras, sobre todo las metálicas cuando están húmedas sobre alambres o cables eléctricos. La corriente puede pasar al bombero produciéndose la electrocución en diferentes grados o puede producir corto circuito, electrificar áreas humedecidas, crear arcos voltaicos, dar como resultado un fuego adicional.
No intente tocar ni remover ningún conductor de energía eléctrica que se encuentre tirado en el suelo sin antes efectuar un reconocimiento para determinar su grado de peligrosidad y tomar las precauciones convenientes, utilizando la protección y las herramientas debidas.
Al salir de los carros o de los transportes, cerca de los lugares donde se haya reportado emergencias por causas eléctricas, el personal debe tomar todas las precauciones: al abrir las puertas, al caminar entre alambres sueltos o caídos.
El vehículo debe acercarse a la zona de la emergencia a una velocidad moderada, alumbrando el campo de vista, si la acción es durante la noche. El conductor debe tomar una posición en zona de seguridad, desde donde pueda controlar el área inmediata de emergencia y prestar auxilio oportuno.
El comandante del grupo debe hacer un rápido reconocimiento de la zona para determinar la gravedad de la emergencia, escoger el método de intervención, los materiales y los hombres. Determinará la vía de acercamiento más segura y la zona de evacuación y atención emergente a posibles accidentados.
Si la acción tuviere lugar durante la noche el personal deberá utilizar linternas para dirigirse con seguridad.
Si por cualquier causa no prevista, el carro llegara a contaminarse de electricidad, el personal evitará tocar las partes metálicas con las manos sin guantes adecuados y en todo caso deberá saltar lo más lejos posible del vehículo. En tanto el conductor tratará de avanzar o retroceder para salir de la zona o desenredar el vehículo.
Si esto no fuere posible, apagará el motor y tratará de abandonar el carro evitando en lo posible tocar las partes metálicas del mismo. En esta tarea tiene primordial importancia la dirección de cada uno de los movimientos por parte del comandante.
La acción primera y primordial, es dar aviso a la empresa eléctrica indicando con claridad la zona donde se ha producido la emergencia y a la policía en caso de acordonar la zona.
COMO CORTAR ALAMBRES
Antes de ser cortado un alambre, debe asegurarse firmemente, con el fin de que los extremos no traten de enrollarse o salten provocando problemas adicionales.
Si un alambre ha caído sobre una persona, debe tratar de cortarse a ambos lados de la víctima. Este corte se lo efectúa con una cizalla de cabos largos y aislados, o con el hacha, siempre que se haya amortizado el golpe con una tabla de madera. Si hay que dar respiración artificial, se deberá esperar unos minutos, para que la victima descargue a tierra la electricidad estática.
La contingencia más seria que enfrenta un bombero y en la cual debe actuar con mayor celeridad y sangre fría, es aquella en la que hay una víctima con un alambre eléctrico cargado, donde es posible que el choque eléctrico resulte fatal.
DOS POSIBILIDADES SE PUEDEN DAR EN ESTE CASO:
1. La persona puede estar sobre el cable y este no está enredado. Tomadas las precauciones y con la diligencia del caso, la solución mejor está en enganchar a la victima por medio de una pértiga aislada o de madera seca y atraerlo hacia el operador, mientras otro u otros bomberos ayudantes sostienen por medio de ganchos aislados también, el alambre para que no sea arrastrado por la victima. El lugar más recomendado para que la victima sea enganchada es el cinturón o la parte del cuello de la camisa o del vestido, desde donde la posibilidad de atraer un cuerpo, es mejor.
Hasta tanto el contacto no haya sido interrumpido, no se debe tocar el alambre, y la persona accidentada debe ser atendida uno o dos minutos luego del salvamento, ya que sus vestidos y su cuerpo aún tiene electricidad estática que se descarga a tierra. Este tiempo de descongestión eléctrica, está en relación inversa al estado de la víctima. Si a primera vista se observa que su estado no es grave, se puede dejar transcurrir uno o dos minutos. Si la victima presenta síntomas de gravedad, el tiempo de descarga de electricidad estática acumulada, tiene que obligatoriamente no pasar de varios segundos.
2. Cuando el alambre se encuentre sobre la víctima. Si el cable no está enredado, se procede a retirarlo utilizando los implementos más adecuados, para alejarlo de la persona a la cual hay que prestar auxilio. Si por el contrario, el cable esta enredado, y no es posible retirarlo del cuerpo del accidentado, se procederá inmediatamente a cortar el cable y retirar el cuerpo para darle atención.
Cuando la electricidad es causa además de fuego en espacios confinados, con generación de humo y gases, se debe emplear de preferencia extintores de bióxido de carbono o polvos químicos secos, tanto para evitar la posible transmisión de la corriente al operador o a otros materiales conductores, como la producción de explosiones de los gases acumulados que no podríamos identificar inmediatamente.
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