1.4.- Efectos y aplicaciones de la electricidad.

Una de las grandes ventajas que presenta esta forma de energía es que se puede transformar fácilmente en otras formas de energía, así la corriente eléctrica, puede provocar principalmente cuatro efectos:

Efectos de la corriente eléctrica
Efecto calorífico	Efecto luminoso.	Efecto magnético.	Efecto químico.

Este efecto se produce simplemente al pasar la corriente eléctrica por un conductor que presente una cierta resistencia al paso de la corriente. Mediante este sistema tan simple y económico po-demos producir suficiente calor (efecto Joule) como el que genera un horno o un calefactor eléctrico, entre otras muchas aplicaciones.	Enlazando con el efecto anterior, si calentamos mucho un trozo de metal, sabemos que cuando se pone incandescente comienza a emitir luz (principio de funcionamiento de la lámpara de in-candescencia). De una manera un poco más compleja, podemos producir el efecto de luminis-cencia utilizado en las lámparas fluorescentes. Y nombrar también la emisión de luz producida por los led (construidos con semiconductores).	La circulación de una corriente eléctrica a través de un conductor crea un campo magnético a su alrededor, efecto que entre otras aplicaciones encuentra protagonismo en los motores eléctricos tan utilizados en nuestro entorno.	El último de los efectos que se menciona (no quiere decir que no existan más) es el efecto quími-co o efecto que produce el paso de la corriente eléctrica por un electrolito y en el que está basado el funcionamiento de las baterías. Otra aplicación relacionada es la electrolisis del agua.

Estrechamente relacionado con los efectos de la electricidad, están sus aplicaciones. Desde su introducción, la electricidad se ha empleado en muchos campos. A continuación se detallan algunos de sus usos más relevantes.

Aplicaciones de la electricidad
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Generador electrostático	Un generador electrostático, o máquina electrostática, es un dispositivo mecánico que produce electricidad estática, o electricidad a alta tensión y corriente continua baja. Imagen: Electrostatic generator, invented by Wilhelm Holtz, on display in the Schulhistorische Sammlung (School Historical Museum), Bremerhaven, Germany. De Hannes Grobe en Wikimedia Commons. Licencia CC-BY-SA.
Motor eléctrico	El motor eléctrico es un dispositivo que transforma la energía eléctrica en energía mecánica por medio de la acción de los campos magnéticos generados en sus bobinas. Son máquinas eléctri-cas rotatorias compuestas por un estátor y un rotor. Son utilizados en infinidad de sectores tales como instalaciones industriales, comerciales y particulares. Su uso está generalizado en ventila-dores, vibradores para teléfonos móviles, bombas, medios de transporte eléctricos, electrodomés-ticos, esmeriles angulares y otras herramientas eléctricas, unidades de disco, etc. Imagen: Cutaway view through stator of induction motor. De S.J. de Waard. En Wikimedia Commons. Licencia CC-BY-SA.
Transformador	El transformador es un dispositivo que convierte la energía eléctrica alterna de un cierto nivel de tensión, en energía alterna de otro nivel de tensión, basándose en el fenómeno de la inducción electromagnética. También puede transformar la corriente alterna de nuestros enchufes en co-rriente continua para multitud de dispositivos electrónicos. Imagen: Transformador. De Mtodorov_69 en Wikimedia Commons. Licencia CC-BY-SA.
Máquinas frigoríficas y aire acondicionado	La invención de las máquinas frigoríficas ha supuesto un avance importante en todos los aspec-tos relacionados con la conservación y trasiego de alimentos frescos que necesitan conservarse fríos para que tengan mayor duración en su estado natural, y en conseguir una climatización adecuada en viviendas y locales públicos. Imagen: Partes de una máquina de aire acondicionado. De Pbroks13 en Wikimedia Commons. Licencia CC-BY.
Electroimanes	Un electroimán es un tipo de imán en el que el campo magnético se produce mediante el flujo de una corriente eléctrica, desapareciendo en cuanto cesa dicha corriente. Los electroimanes se usan en muchas situaciones en las que se necesita un campo magnético variable rápida o fácil-mente. Los electroimanes son los componentes esenciales de muchos interruptores, siendo usa-dos en los frenos y embragues electromagnéticos de los automóviles. Imagen: Electroimán en grúa para atraer elementos metálicos. En pixabay. Licencia dominio público.
Electroquímica	Conversión entre la energía eléctrica y la energía química. La electricidad se utiliza para inducir una reacción química no espontánea. A este proceso se le conoce como electrólisis, presente en multitud de procesos industriales. Imagen: Electrólisis. De Mbarousse en Wikimedia Commons. Licencia: dominio público.
Electroválvulas	Una electroválvula es un dispositivo diseñado para controlar el flujo de un fluido a través de un conducto como puede ser una tubería. Es de uso muy común en los circuitos hidráulicos y neumáticos de maquinaria e instalaciones industriales. Imagen: Funcionamiento de una electroválvula. A partir de Electroválvula. De Alfonso Gonzalez en Wikimedia Commons. Licencia dominio público.
Iluminación	La iluminación o alumbrado es la acción o efecto de iluminar usando electricidad, vías públicas, monumentos, autopistas, aeropuertos, recintos deportivos, etc., así como la iluminación de las viviendas y especialmente la de los lugares de trabajo cuando las condiciones de luz natural no proporcionan la visibilidad adecuada. En la técnica se refiere al conjunto de lámparas, bombillas, focos, tubos fluorecentes, entre otros, que se instalan para producir la iluminación requerida, tanto a niveles prácticos como decorativos. Con la iluminación se pretende, en primer lugar conseguir un nivel de iluminación, o iluminancia, adecuado al uso que se quiere dar al espacio iluminado, cuyo nivel dependerá de la tarea que los usuarios hayan de realizar. Imagen: A selection of consumer LED bulbs. De Geoffrey.landis en Wikipedia. Licencia CC.BY.
Producción de calor	Si en un conductor circula corriente eléctrica, parte de la energía cinética de los electrones se transforma en calor debido al choque que sufren con las moléculas del conductor por el que circulan, elevando la temperatura del mismo. Este efecto es conocido como efecto Joule en honor a su descubridor. La resistencia es el componente que transforma la energía eléctrica en energía calorífica. En este efecto se basa el funcionamiento de los diferentes electrodomésticos que aprovechan el calor en sus prestaciones —braseros, tostadoras, secadores de pelo, calefacciones, etc.— y algunos aparatos empleados industrialmente —soldadores, hornos industriales, etc.— en los que el efecto útil buscado es, precisamente, el calor que desprende el conductor por el paso de la corriente. Sin embargo, en la mayoría de las aplicaciones de la electricidad es un efecto indeseado y la razón por la que los aparatos eléctricos y electrónicos necesitan un ventilador que disipe el calor generado y evite el calentamiento excesivo de los diferentes dispositivos. Imagen: Visão frontal de um forno de micro-ondas moderno. De Wrightmt en Wikimedia Commons. Licencia dominio público.
Robótica y máquinas CNC	Una de las innovaciones más importantes y trascendentales en la producción de todo tipo de objetos en la segunda mitad del siglo XX ha sido la incorporación de robots, autómatas programables y máquinas guiadas por Control numérico por computadora (CNC) en las cadenas y máquinas de producción, principalmente en tareas relacionadas con la manipulación, trasiego de objetos, procesos de mecanizado y soldadura. Estas innovaciones tecnológicas han sido viables entre otras cosas por el diseño y construcción de nuevas generaciones de motores eléctricos de corriente continua controlados mediante señales electrónicas de entrada y salida y el giro que pueden tener en ambos sentidos, así como la variación de su velocidad, de acuerdo con las instrucciones contenidas en el programa de ordenador que los controla. La robótica es una rama de la tecnología que estudia el diseño y construcción de máquinas capaces de desempeñar tareas repetitivas, tareas en las que se necesita una alta precisión, tareas peligrosas para el ser humano o tareas irrealizables sin intervención de una máquina. Las ciencias y tecnologías en las que se basa son, entre otras, el álgebra, los autómatas programables, las máquinas de estados, la mecánica, la electrónica y la informática. Imagen: KUKA Industrial Robots IR. De Mixabest en Wikimedia Commons. Licencia CC-BY-SA.
Señales luminosas	Se denomina señalización de seguridad al conjunto de señales que, referido a un objeto, actividad o situación determinada, proporcione una indicación o una obligación relativa a la seguridad o la salud en el trabajo mediante una señal en forma de panel, un color, una señal luminosa o acústica, una comunicación verbal o una señal gestual, según proceda. Hay dos tipos de señales luminosas: las que actúan de forma intermitente y las que actúan de forma continuada. Las señales luminosas tienen el siguiente código de colores: • Rojo: condiciones anormales que precisan de una acción inmediata del operario. • Ámbar: atención o advertencia. • Verde: máquina dispuesta. • Blanco: circuito en tensión. Condiciones normales. • Azul: cualquier significado no previsto por los colores anteriores Cuando se utilice una señal luminosa intermitente, la duración y frecuencia de los destellos de-berán permitir la correcta identificación del mensaje, evitando que pueda ser percibida como con-tinua o confundida con otras señales luminosas. Imagen: Señal S6 en un semáforo en la estación de tren de Cracovia Plaszow. De magro_kr en flickr. Licencia CC-BY-NC-ND.
Uso doméstico	El uso doméstico de la electricidad se refiere a su empleo en los hogares. Los principales usos son alumbrado, electrodomésticos, calefacción y aire acondicionado. Se está investigando en producir aparatos eléctricos que tengan la mayor eficiencia energética posible, así como es nece-sario mejorar el acondicionamiento de los hogares en cuanto a aislamiento del exterior para dis-minuir el consumo de electricidad en el uso de la calefacción o del aire acondicionado, que son los aparatos de mayor consumo eléctrico. Imagen: Double Schuko socket with one plug inserted. De Bran en Wikimedia Commons. Licencia: dominio público.
Industria	Los principales consumidores de electricidad son las industrias, destacando aquellas que tienen en sus procesos productivos instalados grandes hornos eléctricos, tales como siderúrgicas, ce-menteras, cerámicas y químicas. También son grandes consumidores los procesos de electrólisis (producción de cloro y aluminio) y las plantas de desalación de agua de mar.
Transporte	La electricidad tiene una función determinante en el funcionamiento de todo tipo de vehículos que funcionan con motores de explosión. Para producir la electricidad que necesitan estos vehículos para su funcionamiento llevan incorporado un alternador pequeño que es impulsado mediante una transmisión por polea desde el eje del cigüeñal del motor. Además tienen una batería que sirve de reserva de electricidad para que sea posible el arranque del motor cuando este se encuentra parado, activando el motor de arranque. Los componentes eléctricos más importantes de un vehículo de transporte son los siguientes: alternador, batería, equipo de alumbrado, equipo de encendido, motor de arranque, equipo de señalización y emergencia, instrumentos de control, entre otros. La sustitución de los motores de explosión por motores eléctricos es un tema aún no resuelto, debido principalmente a la escasa capacidad de las baterías y a la lentitud del proceso de carga así como a su autonomía limitada. Se están realizando avances en el lanzamiento de automóviles híbridos con un doble sistema de funcionamiento: un motor de explosión térmico que carga acumuladores y unos motores eléctricos que impulsan la tracción en las ruedas. Un campo donde ha triunfado plenamente la aplicación de las máquinas eléctricas ha sido el referido al funcionamiento de los ferrocarriles. Imagen: Catenaria y ferrocarril en la estación de Colonia. De Didgeman en pixabay. Licencia: dominio publico.
Medicina	El 8 de noviembre de 1895, el físico alemán Wilhelm Conrad Röntgen descubrió que, cuando los electrones que se mueven a elevada velocidad chocan con la materia, dan lugar a una forma de radiación altamente penetrante. A esta radiación se le denominó radiación X y su descubrimiento es considerado como uno de los más extraordinarios de la ciencia de señalización y emergencia, instrumentos de control, entre otros. Se han equipado los quirófanos y unidades de rehabilitación y cuidados intensivos (UVI) o (UCI) con equipos electrónicos e informáticos de alta tecnología. La radioterapia utiliza radiaciones ionizantes para tratar el cáncer. Recientemente, se ha logrado un gran avance en los robots dedicados a la medicina que utiliza robots de última generación en procedimientos de cirugía invasiva mínima. La automatización de laboratorios también es un área en crecimiento. Los robots siguen abaratándose y empequeñe-ciéndose en tamaño, gracias a la miniaturización de los componentes electrónicos que se utilizan para controlarlos. También, muchos robots son diseñados en simuladores mucho antes de que sean construidos e interactúen con ambientes físicos reales. Por último, la electricidad ha permitido mejorar los instrumentos y técnicas de análisis clínico, por ejemplo mediante microscopios electrónicos de gran resolución. Imagen: A robotically assisted surgical system used for prostatectomies, cardiac valve repair and gynecologic surgical procedures. De Nimur en Wikimedia Commons. Licencia CC-BY-SA.

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