Corriente eléctrica

Los líquidos, lo mismo que los sólidos, pueden ser dieléctricos, conductores y semiconductores. A los dieléctricos pertenece el agua destilada, los conductores, las soluciones de electrólitos; ácidos, álcalis y sales. Son semiconductores líquidos, por ejemplo, el selenio fundido y las fusiones de los sulfuros. Los portadores de carga en las disoluciones acuosas y en las fusiones de electrólitos son los iones cargados positiva y negativamente. Los líquidos pueden conducir también electrones. Este tipo de conductividad lo tienen, por ejemplo, los metales líquidos. En la conducción por iones el paso de la corriente va ligado a un transporte de sustancia. En los electrodos se produce desprendimiento de las sustancias que entran en la composición de los electrolitos. En el ánodo los iones cargados negativamente ceden sus electrones superfluos (en química esto es una reacción de oxidación), y en el cátodo los iones positivos adquieren los electrones que les faltan (reacción de reducción). El proceso de desprendimiento de sustancia en los electrodos, debido a las reacciones de oxidación y reducción, se llama electrólisis. La figura muestra el esquema de una electrólisis. La electrólisis se utiliza mucho en la técnica para diversos fines:

- Por vía electrolítica se recubre la superficie de un metal con una tenue capa de otro (niquelado, cromado, cobreado, etc.). Este recubrimiento protege la superficie contra la corrosión.

- Por medio de la electrólisis se depuran los metales.

-Por electrólisis se obtiene el aluminio de las fusiones de bauxitas. Precisamente por este procedimiento de obtención del aluminio se ha conseguido que este sea un metal barato y, junto con el hierro, el más extendido en la técnica y en los usos domésticos. Otro ejemplo de conducción, en los líquidos, es el acumulador de plomo. Inventado en 1859 por Gaston Planté, el acumulador de plomo sigue utilizándose en automóviles, camiones y aviones.

El mecanismo de la conducción en los gases se parece al de las soluciones y fusiones de los electrólitos. Pero se diferencia en que la carga negativa no es transportada por los iones negativos, como en aquellas, sino por los electrones, aunque la conducción por iones negativos también puede desempeñar un papel determinado. Así pues, en los gases se combina la conducción por electrones, semejante a la de los metales, con la conducción por iones, parecida a la de las soluciones acuosas o de las fusiones de los electrólitos. También existe otra diferencia esencial; en las soluciones electrolíticas la formación de los iones se debe al debilitamiento de las ligaduras intermoleculares de los iones de las moléculas del soluto bajo la acción de las moléculas del solvente (moléculas de agua). En los gases se forman los iones al calentar el gas o a costa de la acción de ionizadores exteriores, como por ejemplo, de las radiaciones.

En los gases existen dos tipos de descargas:

• Descarga mantenida o no autónoma. Es aquella descarga eléctrica en los gases que necesita la acción de un agente ionizador externo por no existir otras fuentes de iones.

• Descarga automantenida o autónoma. Es aquella descarga eléctrica en los gases que no necesita la acción de un agente ionizador externo para mantener la descarga. Existen otras fuentes de iones: la ionizacion por choques con electrones y la emisión termoelectrónica.

Ejemplos de descargas en los gases:

1. Chorro de plasma lanzado por la tobera de un plasmatrón.

2. La descarga luminiscente. A presiones bajas (de décimas y centésimas de milímetro de la columna de mercurio) se observa en el tubo la descarga luminiscente.

3. El arco eléctrico. Surge entre dos electrodos de carbón, cuando al estar unidos y circular una corriente, se desprende gran cantidad de energía, al tratar de separarlos comienza una descarga que toma la forma de una columna de gas resplandeciente. El arco eléctrico fue obtenido por primera vez en 1802, por el académico ruso V. V. Petrov. La descarga de arco por ser una potente fuente de luz se utiliza en los proyectores (antiaéreos o de cine) y por la cantidad de energía que libera se utiliza en los hornos eléctricos metalúrgicos.

4. La aurora boreal.

5. El efecto corona (fuegos de San Telmo).

6. Descarga por chispas (rayo).

En los semiconductores la conducción se desarrolla por medio de electrones y huecos. Existen dos tipos de semiconductores, los de tipo n y los del tipo p.

Como los semiconductores con impureza donadora poseen mayor número de electrones (en comparación con el número de huecos), se denominan semiconductores tipo n (de la palabra negativa). En un semiconductor tipo n los electrones son los portadores de carga mayoritarios y los huecos, los minoritarios.

Los semiconductores en los cuales predomina la conducción por huecos sobre la conducción por electrones se llaman semiconductores tipo p (de la palabra positivo). Los portadores de carga mayoritarios en un semiconductor tipo p son los huecos, y los minoritarios, los electrones.

Aplicaciones de los semiconductores:

• El diodo semiconductor, compuesto por una unión n-p y utilizado fundamentalmente como rectificador de la corriente alterna o indicadores lumínicos.

• El transistor, compuesto por dos uniones n-p diferentes y utilizado en los circuitos osciladores, amplificadores, etc.

• El termistor, aprovecha la alta sensibilidad en la dependencia de la resistencia con la temperatura.

• La célula fotorresistente , aprovecha la alta sensibilidad en la generación del par electrón-hueco bajo la acción de la luz. Las celdas solares producen electricidad por un proceso de conversión fotoeléctrica.

Los semiconductores son muy utilizados en la electrónica por sus pequeñas dimensiones aunque son sensibles a las altas temperaturas.

Dentro del organismo la corriente eléctrica se propaga principalmente por los vasos sanguíneos y linfáticos, por los músculos y por las túnicas de los troncos nerviosos. A su vez, la resistencia de la piel depende de su estado: el espesor, la edad y la humedad, entre otros.

La oposición de los tejidos y de los órganos al paso de la corriente eléctrica depende de su estado funcional, y por consiguiente, puede utilizarse como indicador diagnóstico.