Analogía entre el agua y la electricidad
Sin embargo, veamos que el agua puede ayudarnos a comprender la electricidad.
No se comportan exactamente igual, pero son lo suficientemente similares como para ser útiles cuando se aprende por primera vez, como este:
Veamos cada concepto uno a la vez:
q = carga
La carga eléctrica (medida en culombios) es como la cantidad de agua (litros).
Una batería completamente cargada es como un tanque lleno de agua.
I = Corriente
Un flujo de electricidad se llama corriente porque es similar a una corriente de agua:
La corriente eléctrica (medida en amperios) es como el caudal o flujo de agua.
V = Voltaje
El voltaje (medido en voltios) es como la presión del agua. ¡Más voltaje da más corriente! Sin voltaje no hay corriente.
De hecho, el voltaje a veces se denomina "diferencia de potencial": la "diferencia" puede considerarse como la diferencia de altura que le da presión al agua, y "potencial" porque puede estar esperando a salir.
R = Resistencia
La resistencia (medida en ohmios u ohms) es como la resistencia de una tubería al flujo. Más resistencia (como una tubería obstruida o más delgada) significa menos flujo (corriente).
Imaginemos que ponemos un filtro en la tubería, resistirá el flujo de agua y obtendremos menos flujo. Necesitaremos aumentar la presión (voltaje) para que el flujo vuelva a aumentar.
Relación
El voltaje (V), la corriente (I) y la resistencia (R) están relacionados por la Ley de Ohm:
Se usa mucho en los circuitos eléctricos.
V = IR se puede reorganizar como I = VR y nos indica lo siguiente:
Más voltaje conduce a más corriente:
Más resistencia conduce a menos corriente:
Hay otras formas en que la electricidad y el agua son similares (pero no iguales):
Fuerza
La potencia eléctrica es la velocidad a la que se transfiere la energía eléctrica. La fórmula es Potencia = Corriente × Voltaje:
Similar al caso del agua, donde obtenemos más potencia al aumentar la presión y/o el flujo:
Condensadores
Un condensador (o capacitor) mantiene carga. Para el agua es un poco como una tubería con pistón y resorte:
La cantidad de carga almacenada en el condensador depende de su capacitancia, del mismo modo que la cantidad de agua que puede contener una tubería depende de su volumen.
Inductores
Un inductor es como una rueda hidráulica con inercia. Así como el agua que fluye hace girar la rueda, la corriente eléctrica que pasa a través de un inductor genera un campo magnético.
Cuando el flujo de agua se detiene repentinamente, la rueda hidráulica continúa girando debido a su inercia. De manera similar, cuando el flujo de corriente eléctrica se interrumpe abruptamente, el campo magnético de un inductor persiste brevemente debido a su inercia.
Una inductancia más alta significa que el inductor puede almacenar más energía potencial en el campo magnético, al igual que una rueda hidráulica más grande con más masa puede almacenar más energía de rotación.
Diodos
Un diodo es como una válvula de agua unidireccional, que solo permite el flujo en una dirección.
En conclusión
Si bien existen algunas similitudes entre la electricidad y el agua, no son lo mismo y también pueden comportarse de manera muy diferente.
Entonces, si bien esto es útil cuando aprendes por primera vez, las similitudes desaparecen a medida que aprendes más.
¡Refuerza tu aprendizaje resolviendo los siguientes retos sobre este tema! (Nota: están en inglés).
