Electricidad

Electricidad
La función principal de un aparato de rayos X es convertir la energía eléctrica en la electromagnética propia del haz de rayos X. La energía eléctrica es suministrada a la máquina en forma de corriente eléctrica bien controlada. En el tubo de rayos X tiene lugar una transformación en virtud de la cual una parte de esa energía eléctrica se convierte en rayos X.
La energía no sepierde ni se destruye. Por ejemplo, cuando se recarga la batería de un automóvil la carga eléctrica restaura la energía química de la batería; para accionar una sierra de mesa se convierte la energía eléctrica en mecánica gracias a un motor eléctrico; una tostadora o a cocina convierten la energía eléctrica en térmica.
Antes de entrar en una discusión sobre las formas de conversión de la energía enaparatos electrodomésticos o incluso en el tubo de rayos X, conviene realizar un repaso de los fundamentos de la electrostática.
Electrostática
La materia posee una propiedad fundamental: la carga eléctrica; que expresada en unidades discretas puede ser positiva o negativa. Las unidades mínimas de carga eléctrica son el electrón (negativa) y el protón (positiva).
Los electrones tienen libertadpara desplazarse desde la capa más exterior de un átomo a la siguiente. En cambio, los protones están fijos en el núcleo y no pueden moverse. En consecuencia, casi todas las explicaciones sobre carga eléctrica se refieren a las cargas negativas asociadas a los electrones.
La electrostática es la ciencia que estudia las cargas eléctricas fijas o estacionarias. El ejemplo más familiar de una cargaeléctrica fija es la electricidad estática: cuando se toca el pomo metálico de una puerta después de haber caminado por una alfombra de pelo largo, en invierno, se recibe una descarga. Tal descarga se produce porque los electrones han pasado por efecto del roce desde la alfombra hasta el calzado, lo que se traduce en la electrificación de la persona. Estos electrones se liberan cuando el sujetotoca el pomo de la puerta.
La materia es eléctricamente neutra porque en el universo el número total de cargas negativas es igual al de cargas positivas. Sin embargo, los electrones exteriores de algunos tipos de átomos están poco unidos al núcleo y se separan de este con facilidad. La eliminación de estos electrones electrifica las sustancias de las que se separan y da lugar a los fenómenos quese asocian con la electricidad estática.
Electrificación
Se dice que un objeto está electrificado cuando posee un exceso o un defecto de electrones. Puede crearse por las siguientes causas:
1. Contacto: una conexión que produce flujo de electrones.
2. Fricción: intercambio de electrones causado por el roce de objetos.
3. Inducción: uso del campo eléctrico de un objeto cargado para dotar decarga a un objeto no cargado.
Si acercamos un objeto con electrificación negativa a otro neutro, las cargas eléctricas del objeto electrificado pueden transferirse al neutro, el cual adquiere una doble carga. Si la transferencia es lo suficientemente violenta puede saltar una chispa. En la zona más próxima de contacto con el cuerpo cargado (inductor) el cuerpo neutro (inducido) adquiere carga delsigno contrario, mientras que en la zona más alejada adquiere carga del mismo signo.
Los cuerpos neutros poseen la misma cantidad de los dos tipos de carga, que se encuentran distribuidas uniformemente; por lo tanto para que un cuerpo se electrice debe producirse un desplazamiento de las cargas.
Por ejemplo: durante una tormenta, el movimiento del viento y las nubes puede extraer electrones deuna nube y depositarlos en otra. Ambas nubes quedarán electrificadas, una en sentido positivo y otra en negativo. Si la electrificación alcanza una magnitud suficiente puede producirse una descarga entre las nubes implicadas, durante la cual los electrones vuelven a trasportarse rápidamente hacia la nube deficitaria de cargas negativas. Este fenómeno es el rayo. Los rayos no solo tienen lugar...