11 Abr ¿Por qué los pájaros no se electrocutan sobre un cable de alta tensión?

El porqué de las cosas

Doy comienzo aquí a una nueva sección titulada «El porqué de las cosas», dedicada a (intentar) explicar fenómenos naturales o artificiales que están presentes en nuestro mundo. Espero que os guste.

Deja por favor tu comentario y dime si te ha resultado útil.

El porqué de las cosas

Las líneas de alta tensión transmiten la energía eléctrica a grandes distancias desde una planta generadora (central eléctrica) hasta una red regional que distribuye la potencia. A partir de aquí, es la subestación eléctrica la que regula los niveles de tensión adecuados para transferir y distribuir la energía eléctrica. Sus equipos principales son los transformadores, que elevan o reducen el nivel de tensión eléctrica.

Como norma general, se puede hablar de subestaciones eléctricas «elevadoras», situadas en las inmediaciones de las centrales generadoras de energía eléctrica. Su función es elevar el nivel de tensión, hasta 132 Kilo Voltios, 220 KV o incluso 380 KV, antes de entregar la energía a la red de distribución (entre 6 KV y 30 KV) que se encarga de hacerla llegar a las viviendas.

Las subestaciones garantizan que la electricidad que llega a nuestras casas tenga la potencia adecuada para permitirnos utilizarla de forma segura. Permiten transportar y distribuir la energía generada realizando los ajustes necesarios en cada tramo. Sin ellas el sistema eléctrico sería inviable.

Los cables aéreos de alta tensión van sin protección aislante (los subterráneos y submarinos sí que llevan) puesto que la mayoría del aislamiento es proporcionado por el aire. Generalmente son de aluminio, a veces reforzados con acero, o materiales compuestos como el carbono y la fibra de vidrio.

El aluminio presenta un peso inferior al del cobre, lo que resulta en una reducción significativa en los costes de producción al optar por aquel material. También se utilizan cables mixtos con presencia de capas de ambos conductores.

El cable de cobre se utiliza en las redes de distribución de media y sobre todo baja tensión.

Los electrones siempre buscan el camino más sencillo para desplazarse, es decir, eligen circular por  cables de cobre o de aluminio en este caso, que son buenos conductores y que suponen baja resistencia a su paso.

Cuando un pájaro se posa en un cable, la electricidad no pasa a su través. Esto se debe a que su cuerpo no es tan buen conductor como el cobre o el aluminio y porque entre sus dos patas existe el mismo potencial eléctrico.

Por tanto, la electricidad sigue circulando a través de la línea de alta tensión. La corriente no circula entre dos puntos que tengan el mismo potencial eléctrico.

Bueno ¿y ya está? ¿aquí acaba todo? Pues no. Hay que aplicarse un pelín más, me temo, como diría Dumbledore a Harry Potter.

La Tensión eléctrica es una magnitud física que mide la diferencia de potencial eléctrico entre dos puntos. También podemos decir que es el trabajo por unidad de carga ejercido por un campo eléctrico sobre una partícula cargada para moverla entre dos posiciones. La diferencia de potencial la aplica un generador entre los extremos de un conductor, como es el cable. Ese generador de corriente está situado en la central eléctrica. Al final de este post aclaramos estos y otros conceptos.

La situación sería diferente si un ave fuera capaz de poner una pata en un cable y la otra en el suelo. Esto provocaría que cada pata tuviera un potencial diferente, con lo cual los electrones optarían por circular a través del cuerpo del ave, que se electrocutaría. Ocurriría lo mismo si el pájaro pudiera tocar dos cables diferentes al mismo tiempo. Sin embargo, los postes de las líneas de alta tensión están diseñados de manera que los cables se sitúan a prudente distancia unos de otros.

Pero a lo que debemos prestar especial atención es a este sencillo razonamiento:

La tierra actúa como un camino de menor resistencia al paso de corriente eléctrica. Debido a su composición genérica, la tierra es un extraordinario conductor (aunque el mejor de todos es el agua) y ofrece una muy buena autopista para que los electrones estén deseando pasar a su través y descargarse para encontrar el deseado equilibrio energético del que nos habla la Física.

Los electrones necesitan la tierra para poder descargarse, pero al no haber una conexión directa buscan otro camino para llegar al suelo (un cuerpo, por ejemplo). Si el cuerpo no toca la tierra, no hay problema.

Por otra parte, ¿por qué se posan los pájaros para descansar sobre dichos cables?

La pérdida de energía de una línea eléctrica es el motivo. Esto ocurre porque los materiales por los que circula la corriente eléctrica (cobre o aluminio), a pesar de ser buenos conductores ofrecen una resistencia a su paso y esa resistencia tiene consecuencias: parte de la energía eléctrica transmitida se desprenderá en forma de calor (efecto Joule).

De este modo, estos animalitos voladores encuentran reconfortante permitir que ese calorcillo desprendido pase a través de su cuerpo emplumado. Pero no hay peligro de que pase electricidad alguna a su través.

El ser humano, como los demás seres que habitan la tierra, debido a su contenido en fluidos acuosos, ofrece muy buen camino para que circulen los electrones, por lo que si un rayo decide no llegar hasta la madre tierra pasando por un árbol a través de la estupenda conductora de electrones que es su rica savia, es porque nosotros somos mejores guías aún.

¡Olvidaos de refugiaros bajo un árbol en situación de tormenta!  El rayo irá a por vosotros…

Bueno, y hasta aquí hemos llegado por hoy. Me haría ilusión que hicieras click sobre el corazoncito de más abajo si te ha gustado y deja tu comentario, tu opinión es importante.

Nota: todas las imágenes de este post incluida la portada pertenecen a la página bing.com/images/create/  a no ser que se indique otro origen en el pie de foto.

<Guía de conceptos>

Central eléctrica (nucleares, térmicas, hidráulicas…)

Las centrales eléctricas son Instalaciones industriales diseñadas para convertir la energía mecánica, obtenida mediante distintas fuentes de energía (agua embalsada, vapor de agua, radiación solar) en energía eléctrica, mediante un sistema de rotores o turbinas conectados a unas máquinas denominadas generadores de corriente eléctrica o alternadores.

Suelen construirse cerca de estas fuentes de energía o en las proximidades de las grandes ciudades.

Imagen sobre el ‘Corte’ transversal de una central hidroeléctrica

Partes importantes de la turbina de un generador

Imagen del sistema de generación de energía eléctrica de una central hidráulica.

Un estator: es la parte fija compuesta por electroimanes que generan un campo magnético constante. Los polos del estator atraen y repelen los polos del rotor, haciéndolo girar.

Un rotor: es la parte móvil compuesta por un eje con bobinas de alambre de cobre que gira dentro del campo magnético. El rotor transforma la energía mecánica de rotación en energía eléctrica.

Un excitatriz: es un imán permanente o electroimán adicional empleado para generar el campo magnético que necesita el rotor para producir la inducción electromagnética.

Inducción electromagnética

La aplicación más común de la inducción electromagnética es la generación de electricidad, cuando una bobina de material conductor, generalmente de cobre, se mueve en presencia de un campo magnético producido por ejemplo por un imán. Las líneas del campo magnético del imán hacen que fluyan los electrones en el cable de la bobina. El responsable de este descubrimiento científico fue Michael Faraday.

Cómo transformar la energía mecánica en energía eléctrica

El rotor gira mecánicamente, usualmente impulsado por una turbina hidráulica, de vapor, de gas o un motor de combustión interna. Al girar dentro del campo magnético, las bobinas del rotor cortan las líneas de flujo magnético, induciendo una fuerza que genera una corriente eléctrica.

Fuente: ¿Qué es un generador eléctrico?