Artikulu hau "Kalitatezko 1.000 artikulu 12-16 urteko ikasleentzat" proiektuaren parte da

Argindar

Wikipedia, Entziklopedia askea
Jump to navigation Jump to search

Argindarra edo elektrizitatea (latinezko ēlectricus hitzetik, "anbarraren antzekoa") karga elektrikoaren fluxuak sortzen dituen fenomeno fisikoen multzoari deritze. Multzo horretan oso ezagunak diren fenomenoak daude, adibidez argia edo elektrizitate estatikoa, baina baita ezezagunagoak diren beste batzuk ere, esaterako eremu elektromagnetikoak edo indukzio elektromagnetikoa. Magnetismoarekin batera, elektrizitateak elektromagnetismoa osatzen du.

Kaleko erabileran "argindar" edo "elektrizitate" hitza egokia da naturan gertatzen diren hainbat efektu fisikori deitzeko. Erabilera zientifikoan, ordea, terminoa lausoagoa da eta elkarri lotuta dauden baina ezberdinak diren zenbait kontzeptu izendatzeko termino zehatzagoak erabiltzen dira:

  • Karga elektrikoa: Zenbait partikula subatomikoren ezaugarri bat, haien arteko elkarrekintza elektromagnetikoak eragiten dituena. Karga elektrikoa duen materiak eremu elektromagnetikoak sortzen ditu eta eremuon eragina jasaten du.
  • Korronte elektrikoa: Elektrikoki kargatutako partikulen mugimendua edo fluxua, gehienetan anperetan neurtzen dena.
  • Eremu elektrikoa: Karga elektriko batek hurbileko beste karga batzuetan duen eragina.
  • Potentzial elektrikoa: Eremu elektriko batek karga elektriko batean lan egiteko duen gaitasuna, gehienetan voltetan neurtzen dena.
  • Elektromagnetismoa: Eremu magnetikoen eta karga elektriko baten presentziaren eta mugimenduaren artean gertatzen den funtsezko elkarrekintza.

Fenomeno elektrikoak antzinarotik aztertu izan dira, nahiz eta arlo honetako aurrerapen zientifikoak ez ziren egin XVII. eta XVIII. mendeetara arte. Hala ere, elektrizitatearen aplikazio praktikoak gutxi izan ziren, eta ez zen izan XIX. mendearen bukaera arte erabilera industrialetan eta etxebizitzetan erabiltzen hasi zela. Teknologia elektrikoaren hedapen azkarrak industria eta gizartea eraldatu zituen. Elektrizitateak energia iturri gisa dituen erabilera anitzei esker, ia mugagabeak diren aplikazioak ditu garraioan, berotzean, argiztatzean, garraiobideetan, konputazioan, etab.

Argindar ekoizpena[aldatu | aldatu iturburu kodea]

Korronte elektrikoa sortzeko, karga desberdinak (potentzia edo tentsio elektriko desberdinak) egon behar du puntu biren artean. Desberdintasun hori lortzeko, ondoko prozedurak erabil daitezke: elektrizitatea

  • Eraldatze kimikoa: Metal desberdin bi, edo metal bat eta ikatza, disoluzio egokian sartzean, potentzial diferentzia sortzen da metal bien artean. Pilak horrexetan oinarritzen dira.
  • Indukzioa: Eroale elektriko bat mugitzen bada eremu magnetiko baten barrutik, potentzial desberdintasuna agertzen da eremu horren muturretan. Industrietako sorgailu elektrikoak ezaugarri elektromagnetiko horrexetan oinarritzen dira.
  • Berotzea: Metal desberdin biren arteko soldadura berotzen denean, tentsio elektrikoa sortzen da. Tentsio hori oso txikia izaten da eta, beraz, tenperatura ertainean aplikatzen da.
  • Argiaren eragina: Argiaren fotoiek material erdieroale batzuetan jotzen duenean, korronte jario bat sortzen da. Zelula fotovoltaikoek energia hori aprobetxatzen dute.
  • Marruskadura: Gauza bi bata bestearen kontra urratzen direnean, desberdintasun potentziala sor daiteke euren artean. Adibidez, automobil baten elektrizitate estatikoa aireak karrozeria marruskatzearen ondorioz sortzen da.

Elektrizitatearen historia[aldatu | aldatu iturburu kodea]

Elektrizitatearen fenomenoa betidanik ikasi da baina bere ikerkuntza zientifikoa XVII. eta XVIII. mendean hasi zen. XIX. mendearen amaieran, ingeniariek etxe-erabilerarako aprobetxatzea lortu zuten. Bere hedapen azkarrak gizarte industrialaren oinarri bihurtu zuen. ​

​Elektrizitateari buruzko ezaguerak egon baino lehen, gizakia arrainek sortzen zuten deskarga elektrikoen jakitun zen. Egipto Zaharrean K.a. 2750an erreferentzia egiten zaie, beste arrainen babesle moduan. Geroago, erromatarrek, grekoek, arabiarrek, naturistek eta fisikoek aipatuko dute. Gainera, bazekiten deskargak material eroaleetatik igor zitezkeela. Gaixoen zenbait gaixotasunei aurre egiteko erabiltzen ziren deskarga horiek, esate baterako, buruko minari. Tximistak eta elektrizitateak duten erlazioari buruzko lehenengo hurbilketa arabiarrek egin zuten XV. mendea baino lehen; tximista (raad) hitza tximista elektrikoan aplikatu zuten.

​Mediterraneoko kultura zaharretan jakina zen, zenbait objektu azalarekin edo artilearekin igurztean beste objektu batzuk erakar zitezkeela. Miletoko Tales-ek elektrizitate estatikoari buruzko behaketa egin zuen. Ondorioztatu zuen igurtzimenduak magnetismoz hornitzen zuela anbar moduko materialak eta alderantziz gertatzen zela magnesita moduko materialekin, igurztea ez baitzen beharrezkoa. Talesek huts egin zuen eremu magnetikoak erakartasuna produzitzen zuela pentsatzean, nahiz eta beranduago zientziak ondorioztatu elektrizitatearen eta magnetismoaren arteko erlazioa.

​XVII. mendean, William Gilbert-ek elektrizitatearen eta magnetismoaren ikerketa sakon bat egin zuen. Magnesita zatiek eragindako efektua eta anbar materialak eragindako elektrizitate estatikoa ezberdindu zituen. Gainera, electricus hitza erabili zuen igurztean lortzen zen fenomeno hori zehazteko. Geroago 1646. urtean, Thomas Browne-k Pseudoxia Epidemica argiltalpenean electro eta elektizitate hitzak erabili zituen.

​XVIII. mendean, hurbilketa berriak daude fenomeno honetan, Henry Cavendish,​​ Du Fay,​ van Musschenbroek​ eta Watson ikertzaileak batik bat. Horien ikerketen fruituak Galvani, Volta, Coulomb eta Franklin-ek batuko dituzte eta XIX. mendean Ampere, Faraday eta Ohm-ek. Elektrizitatea eta magnetismoa batuko zituen ikerketa zientifikoa Maxwell-en ekuazioen formulazioekin gertatuko da, 1865an.​

Lehengo Industria Iraultzan gertatu ziren aurrerapen teknologikoek ez zuten energia elektrikoa erabili. Bere lehen aplikazio praktikoa Samuel Morse-n telegrafo elektrikoa izan zen (1833); horrek telekomunikazioak aldatu zituen. XIX. mendearen amaieran, elektrizitate sorkuntza industriala hasi zen, etxeetako eta kaleetako argiztapena hedatu zenean. Elektrizitatearen aplikazio ezberdinak Bigarren Iraultza Industrialean indar nagusietakoa izatea eragin zuen. Asmatzaile askoren garaia izan zen hau, esate baterako, Gramme,​ Westinghouse,​ von Siemens​ edo Alexander Graham Bell. Horien artean, Nikola Tesla eta Thomas Alva Edison izan ziren garrantzitsuenak, ikerkuntza eta merkatua ulertzearen kontzeptua aldatu zuten eta ikerkuntza aktibitate industrial bihurtu zuten.

Elektrizitatea naturan[aldatu | aldatu iturburu kodea]

Mundu inorganikoa[aldatu | aldatu iturburu kodea]

Deskarga elektriko atmosferikoak[aldatu | aldatu iturburu kodea]

Fenomeno elektriko ohikoena mundu inorganikoan deskarga elektriko atmosferikoak dira, tximista eta tximistargiak batik bat. Ur edo izotz partikulak airearekin kontaktuan jartzearen ondorioz, hodeietan karga elektriko positibo eta negatiboen arteko banaketa bat gertatzen da, eta banaketa horrek eremu magnetiko bat sortuko du. Eremu elektriko horrek inguruko zurruntasun dielektrikoa gainditzen duenean, deskarga bat sortuko da hodeiaren bi zatien artean, bi hodei ezberdinen artean edo hodeiaren beheko zatiaren eta lurraren artean. Deskargak airea ionizatuko du beroketagatik eta trantsizio elektroniko molekularrak kitzikatuko ditu. Airearen bat-bateko zabalkuntzak trumoia sortuko du, bitartean elektroien ahultzeak bere oreka mailetara erradiazio elektromagnetikoa sortuko du, hau da, argia.

Lurreko eremu magnetikoa[aldatu | aldatu iturburu kodea]

Nahiz eta esperimentalki ezin den baieztatu, lurreko eremu magnetikoaren existentzia lurreko kanpoaldeko nukleo likidoan dagoen kargen zirkulazioari dagokio. Beste hipotesi batzuek jatorria magnetizazio iraunkorrekoan dute, era geologikoan neurtuz eta poloen noranzkoaren aldaketa periodikoak kontuan hartuz, non ipar-poloa hego-poloagatik aldatzen den eta alderantziz. Horregatik hipotesi hori baztertu egin da. Gizakien denboran neurtzen bada, poloak egonkorrak dira, eta horri esker iparrorratzak erabil daitezke lurrean eta itsasoan.

Lurreko eremu magnetikoan eguzkitik datozen partikulak desbideratuko ditu. Partikula horiek magnetosferako oxigeno eta nitrogeno atomo eta molekulekin talka egiten dutenean, efektu fotoelektriko bat sortuko da, non talka-energiak atomoak kitzikatuko dituen maila oso altuetara. Maila altu horien ondorioz, kitzikatzeari uzten diotenean energia hori argi ikuskor batean itzuliko dute.

Mundu organikoa[aldatu | aldatu iturburu kodea]

Erabilera biologikoa[aldatu | aldatu iturburu kodea]

Biolektromagnetismoak materia bizidunek sortutako eremu magnetikoak ikertzen ditu (zelulak, ehunak eta organismoak). Fenomeno honen adibide, mintz zelularrak sorturiko potentzial elektrikoa izan daiteke edo nerbio muskuluetan jariatzen diren korronte elektrikoak.

Organismo batzuek, marrazoak esaterako, eremu magnetikoak detektatzeko eta aldaketei erantzuteko ahamena dute. Beste alde batetik, elektrogenikoak, deskarga elektriko handiak sortzeko gai dira, defentsarako edo erasorako. Zenbait arrainek, 2000 V-eko tentsioak eta 1 A-eko korronteak sortzeko ahalmena izango dute.

Argindarraren aplikazioak[aldatu | aldatu iturburu kodea]

Elektrizitateak sor dezake:

  • Argia: lanparen bonbillekin edo beste zenbait argidun objektuekin.
  • Beroa: Joule efektua aprobetxatuz.
  • Mugimendua: energia elektrikoa energia mekaniko bihurtzen duten motor elektrikoak.
  • Seinaleak: sistema elektronikoekin, zirkuitu elektronikoez osatua konposatu aktiboak (transistoreak, diodoak eta zirkuitu integratuak) eta pasiboak (erresistoreak, induktoreak eta kondentsadoreak) osatzen du.

Aplikazio motak:

  • Fabriketan: motorrak mugitzeko, beroa eta hotza lortzeko, elektrolisiaren bidez egiten diren tratamenduak burutzeko eta abar. Gaur egun, industria energia elektrikoaren kontsumitzaile handietakoa da baina kogenerazioari esker, ekoizlea izan daiteke.
  • Etxeetan: etxea berotzeko (berogailuen bidez), ura berotzeko edo etxe tresnak martxan jartzeko erabiltzen da elektrizitatea. Bere erabileratik nagusiena argikuntza dago, etxeak eta kaleak argiztatzeko erabiltzen da.
  • Garraioan: garraioaren zati handi batek energia elektrikoa erabiltzen du, gehienbat trenak eta metroak. Etorkizunerako auto elektriko gehiago egotea aurreikusten da, beraz, energia elektrikoaren erabilera handituko da.
  • Beste erabilera batzuk: medikuntzan, nekazaritzan, merkataritzan...

Ikus, gainera[aldatu | aldatu iturburu kodea]

Wikimedia Commonsen badira fitxategi gehiago, gai hau dutenak: Argindar Aldatu lotura Wikidatan