Ensayo sobre la electricidad inalambrica,su generacion, sus propiedades y las formas de transmision, y como puede ser en un futuro.

1. Benemérita Universidad Autonoma de Puebla
Materia: DHTICS
(Desarrollo de Habilidades para las técnicas de la
información y comunicación)
Ensayo sobre la electricidad inalámbrica
Por
Flores Reyes Axel Eduardo
Matricula: 201512295

2. Introducción
La electricidad es algo que desde que la humanidad ha hecho uso de esto, ha
cambiado drásticamente nuestra forma de vida, ya que gracias ha esto se han ido
creando una infinidad de tecnologías y prácticamente la electricidad marca un
antes y un después en la historia y es quizás el descubrimiento mas importante en
la historia y es muy difícil imaginar como sería nuestra vida sin la electricidad.
Por lo tanto la electricidad tiene varias propiedades que hacen que sea esto,
electricidad y son la carga eléctrica, corriente eléctrica, la conductividad que
tienen ciertos materiales para transmitir corriente y la resistencia, que es que tanto
soportan al conducir corriente eléctrica.
La electricidad también puede transferirse de forma inalámbrica, esto gracias a los
campos electromagnéticos que se generan y hay 2 formas de transmitirse de
forma inalámbrica, forma radiativa y no radiativa, pero lo mas importante es saber
que tan lejos estamos de esta tecnología.
1. Propiedades de la electricidad.
Carga eléctrica: Una propiedad de algunas partículas subatómicas, que determina
su interacción electromagnética, la materia eléctricamente cargada produce y es
influida por los campos electromagnéticos. La carga eléctrica es una propiedad
intrínseca de la materia que se presenta en dos tipos. Éstas llevan ahora el
nombre con las que Benjamin Franklin las denominó: cargas positivas y
negativas. Cuando cargas del mismo tipo se encuentran se repelen y cuando son
diferentes se atraen. Con el advenimiento de la teoría cuántica relativista, se pudo
demostrar formalmente que las partículas, además de presentar carga eléctrica
(sea nula o no), presentan un momento magnético intrínseco, denominado espín,
que surge como consecuencia de aplicar la teoría de la relatividad especial a la
mecánica cuántica.

3. Corriente Eléctrica: Flujo de partículas cargadas en un conductor, se mide en
amperios. es el flujo de carga eléctrica por unidad de tiempo que recorre un
material. Se debe al movimiento de las cargas (normalmente electrones) en el
interior del material. En el sistema internacional de unidades se expresa en C/s
(culombios sobre segundo), unidad que se denomina amperio. Una corriente
eléctrica, puesto que se trata de un movimiento de cargas, produce un campo
magnético, un fenómeno que puede aprovecharse en el electroimán.
Campo Eléctrico: Un tipo de campo electromagnético producido por una carga
eléctrica. El campo eléctrico produce una fuerza en otra carga, inversamente
proporcional en función a la distancia entre las 2 cargas. Las cargas en
movimientos producen campos magnéticos. La presencia de carga eléctrica en
una región del espacio modifica las características de dicho espacio dando lugar a
un campo eléctrico. Así pues, podemos considerar un campo eléctrico como una
región del espacio cuyas propiedades han sido modificadas por la presencia de
una carga eléctrica, de tal modo que al introducir en dicho campo eléctrico una
nueva carga eléctrica, esta experimentará una fuerza.
El campo eléctrico se representa matemáticamente mediante el vector campo
eléctrico, definido como el cociente entre la fuerza eléctrica que experimenta una
carga testigo y el valor de esa carga testigo (una carga testigo positiva)
Potencial Eléctrico: Capacidad que tiene un campo eléctrico para realizar un
trabajo.
Magnetismo: La corriente eléctrica produce campos magnéticos, y los campos
magnéticos variables en el tiempo generan corriente eléctrica.
Conductividad Eléctrica: Propiedad de los materiales que cuantifica la facilidad con
la que las cargas pueden moverse cuando un material es sometido a un campo
eléctrico.
Resistividad: Es la resistencia eléctrica específica de un determinado material.
Corriente Alterna: Es el tipo de corriente eléctrica en el que la magnitud y el
sentido varían cíclicamente, al variar cíclicamente esta se mide en HERTZ que
mide la frecuencia con la que estas cambian su sentido y magnitud.

4. 1.1 Campo Electromagnético
En el medio en que vivimos, hay campos electromagnéticos por todas partes, pero
son invisibles para el ojo humano. La electricidad que surge de cualquier toma de
corriente lleva asociados campos electromagnéticos de frecuencia baja. Además,
diversos tipos de ondas de radio de frecuencia más alta se utilizan para transmitir
información, ya sea por medio de antenas de televisión, estaciones de radio o
estaciones base de telefonía móvil. Una de las principales magnitudes que
caracterizan un campo electromagnético (CEM) es su frecuencia, o la
correspondiente longitud de onda. El efecto sobre el organismo de los diferentes
campos electromagnéticos es función de su frecuencia. La frecuencia
simplemente describe el número de oscilaciones o ciclos por segundo, mientras
que la expresión «longitud de onda» se refiere a la distancia entre una onda y la
siguiente. Por consiguiente, la longitud de onda y la frecuencia están
inseparablemente ligadas: cuanto mayor es la frecuencia, más corta es la longitud
de onda.
Los campos electromagnéticos variables en el tiempo que producen los aparatos
eléctricos son un ejemplo de campos de frecuencia extremadamente baja (FEB, o
ELF, en inglés), con frecuencias generalmente de hasta 300 Hz. Estos campos
inducen corrientes en el organismo que, dependiendo de su amplitud y frecuencia,
pueden producir diversos efectos como calentamiento y sacudidas eléctricas. (No
obstante, para producir estos efectos, los campos exteriores al organismo deben
ser muy intensos, mucho más que los presentes habitualmente en el medio.)
Los teléfonos móviles, la televisión y los transmisores de radio y radares producen
campos de RF. Estos campos se utilizan para transmitir información a distancias
largas y son la base de las telecomunicaciones, así como de la difusión de radio y
televisión en todo el mundo.
Un campo magnético oscilante es aplicado en forma de pulsos, invierte la carga de
cada pulso y la intensidad de cada pulso disminuye con el tiempo hasta cerca del
10% de la intensidad inicial. Un campo electromagnético dependiente del

5. tiempo es un campo generado por una distribución no estacionaria de cargas
móviles.
Inducción Magnética es la producción de una fuerza electromotriz a través de un
conductor cuando se expone a un campo magnético variable.
Sabiendo todo lo anterior, pasaremos a lo siguiente:
2. ¿Qué es la electricidad inalámbrica y como funciona?
La electricidad inalámbrica es la forma de transmisión de energía eléctrica de un
emisor a un receptor sin el uso de ningún tipo de conductor. En otras palabras es
la transmisión de energía donde el medio en el que se transmite es el aire.
Consiste en un emisor, que esta conectado a una fuente de energía eléctrica que
recibe, la transforma en un campo electromagnético de tiempo variable y ya sea si
hay uno o muchos receptores los cuales reciben la energía y la transforman en
corriente eléctrica, ya sea corriente alterna o corriente directa.
Ejemplo:
El emisor esta conectado al contacto de una casa, este convierte una corriente de
50 Hertz ,la oscilación interna de su bobina, ocasiona que esta se transforme en
un campo magnético de 10 MegaHertz. La bobina receptora tiene las mismas
condiciones que la bobina emisora y su resonancia a 10 MegaHertz, la misma
frecuencia que la del campo magnético, esta bobina esta conectado a un foco y
por medio de la inducción magnética, toma la energía del campo magnético de la
bobina emisora, la energía del campo magnético oscilatorio hace que el foco se
ilumine.
2.1Tipos de transferencias
Las técnicas de transferencia pueden ser 2, las no radiativas o de campo cercano
o las radiativas.
2.1.1 Técnicas no radiativas

6. En este tipo de transferencia la energía es transferida a través de campos
magnéticos usando un acoplamiento magnético entre electrones. Este tipo se
aplica a cepillos dental eléctricos, cargadores, etiquetas RFID, tarjetas inteligentes,
cargadores para dispositivos médicos implantables como marcapasos, y potencia
inductiva o cargadores de vehículos eléctricos como trenes o autobuses. Su
enfoque actual es el de desarrollar sistemas inalámbricos para cargar dispositivos
informáticos portátiles y móviles como teléfonos celulares o reproductores digitales
de música y computadoras portátiles sin estar atado a un enchufe de pared.
Esta técnica de transmisión inalámbrica se basa en el uso de un campo magnético
generado por una corriente eléctrica para inducir una corriente en un segundo
conductor. Este efecto se produce en el campo electromagnético cercano, con el
secundario en estrecha proximidad al primario. A medida que aumenta la distancia
desde el primario, más y más del campo magnético del primario esquiva al
secundario Incluso en un rango relativamente corto el acoplamiento inductivo es
muy ineficiente, perdiendo mucha de la energía transmitida.
se basa en el uso de un campo magnético generado por una corriente eléctrica
para inducir una corriente en un segundo conductor. Este efecto ocurre en el
campo cercano de energía electromagnética, con el secundario, cercano al
primario.
Esta acción de un transformador eléctrico es la más sencilla forma de transmisión
de energía inalámbrica. La bobina primaria y la bobina secundaria de un
transformador no están directamente conectadas; cada bobina es parte de un
circuito separado. La transferencia de energía toma lugar a través de un proceso
conocido como inducción mutua. Las principales funciones son pasar el voltaje
primario ya sea hacia arriba o hacia abajo y el aislamiento eléctrico. Los
cargadores de cepillos dentales eléctricos y teléfonos móviles, son ejemplos de
como es usado este principio. La Cocina de inducción utiliza este método. El
principal inconveniente de este método básico de transmisión de energía es el
corto rango. El receptor debe estar directamente adyacente al transmisor o unidad
de inducción a fin de que se acople eficientemente con él.

7. 2.1.2 Técnicas Radiativas
Los campos eléctricos y magnéticos son perpendiculares a cada uno y se
propagan como ondas electromagnéticas; algunos ejemplos son las radio,
microondas, o las ondas de luz. Esta parte de la energía es radiativa, lo que
significa que deja la antena haya o no un receptor que la absorba. La porción de
energía la cual no golpea la antena receptora es disipada y perdida. La cantidad
de energía emitida como ondas electromagnéticas por una antena depende del
tamaño del radio de la antena Dant para la longitud de onda de las ondas λ, la cual
es determinada por la frecuencia: λ = c/f. En bajas frecuencias f donde la antena
es mucho más pequeña que el tamaño de las ondas, Dant << λ, muy poca energía
es irradiada. Por lo tanto, los dispositivos de campo cercano de arriba, los cuales
usan frecuencias más bajan, no irradian casi nada de su energía como radiación
electromagnética. Las antenas de aproximadamente el mismo tamaño que en la
longitud de ondas Dant ≈ λ tales como las antenas de un polo o dos polos, irradian
energía eficientemente, pero las ondas electromagnéticas son irradiadas en todas
direcciones, así, si la antena receptora está lejos, sólo una pequeña cantidad de la
radiación la golpeará Por lo tanto, estas pueden ser usadas. para transmisiones de
energía ineficientes de corto rango pero no para transmisiones de gran rango.
Estas técnicas pueden transportar la energía por una distancia mayor pero deben
ser dirigidas en el receptor. Las aplicaciones propuestas para este tipo son la
de satélites de energía solar y vehículos aéreos no tripulados de energía
inalámbrica.
Actualmente se esta enfocando mas en el tipo de transferencia no radiativa debido
a las ventajas que esto conlleva y también a nuestras necesidades ya que esta
enfocada en distancias cortas para poder inducir la corriente eléctrica a
dispositivos electrónicos que no necesiten tanta energía para funcionar comparada
con un satélite o un vehículo aéreo no tripulado.
3. ¿Qué tan lejos estamos de la electricidad inalámbrica?

8. Este tema de la electricidad inalámbrica es muy interesante y ofrece una gran
cantidad de ventajas pero también se necesitan tecnologías muy avanzadas y
una gran inversión para que este proyecto en realidad tome forme y se consolide
como el futuro de la humanidad. Así que hay que preguntarnos ¿Qué tan lejos
estamos o mas bien que tan cerca estamos de que la electricidad inalámbrica se
asiente en nuestra vida cotidiana y sea algo tan común como los smartphones o el
wi-fi , o como todas las tecnologías de las que hacemos uso pero que antes no
existían? ¿Cuánto tiempo falta para que eso pase?
Witricity es una empresa dedicada al desarrollo,diseño,manufactura y
mantenimiento de tecnologías que se encarguen de generar electricidad
inalámbrica, la directora es una mujer llamada Katie Hall, Witricity es un
eufemismo que se refiere ni más ni menos que al gran invento de Tesla, la Torre
Wardenclyffe. En definitiva, se trata de transferir electricidad sin cables de por
medio a través de un campo magnético en el aire.
Claro que el sueño de Tesla, como su genio, era gigantesco. Si no hubiera sido
constantemente postergado por los intereses comerciales de los empresarios más
inescrupulosos y, en cambio, hubiera recibido el apoyo merecido por las enormes
expectativas que su trabajo representó para el bien de la humanidad, entonces
probablemente la Torre de Tesla hubiese sido posible hace más de un siglo y la
historia del mundo sería otra. Sin embargo, las bobinas de cable eléctrico que hoy
desarrolla WiTricity resultan ser un algo así como un acto de justicia histórica.
Basadas en el invento de Tesla, una vez que se enchufan a un tomacorriente
generan un campo magnético. Si otra bobina se encuentra lo suficientemente
cerca de este campo, se produce una carga eléctrica sin que medie ningún cable.
El resultado es la transferencia de energía de forma inalámbrica.
En el hogar del futuro, la transferencia de energía libre de cables podría ser tan
fácil como el internet inalámbrico.

9. Si todo sale según los planes de WiTricity, los smartphones se cargarán en tu
bolsillo mientras paseas, las televisiones brillarán sin cables adheridos, y los
automóviles eléctricos se recargarán mientras te sientas en la entrada.
WiTricity ya demostró su capacidad para alimentar laptops, teléfonos celulares y
televisores al adherir bobinas resonador a las baterías; y según reportes, un
recargador de automóviles eléctricos está en proceso.
Hall ve un futuro brillante para la familia sin cables:
"Simplemente ya no pensamos en eso: voy a manejar mi automóvil a casa y nunca
voy a tener que ir a la gasolinera y nunca voy a tener que conectarlo.
"Ni siquiera puedo imaginar cómo cambiarán las cosas cuando vivamos así”.
Conclusión
La energía inalámbrica es algo que esta muy cerca de llegar a nuestra vida
cotidiana, aunque actualmente haya ciertos usos como los cargadores de
celulares aun no ha sido desarrollada de una forma en la que se pueda hacer uso
de ella pero es una realidad que esta tarde o temprano llegará a nuestras vidas y
las cambiará tal y como dijo la doctora Katie Hall ya que ofrece un numero enorme
de ventajas y que su uso no solo será con el fin de hacer nuestra vida aún mas
cómoda si no que apunta a innovar muchas tecnologías como es la medicina ya
que se piensa que si se introduce un dispositivo electrónico en el cuerpo con el fin
de combatir alguna enfermedad por lógica en algún momento se quedará sin
carga y gracias a esta tecnología podrá ser recargado sin necesidad de extraerlo
del cuerpo. Otro aspecto importante sería como se vería afectada nuestra salud ya
que al usar energía inalámbrica estaríamos mucho tiempo en contacto con los
campos magnéticos por lo tanto tendría repercusiones en nuestro cuerpo. La
electricidad inalámbrica traerá muchas ventajas pero también traerá riesgos ya
sea en ámbitos como la salud, el ámbito económico, tecnológico etc. pero con el
tiempo se irá mejorando hasta que sea indispensable para nosotros.

10. Inventos con la electricidad inalámbrica
Bobina de Tesla: Es un tipo de transformador resonante. Está compuesta por una
serie de circuitos eléctricos resonantes acoplados. Las primeras bobinas y las
bobinas posteriores varían en sus montajes y configuraciones. Estas crean
descargas eléctricas con un alcance del orden de varios metros.
Hasta ahora este es uno de los inventos que ejemplifican mejor la electricidad
inalámbrica, por lógica en unos años y con todo lo que se está haciendo respecto
a esto, es muy probable que haya muchos inventos e innovaciones en un futuro.
Bibliografía
Manuel Piñela Rangel “Mexicano crea tecnología que transmite energía
inalámbrica” “Milenio.2015.Milenio.Julio”
20,2015http://www.milenio.com/cultura/Mexicano-tecnologia-transmite-energia-
inalambrica_0_557944216.html
Matthew Ponsfard. "La energía inalambrica,una pieza en el hogar del futuro.
"mexico.cnn. 2014. CNN. Abril 22, 2014
http://mexico.cnn.com/tecnologia/2014/04/22/la-energia-inalambrica-una-pieza-en-
el-hogar-del-futuro.
Priscila Lopez Osorio. "¿Qué son los campos electromagnéticos?. "Organizacion
Mundial de la Salud. 2012. OMS. 2015 http://www.who.int/peh-
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Leonardo Vega Suarez. "Transmision inalambrica de energía. "Wikipedia.com.
2015. Wikipedia. 12 Julio 2015
https://es.wikipedia.org/wiki/Transmisi%C3%B3n_inal%C3%A1mbrica_de_energ%
C3%ADa.