Parámetros fundamentales de la energía eléctrica

Parámetros fundamentales de la energía eléctrica

“Hay una fuerza más poderosa que el vapor y la energía atómica: la voluntad”. Albert Einstein.

Electricidad: Manifestación de la energía de los electrones (e-).

Magnitudes:

• Polaridad.
• Carga eléctrica.
• Diferencia de potencia.
• Intensidad.
• Resistencia.
• Potencia.

Antecedentes históricos

• Electricidad, “elektron” = ámbar.
• Ámbar: resina fósil transparente de color amarrillo producido por árboles que actualmente son carbón fósil.
• Tales de Mileto: señalaba que al frotar el ámbar con piel de gato podía atraer algunos cuerpos ligeros como polvo, cabellos y paja.
• Charles Coulomb: estudio las leyes de atracción y repulsión eléctrica.
• Alessandro Volta: inventó el “electróforo”, dispositivo que generaba y almacenaba electricidad estática.

• Explicó por qué se produce la electricidad cuando dos cuerpos metálicos diferentes se ponen en contacto 🡺 primera pila eléctrica.

• George Ohm: describió la resistencia eléctrica de un conductor y estableció la Ley Fundamental de las Corrientes Eléctricas = Relación entre la resistencia de un conductor, la diferencia de potencial y la intensidad de corriente eléctrica.

• La intensidad de la corriente que circula entre dos puntos de un circuito eléctrico es proporcional a la tensión eléctrica entre dichos puntos. Fórmula [ I=V/R ].

Definiciones

Carga eléctrica: la materia está compuesta de átomos, y en el núcleo se encuentran los protones y neutrones. Cargas posibles: positivo, negativo, neutro.

Interacción de cargas: cargas iguales se repelen, cargas diferentes se atraen.

Formas de electrizar: Los cuerpos se electrizan al perder o ganar electrones de distintas maneras:

• Frotamiento – se produce al friccionar dos superficies, puede producir pequeñas chispas eléctricas.
• Contacto – se origina cuando un cuerpo saturado de electrones cede algunos a otro cuerpo con el cual tiene contacto.
• Inducción – se presenta cuando un cuerpo se carga eléctricamente al acercarse a otro ya electrizado.

Campo eléctrico: una carga eléctrica se encuentra siempre rodeada por un campo eléctrico, el cual es invisible pero su fuerza ejerce acciones sobre los cuerpos cargados y por ello es fácil detectar su presencia así como medir su intensidad.

Magnitudes

Polaridad: la materia tiende a estar eléctricamente equilibrada. Se produce un movimiento desde donde abunda, zona con exceso cargada negativamente (cátodo); a una zona con déficit cargada positivamente (ánodo).

Carga eléctrica: es el número de electrones disponibles en un determinado momento en un conjunto delimitado de la materia. Su unidad es el Coulumb.

Diferencia de potencial: fuerza impulsora que induce a los electrones a desplazarse de una zona de exceso a otra con déficit, pasando por un transductor; habitualmente denominada tensión o voltaje. Su unidad es el voltio (V).

Intensidad: número de electrones que circulan por unidad de tiempo. Se mide en amperios (1 coulombio por segundo), con fines terapéuticos hablamos de miliamperios.

Resistencia: fuerza de freno que opone la materia al movimiento de los electrones cuando circulan a través de ésta misma. Su unidad es el ohmio (Ω).

Conductancia: facilidad de un conductor para ser recorrido por una corriente eléctrica.

Potencia: es la velocidad con la que se realiza un trabajo. En este caso se emplea para medir la velocidad con que se produce la transformación de una energía en otra. Su unidad es el vatio (W).

Potencial eléctrico

Trabajo que debe realizar una fuerza externa para traer una carga positiva unitaria “q” desde el punto de referencia hasta el punto considerado en contra de la fuerza eléctrica a velocidad constante.

El potencial eléctrico (V) en cualquier punto de un campo eléctrico es igual al trabajo (T) requerido para transportar a la unidad de carga positiva (q) desde un potencial cero hasta el punto considerado: [V = T/q].

Electrodinámica

La parte de la física encargada del estudio de las cargas eléctricas en movimiento dentro de un conductor.

Corriente eléctrica

Flujo de electrones a través de un conductor 🡺 Diferencia de potencial y los electrones circulan de una terminal negativa a  una positiva.

Tipos de materiales

• Conductores – Se electrizan en toda su superficie aunque sólo se frote un punto de la misma.
• Semiconductores – ofrecen mediana resistencia.
• Aislantes – sólo se electrizan en los puntos  donde hacen contacto con un cuerpo cargado o bien en la parte frotada.

Electroterapia

Definición

Empleo de la corriente eléctrica como agente terapéutico. Proviene del griego “electro” (electricidad) y “terapia” (cura). Rama de la medicina que utiliza el paso de la corriente eléctrica a través, o parte, de todo el organismo con fines curativos.

Historia

Romanos – anguila eléctrica (decapitada) usada en la zona afectada.

Luigi Galvani – en 1876 realiza una serie de investigaciones sobre los efectos de la corriente continua sobre el organismo humano y sobre un miembro en particular. La corriente continua se denomina galvánica en su honor.

Volta – contemporáneo de Galvani, creó la pila eléctrica productora de la corriente continua utilizada por Galvani para sus experimentos.

D’Arsonoval – estudios sobre la excitabilidad y, lo más importante, las interrupciones de la corriente continua en un segundo, creando el sentido de los Hertz.

Claude Bernard – descubre las corrientes diadinámicas.

Rupert Traebert – descubre corrientes de claro efecto analgésico.

Fenómeno de la corriente eléctrica

Los cuerpos cuyos electrones periféricos están rígidamente sujetos no permiten el paso de la corriente eléctrica y se conocen con el nombre de dieléctricos o aislantes.

Efectos generales de la corriente eléctrica

• Producción de calor a lo largo del circuito que sigue la ley de Joule, según la cual, el calor es producido es proporcional a la resistencia, al cuadrado de la intensidad y al tiempo.
• Efecto electro magnético; crea un campo magnético.
• Efecto electroquímico; al pasar la corriente por soluciones electrolíticas produce efectos de polarización en los iones de la solución.

Efectos específicos

• Efectos primarios o físico-químicos:

• Efecto térmico – Ley de Joule.
• Efecto químico – liberación de iones que se desplazan dado lugar a alteraciones en la permeabilidad de la membrana, variando la composición química de la estructura íntima de los tejidos.

• Efectos secundarios o fisiológicos:

• Vasodilatación.
• Analgesia.
• Acción excitomotriz.

Clasificación

1. Según polaridad:

1. Directas.
2. Alternas.

1. Según la frecuencia.
2. Según la forma.[pic 1]

Metodología de aplicación de Electroterapia

Aspectos a considerar para elegir un tipo de corriente:

• Los efectos buscados.
• El equipo generador.
• El paciente.
• El método de aplicación.

Los efectos buscados

• Cambios químicos: actuando sobre disoluciones orgánicas influyendo en el metabolismo (corriente galvánica).
• Influencia sensitiva: sobre receptores nerviosos, sensitivos, buscando concienciación y analgesia.
• Influencia motora: en fibras musculares o nerviosas.
• Influencia en la regeneración tisular: estimulación  del metabolismo celular hacia la multiplicación y/o ayuda en el reordenamiento y reestructuración de la matriz del tejido.
• Efectos térmicos: generador de calor.

El equipo generador

• Cumplimiento de normas de protección y seguridad establecidas.

• Cajas protegidas de derivaciones y aisladas del paciente.
• Interruptor de encendido / apagado.
• Bordes de salida al paciente señalizados (+) roja, y (-) negro.

• Selector del tipo de corriente.
• Regulador de intensidad.

El paciente

• Miedo o fobia a la electricidad.
• Alteraciones psicológicas y/o cognitivas.
• Alteraciones morfológicas, relacionadas con características topográficas:

• Tipo de piel: gruesa, húmeda, seca, rugosa, degenerada, lesionada, sucia.
• Presencia de trastornos sensitivos.
• Presencia de trastornos circulatorios.

• Evaluar en cada paciente las precauciones y contraindicaciones.
• Posición de la aplicación.

Método de aplicación

• Electrodos.
• Tratamiento.
• Evolución.
• Aplicación de la técnica.

Escalas de Umbrales[pic 2]

Formas de aplicación de los electrodos

1. Monopolar – se usan 2 electrodos (1 pequeño y 1 grande) dependiendo de los efectos que se buscan.
2. Bipolar – 2 electrodos del mismo tamaño.
3. Cuadripolar / cuadrupolar – utilizada en las corrientes interferenciales.

Tipos de electrodos

• Electrodos de lámina (para corrientes exponenciales y galvánicas).
• Electrodos de gaucho: sirven para corrientes interferenciales, TENS.
• Electrodos auto-adheribles o pregelizados: sólo para corrientes alternas.

*Vida de los electrodos 35 usos (limpiar cada que se usa con una gotita de agua).

Corriente Galvánica

Introducción

• Cambios fisiológicos.
• 1791 – Galvani: seres vivos productores de electricidad.
• 1800 – Volta: pila eléctrica = producción química de la energía eléctrica.
• Corriente galvánica.
• Fue descubierta su aplicación terapéutica en el siglo XX.
• En este mismo siglo: diatermia y onda corta.

Características físicas

• Corriente continua.
• Médicamente: corriente ininterrumpida y de intensidad constante (corriente galvánica).

• Baja tensión (60-80 V).
• Baja intensidad (<200 mA).

Fases de la corriente galvánica

1. Fase de cierre: aumento de intensidad, más o menos brusco.
2. Fase estacionaria: intensidad constante.
3. Fase de apertura del circuito: descenso de la corriente a cero.

Efectos polares

• Ánodo.
• Cátodo.[pic 3]

Efectos biofísicos

• Electrotermal (2-3 °C).

• Microvibración de partículas cargadas más fuerzas friccionales que generan: calor.

• Electroquímico.

• Electrólisis: fenómeno de conducción de la carga eléctrica a través de los electrolitos.

• Electrofísico.

Efecto electroquímico

1° Ley de Faraday: para una solución la cantidad de material depositado o liberado sobre los electrodos es directamente proporcional a la cantidad de electricidad que pasa.

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