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Los parámetros eléctricos

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Hola y bienvenidos de nuevo a este blog de las telecomunicaciones. Durante esta sesión estudiaremos las especificaciones dadas en el estándar TIA-568-B.2 el cual está dedicado a quizá la parte más importante de nuestros sistemas de cableado estructurado, es decir, los cables.

Sabemos por supuesto, que estos cables, son los que permiten el viaje de la información a través de la red, y esta información viaja a su vez en forma de electricidad, por lo tanto se necesita en los cables algún material capaz de conducir la electricidad para hacer esto posible, por lo tanto esto le da sentido a que se use el cobre en la elaboración del cableado del tipo UTP, ya que el cobre es muy buen conducto de la electricidad además de ser barato y fácil de reciclar.

Sin embargo hay un detalle, el hecho de que un material pueda conducir la electricidad tiene una contraparte, ya que el hecho de que una corriente eléctrica fluya por un material implica que también existirá una resistencia eléctrica, así como una producción de calor en dicho material conductor, esto es algo indeseable en el cableado para las redes, pero que sin embargo, es hasta ahora casi imposible de evitar (incluso en los llamados superconductores existe algo de resistencia eléctrica aunque es despreciable).

La propiedad de resistencia eléctrica en los materiales fue descubierta por Georg Ohm en 1827, la resistencia eléctrica tiene un parecido conceptual a la fricción en la física mecánica. La unidad de la resistencia en el Sistema Internacional de Unidades es el ohmio (Ω). Para su medición en la práctica existen diversos métodos, entre los que se encuentra el uso de un ohmímetro.

Para una gran cantidad de materiales y condiciones, la resistencia eléctrica no depende de la corriente eléctrica que pasa a través de un objeto o de la tensión en los terminales de este. Esto significa que, dada una temperatura y un material, la resistencia es un valor que se mantendrá constante.

Según sea la magnitud de esta medida, los materiales se pueden clasificar en conductores, aislantes y semiconductores. Existen además ciertos materiales en los que, en determinadas condiciones de temperatura, aparece un fenómeno denominado superconductividad, en el que el valor de la resistencia es prácticamente nulo.

Bueno, de alguna manera la resistencia eléctrica es como la “fricción” que se encuentran los electrones durante su camino a través de un conductor, es una buena forma de entenderlo.

Lo siguiente, es algo, no tan sencillo de entender, pero tiene igual importancia como parámetro eléctrico de los cables que conducen la información en nuestras redes, hablo de la capacitancia.

La capacidad es la propiedad que tienen los conductores eléctricos de poder adquirir cargas cuando son sometidos a un potencial. Se define también, como la razón entre la magnitud de la carga (Q) en cualquiera de los conductores y la magnitud de la diferencia de potencial entre ellos (V). Es entonces la medida de la capacidad de almacenamiento de la carga eléctrica.

Cuando me refiero a carga eléctrica es decir, que entre pares de conductores puede acumularse algo de energía como si se tratara de un acumulador en miniatura, estás cargas son muy pequeñas comparadas con las que se almacenan en baterías, sin embargo, pueden provocar ruido en nuestras líneas de transmisión de datos. La capacitancia se mide en Coulumb/Volt o en Faradios.

Pero no todo es malo con la capacitancia, de hecho, un componente electrónico muy importancia en la fabricación de circuitos es el llamado capacitor o condensador, que puede almacenar una cierta carga eléctrica, esto utilizado en diversas aplicaciones de la electrónica como lo son:

  • Baterías, por su cualidad de almacenar energía.
  • Memorias, por la misma cualidad.
  • Filtros.               
  • Adaptación de impedancias, haciéndolas resonar a una frecuencia dada con otros componentes.
  • Demodular AM (radio), junto con un diodo
  • El flash de las cámaras fotográficas.
  • Tubos fluorescentes.
  • Mantener corriente en el circuito y evitar caídas de tensión.

Y quizá muchas más aplicaciones.

Ewald Georg von Kleist inventó lo que podemos considerar el primer capacitor electricto, mientras buscaba por si mismo un método para almacenar grandes cantidades de carga eléctrica. En un principio su invento fue conocido como Botella de Leyden.

Ewald descubrió por accidente que la electricidad podía ser manipulable. Su experimento consistió en una botella de cristal llena de agua y cerrada, con un alambre que atravesaba el tapón y estaba en contacto con el agua del interior de la botella, ésta se cargaba eléctricamente poniendo dicho alambre en contacto con un dispositivo eléctrico; pero Ewald no se percató de lo que había conseguido hasta que recibió una fuerte descarga eléctrica al tocarlo por su extremo.

Lo que no sabía Ewald era que, paralelamente a él y de forma independiente, otro hombre había llegado a presentar un proyecto muy similar al suyo y de idéntico resultado a varios científicos europeos. Se trataba del profesor Pieter van Musschenbroek (profesor de las universidades de Duisburg, Utrecht y Leyden), quién finalmente bautizaría a este experimento como “Botella de Leyden” (debido a que Leyden era su localidad natal).

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