Competir o colaborar visto como un circuito eléctrico
Competir o colaborar son dos actividades humanas antagónicas. Dependiendo de nuestra educación, nuestra experiencia vital o ejemplos sociales que observamos, podemos decidir si es mejor competir o colaborar. Se trata de un conflicto de visiones que puede caracterizarse, y muy relacionado con las diferencias ideológicas o políticas de las personas. Competir es cercana a una actitud individual, mientras colaborar es un comportamiento más social. En el mundo empresarial se fomenta más la competitividad y la confidencialidad del conocimiento, y en el mundo de la investigación científica se suele apreciar el altruismo y el conocimiento abierto y publicado, que facilita el avance y la colaboración internacional para el bien común.
Circuitos RLC
Los circuitos RLC son sistemas eléctricos oscilantes que se utilizan en todo el espectro electromagnético, y en aplicaciones importantes como las telecomunicaciones, fotónica, aceleradores de partículas, instrumentación científica o equipamiento médico, entre otras muchas.
Estos circuitos contienen resistencias (R), bobinas (L) y condensadores (C). Los condensadores pueden almacenar y liberar energía mediante campo eléctrico, y las bobinas pueden hacer esto mismo, pero mediante campo magnético. Algo extraordinario del electromagnetismo es que, si un campo eléctrico cambia en el tiempo, genera un campo magnético, y si un campo magnético cambia en el tiempo, genera un campo eléctrico. Por tanto, si unimos en un circuito una bobina y un condensador, estos dos dispositivos pueden intercambiar energía eléctrica y magnética.
El fenómeno de la resonancia y de la antiresonancia
Los columpios tienen una frecuencia propia de oscilación, dependiendo de sus características físicas. Nosotros podemos mover un columpio y elevarlo a gran altura si sincronizamos nuestros suaves empujones con su frecuencia propia. Esto es el fenómeno de la resonancia: podemos aprovechar la frecuencia propia de un sistema para hacerlo oscilar a mucha mayor amplitud, almacenando y liberando gran cantidad de energía con medios modestos.
El fenómeno de la resonancia se observa no solo en los sistemas mecánicos como los columpios que intercambian energía cinética y potencial, o en música cuando una soprano es capaz de romper una copa, o cuando un violín llena de ondas sonoras una sala de conciertos. Resulta que la realidad física, desde el electromagnetismo, la física de partículas o la mecánica cuántica está gobernada por ondas, y la resonancia de estas oscilaciones explican y predicen intercambios de energía. La antiresonancia es el fenómeno opuesto a la resonancia: consiste en hacer disminuir al mínimo la amplitud de oscilación a una cierta frecuencia. Estos fenómenos antagónicos se dan en la naturaleza y se pueden medir picos resonantes o antiresonantes en el dominio de la frecuencia.
Circuitos RLC en serie o en paralelo
En ingeniería eléctrica resulta sencillo ordenar el intercambio de energía eléctrica y magnética; por ejemplo, asociando en un circuito RLC un condensador con una bobina en serie o en paralelo. Así podemos generar con facilidad sistemas resonantes o antiresonantes a ciertas frecuencias de interés.
El circuito RLC en serie más sencillo se muestra en la Figura 2. La unión en serie de los componentes L y C da lugar a que la impedancia del circuito es mínima en la frecuencia de resonancia. Como la impedancia es la oposición que presenta un circuito al paso de la corriente eléctrica, cuando estamos en mínima impedancia, el circuito libera la máxima corriente eléctrica que atraviesa la carga R en resonancia. La potencia eléctrica es máxima.
El circuito más sencillo con L y C en paralelo se muestra en la Figura 3. Esta unión en paralelo de los componentes L y C da lugar a que la impedancia del circuito es máxima en la frecuencia de resonancia. Por ello, ahora el circuito es prácticamente incapaz de suministrar corriente eléctrica a la carga, de modo que no estamos haciendo nada útil.
Decidir entre competir o colaborar
Existe una analogía muy clara entre la ordenación del intercambio de energía entre los componentes de un circuito RLC y el competir o colaborar entre las personas. En el circuito serie en resonancia de la Figura 2, dos componentes opuestos, como el condensador C y la bobina L están colaborando, y generando una gran corriente eléctrica oscilante -representada por flechas color naranja en la figura- que atraviesa la carga del circuito. Se trata por tanto de un proyecto de colaboración que genera gran actividad efectiva.
El circuito paralelo de la Figura 3 entra en antiresonancia a la misma frecuencia que el circuito serie (1/√LC). Los componentes opuestos L y C están compitiendo entre sí, se lanzan gran corriente eléctrica oscilante entre ambos (representada por flechas color naranja en la figura), pero no consiguen mandar corriente a la carga del circuito. Los opositores generan gran actividad entre sí, pero esto no sirve para nada útil.
Podemos, por tanto, encontrar muchos ejemplos sociales análogos a estos circuitos. Si dos equipos científicos colaboran entre sí es muy probable que puedan entrar en resonancia y contribuir al bien común, como en la Figura 2. Si, por ejemplo, dos grupos políticos opuestos solo compiten entre sí, y nunca piensan en colaborar, es muy posible que desgasten sus energías, entren en antiresonancia y no trabajen para hacer un mundo mejor, como en la Figura 3.
¿Pone usted por delante vencer como individuo o valora más el bien común? Ambos son valores muy humanos, y, depende de lo que decida, preferirá competir o colaborar.
Sobre el autor: Victor Etxebarria Ecenarro es Catedrático de Ingeniería de Sistemas y Automática en la Universidad del País Vasco (EHU)
