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Electricidad
 

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    Electricidad Electricidad Document Transcript

    • ELECTRICIDADelectricidad Página 1LAELECTRICIDAD:
    • ELECTRICIDADelectricidad Página 2XPGINDICE:1.¿Que es lacorriente eléctrica? 2. Como segenera la electricidad. 3.Tipos decorriente eléctrica. 4.Tipos decircuitos eléctricos. 5.Ley deOHM.6.Centrales eléctricas.7.Conclusions.
    • ELECTRICIDADelectricidad Página 31.¿Que es la corriente eléctrica?:Lo que conocemos como corriente eléctrica no es otra cosaque la circulación de cargas o electrones a través de un circuitoeléctrico cerrado, que se mueven siempre del polo negativo alpolo positivo de la fuente de suministro de fuerza electromotriz(FEM).En un circuito eléctricocerrado la. corrientecircula siempre del polo.negativo al polo positivode la. fuente de fuerzaelectromotriz. (FEM),
    • ELECTRICIDADelectricidad Página 4Quizás hayamos oído hablar o leído en algún texto que el sentidoconvencional de circulación de la corriente eléctrica por un circuito es a lainversa, o sea, del polo positivo al negativo de la fuente de FEM. Eseplanteamiento tiene su origen en razones históricas y no a cuestiones de lafísica y se debió a que en la época en que se formuló la teoría que tratabade explicar cómo fluía la corriente eléctrica por los metales, los físicosdesconocían la existencia de los electrones o cargas negativas.Al descubrirse los electrones como parte integrante de los átomos yprincipal componente de las cargas eléctricas, se descubrió también quelas cargas eléctricas que proporciona una fuente de FEM (FuerzaElectromotriz), se mueven del signo negativo (–) hacia el positivo (+), deacuerdo con la ley física de que "cargas distintas se atraen y cargasiguales se rechazan". Debido al desconocimiento en aquellos momentosde la existencia de los electrones, la comunidad científica acordó que,convencionalmente, la corriente eléctrica se movía del polo positivo alnegativo, de la misma forma que hubieran podido acordar lo contrario,como realmente ocurre. No obstante en la práctica, ese “error histórico” noinfluye para nada en lo que al estudio de la corriente eléctrica se refiere. Elinstrumento usado para medir la intensidad de la corriente eléctrica es elgalvanómetro que, calibrado en amperios, se llama amperímetro, colocadoen serie con el conductor cuya intensidad se desea medir.
    • ELECTRICIDADelectricidad Página 52.Como se genera la electricidad:La electricidad se genera a partir de otras fuentes de energía,principalmente en: centrales hidroeléctricas donde se usa la fuerzamecánica de agua o en centrales termoeléctricas donde se produceelectricidad a partir del carbón, petróleo y otros combustibles.También puede generarse a partir de la Energía Eólica, Solar yBiomásica entre otras. Existen dos tipos fundamentales deelectricidad: corriente continua y corriente alterna. El proceso deproducción es muy diferente para ambas. En la corriente continualas cargas eléctricas se mueven siempre desde un polo que sellama negativo o ánodo a un lugar llamado polo positivo o cátodo.Para producirla se debe realizar una reacción química, de tal modoque cuando se acaben las sustancias que pueden producir lareacción química deja de haber electricidad. Los dispositivos queproducen corriente continua son las pilas y las baterías. Los valoresdel voltaje producido dependen de las sustancias que reaccionanquímicamente.También puede producirse corriente continua mediante placassolares que convierten la energía de la luz del sol en energíaeléctrica. Este es un sistema menos contaminante que las pilas ylas baterías, ya que no deja residuos químicos que puedan dañar el
    • ELECTRICIDADelectricidad Página 6medio ambiente. No son limpias al cien por cien, ya que fabricarestas placas solares sí que contamina; también lo hacen susresiduos cuando terminan su vida útil.3.Tipos de corriente eléctrica:Se denomina corriente alterna (CA en español y AC en inglés) a lacorriente eléctrica en la que la magnitud y el sentido de la corrientevarían periódicamente. La forma de variación de la corriente alternamás común es oscilación senoidal, y se utiliza en el transporte deenergía eléctrica puesto que se trata de la opción más económicapara llevar la energía eléctrica a los puntos de consumo. Sinembargo, en ciertas aplicaciones se utilizan otras formas deoscilación periódicas, tales como la onda triangular o la cuadrada.La CA, como se ha dicho, es la forma en la que la electricidad llegaa los hogares y a las empresas: La energía eléctrica se calculacomo el producto de la tensión, la intensidad y el tiempo. Dado quela sección de los conductores de las líneas de transporte de energíaeléctrica depende de la intensidad, podemos, mediante untransformador, elevar el voltaje hasta valores grandes (alta tensión,del orden de miles de voltios), disminuyendo en igual proporción laintensidad de corriente. Con esto la misma energía puede serdistribuida a largas distancias con bajas intensidades de corriente y,por tanto, con bajas pérdidas por causa del efecto Joule(relacionado con las pérdidas por calor) y otros efectos asociados alpaso de corriente tales como la histéresis o las corrientes deFoucault. Una vez en el punto de consumo o en sus cercanías, el
    • ELECTRICIDADelectricidad Página 7voltaje puede ser de nuevo reducido para su uso industrial,doméstico y/o comercial de forma cómoda y segura.La corriente continua o corriente directa (CC en español, DC, eninglés) es el flujo continuo de electrones a través de un conductorentre dos puntos de distinto potencial. A diferencia de la corrientealterna, en la corriente continua las cargas eléctricas circulansiempre en la misma dirección, desde el terminal de mayorpotencial al de menor.La CC se usa frecuentemente en electrónica, ordenadores, equiposaudivisuales y fotográficos, telefonía móvil, etc., que van provistosde fuentes de alimentación que transforman y rectifican la CA enCC. La rectificación se basa en el uso de diodos semiconductoresde alta potencia y tiristores.La facilidad de transformación de la CA, de cambio de lascaracterísticas de la onda (amplitud y frecuencia principalmente),cualidad de la que carece la CC, por medio del uso detransformadores, justifica el uso de la corriente alterna sobre lacontinua en el transporte de energía. Sin embargo, en los inicios dela industria eléctrica la razón se vio nublada por los intereseseconómicos y se llegó a la llamada guerra de las corrientes, unacompetencia de mercado que se produjo hacia 1880, por el controldel incipiente mercado eléctrico. George Westinghouse y ThomasEdison se convirtieron en adversarios debido a la promoción de lacorriente continua de Edison para la distribución de energíaeléctrica, en contra de la corriente alterna defendida porWestinghouse y Nikola Tesla.
    • ELECTRICIDADelectricidad Página 84.Tipos de circuitos eléctricos:Es tan común la aplicación de circuitos eléctricos en nuestros días que tal vezno le damos la importancia que tiene. El automóvil, la televisión, la radio, elteléfono, la aspiradora, las computadoras y videocaseteras, entre muchos yotros son aparatos que requieren para su funcionamiento, de circuitoseléctricos simples, combinados y complejos. Pero ¿qué es un circuitoeléctrico? Se denomina así el camino que recorre una corriente eléctrica.Este recorrido se inicia en una de las terminales de una pila, pasa a través deun conducto eléctrico (cable de cobre), llega a una resistencia (foco), queconsume parte de la energía eléctrica; continúa después por el conducto, llegaa un interruptor y regresa a la otra terminal de la pila.Los elementos básicos de un circuito eléctrico son: Un generador de corrienteeléctrica, en este caso una pila; los conductores (cables o alambre), que llevana corriente a una resistencia foco y posteriormente al interruptor, que es undispositivo de control.Todo circuito eléctrico requiere, para su funcionamiento, de una fuente deenergía, en este caso, de una corriente eléctrica.¿Qué es la corriente eléctrica? Recibe este nombre el movimiento de cargaseléctricas (electrones) a través de un conducto; es decir, que la corrienteeléctrica es un flujo de electrones.
    • ELECTRICIDADelectricidad Página 9¿Qué es un interruptor o apagador? No es más que un dispositivo de control,que permite o impide el paso de la corriente eléctrica a través de un circuito, siéste está cerrado y que, cuando no lo hace, está abierto.Existen otros dispositivos llamados fusibles, que pueden ser de diferentestipos y capacidades. ¿Qué es un fusible? Es un dispositivo de proteccióntanto para ti como para el circuito eléctrico.Sabemos que la energía eléctrica se puede transformar en energía calorífica.Hagamos una analogía, cuando hace ejercicio, tu cuerpo está en movimiento yempiezas a sudar, como consecuencia de que está sobrecalentado. Algosimilar sucede con los conductores cuando circula por ellos una corrienteeléctrica (movimiento de electrones) y el circuito se sobrecalienta. Esto puedeser producto de un corto circuito, que es registrado por el fusible y ocasionaque se queme o funda el listón que está dentro de el, abriendo el circuito, esdecir impidiendo el paso de corriente para protegerte a ti y a la instalación.Recuerda que cada circuito presenta Características Particulares. Obsérvalas,compáralas y obtén conclusiones sobre los circuitos eléctricos.Los circuitos eléctricos pueden estar conectados en serie, en paralelo y demanera mixta, que es una combinación de estos dos últimos.Circuito en serieCircuito en paralelo
    • ELECTRICIDADelectricidad Página 10Circuito con un timbre en serie con dos ampolletas en paraleloCircuito con una ampolleta en paralelo con dos en serieCircuito con dos pilas en paralelo
    • ELECTRICIDADelectricidad Página 115.Ley de OHM:LA LEY DE OHMLa Ley de Ohm, postulada por el físico y matemático alemán GeorgSimon Ohm, es una de las leyes fundamentales de la electrodinámica,estrechamente vinculada a los valores de las unidades básicas presentesen cualquier circuito eléctrico como son:1. Tensión o voltaje "E", en volt (V).2. Intensidad de la corriente " I ", en ampere (A).3. Resistencia "R" en ohm ( ) de la carga o consumidor conectado alcircuito.
    • ELECTRICIDADelectricidad Página 12Circuito eléctrico cerrado compuesto por una pila de 1,5 volt, unaresistencia o carga eléctrica "R" y la.circulación de una intensidad o flujode corriente eléctrica " I " suministrado por la propia pila.Debido a la existencia de materiales que dificultan más que otros el pasode la corriente eléctrica a través de los mismos, cuando el valor de suresistencia varía, el valor de la intensidad de corriente en amperetambién varía de forma inversamente proporcional. Es decir, a medidaque la resistencia aumenta la corriente disminuye y, viceversa, cuandola resistencia al paso de la corriente disminuye la corriente aumenta,siempre que para ambos casos el valor de la tensión o voltaje semantenga.Por otro lado y de acuerdo con la propia Ley, el valor de la tensión ovoltaje es directamente proporcional a la intensidad de la corriente; portanto, si el voltaje aumenta o disminuye, el amperaje de la corriente quecircula por el circuito aumentará o disminuirá en la misma proporción,siempre y cuando el valor de la resistencia conectada al circuito semantenga constante.Postulado general de la Ley de OhmEl flujo de corriente en ampere que circula por un circuitoeléctrico cerrado, es directamente proporcional a la tensión ovoltaje aplicado, e inversamente proporcional a la resistencia enohm de la carga que tiene conectada.
    • ELECTRICIDADelectricidad Página 136.Centrales Eléctricas:La generación de electricidad es el proceso de conversión de unaenergía primaria en electricidad.Prácticamente todas las tecnologíasestán basadas en el generador eléctrico o alternador.La función de las fuentes de energía primaria utilizadas en lascentrales eléctricas, es la de producir la energía mecánica derotación necesaria para generar electricidad:En las centrales hidroeléctricas, el agua de una corriente natural oartificial, por efecto de un desnivel, actúa sobre un grupo turbinahidráulica-alternador, dando lugar a la producción de energíaeléctrica.
    • ELECTRICIDADelectricidad Página 14En las centrales térmicas convencionales, los combustibles fósiles(carbón, fuelóleo, gas) son quemados en una caldera generando,así, una energía calorífica que evapora el agua que, a su vez,circula por una serie de conductos dentro de la caldera.Este vapor de agua a alta presión acciona las palas de una turbinade vapor, convirtiendo la energía calorífica en energía mecánica, lacual da lugar, a continuación, a la generación de energía eléctrica.En una central de biomasa o de residuos sólidos urbanos (RSU), elesquema de generación de electricidad es el mismo, y únicamentedifieren los combustibles utilizados.Las nuevas centrales térmicas de ciclo combinado emplean unatecnología que permite un mejor aprovechamiento de la energíaprimaria que en los ciclos térmicos convencionales, ya que utilizandos ciclos termodinámicos:Un primer ciclo Bryton, para la combustión del gas natural en unaturbina de gas.Un segundo ciclo de vapor (convencional), que aprovecha el calorresidual de los gases para generar vapor y expandirlo en unaturbina de vapor.En las centrales nucleares, la fisión de átomos de uranio porimpacto de un neutrón provoca la liberación de una gran cantidadde energía. Esta energía calienta el fluido que circula por una seriede tubos,convirtiéndolo en un vapor que,a su vez, acciona un grupoturbina vapor-alternador para producir electricidad.En una central eólica, la energía cinética del viento se transformadirectamente en energía mecánica rotatoria mediante unaerogenerador.En las centrales termoeléctricas solares, la energía del sol calientaun fluido que, a su vez, transforma en vapor un segundo fluido quecircula por una serie de conductos.A partir de ese momento, se sigue el ciclo de conversiónanteriormente descrito.En definitiva, en la mayoría de los casos se utiliza una fuenteenergética que,bien directamente (centrales hidráulicas,
    • ELECTRICIDADelectricidad Página 15eólicas,maremotrices, etc.),bien mediante la conversión de unlíquido en vapor (centrales termoeléctricas clásicas y nucleares),pone en movimiento una turbina y un alternador asociado a ella.7.Conclusións:Este trabajo me ha parecido muy divertido ya que e aprendidomucho sobre ordenadores y sobre la electricidad y las centraleseléctricas,circuitos…La asignatura sirve,ya que se aprende mucho y te prepara paracuando te manden trabajos a ordenador.