Eficiencia Energética a Gran Escala

Transcripción

1 Eficiencia Energética a Gran Escala Recordemos Entre un circuito en serie y uno en paralelo, el más eficiente es el que está en paralelo. 1

2 Eficiencia a gran escala Para analizar circuitos siempre supusimos que los cables no tienen resistencia. Pero en realidad sí tienen. Qué ocurre ahora si consideramos la resistencia de los cables? Qué debemos priorizar para que el circuito sea más eficiente? Debemos hacer que circule más voltaje o más corriente? Cuál combinación es mejor? Más voltaje o más corriente? 2

3 Más voltaje o más corriente? Más voltaje o más corriente? 3

4 Y qué hay de los cables? Para reducir las pérdidas por cables, necesitamos fijarnos en 3 elementos: 1. Deben estar hechos de un material conductor (como el cobre) 2. Deben ser lo más anchos posibles 3. Deben ser lo más cortos posibles. Pero, si queremos llevar la energía desde la planta generadora hasta una casa, necesitamos que los cables sean largos Y mientras más largos, más energía pierden Qué hacemos ahora? Thomas Edison y la Corriente Continua Hacia finales del siglo XIX (1880 aproximadamente), Thomas Edison tenía el monopolio de la electricidad en Estados Unidos. Sin embargo, su sistema no seguía ninguna de las recomendaciones hechas hasta aquí. Es decir, se usaban cables que transportaban una enorme cantidad de corriente utilizando cables extremadamente largos. Lamentablemente los cables no se podían acortar. En cambio Edison utilizaba cables extremadamente gruesos para intentar reducir las pérdidas. Sin embargo, si los cables son más gruesos estos serán más caros y pesados. 4

5 Thomas Edison y la Corriente Continua Thomas Edison y la Corriente Continua El sistema utilizado por Edison se llama Corriente Continua (CC). También se le conoce por su sinónimo: Corriente Directa (DC). De qué se trata? La corriente continua es simplemente una corriente que nunca cambia de dirección. Todos los circuitos que hemos visto hasta el momento son de corriente continua. Por ejemplo, en el circuito de la figura, nosotros sabemos que la corriente fluirá en sentido horario y que no cambiará su dirección. Por qué es ineficiente? Supongamos que una carga sale de la batería. Esta carga, debe dar la vuelta por todo el cable hasta llegar de nuevo a la batería. Como sabemos, mientras más largo el cable, más perdidas, por lo que si la carga debe recorrer el cable entero, perderá mucha energía. 5

6 Nikola Tesla y la Corriente Alterna En la actualidad ninguna ciudad del mundo se ve como Nueva York en Esto es debido a que Nikola Tesla ideó un sistema de transmisión de energía extremadamente ingenioso y eficiente. Nikola Tesla fue uno de los Ingenieros más brillantes y visionarios de los últimos siglos. Llegó a trabajar con Edison a Estados Unidos, pero luego de ser estafado y despedido por el, convenció a un empresario para competir con Edison, en un episodio de la historia conocido como la Guerra de las Corrientes. Claramente, Tesla ganó la Guerra. De extraña personalidad, mientras investigaba cómo transmitir imágenes y sonidos de forma inalámbrica (lo que hoy conocemos como internet), inventó la radio. Como esta era capaz de transmitir sólo sonido, Tesla la desechó e ignoró hasta que Guillermo Marconi años después ganó el Premio Nobel por inventar la radio. Tesla apeló y años después se permitió compartir el premio. Nikola Tesla y la Corriente Alterna El sistema ideado por Tesla es conocido como Corriente Alterna (AC). Cómo funciona? Veamos las fallas del modelo de Edison: Por los cables circula mucha corriente, lo que aumenta las pérdidas. Los cables son demasiado gruesos y pesados, por lo que son muy caros. Para que la corriente llegue de una planta generadora a una casa, las cargas deben recorrer una enorme distancia, por lo que habrá enormes pérdidas. Entonces? Por los cables circulará poca corriente pero habrá muchísimo voltaje para no perder potencia. Para reducir las pérdidas debido a los cables, las cargas recorrerán pequeñas distancias, por lo que no se necesitarán cables tan gruesos. 6

7 Nikola Tesla y la Corriente Alterna Nikola Tesla y la Corriente Alterna 7

8 Corriente Alterna en Chile Transformadores 1. El que transforma el voltaje de los postes a nuestras casas 2. El que transforma el voltaje de nuestros enchufes a otros aparatos 8

9 Transformadores Transformadores 9

10 Conclusiones El circuito eléctrico de tu casa está en paralelo para evitar cortes generalizados y para ahorrar energía. El circuito eléctrico de tu casa funciona con corriente alterna para evitar las pérdidas. Además, es un sistema barato. Para que la corriente alterna, que transporta mucho voltaje, llegue a tu casa se necesitan transformadores. La energía eléctrica se genera Lo veremos más adelante 10