CAPITULO I EFECTO DE LA ENERGIA ELÉCTRICA

Transcripción

1 CAPITULO I EFECTO DE LA ENERGIA ELÉCTRICA La electricidad es un fenómeno físico intangible, que no podemos tocar o ver. Por ello, no nos es posible medirla directamente a través de nuestros sentidos. Para poderla conocer debemos recurrir a sus efectos, los que se manifiestan en los principales usos y aplicaciones que obtenemos de ella. Efecto Térmico. La electricidad se puede transformar en calor por ejemplo en una Plancha, Hervidor eléctrico, etc. Efecto luminoso. La electricidad se transforma en energía lumínica produciendo luz ejemplo Ampolleta, Equipo fluorescente, etc. Efecto del Movimiento. La energía eléctrica se transforma en el movimiento de algunas maquinas giratorias por ejemplo Motor de la Lavadora, La enceradora, Portor eléctrico.

2 Efecto químico. La corriente eléctrica puede inducir cambios químicos en las sustancias. Tales como la galvanotecnia, la técnica empleada para recubrir de metal una pieza o el cromado de una pieza metálica. Efecto magnético (electromagnetismo). Es el más importante desde el punto de vista tecnológico. Una corriente eléctrica tiene efectos magnéticos (es capaz de atraer o repeler un imán). Por otra parte, el movimiento relativo entre un imán y una bobina (un hilo metálico arrollado) se aprovecha en las máquinas eléctricas para producir movimiento o para generar electricidad. GENERACION DE LA ENERGIA ELECTRICA La energía eléctrica se produce en centrales u otros centros de generación, a partir de la transformación de una energía primaria (hidráulica, térmica, nuclear, solar y eólica ). Desde dichos centros es transportada a través de las redes eléctricas hasta las ciudades y poblaciones, las industrias y otros centros de consumo. También se obtienen energías eléctricas, aunque en pequeña cantidades, de la energía química almacenada en pilas y baterías.

3 Central Generadoras Hidráulicas Centrales de agua fluyente Una central de pasada o agua fluyente es aquella en que no existe una acumulación apreciable de agua "corriente arriba" de las turbinas. En una central de este tipo las turbinas deben aceptar el caudal disponible del río "como viene", con sus variaciones de estación en estación, o si ello es imposible el agua sobrante se pierde por rebosamiento. En ocasiones un embalse relativamente pequeño bastará para impedir esa pérdida por rebosamiento. Centrales con embalse

4 En este tipo de proyecto se embalsa un volumen considerable de líquido "aguas arriba" de las turbinas mediante la construcción de una o más presas que forman lagos artificiales. El embalse permite graduar la cantidad de agua que pasa por las turbinas. Del volumen embalsado depende la cantidad que puede hacerse pasar por las turbinas. Con embalse de reserva puede producirse energía eléctrica durante todo el año aunque el río se seque por completo durante algunos meses, cosa que sería imposible en un proyecto de pasada. Central Generadoras Térmicas Una central térmica es una instalación que produce energía eléctrica a partir de la combustión de carbón, petróleo o gas en una caldera diseñada al efecto. El funcionamiento de todas las centrales térmicas, o termoeléctricas, es semejante.

5 Central Generadoras Solares Existen dos tipos principales de instalaciones solares: las de torre, en que centenares de heliostatos (espejos orientables hacia el Sol, movidos por un servomotor) reflejan la luz solar en lo alto de una torre (receptor a mil o más grados), y las de colectores, donde el fluido receptor se calienta hasta unos 400 _C, al circular por un conducto paralelo a cada colector (heliostato cilindro parabólico) y situado en su eje focal. El receptor genera vapor de agua en el circuito de turbina mediante un intercambiador de calor Central Generadoras Eólicas La energía eólica es la energía cuyo origen proviene del movimiento de masa de aire3 es decir del viento.

6 Central Generadoras Nuclear Una central nuclear también se pude considerar una central térmica, donde el combustible es un material radiactivo, que en su fusión genera la energía necesaria para su funcionamiento. TRANSMISIÓN DE LA ENERGIA ELÉCTRICA La transmisión de la energía eléctrica de las diferentes Centrales generadoras hacia los grandes consumos ( Ciudades ),que se encuentran en nuestro país, ya sea la más usadas como son las Centrales Hidroeléctricas o las Centrales Térmicas, se realiza por tres sistemas de transmisión que divide en nuestro país estos se denominan como:

7 Sistema Interconectado del Norte Grande (SING)

8 Sistema Interconectado Central (SIC) Sistema Eléctrico de Aysén El Sistema de Aysén atiende el consumo eléctrico de la XI Región.

9 Sistema Eléctrico de Magallanes El Sistema de Magallanes está constituido por cuatro subsistemas eléctricos: Los sistemas de Punta Arenas, Puerto Natales, Puerto Williams y Puerto Porvenir, en la XII Región. Principios básicos de la electricidad Materia: Todos los cuerpos están formados por materia, cualquiera sea su forma, tamaño o estado. Pero no todos ellos están formados por el mismo tipo de materia, sino que están compuestos de sustancias diferentes. Para examinar la sustancia de la que está compuesto un cuerpo cualquiera, éste puede dividirse hasta llegar a las moléculas que lo componen. Estas partículas tan pequeñas son invisibles a nuestros ojos, sin embargo, mantienen todas las propiedades del cuerpo completo. A su vez, las moléculas pueden dividirse en los elementos simples que la forman, llamados átomos. Moléculas: Es la más pequeña división de la materia que se puede llegar, sin que esta pierda sus propiedades. Por ejemplo, si tenemos una sola molécula de agua, esta conserva todas las propiedades del agua. Átomo: De la teoría atómica de Dalton se pueden obtener las siguientes definiciones: - Un átomo es la partícula más pequeña de un elemento que conserva sus propiedades. - Un elemento es una sustancia pura que está formada por átomos iguales. - Un compuesto es una sustancia que está formada por átomos distintos combinados en una relación numérica sencilla y constante. En la estructura del átomo podemos identificar: Núcleo : En núcleo se encuentran dos partículas: Protones Neutrones

10 Electrones Núcleo Neutrones Protones Electrones Las partículas que forman el átomo poseen diversas propiedades. Para entender la naturaleza de la electricidad, una de estas propiedades es fundamental: se trata de la carga eléctrica que tienen las partículas, que pueden ser negativas o positivas: Los electrones: presentan una carga eléctrica negativa. Los Protones: y presentan carga eléctrica positiva. Son partículas que giran alrededor del núcleo, que Son partículas que se encuentran en el interior del núcleo Los Neutrones: Son partículas que se encuentran también en el interior Los Iones: del núcleo, pero no presentan carga eléctrica. Generalmente los átomos en la naturaleza se encuentran en equilibrio: es decir, poseen igual cantidad de cagas positivas (protones) que de cargas negativas (electrones), por lo que la suma de cargas de un tipo se anula con la suma de cargas opuestas, y el átomo como conjunto no posee cargas. Si por alguna razón un átomo pierde o gana electrones, se desequilibra y se transforma en un átomo con carga o ion, que puede ser de dos tipos:

11 Ion positivo: Es un átomo que ha perdido uno o más electrones, quedando desequilibrado, con una carga positiva (+). Ion Negativo: Es un átomo que ha ganado uno o más electrones, quedando en desequilibrio, con una carga negativa (-). Ley de los Signos Las partículas elementales (protones y electrones) reaccionan entre si, según su carga, de acuerdo a la siguiente relación: Las cargas eléctricas de igual signo se repelen. Las cargas eléctricas de distinto signo se atraen. La carga eléctrica de un átomo, y por lo tanto de la materia que este forma, está en base del fenómeno eléctrico. Podríamos decir que cuando hablamos de electricidad, estamos hablando de las propiedades y comportamientos de las cargas eléctricas que se encuentran en la materia. Magnitudes eléctricas Potencial Eléctrico (Voltaje, Tensión o Diferencia de potencial) (V) Se define el potencial eléctrico como la fuerza que impone un movimiento sobre las cargas eléctricas (electrones libres), desde ese punto hasta el infinito, donde el potencial es 0. Matemáticamente se expresa por y se mide en Volts. V = W / q

12 Corriente eléctrica (I) Se llama corriente eléctrica, al paso ordenado de electrones libres a través de un conductor. Intensidad de corriente: Se denomina intensidad de corriente eléctrica a la carga eléctrica que pasa a través de una sección del conductor en la unidad de tiempo. Esta se mide en amperes. Resistencia Eléctrica: (R) Resistencia eléctrica es toda oposición que encuentra la corriente a su paso por un circuito eléctrico cerrado, atenuando o frenando el libre flujo de circulación de las cargas eléctricas o electrones. Cualquier dispositivo o consumidor conectado a un circuito eléctrico representa en sí una carga, resistencia u obstáculo para la circulación de la corriente eléctrica. A.- Electrones fluyendo por un buen conductor eléctrico, que ofrece baja resistencia. B.- Electrones fluyendo por un mal conductor. eléctrico, que ofrece alta resistencia a su paso. En ese caso los electrones chocan unos contra otros al no poder circular libremente y, como consecuencia, generan calor. Normalmente los electrones tratan de circular por el circuito eléctrico de una forma más o menos organizada, de acuerdo con la resistencia que encuentren a su paso. Mientras menor sea esa resistencia, mayor será el orden existente en el micro mundo de los electrones; pero cuando la resistencia es elevada, comienzan a chocar unos con otros y a liberar energía en forma de calor. Esa situación hace que siempre se eleve algo la temperatura del conductor y que, además, adquiera valores más altos en el punto donde los electrones encuentren una mayor resistencia a su paso.

13 Formas en que se presenta la corriente eléctrica La corriente eléctrica, según se la fuente que la origina y el uso que se hace de ella, se presenta de dos formas características la corriente continua y la corriente alterna. Corriente Continúa: La corriente continua se puede obtener por medio de métodos químicos, como lo hacen las pilas y baterías, por métodos mecánicos como lo hace una dinamo, o por otros métodos, fotovoltaico, par térmico, etc. Corriente Alterna: La corriente alterna se puede obtener por métodos mecánicos como lo hace un alternador, o por conversión de la corriente continua en alterna, el aparato que hace esto se llama inversor. Se trata de un valor de tensión que varia constantemente en el tiempo, tomando valores positivos, cero y negativos.