OBJETIVOS GENERAL Mostrar el comportamiento de la energía eléctrica, mediante procesos electroquímicos usando electrodos y electrolitos caseros. Comprender de qué manera actúa la cantidad de energía y el voltaje en un generador químico. Determinar la influencia de la polaridad en la construcción de las baterías.
OBJETIVOS GENERAL Mostrar el comportamiento de la energía eléctrica, mediante procesos electroquímicos usando electrodos y electrolitos caseros. Comprender de qué manera actúa la cantidad de energía y el voltaje en un generador químico. Determinar la influencia de la polaridad en la construcción de las baterías.
En esta guía veremos los conceptos básicos de la electricidad, como se genera, las centrales eléctricas y su aporte por consumo, el funcionamiento de cada una de ellas , conoceremos los sistemas eléctricos de Chile, sus niveles de tensión y sectores de consumo eléctricos.
La electricidad es un fenómeno físico originado por cargas eléctricas estáticas o en movimiento y por su interacción. La partícula fundamental más ligera que lleva carga eléctrica es el electrón, que transporta una unidad de carga. Los átomos en circunstancias normales contienen electrones, y a menudo los que están más alejados del núcleo se desprenden con mucha facilidad.
1. ENERGÍA ELÉCTRICA COLEGIO LOS BOSQUINOS Educación Tecnológica NB6 Octavo Año Básico María Isabel Flores Escobar Profesora de Educacional Tecnológica 2007
27. Sistema Eléctrico Esquema Central nuclear de Generación La potencia de un reactor de fisión puede variar desde unos pocos kW térmicos a unos 4500 MW térmicos (1500 MW "eléctricos"). Deben ser instalados en zonas cercanas al agua, como cualquier central térmica, para refrigerar el circuito, Un reactor nuclear es un dispositivo en donde se produce una reacción nuclear controlada. Se puede utilizar para la obtención de energía , la producción de materiales fisionables, como el pluto nio.
28. Sistema Eléctrico Esquema Central nuclear de Generación 1.-Edificio de contención primaria 2.-Edificio de contención secundaria 3.-Tuberias de agua a presión 4.-Edificio de turbinas 5.-Turbina de alta presión 6.-Turbina de baja presión 7.-Generador eléctrico 8.-Transformadores 9.-Parque de salida 10.-Condensador 11.-Agua de refrigeración 12.-Sala de control 13.-Grúa de manejo del combustible gastado 14.-Almacenamiento del combustible gastado 15.-Reactor 16.-Foso de descontaminación 17.-Almacén de combustible nuevo 18.-Grúa del edificio de combustible 19.-Bomba refrigerante del reactor 20.-Grúa de carga del combustible 21.-Presionador 22.-Generador de vapor
29. Sistema Eléctrico Esquema Central de Generación Eólica 1.-Turbina 2.-Cables conductores 3.-Carga de frenado 4.-Toma de tierra Caja de control baterías 5.-Fuente auxiliar 6.-Tablero control 7.-Acumuladores 8.-Líneas de transporte de energía eléctrica
30. Sistema Eléctrico Tipos de Corriente Eléctrica La energía eléctrica se transmite en dos formas : Corriente Continua : Los electrones viajan siempre en un solo sentido. Esto origina una polaridad en los circuitos : Positiva y negativa que no varían en el tiempo. Se produce con baterías, pilas o rectificando electrónicamente la corriente alterna. . Su aplicación principal es en motores de tracción, telefonía, equipos electrónicos y procesos electroquímicos como refinación de cobre.
31. Sistema Eléctrico Tipos de Corriente Eléctrica Corriente Alterna : Los electrones viajan (oscilan) en ambos sentidos dependiendo de la polaridad de una onda que cambia en el tiempo. Cuantas veces cambia por segundo es la Frecuencia. En nuestra red es 50 Hertz. Los generadores producen una onda llamada sinusoidal. La corriente Alterna permite cambiar sus niveles de voltaje y corriente mediante dispositivos llamados transformadores.
32. Sistema Eléctrico ¿ Cómo llega la electricidad hasta nuestro hogar? Sistema de Transmisión : Para poder transportar gran cantidad de energía, a la salida de las centrales grandes transformadores elevan el voltaje . En Chile es común transportar electricidad en : 66.000, 110.000 , 220.000 y 320.000 Volts La transmisión se hace por líneas sujetas por torres metálicas . En algunos casos se usan cables subterráneos. A la llegada a las ciudades o áreas de consumo otro transformador reduce el voltaje a 23.000 o 13.000 Voltios
33. Sistema Eléctrico ¿ Como llega la electricidad hasta el usuario final ? Sistema de Distribución : Para llevar la energía hasta las industrias, centros comerciales o nuestras casas, las compañías distribuidoras lo hacen con líneas de media tensión de 13.000 o 23.000 volts. Un transformador de distribución lleva al voltaje final de 220 V entre fase y neutro o 380 V entre fases
34. Circuitos eléctricos Circuito Serie : En él la corriente tiene un sólo camino . Su valor es el mismo en todo el circuito. Existen dos circuitos o caminos cerrados para la electricidad que se encuentran en forma común: Circuito Paralelo : El voltaje es el mismo en todo el circuito. La corriente toma un valor en cada rama dependiendo de la resistencia del consumo o carga.
35. Circuitos eléctricos ¿ Porque es más común el circuito paralelo ? La corriente se divide en cada rama permitiendo usar conductores mas delgados Todos los consumos quedan a un mismo potencial. Esto permite normalizar su voltaje al fabricarlos. Ej.: 220 V. Si un equipo falla o es desconectado no interrumpe la energía al resto del circuito
36. Aplicaciones de la Energía Eléctrica Energía Mecánica La energía eléctrica se transforma en otras formas para su uso Calor : Luz : Energía Química Electromagnética
37. Leyes de la Energía Eléctrica Ley de Ohm : Relaciona los parámetros de Voltaje, corriente y Resistencia. Según la ecuación: si en un circuito la resistencia R es cercana a cero, la corriente I crecería a un valor muy alto (cortocircuito ), teóricamente infinito. Cuando por un conductor circula una corriente muy elevada, se calienta hasta fundirse, quemando lo que hay a su alrededor I = V / R
38. Leyes de la Energía Eléctrica Ley de Joule : Relaciona los parámetros de Voltaje, corriente , Resistencia y Potencia y Calor Según la ecuación Potencia: En un circuito la potencia P aumenta con el cuadrado del valor de corriente. Potencia es la velocidad a la que se consume la energía. Se mide en Watts (Joule / seg ) El Calor disipado: Q = I 2 * R * tiempo Este principio se aplica en hervidores, estufas, hornos eléctricos, planchas, etc. P = I 2 * R
39. Riesgos con Energía Eléctrica La energía eléctrica presenta riesgos en su utilización hacia las personas (seres vivos ) y hacia las instalaciones ( incendio ) Una corriente a través del Cuerpo humano que supere los 25 milésimos de Amper (25 mA ) puede ocasionar lesiones y llegar a ser fatal. Nunca tome artefactos o cables con las manos mojadas. Supone que todo equipo puede estar energizado. Desconéctalo antes de intervenir. Por efecto Joule la electricidad provoca graves quemaduras
40. Riesgos con Energía Eléctrica La energía eléctrica presenta riesgos en su utilización hacia las personas (seres vivos ) por electrocución y / o quemaduras
41. Riesgos con Energía Eléctrica Protección a los riesgos de electrocución y / o quemaduras Un interruptor diferencial es un dispositivo electromecánico que se coloca en las instalaciones eléctricas con el fin de proteger a las personas de las derivaciones causadas por fallas de aislamiento entre los conductores activos y tierra o masa de los aparatos. El principio de funcionamiento es detectar la corriente en el cable vivo (fase) y por el retorno (neutro) .Si no son iguales el interruptor se opera porque supone que la diferencia de corriente viaja a tierra a través de tu cuerpo. Fase - Neutro
42. Riesgos con Energía Eléctrica Los cables según su diámetro soportan una determinada cantidad de corriente (A) sin calentarse. Al sobrecargar la instalación puedes causar un incendio . No desconectes los interruptores automáticos. No uses alargadores en los hervidores de agua No pongas estufas cerca de ropa o muebles
43. Riesgos con Energía Eléctrica Protección a los riesgos de Incendio y a los artefactos y equipos. El interruptor termomagnético protege principalmente a cables y conductores contra la sobrecarga y el cortocircuito. Éstos también protegen al equipamiento eléctrico contra el sobrecalentamiento, El principio de funcionamiento es detectar el aumento de la corriente en el cable vivo (fase) y operar por sobre calentamiento o instantáneamente en caso de elevada corriente de cortocircuito. Fase
![¿Qué es la Energía ? ,[object Object],En física: “ Capacidad para realizar un trabajo “ Cinética : “ La que posee un cuerpo por razón de su movimiento “. Nuclear : “ La obtenida por la fusión o fisión de núcleos atómicos. “ Radiante : “ existente en un medio físico, causada por ondas electromagnéticas “. Potencial : “ Capacidad para realizar trabajo en razón de su posición “](data:image/gif;base64,R0lGODlhAQABAIAAAAAAAP///yH5BAEAAAAALAAAAAABAAEAAAIBRAA7)