Operadores eléctricos.

María Paula Fernández Morales

903…. 2014Cediel Romero

Informática & tecnología.

La historia de la electricidad se refiere al estudio y uso humano de la electricidad, al descubrimiento de sus leyes como fenómeno físico y a la invención de artefactos para su uso práctico.

El fenómeno en sí, fuera de su relación con el observador humano, no tiene historia; y si se la considerase como parte de la historia natural, tendría tanta como el tiempo, el espacio, la materia y la energía. Como también se denomina electricidad a la rama de la ciencia que estudia el fenómeno y a la rama de la tecnología que lo aplica, la historia de la electricidad es la rama de la historia de la ciencia y de la historia de la tecnología que se ocupa de su surgimiento y evolución.

Historia de la electricidad

Hans Christian Oersted en 1819, observó que una aguja imantada se orientaba colocándose perpendicularmente aun conductor al cual se le hacia pasar una corriente eléctrica. Siguiendo estas investigaciones, Michael Faraday en 1831, descubrió que se generaba una corriente eléctrica en un conductor que se exponía a un campo magnético variable.

Benjamín Franklin en mil setecientos cincuenta y dos, experimentó con la electricidad haciendo volar una cometa durante una tormenta. Demostró que el relámpago, es debido a la electricidad. Como consecuencia, de estas experimentaciones inventó el pararrayos y formuló una teoría sobre un fluido que explicara la presencia de cargas positivas y negativas.

Charles-Augustin de Coulomb en 1777, inventó una balanza de torsión para medir la fuerza de repulsión y atracción eléctrica. Por este procedimiento, formuló el principio de interacción de cargas eléctricas (ley de Coulomb).

 Grandes inventores de la electricidad y explicación de sus inventos.

la generación de energía eléctrica consiste en transformar alguna clase de energía (química, cinética, térmica o lumínica, entre otras), en energía eléctrica. Para la generación industrial se recurre a instalaciones denominadas centrales eléctricas, que ejecutan alguna de las transformaciones citadas. Estas constituyen el primer escalón del sistema de suministro eléctrico. La generación eléctrica se realiza, básicamente, mediante un generador; si bien estos no difieren entre sí en cuanto a su principio de funcionamiento, varían en función a la forma en que se accionan. Explicado de otro modo, difiere en qué fuente de energía primaria utiliza para convertir la energía contenida en ella, en energía eléctrica.

hay varios tipos de electricidad como:

 Formas de generación de la electricidad.

La energía eólica es la que se obtiene del viento, es decir, de la energía cinética generada por efecto de las corrientes de aire o de las vibraciones que el dicho viento produce. Los molinos de viento se han usado desde hace muchos siglos para moler el grano, bombear agua u otras tareas que requieren una energía. En la actualidad se usan aerogeneradores para generar electricidad, especialmente en áreas expuestas a vientos frecuentes, como zonas costeras, alturas montañosas o islas. La energía del viento está relacionada con el movimiento de las masas de aire que se desplazan de áreas de alta presión atmosférica hacia áreas adyacentes de baja presión, con velocidades proporcionales al gradiente de presión.

ENERGÍA EÓLICA

La energía geotérmica es aquella energía que puede obtenerse mediante el aprovechamiento del calor del interior de la Tierra.  El calor del interior de la Tierra se debe a varios factores, entre los que cabe destacar el gradiente geotérmico, el calor radiogénico, etc. Se obtiene energía geotérmica por extracción del calor interno de la  Tierra.     En  áreas  de  aguas  termales  muy  calientes  a  poca profundidad, se perfora por fracturas naturales de las rocas basales o dentro de rocas sedimentarias. El agua caliente o el vapor pueden fluir naturalmente, por bombeo o por impulsos de flujos de agua y de vapor (flashing). El método a elegir depende del que en cada caso sea económicamente rentable.

ENERGÍA GEOTÉRMICA

Una central hidroeléctrica es aquella que se utiliza para la generación de energía eléctrica mediante el aprovechamiento de la energía potencial del agua embalsada en una presa situada a más alto nivel que la central.  El agua se lleva por una tubería de descarga a la sala de máquinas de la central, donde mediante enormes turbinas hidráulicas se produce la electricidad en alternadores.  Las dos características principales de una central hidroeléctrica, desde el punto de vista de su capacidad de generación de electricidad son:•    La Potencia: Función del desnivel existente entre el nivel medio del embalse y el nivel medio de las aguas debajo de la central, y del caudal máximo turbinable, además de las características de la turbina y del generador.•    La Energía: Esta debe estar garantizada en un lapso determinado, generalmente un año, que está en función del volumen útil del embalse, de la pluviometría anual y de la potencia instalada.

ENERGÍA HIDRÁULICA

Una central nuclear es una instalación industrial empleada para la generación de energía eléctrica a partir de energía nuclear, que se caracteriza por el empleo de materiales fisionables que mediante reacciones nucleares proporcionan calor. Este calor es empleado por un ciclo termodinámico convencional para mover un alternador y producir energía eléctrica. 

ENERGÍA NUCLEAR

La energía solar fotovoltaica es la obtención de energía eléctrica a través de paneles fotovoltaicos.  Los paneles, módulos o colectores fotovoltaicos están formados por dispositivos semiconductores tipo diodo que, al recibir radiación solar, se excitan y provocan saltos electrónicos, generando una pequeña diferencia de potencial en sus extremos.  El acoplamiento en serie de varios de estos fotodiodos permite  la  obtención  de  voltajes  mayores  en  configuraciones  muy sencillas y aptas para alimentar pequeños dispositivos electrónicos.  A mayor escala, la corriente eléctrica continua que proporcionan los paneles fotovoltaicos se puede transformar en corriente alterna e inyectar en la red eléctrica. 

ENERGÍA SOLAR FOTOVOLTAICA

Una central termoeléctrica es una instalación empleada para la generación de energía eléctrica a partir de calor. Este calor puede obtenerse tanto de combustibles fósiles (petróleo, gas natural o carbón) como de la fisión nuclear del uranio u otro combustible nuclear.  Las centrales que en el futuro utilicen la fusión también serán centrales termoeléctricas.

En su forma más clásica, las centrales termoeléctricas consisten en una caldera en la que se quema el combustible para generar calor que se transfiere a unos tubos por donde circula agua, la cual se evapora.  El vapor obtenido, a alta presión y temperatura, se expande a continuación en una turbina de vapor, cuyo movimiento impulsa un alternador que genera la electricidad.  Luego el vapor es enfriado en un condensador donde circula por tubos agua fría de un caudal abierto de un río o por torre de refrigeración.

ENERGÍA TERMOELÉCTRICA

 Principios físicos de funcionamiento

de la electricidad

1. En física, la carga eléctrica es una propiedad intrínseca de algunas partículas subatómicas (pérdida o ganancia de electrones) que se manifiesta mediante atracciones y repulsiones que determinan las interacciones electromagnéticas entre ellas. La materia cargada eléctricamente es influida por los campos electromagnéticos siendo, a su vez, generadora de ellos. La interacción entre carga y campo eléctrico origina una de las cuatro interacciones fundamentales: la interacción electromagnética.

La carga eléctrica es de naturaleza discreta, fenómeno demostrado experimentalmente por Robert Millikan. Por razones históricas, a los electrones se les asignó carga negativa: -1, también expresada –e. Los protones tienen carga positiva: +1 o +e. A los quarks se les asigna carga fraccionaria: ±1/3 o ±2/3, aunque no se han podido observar libres en la naturaleza.

carga electrica

La corriente eléctrica no es sino el flujo de carga eléctrica. En un conductor sólido son los electrones los que transportan la carga por el circuito. Esto se debe a que los electrones pueden moverse libremente por toda la red atómica. Estos electrones se conocen como "electrones de conducción". Los protones, por su parte, están ligados a los núcleos atómicos, que se encuentran más o menos fijos en posiciones determinadas. Pero en los fluidos, el flujo de carga eléctrica puede deberse tanto a los electrones como a iones positivos y negativos.

Corriente eléctrica

operadores electricos son los que consiguen convertir en luz toda la corriente eléctrica que les llega, sin perder, como las bombillas incandescentes, una parte en forma de calor. En contrapartida, los LED iluminan menos que las bombillas, de forma que solo se pueden utilizar para señalización, pero no para iluminación de una determinada zona.

   OPERADORES ELECTRICOS

Generador eléctrico de una fase que genera una corriente eléctrica alterna (cambia periódicamente de sentido), haciendo girar un imán permanente cerca de una bobina.

Un generador eléctrico es todo dispositivo capaz de mantener una diferencia de potencialeléctrica entre dos de sus puntos (llamados polos, terminales o bornes) transformando laenergía mecánica en eléctrica. Esta transformación se consigue por la acción de un campo magnético sobre los conductoreseléctricos dispuestos sobre una armadura (denominada también estator). Si se produce mecánicamente un movimiento relativo entre los conductores y el campo, se generará unafuerza electromotriz (F.E.M.). Este sistema está basado en la ley de Faraday

GENERADORES

Son materiales cuya resistencia al paso de la electricidad es muy baja. Los mejores conductores eléctricos son metales, como el cobre, el oro, el hierro y el aluminio, y sus aleaciones, aunque existen otros materiales no metálicos que también poseen la propiedad de conducir la electricidad, como el grafito o las disoluciones y soluciones salinas (por ejemplo, el agua de mar) o alquier material en estado de plasma.

CONDUCTORES

Los receptores son aquellos operadores eléctricos que reciben la energía eléctrica y la transforman en cualquier otro tipo de energía (luz, calor, sonido, movimiento, etc.).

RECEPTORES 

permite conectar entre si con comodidad todos los operadores de un circuito eléctrico.

ELEMENTOS DE CONEXION

Las instalaciones eléctricas disponen de diversos elementos de seguridad para disminuir el riesgo de accidentes, como los causados por cortocircuitos, sobrecargas o contacto de personas o animales con elementos en tensión.

ELEMETOS DE PROTECCION

son los que controlan la circulación de la corriente eléctrica en un circuito.

ELEMETOS DE CONTROL

operadores electricos se montan de manera que sea posible la circulacion de la corriente electrica atravez de ellos asi, si unimos un generador con otros operadores erlectricos por medio de conductores obtenemos un circuito electrico elemental.

CIRCUITO ELEMENTAL

el paso de corriente por un circuito elemental depende de la posicion del elemento de control segun sea esta,distinguimos entre circuito abierto y circuito.

CONTROL DE CIURCUITOS

para poder montar y controlar circuitos electricos es necesario conocer las magnitudes   electricas basicas

  saber medirlas y establecer relacciones entre ellas  las que  se puedan medir en un circuito son la diferencia de potencial,la intencidad y la resistencia.

MAGNITUDES ELECTRICAS

para medir el  valor de magnitudes podemos utilizar diferentes aparatos como el voltimetro o el ohmetro sin embargo lo mas habitual es utilizar el polimetro ya que este aparato puede ser utilizado para medir cualquiera  de ellos solo ajustandola.

MEDIDAS DE MAGNITUDES

Un circuito es una red eléctrica (interconexión de dos o más componentes, tales como resistencias, inductores,

  condensadores,fuentes, interruptores y semiconductores) que contiene al menos una trayectoria cerrada.

Los circuitos que contienen solo fuentes, componentes lineales (resistores, condensadores, inductores) y elementos de distribución lineales (líneas de transmisión o cables) pueden analizarse por métodos algebraicos para determinar su comportamiento en corriente directa o en corriente alterna.

TIPOS DE CIRCUITOS

ESQUEMA ELECTRICO

A partir de 1747 se dedicó principalmente al estudio de los fenómenos eléctricos. Enunció el Principio de conservación de la electricidad. De sus esfuerzos nace su obra científica más destacada, Experimentos y observaciones sobre electricidad. En 1752llevó a cabo en Filadelfia su famoso experimento con la cometa. Ató una cometa con esqueleto de metal a un hilo de seda, en cuyo extremo llevaba una llave también metálica. Haciéndola volar un día de tormenta , confirmó que la llave se cargaba de electricidad, demostrando así que las nubes están cargadas de electricidad y los rayos son descargas eléctricas. Gracias a este experimento creó su más famoso invento, el pararrayos.

Benjamín franklin