LA ENERGÍA

Por: Daniel Felipe Solano Guzmán

Curso: 902

2014

HISTORIA DE LA ELECTRICIDAD

Las propiedades eléctricas de ciertos materiales ya eran conocidas por civilizaciones antiguas. En el

año 600 AC, Tales de Mileto había comprobado que si se frotaba el ámbar, éste atraía hacia sí a

objetos más livianos. Se creía que la electricidad residía en el objeto frotado. De ahí que el término

"electricidad" provenga del vocablo griego "elektron", que significa ámbar.

En la época del renacimiento comenzaron los primeros estudios metodológicos, en los cuales la

electricidad estuvo íntimamente relacionada con el magnetismo. El inglés William Gilbert

comprobó que algunas sustancias se comportaban como el ámbar, y cuando eran frotadas atraían

objetos livianos, mientras que otras no ejercían ninguna atracción. A las primeras, entre las que

ubicó el vidrio, el azufre y la resina, las llamó "eléctricas", mientras que a las otras, como el cobre o

la plata, "aneléctricas".

1.

Benjamín Franklin fue quien postuló que la electricidad era un fluido y calificó a las sustancias en

eléctricamente positivas y negativas de acuerdo con el exceso o defecto de ese fluido. Franklin

confirmó también que el rayo era efecto de la conducción eléctrica, a través de un célebre

experimento, en el cual la chispa bajaba desde una cometa remontada a gran altura hasta una llave

que él tenía en la mano.

GRANDES INVENTORES:EXPLICACIÓN DE SUS

INVENTOS

Benjamin franklin/El pararrayos: En 1752 Franklin publicó en

Londres, en su famoso almanaque (Poor Richard’s Almanack), un artículo

donde propuso la idea de utilizar varillas de acero en punta, sobre los

tejados, para protegerse de la caída de los rayos. Su teoría se ensayó en

Inglaterra y Francia antes incluso de que él mismo ejecutara su famoso

experimento con una cometa en 1752. Inventó el pararrayos y presentó la

llamada teoría del fluido único para explicar los dos tipos de electricidad

atmosférica, la positiva y negativa.

2.

Alessandro Volta/la pila: En 1780, Luigi Galvani estaba

diseccionando una rana, sujeta con un gancho de metal. Cuando tocó la

pata de la rana con su bisturí de hierro, la pierna se encogió como si el

animal aún estuviese vivo. Galvani creía que la energía que había

impulsado la contracción muscular observada venía de la misma pierna,

y la llamó "electricidad animal".

Sin embargo, Alessandro Volta, un amigo y colega científico, no estaba

de acuerdo, creyendo que este fenómeno estaba causado realmente por la

unión o contacto entre dos metales diferentes que estaban unidos por una

conexión húmeda. El propio Volta verificó experimentalmente esta

hipótesis, y la publicó en 1791. Fue perfeccionada hasta que, en 1800,

Volta inventó la primera batería o generador electroquímico capaz de

producir una corriente eléctrica mantenida en el tiempo, y por ello fue

conocida como pila voltaica.

Samuel Morse/El telégrafo: Se cuenta que la idea del telégrafo se le

ocurrió al pintor estadounidense Samuel Morse un día de 1836, que venía

de regreso a su país desde el continente europeo al escuchar casualmente

una conversación entre pasajeros del barco sobre electromagnetismo.

A partir de artículos de su estudio como un caballete, un lápiz, piezas de un

reloj viejo y un péndulo, Morse fabricó un aparato entonces bastante

voluminoso. El funcionamiento básico era simple: si no había flujo de

electricidad, el lápiz dibujaba una línea recta. Cuando había ese flujo, el

péndulo oscilaba y en la línea se dibujaba un zigzag. Paulatinamente, Morse

introdujo varias mejoras al diseño inicial hasta que finalmente, junto con su

colega el maquinista e inventor estadounidense Alfred Vail, creó el código

que lleva su nombre. Surgió así otro código que puede considerarse binario,

pues de la idea inicial se pasó a considerar un carácter formado por tres

elementos: punto, raya y espacio.

Alexander Graham Bell/El teléfono: En 1876, tras haber descubierto

que para transmitir voz humana sólo se podía utilizar una corriente

continua, el inventor escocés nacionalizado en EE. UU. Alexander

Graham Bell, construyó y patentó unas horas antes que su compatriota

Elisha Gray el primer teléfono capaz de transmitir y recibir voz humana

con toda su calidad y timbre. Tampoco se debe dejar de lado a Thomas

Alva Edison, que introdujo notables mejoras en el sistema, entre las que

se encuentra el micrófono de gránulos de carbón.

Thomas Alva Edison/Lámpara Incandescente: La bombilla es uno de

los inventos más utilizados por el hombre desde su creación hasta la

fecha. Según una lista de la revista Life es la segunda invención más útil

del siglo XIX .La comercialización de la bombilla por parte de la

compañía de Edison estuvo plagada de disputas por las patentes con sus

competidores. Thomas Alva Edison fue el primero en patentar una

bombilla incandescente de filamento de carbono, viable fuera de los

laboratorios, es decir, comercialmente viable .La patentó el 27 de enero de

1880.

Nikola Tesla/Primer Motor Eléctrico: Werner von Siemens patentó en

1866 la dinamo. Con ello no sólo contribuyó al inicio de los motores

eléctricos, sino también introdujo el concepto de Ingeniería Eléctrica,

creando planes de formación profesional para los técnicos de su

empresa. La construcción de las primeras máquinas eléctricas fue lograda

en parte, en base a experiencia práctica. A mediados de la década de

1880, gracias a la teoría desarrollada por James Clerk Maxwell y al éxito

de Werner von Siemens, la ingeniería eléctrica se introdujo como

disciplina en las universidades.

Tesla descubrió el principio de campos magnéticos rotativos y creo el

primer motor de inducción de corriente alterna.

FORMAS DE GENERACIÓN DE LA ELECTRICIDAD

En general, la generación de energía eléctrica consiste en transformar

alguna clase de energía en energía eléctrica.

Algunas clases de generación de energías podrían ser:

o ENERGÍA EÓLICA

o ENERGÍA GEOTÉRMICA

o ENERGÍA HIDRÁULICA

o ENERGÍA NUCLEAR

o ENERGÍA SOLAR FOTOVOLTAICA

o ENERGÍA TERMOELÉCTRICA

3.

o Energía eólica: 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.

o Energía geotérmica: La energía geotérmica es aquella energía que puede

obtenerse mediante el aprovechamiento del calor del interior de la Tierra.

o Energía hidráulica: 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.

o Energía nuclear: 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.

o Energía Solar Fotovoltaica: 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.

o Energía Termoeléctrica: 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.

PRINCIPIOS FÍSICOS DE FUNCIONAMIENTO DE LA

ELECTRICIDAD

Es el conjunto de fenómenos físicos relacionados con la presencia y flujo de

cargas eléctricas. Se manifiesta en una gran variedad de fenómenos como los

rayos, la electricidad estática, la inducción electromagnética o el flujo de

corriente eléctrica. Algunas manifestaciones pueden ser:

La Carga eléctrica

La Corriente eléctrica

El Campo eléctrico

El Potencial eléctrico

4.

El Magnetismo

Carga eléctrica: Es una propiedad física intrínseca de algunas partículas

subatómicas que se manifiesta mediante fuerzas de atracción y repulsión

entre ellas. La materia cargada eléctricamente es influida por los campos

electromagnéticos, siendo a su vez, generadora de ellos.

Corriente eléctrica: Es el flujo de carga eléctrica por unidad de tiempo

que recorre un material. Se debe al movimiento de las cargas en el

interior del material.

Campo eléctrico: Es un campo físico que es representado mediante

un modelo que describe la interacción entre cuerpos y sistemas con

propiedades de naturaleza eléctrica.

Potencial eléctrico: en un punto, es el trabajo que debe realizar un campo

electrostático para mover una carga positiva q desde dicho punto hasta el

punto de referencia, dividido por unidad de carga de prueba.

Magnetismo: Es un fenómeno físico por el cual los objetos

ejercen fuerzas de atracción o repulsión sobre otros materiales. Hay

algunos materiales conocidos que han presentado propiedades

magnéticas detectables fácilmente como el níquel, hierro, cobalto y

sus aleaciones que comúnmente se llaman imanes. Sin embargo todos los

materiales son influidos, de mayor o menor forma, por la presencia de un campo magnético.

OPERADORES ELÉCTRICOS

Operadores eléctricos 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. Un claro ejemplo pueden ser:

• Los LED.

• Las Bombillas Incandescentes.

5.

• Los LED: Es un componente optoelectrónico pasivo y, más

concretamente, un diodo que emite luz. Cuando un led se encuentra en

polarización directa, los electrones pueden recombinarse con

los huecos en el dispositivo, liberando energía en forma de fotones. Este

efecto es llamado electroluminiscencia y el color de la luz

(correspondiente a la energía del fotón) se determina a partir de la banda

de energía del semiconductor.

• Lámpara incandescente: es un dispositivo que produce luz mediante el

calentamiento por efecto Joule de un filamento metálico, en concreto

de wolframio, hasta ponerlo al rojo blanco, mediante el paso de corriente eléctrica

CIRCUITOS ELÉCTRICOS

El circuito eléctrico es el recorrido preestablecido por el que se

desplazan las cargas eléctricas.

Corriente continua

Corriente alterna

Pilas y baterías

Fuerza electromotriz de un generador

6.

Voltímetro

Corriente continua: Es aquella corriente en donde los electrones

circulan en la misma cantidad y sentido, es decir, que fluye en una misma

dirección.

Corriente alterna: La corriente alterna es aquella que circula durante un

tiempo en un sentido y después en sentido opuesto, volviéndose a repetir el mismo proceso en forma constante.

Pilas y baterías: Las pilas y las baterías son un tipo de generadores que

se utilizan como fuentes de electricidad.

Fuerza electromotriz de un generador: Se denomina fuerza

electromotriz a la energía proveniente de cualquier fuente, medio o dispositivo que suministre corriente eléctrica.

Voltímetro: La ddp y la fem se pueden medir conectando un voltímetro

entre dos puntos de un circuito o entre los terminales de un generador. El

voltímetro siempre se conecta en paralelo. La escala de un voltímetro viene expresada en voltios.

Gracias