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TECNOLGICO PUERTO DE MEJILLONESASIGNATURA :INSTALACIONES ELECTRICAS CARRERA :CONSTRUCCIN CIVIL DOCENTE:ARQ. JORGE MEDRANO C.GESTIN : 2011

TECNOLGICO PUERTO DE MEJILLONESASIGNATURA :INSTALACIONES ELECTRICAS CARRERA :CONSTRUCCIN CIVIL DOCENTE:ARQ. JORGE MEDRANO C.GESTIN : 2011HISTORIA DEL DESARROLLO DE LA ELECTRICIDAD

Desde la aparicin del hombre en el planeta, ha buscado fuentes de energa, que le permita realizar sus actividades de supervivencia en medio de la naturaleza.El crecimiento tanto del Consumo Energtico per Cpita, como el control de la Energa, han sido una constante. El Ascenso del Hombre y su asociacin al consumo y control de la Energa.La Evolucin ha transportado al Hombre desde una sociedad recolectora, cazadora, pasando por la agrcola, hasta llegar hoy en da a la sociedad tecnolgica, donde el consumo per cpita est cercano a los 450 MBTU/Hab.

El Ascenso del Hombre y su asociacin al consumo y control de la Energa.

Probablemente el Hombre durante su permanencia en una sociedad recolectora consuma no ms de unos 10 BTU/Hab.

Este crecimiento del consumo es un buen indicativo del progreso alcanzado y de la complejidad de la organizacin social en la que vivimos. El Ascenso del Hombre y su asociacin al consumo y control de la Energa.En lo que se refiere a uso del combustible primario de energa, se tiene que el Petrleo, el Carbn y el Gas han sido, a travs del tiempo, nuestras principales fuentes energticas.

El Ascenso del Hombre y su asociacin al consumo y control de la Energa.Consumo Energtico y fuentes primaria de Energa en USA desde 1850

El Ascenso del Hombre y su asociacin al consumo y control de la Energa.Consumo Energtico y fuentes primaria de Energa en USA desde 1850

Cmo era el Mundo antes del ao 1800?Agitado, lleno de incertidumbre y agotado. Con esperanza de cambio como producto de tres importantes revoluciones:Revolucin Industrial ..........................................Iniciada en 1760Revolucin Norteamericana..................................Iniciada en 1775Revolucin Francesa............................................Iniciada en 1789

La Revolucin Industrial Se desarroll en Inglaterra, principal nacin industrial de la poca.Los Hombres que la realizaron fueron: Artesanos, Molineros, Relojeros, Constructores de Canales y Herreros.

La Revolucin Industrial El Campo era el lugar de trabajo y el trabajador viva no al sol, sino en la pobreza y en la obscuridad.Con los molinos se inicia la Revolucin, contina con los constructores de canales. El Agua era el motor. Se Inicia la Automatizacin con los relojeros. Se desarrolla el Telar. Se mejora la produccin de Cermicas. Nuevos procesos para la elaboracin del Hierro y el Acero se ponen en prctica. La mquina de Vapor (J.Watt) cambia el concepto de fuerza motriz.La Industria Manufacturera era Casera La Revolucin Industrial Fuego. Velas. Lmparas de aceite vegetal. Lmparas de aceite de ballena. Lamparas de kerosene.

Antes del ao 1800 el Hombre iluminaba sus hogares con:

ANTECEDENTES Thales de Miletus (630-550 AC) fue el primero, que cerca del 600 AC, conociera el hecho de que el ambar, al ser frotado adquiere el poder de atraccin sobre algunos objetos.

Sin embargo fu el filsofo Griego Theophrastus (374-287 AC) el primero, que en un tratado escrito tres siglos despus, estableci que otras sustancias tienen este mismo poder, dejando as constancia del primer estudio cientfico sobre la electricidad.

HISTORIA DEL INICIO DE LA ELECTRICIDAD Algunos Inventos, Descubrimientos e Innovaciones de los siglos XV - XVI y XVII : 1447 Gutember (Alemn) Imprenta1583 Galileo (Italiano) Pndulo 1589 Harington (Ingls) W.C. 1590 Galileo (Italiano) Ley de cada de cuerpos1593 Galileo (Italiano) Termmetro 1608 Lippershey (Holands) Telescopio 1609 Galileo (Italiano) Telescopio1609 Kepler (Alemn) Movimiento de los Planetas1614 Napier (Escocs) Logaritmo1619 Descarte (Francs) Geometra 1620 Oughtred (Ingls) Regla de ClculoAlgunos Inventos, Descubrimientos e Innovaciones de los siglos XV - XVI y XVII : 1628 Harvey (Ingls) Circulacin Sangunea1642 Pascal (Francs) Mquina sumadora1643 Torricelli (Italiano) Barmetro1654 Guericke (Alemn) Mquina neumtica1657 Huygens (Alemn) Pndulo del Reloj1670 Newton (Ingls) Clculo1675 Roemer (Dans) Velocidad de la luz1687 Newton (Ingls) Ley de Gravedad1687 Newton (Ingls) Ley del Movimiento1690 Huygens (Alemn) Teora de Ondas de la LuzALGUNOS INVENTOS, QUE APORTARON AL DESARROLLO DE LA ELECTRICIDAD, EN 1600 : La Reina Elizabeth I ordena al Fsico Real Willian Gilbert (1544-1603) estudiar los imanes para mejorar la exactitud de las Brjulas usadas en la navegacin, siendo ste trabajo la base principal para la definicin de los fundamentos de la Electrosttica y Magnetismo.Gilbert fu el primero en aplicar el trmino Electricidad del Griego "elektron" = ambar.Gilbert es la unidad de medida de la fuerza magnetomotriz.

ALGUNOS INVENTOS, QUE APORTARON AL DESARROLLO DE LA ELECTRICIDAD, EN 1672 : El Fsico Alemn Otto von Guericke (1602-1686) desarroll la primera mquina electrosttica para producir cargas elctricas.

Mquina que consiste de una esfera de azfre torneada, con una manija a travs de la cual, la carga es inducida al posar la mano sobre la esfera.

Algunos Inventos, Descubrimientos e Innovaciones en el siglo XVIII : 1709 Cristfori (Italiano) Piano1714 Fahrenheit (Alemn) Temmetro de Mercurio1745 Von Kleist (Alemn) Botella de Leyden1745 Musschenbroeck (Alemn) Botella de Leyden1752 Franklin (US) Pararrayos1761 Harrison (Ingls) Cronmetro1769 Watt (Escocs) Mquina de Vapor1770 Cugnot (Francs) Carro de Vapor1774 Priestley (Ingls) Oxgeno1777 Miller (Ingls) Sierra CircularAlgunos Inventos, Descubrimientos e Innovaciones en el siglo XVIII : 1777 Lavoisier (Francs) Explicacin Combustin1778 Jouffroy (Francs) Bote de Vapor Experimental1780 Franklin (US) Lentes Bifocales1783 Montgolfier (Francs) El Globo1785 Cartwright (Ingl\'e9s) Telar Mecnico1785 Blanchard (Francs) Paracadas1785 Ransome (Ingls) Arado de Hierro Fundido1792 Murduch (Escocs) Lmpara de Gas1796 Senefelder (Bohemio-Alemn) Litografa1797 Wittemor (US) Mquina de Tarjeta

ALGUNOS INVENTOS, QUE APORTARON AL DESARROLLO DE LA ELECTRICIDAD, EN 1733 : El Francs Francois de Cisternay Du Fay (14/Sep/1698 - 1739) fu el primero en identificar la existencia de dos cargas elctricas, las cuales denomin electricidad vitria y resinosa:

NEGATIVA POSITIVA ALGUNOS INVENTOS, QUE APORTARON AL DESARROLLO DE LA ELECTRICIDAD, EN 1745 : Se desarrolla lo que dara paso al Condensador Elctrico, la botella de Leyden por E. G. Von Kleist (1700-1748) y Pieter Van Musschenbroeck (1692-1761) en la Universidad de Leyden, con esta botella se almacen electricidad esttica. Musschenbroeck

Botella de Leyden

ALGUNOS INVENTOS, QUE APORTARON AL DESARROLLO DE LA ELECTRICIDAD, EN 1752 : Benjamn Franklin (1706-1790) demostr la naturaleza elctrica de los rayos.

Desarroll la teora de que la electricidad es un fluido que existe en la materia y su flujo se debe al exceso o defecto del mismo en ella.

Invento el pararrayos.

En 1780 inventa los lentes Bifocales.

Franklin ALGUNOS INVENTOS, QUE APORTARON AL DESARROLLO DE LA ELECTRICIDAD, EN 1766 :

El Qumico Joseph Priestley (1733-1804) prueba que la fuerza que se ejerce entre las cargas elctricas vara inversamente proporcional a la distancia que la separan.Priestley descubri el oxgeno.Priestley demostr que la carga elctrica se distribuye uniformemente en la superficie de una esfera hueca, y que en el interior de la misma, no hay un campo elctrico, ni una fuerza elctrica.ALGUNOS INVENTOS, QUE APORTARON AL DESARROLLO DE LA ELECTRICIDAD, EN 1776 : Charles Agustn de Coulomb (1736-1806) invent la balanza de torsin con la cual, midi con exactitud la fuerza entre las cargas elctricas y corrobor que dicha fuerza era proporcional al producto de las cargas individuales e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia que las separa. Coulomb es la unidad de medida de Carga elctrica.

Algunos Inventos, Descubrimientos e Innovaciones en el siglo XIX : 1800 Volta (Italiano) Pila1802 Symington (Escocs) Bote Vapor1824 Aspdin (Ingls) Cemento Portland1828 Henrry (US) Electromagneto1835 Talbot (Ingls) Fotografa1837 Davenport (US) Motor CD1837 Morse (US) Telgrafo1846 Howe (US) Mquina de coser1847 Staite (Ingls) Lmpara de Arco1849 Bourding (Francs) Turbina Gas1849 Francis (US) TurbinaAlgunos Inventos, Descubrimientos e Innovaciones en el siglo XIX : 1858 Siemens (Alemn) Horno p/ acera1864 Marcus (US) Automvil Exp 1866 Nobel (Suizo) Dinamita1868 Gramme (Belga) Dinmo de CD1876 Otto (Alemn) Motor 4 ciclos1876 Bell (US) Telfono1879 Edison (US) Lmpara Incandescente1882 Wheeler (US) Ventilador Elctrico1885 Benz (Alemn) Auto, Engra. Dif.1885 Daimier (Alemn) Motocicleta1885 Stanley (US) Transformador Elct.Algunos Inventos, Descubrimientos e Innovaciones en el siglo XIX : 1887 Tesla (US) Motor de Induccin1888 Eastman (US) Cmara Kodak1889 Daimier (Alemn) Motor Gasolina1892 Tesla (US) Motor CA1892 Morrinson (US) Auto. Elctrico1893 Tesla (US) Radio1895 Diesel (Alemn) Motor DieselDESARROLLO DE LA ELECTRICIDAD, EN 1800 : Alejandro Volta (1745-1827) construye la primera celda Electrosttica y la batera capaz de producir corriente elctrica. Su inspiracin le vino del estudio realizado por el Fsico Italiano Luigi Galvani (1737-1798) sobre las corrientes nerviosas-elctricas en las ancas de ranas.

DESARROLLO DE LA ELECTRICIDAD, EN 1800 : Galvani propuso la teora de la Electricidad Animal, lo cual contrari a Volta, quien crea que las contracciones musculares eran el resultado del contacto de los dos metales con el msculo.

Sus investigaciones posteriores le permitieron elaborar una celda qumica capaz de producir corriente contnua, fue as como desarrollo la Pila.

Volt es la unidad de medida del potencial elctrico (Tensin). DESARROLLO DE LA ELECTRICIDAD, EN 1801 al 1815 : Sir Humphry Davy (1778-1829) desarrolla la electroqumica (nombre asignado por l mismo), explorando el uso de la pila de Volta o batera, y tratando de entender como sta funciona.

En 1801 observa el arco elctrico y la incandescencia en un conductor energizado con una batera.

Entre 1806 y 1808 publica el resultado de sus investigaciones sobre la electrlisis, donde logra la separacin del Magnesio, Bario, Estroncio, Calcio, Sodio, Potasio y Boro.

DESARROLLO DE LA ELECTRICIDAD, EN 1801 al 1815 : En 1807 Davy fabrica una pila con ms de 2000 placas doble, con la cual descubre el Cloro y demuestra que es un elemento, en vez de un acido.En 1815 inventa la lmpara de seguridad para los mineros. Sin ningun lugar a duda, el descubrimiento ms importante lo realiza ese mismo ao, cuando descubre al joven Michael Faraday y lo toma como asistente.

Lmpara de Seguridad de DavyDESARROLLO DE LA ELECTRICIDAD, EN 1812 : El matemtico Francs Simon-Denis Poisson (1781-1849) public su trabajo ms importante relacionado con la aplicacin matemtica a la Electricidad y Magnetismo, describiendo la leyes de la electrosttica.

PoissonDESARROLLO DE LA ELECTRICIDAD, EN 1812 : El cientfico Dans Hans Christian Oersted (1777-1851) descubre el electromagnetismo, cuando en un experimento para sus estudiantes, la aguja de la brjula colocada accidentalmente cerca de un cable energizado por una pila voltica, se movi. Este descubrimiento fu crucial en el desarrollo de la Electricidad, ya que puso en evidencia la relacin existente entre la electricidad y el magnetismo. Oersted es la unidad de medida de la Reluctancia Magntica.

DESARROLLO DE LA ELECTRICIDAD, EN 1820 : Jean-Baptiste Biot (1774-1862) y Felix Savart (1791-1841) Franceses, determinan la conocida ley de Biot-Savart mediante la cual, calculan la fuerza que ejerce un campo magntico sobre una carga elctrica y definen que la intensidad del campo magntico producido por una corriente elctrica es inversamente proporcional al cuadrado de la distancia.

Biot DESARROLLO DE LA ELECTRICIDAD, EN 1823 : William Sturgeon (1753-1850) Ingls construye el primer electroimn.

DESARROLLO DE LA ELECTRICIDAD, EN 1823 : Andre-Marie Ampere (1775-1836) establece los principios de la electrodinmica, cuando llega a la conclusin de que la Fuerza Electromotrz es producto de dos efectos: La tensin elctrica y la corriente elctrica. Experimenta con conductores, determinando que estos se atraen si las corrientes fluyen en la misma direccin, y se repelen cuendo fluyen en contra.Ampere produce un exelente resultado matemtico de los fenmenos estudiados por Oersted.

Ampere es la unidad de medida de la corriente elctrica. DESARROLLO DE LA ELECTRICIDAD, EN 1826 : El fsico Alemn Georg Simon Ohm (1789-1854) fu quien formul con exactitud la ley de las corrrientes elctricas, definiendo la relacin exacta entre la tensin y la corriente. Desde entonces, esta ley se conoce como la ley de Ohm. Ohm es la unidad de medida de la Resistencia Elctrica. .

R= V / IOhm = Volt / Amper DESARROLLO DE LA ELECTRICIDAD, EN 1828 : El matemtico Ingls George Green (1793-1841) public el trabajo "An Essay on the Application of Mathematical Analysis to the Theories of Electricity and Magnetism" en el cual ampli el trabajo de Poisson obteniendo una solucin general para el clculo de los potenciales.

Commemorado con una placa en el piso de la abada de Westminster. DESARROLLO DE LA ELECTRICIDAD, EN 1828 : El Americano Joseph Henry (1799-1878) perfeccion los electroimanes, observ que la polaridad cambiaba al cambiar la direccin del flujo de corriente, y desarroll el concepto de Inductancia Propia. En 1846 fue nombrado como el primer Director del Museo Smithsonian.

Henry

Bobinas de HenryDESARROLLO DE LA ELECTRICIDAD, EN 1831 : Michael Faraday (1791-1867) a los 14 aos trabajaba como encuadernador, lo cual le permiti tener el tiempo necesario para leer y desarrollar su interes por la Fsica y Qumica. A pesar de su baja preparacin formal, di un paso fundamental en el desarrollo de la electricidad al establecer que el magnetismo produce electricidad a travs del movimiento.

Primer Generador Elctrico La tensin inducida en la bobina que se mueve en campo magntico no uniforme fue demostrada por Faraday, en un aparato como el que se muestra. Faradio es la unidad de medida de la Capacitancia Elctrica. DESARROLLO DE LA ELECTRICIDAD, EN 1835 : Samuel F.B. Morse (1791-1867), mientras regresaba de uno de sus viajes, concibe la idea de un simple circuito electromagntico para transmitir informacin, El Telgrafo.

En 1835 construye el primer telgrafo. En 1837 se asocia con Henry y Vail con el fin de obtener financiamiento del Congreso de USA para su desarrollo, fracasa el intento, prosigue solo, obteniendo el exito en 1843, cuando el congreso le aprueba el desarrollo de una lnea de 41 millas desde Baltimor hasta el Capitolio en Washingto D.C.

Morse DESARROLLO DE LA ELECTRICIDAD, EN 1835 : En 1858 ATC The American Telegraph Company construye el primer cable transatlntico desde la costa este de USA hasta Irlanda. La primera red construye en 1844.

" Transmisor y receptor desarrollados 1844 por Morse. Museo Smithsonian"

PRIMER MENSAJE TRANSMITIDO DESARROLLO DE LA ELECTRICIDAD, EN 1840 - 42 : James Prescott Joule (1818-1889) Fsico Ingls, quien descubri la equivalencia entre trabajo mecnico y la calora, y el cientfico Alemn Hermann Ludwig Ferdinand Helmholtz (1821-1894), quien defini la primera ley de la termodinmica demostraron que los circuitos elctricos cumplan con la ley de la conservacin de la energa y que la Electricidad era una forma de Energa. Joule

DESARROLLO DE LA ELECTRICIDAD, EN 1840 - 42 : Adicionalmente, Joule invent la soldadura elctrica de arco y demostr que el calor generado por la corriente elctrica era proporcional al cuadrado de la corriente.

Joule es la unidad de medida de Energa.

Helmhotz DESARROLLO DE LA ELECTRICIDAD, EN 1845 : Gustav Robert Kirchhoff (1824-1887) Fsico Alemn a los 21 aos de edad, anunci las leyes que permiten calcular las corrientes, y tensiones en redes elctricas. Conocidas como Leyes de Kirchhoff I y II. .

Estableci las tcnicas para el anlisis espectral, con la cual determin la composicin del sol.

KirchhoffDESARROLLO DE LA ELECTRICIDAD, EN 1847 : William Staite (1809-1854) Ingls recibi el crdito por el desarrollo de la Lmpara de Arco. Estas lmparas fueron comercialmente utilizadas a partir de 1876 con las mejoras introducidas por el Ruso Paul Jablochkoff (1847-1894).Experimentado su apogeo entre 1880 y 1890.

Lmparas de ArcoDESARROLLO DE LA ELECTRICIDAD, EN 1854 : El matemtico Ingls William Thomson (Lord Kelvin) (1824-1907), con su trabajo sobre el anlisis terico sobre transmisin por cable, hizo posible el desarrollo del cable trans atlntico. En 1851 defini la Segunda Ley de la Termodinmica. En 1858 Invent el cable flexible. Kelvin es la unidad de medida de temperatura absoluta.

Lord KelvinDESARROLLO DE LA ELECTRICIDAD, EN 1859 : El Cientfico Alemn Julius Plcker (1801-1868) descubri los Rayos Catdicos.Julius Plcker

DESARROLLO DE LA ELECTRICIDAD, EN 1868 : El Cientfico Belga Znobe-Thophile Gramme (1826-1901) construy la primera mquina de corriente contnua

El Dinamo punto de partida de la nueva industria elctrica.

GrammeDESARROLLO DE LA ELECTRICIDAD, EN 1868 : En 1870 patent la teora de la Mquina magneto-elctrica para producir corriente contnua.

Gramme

DinamoDESARROLLO DE LA ELECTRICIDAD, EN 1870 : James Clerk Maxwell (1831-1879) Matemtico Ingls formul las cuatros ecuaciones que sirven de fundamento de la teora Electromagntica.

Dedujo que la Luz es una onda electromagntica, y que la energa se transmite por ondas electromagnticas a la velocidad de la Luz Maxwell es la unidad del flujo Magntico.

DESARROLLO DE LA ELECTRICIDAD, EN 1876 : Alexander Graham Bell (1847-1922) Escocs-Americano invent el Telfono. Bell

Los primeros telfonos DESARROLLO DE LA ELECTRICIDAD, EN 1879 : El Fsico Ingls Joseph John Thomson (1856-1940) demostr que los rayos catdicos estaban constituido de partculas atmicas de carga negativas la cual el llamo Corpsculos y hoy en da los conocemos como Electrones.DESARROLLO DE LA ELECTRICIDAD, EN 1881 : Thomas Alva Edison (1847-1931) produce la primera Lmpara Incandescente con un filamento de algodn carbonizado. Este filamento permaneci encendido por 44 horas.

Thomas Alva EdisonEn 1881 desarroll el filamento de bamb con 1.7 lmenes por vatios. DESARROLLO DE LA ELECTRICIDAD, EN 1881 :

El sistema fue en C tres hilos, 220-110 v con una potencia total de 30 kw. Hoy en da, las lmparas incandescentes de filamento de tungsteno de 100 w tienen un rendimiento del orden de 18 lmenes por vatios. En 1882 Edison instal el primer sistema elctrico para vender energa para la iluminacin incandescente, en los Estados Unidos para la estacin Pearl Street de la ciudad de New York. DESARROLLO DE LA ELECTRICIDAD, EN 1884 : En 1888 Hertz recibi el reconocimiento por sus trabajos sobre las Ondas Electromagnticas: propagacin, polarizacin y reflexin de ondas. Con Hertz se abre la puerta para el desarrollo de la radio.Hertz es la unidad de medida de la frecuencia.Heinrich Rudolf Hertz (1847-1894) demostr la validez de las ecuaciones de Maxwell y las reescribi, en la forma que hoy en da es conocida.

DESARROLLO DE LA ELECTRICIDAD, EN 1884 : John Henry Poynting (1852-1914) Fsico Ingls, alumno de Maxwell. Public un artculo en el cual demostr que el flujo de Energa poda calcularse mediante una ecuacin que representa la interrelacin entre el campo Elctrico y Magntico.

Ecuacin que representa el llamado Vector de Poynting

PoyntingDESARROLLO DE LA ELECTRICIDAD, EN 1888 : Nikola Tesla (1857-1943) Serbio-Americano inventor e investigador quien desarroll la teora de campos rotantes, base de los generadores y motores polifsicos de corriente alterna. A Tesla se le puede considerar, sin ninguna duda, como padre del sistema elctrico que hoy en da disfrutamos.

Tesla es la unidad de medida de la densidad de flujo magntico. DESARROLLO DE LA ELECTRICIDAD, EN 1888 : En 1888 Motor de induccin, la mejora del dinamo, el metodo para convertir y distribuir corrientes elctricas. En 1890 el Motor de corriente alterna.En 1892 el Sistema de transmisin de potencia.En 1894 el Generador elctrico.En 1896 el Equipo para producir corrientes y tensiones de alta frecuencia.En 1897 mejoras en el transformador elctrico.Algunas de sus patentes (+700): TESLA MOTOR DE C.A.

DESARROLLO DE LA ELECTRICIDAD, EN 1893 : Los derechos de sus patentes sobre sus sistemas de corriente alterna, transformadores, motores y generadores, los vendi a George Westinghouse (1846-1914) fundador de Westinghouse Company, pionera en el desarrollo comercial de la corriente alterna. En 1893 en la feria de Chicago Westinghouse y Tesla presentaron todo un sistema elctrico en CA a escala a fin de demostrar sus bondades.

Feria de Chicago (1893) DESARROLLO DE LA ELECTRICIDAD, EN 1895 : En 1895 Westinghouse pone en servicio la Primera planta de Generacin de Electricidad comercial en C.A. La Planta del Niagara.

Nigara

Algunos Inventos, Descubrimientos e Innovaciones en el siglo 20 :

Fin de la Presentacin

El conocimiento no viene a tiTu vas a l. Elaborado por: Arq. Jorge Medrano C.Cbba, febrero 2005