Equipo 6

Energías Renovables

¿Qué es una energía renovable?

Se le denomina energía renovable a la energía obtenida de fuentes inagotables , ya sea por la enorme cantidad de energía que poseen o porque se regeneran por medios naturales.

¿Qué es una fuente de energía no renovable?

Es aquella fuente de energía que se encuentra de forma limitada en el planeta y cuya velocidad de consumo es mayor a su regeneración.

¿Cuáles son las fuentes de energía renovable?

Energía marina

Energía Hidráulica

Energía Eólica

Energía Solar

Energía de la Biomasa

Energía geotérmica

Energía marina

Maremotérmica: se basa en la energía térmica del mar basado en la diferencia de temperaturas entre la superficie del mar y las aguas profundas. Las plantas maremotérmicas transforman la energía térmica en energía eléctrica utilizando el ciclo termodinámico denominado “ciclo de Rankine”.

Energía osmótica: es la energía de los gradientes de salinidad.

Es la energía la cual se obtiene a través del mar, gracias a: Energía de las olas, olamotriz o undimotriz. Energía de las mareas o energía mareomotriz. Energía de las corrientes: aprovechamiento de la energía

cinética contenida en las corrientes marinas. El proceso de captación se basa en convertidores de energía cinética similares a los aerogeneradores.

Energía hidráulica

Es aquella que se obtiene del aprovechamiento de la energía cinética y potencial de las corrientes de agua, saltos de agua o mareas.Su principal fuente de obtención es a través de centrales hidroeléctricas.

Energía eólica

La energía eólica es la energía obtenida a partir del viento, es decir, la energía cinética generada por efecto de las corrientes de aire.

Actualmente utilizamos la energía eólica para producir energía eléctrica a través de aerogeneradores.

Energía solar

La energía solar es la fuente de energía en la cual a partir del aprovechamiento de la radiación electromagnética procedente del Sol.

Energía de la biomasa

La biomasa es la cantidad de materia acumulada en un individuo, un nivel trófico, una población o un ecosistema.Materia orgánica originada en un proceso biológico, espontáneo o provocado, utilizable como fuente de energía.

Energía geotérmica

Se llama energía geotérmica a la energía que puede obtenerse mediante el aprovechamiento del calor del interior de la Tierra.

¿A qué se debió el aumento del consumo de fuentes de energía no renovables?

Gracias a la revolución industrial, el cambio que se dio de una economía rural a una economía de carácter urbano, la cual, se traduce al aumento de producción ,por lo tanto, el desarrollo y uso del motor de combustión interna y la energía eléctrica supusieron un progreso tecnológico.

Ventajas de las energías renovables

La mayoría de los productos tienen un precio accesible y los que llegan a tener un precio más elevado son más duraderos, eficientes, no contaminan, tienen pocos gastos de mantenimiento. Este gasto se amortizará con el tiempo.

Es la forma activa de colaborar con la disminución de la contaminación y emisión de gases de CO2Permite a poblaciones o individuos que se encuentran en situaciones marginadas o aisladas tener acceso a estos servicios, además de, generar independencia de la compañías suministradoras.

L u z

¿Que es la luz?

La luz es otra forma de energía conocida como energía radiante, que se propaga mediante ondas.

Puede provenir de una fuente natural, como el sol, o artificial como las velas, focos y lámparas.

La luz viaja en línea recta y en todas direcciones a gran velocidad, alcanza 300 000 km por segundo.

Dependiendo del material al que llegue, la luz puede transmitirse, reflejarse o absorberse.

¿Qué es el espectro electromagnético?

Se denomina espectro electromagnético a la distribución energética del conjunto de las ondas electromagnéticas.

Referido a un objeto se denomina espectro electromagnético o simplemente espectro a la radiación electromagnética que emite (espectro de emisión) o absorbe (espectro de absorción) una sustancia.

¿Qué propiedades se presentan en la luz?

Cuando la luz encuentra un obstáculo en su camino choca contra la superficie de este y una parte es reflejada.

Si el cuerpo es opaco el resto de la luz será absorbida.

Si es transparente una parte será absorbida como en el caso anterior y el resto atravesará el cuerpo transmitiéndose.

Así pues, se tiene tres posibilidades:

• Reflexión.

• Transmisión-refracción.

• Absorción.

Reflexión

Si la superficie es mate y la luz sale desperdigada en todas direcciones se llama reflexión difusa. Y, por último, está el caso intermedio, reflexión mixta, en que predomina una dirección sobre las demás.

Esto se da en superficies metálicas sin pulir, barnices, papel brillante, etc.

La reflexión es un fenómeno que se produce cuando la luz choca contra la superficie de separación de dos medios diferentes (ya sean gases como la atmósfera, líquidos como el agua o sólidos) y está regida por la ley de la reflexión.

La dirección en que sale reflejada la luz viene determinada por el tipo de superficie. Si es una superficie brillante o pulida se produce la reflexión regular en que toda la luz sale en una única dirección.

La refracción se produce cuando un rayo de luz es desviado de su trayectoria al atravesar una superficie de separación entre medios diferentes según la ley de la refracción.

Esto se debe a que la velocidad de propagación de la luz en cada uno de ellos es diferente.

Refracción

Las componentes reflejadas son las que determinan el color que percibimos. Si las refleja todas es blanco y si las absorbe todas es negro.

Un objeto es rojo porque refleja la luz roja y absorbe las demás componentes de la luz blanca. Si iluminamos el mismo objeto con luz azul lo veremos negro porque el cuerpo absorbe esta componente y no refleja ninguna.

Queda claro, entonces, que el color con que percibimos un objeto depende del tipo de luz que le enviamos y de los colores que este sea capaz de reflejar.

Transmisión

Si se difunde en todas direcciones tenemos la transmisión difusa que es lo que pasa en los vidrios translúcidos.

Y si predomina una dirección sobre las demás tenemos la mixta como ocurre en los vidrios orgánicos o en los cristales de superficie labrada cuando la luz blanca choca con un objeto una parte de los colores que la componen son absorbidos por la superficie y el resto son reflejados.

La transmisión se puede considerar una doble refracción. Si pensamos en un cristal; la luz sufre una primera refracción al pasar del aire al vidrio, sigue su camino y vuelve a refractarse al pasar de nuevo al aire.

Si después de este proceso el rayo de luz no es desviado de su trayectoria se dice que la transmisión es regular como pasa en los vidrios transparentes.

La absorción de la radiación electromagnética es el proceso por el cual dicha radiación es captada por la materia. Cuando la absorción se produce dentro del rango de la luz visible, recibe el nombre de absorción óptica. Esta radiación, al ser absorbida, puede, bien ser reemitida o bien transformarse en otro tipo de energía, como calor o energía eléctrica.

Absorción

Es la percepción visual que se produce con niveles de iluminación diurnos (a plena luz del día).

Este tipo de visión, hace posible la correcta interpretación del rango de colores por el ojo.

Está basada en la respuesta de los conos del ojo, que son mucho menos sensibles y sólo se activan cuando los niveles de iluminación muy altos.

¿Que es la visión fotopica?

Es el tipo de percepción visual que se produce con unos niveles de iluminación muy bajos.

La agudeza visual es muy baja y la recepción de la luz se realiza principalmente con los bastones de la retina, que son muy sensibles al color azul del espectro (por lo que son completamente nulos para percibir el rojo).

¿Que es la visión Escotopica?

Es la visión intermedia (situada entre la fotopila y la Escotopica) que se da en situación de iluminación, que sin llegar a ser de oscuridad total, no llegan a ser la luz que tenemos en un día a pleno sol.

Es el tipo de visión empleada en condiciones de luz artificial, donde actúan los conos y bastones del ojo.

La mayoría de espacios nocturnos exteriores y de iluminación de alumbrado publico, se encuentran dentro del rango mesiopico.

¿Qué es la visión Mesiopica?

¿Que es la acomodación?

El acto de la acomodación da lugar a 3 respuestas fisiológicas: la pupila se contrae, los ojos muestran una convergencia y una respuesta acomodativa.

El conjunto de estas tres respuestas se denomina: triada de la acomodación o reflejo de cercanía.

Muchos son los síntomas y signos que se presentan cuando la acomodación de un individuo es inadecuada, o por el contrario es excesiva, o simplemente porque no se logra mantener en consideraciones favorables por mucho tiempo.

La acomodación es un cambio óptico dinámico de la potencia dióptrica del ojo, que permite modificar su punto de enfoque con respecto a los objetos alejados y próximos, con la finalidad de formar y mantener imágenes claras en la retina.

El aumento y la disminución de la potencia óptica del ojo, se consigue mediante el incremento o decremento en las curvaturas de las superficies anterior y posterior del cristalino y mediante el aumento o la disminución en el grosor del mismo.

¿Que es la adaptación?

Adaptación a la oscuridad. Veamos lo que ocurre en este proceso y su fenómeno complementario, la adaptación a la luz. Si pasamos de un lugar oscuro a otro iluminado, adaptación a la luz:

IV. El pH de la retina se vuelve ácido.III. Se destruye el pigmento visual de los bastones (la rodopsina) y se regeneran los de los conos (cianosina, yodopsina y porfiropsina).

II. La retina eleva su umbral de excitabilidad, es decir, se requiere mayor intensidad luminosa para que se detecte un cambio de esta. O dicho en otras palabras, puesto que el umbral de excitación se halla inversamente relacionado con la sensibilidad: Sensibilidad= 1 / umbral ; podemos afirmar que disminuye la sensibilidad de la retina.

I. La pupila se contrae, siendo su diámetro inversamente proporcional a la intensidad luminosa, actuando el denominado reflejo pupilar.

Estos dos procesos, acaecidos en los conos y bastones, al representarlos gráficamente, permiten obtener la función de adaptación a la oscuridad, compuesta por dos tramos curvilíneos, a saber, la curva de adaptación de los receptores fotópicos y la curva de adaptación de los receptores escotópicos.

IV. Se regeneran el pigmento visual de los bastones y se destruyen los pigmentos visuales de los conos.

V. El pH de la retina se vuelve alcalino.

Por otra parte, si pasamos de un lugar iluminado a otro oscuro, adaptación a la oscuridad, el fenómeno es más complejo, produciéndose los siguientes cambios:

III. Paralelamente, va disminuyendo el umbral de excitabilidad de los bastones (es decir, aumenta la sensibilidad de éstos), hasta alcanzar la máxima sensibilidad cuando han transcurrido unos 20-30 minutos (de permanencia en el cuarto oscuro).

II. Transcurridos unos 3-4 minutos (de permanencia en el cuarto oscuro), disminuye el umbral de excitabilidad de los conos, o lo que es lo mismo, aumenta la sensibilidad de éstos a la luz.

I. Dilatación de la pupila, hasta llegar a 9 mm, aproximadamente, de diámetro (midriasis).

El campo aproximada de vista de un ojo humano individual es 95 lejos de la nariz, 75 hacia abajo, hacia la nariz 60, y 60 hacia arriba, lo que permite a los seres humanos tienen un casi 180 grados hacia adelante campo de visión horizontal. Con la rotación del globo ocular de alrededor de 90, campo de visión horizontal es tan alta como 270. Acerca de 12-15 temporal y 1,5 por debajo de la horizontal es el nervio óptico o punto ciego, que es más o menos 7,5 de altura y 5,5 de ancho.

Campo de visión

Factores subjetivos

Los subjetivos dependen del propio individuo como su salud, el nivel de atención en lo que mira, si está en reposo o en movimiento o la comodidad visual.

Factores objetivos

Tamaño

Dependen de lo que estemos mirando, del objeto visual. Son el tamaño, la agudeza visual, el contraste y el tiempo.

El tamaño aparente de un cuerpo en relación con el resto de los elementos que forman el campo visual es un factor importante para distinguirlo con rapidez.

Agudeza visual

La agudeza visual es la capacidad de distinguir entre objetos muy próximos entre sí. Es una medida del detalle más pequeño que podemos diferenciar y está muy influenciada por el nivel de iluminación. Si este es bajo como ocurre de noche cuesta mucho distinguir cosas al contrario de lo que ocurre de día.

Contraste

El contraste se produce por diferencias entre colores o luminancias (porción de luz reflejada por un cuerpo que llega al ojo) entre un elemento del campo visual y el resto.

Tiempo

El ojo dispone de mecanismos para enfocar la imagen y transmitirla al cerebro. Este proceso no es instantáneo y requiere un cierto tiempo. Esta inercia es lo que nos permite disfrutar del cine, la televisión o los dibujos animados que no son más que una serie de imágenes estáticas sucesivas.

El color

La luz blanca del sol está formada por la unión de los colores del arco iris, cada uno con su correspondiente longitud de onda. Los colores van del violeta (380 nm) hasta el rojo (770 nm) y su distribución espectral aproximada es:

RELACIÓN ENTRE CORRIENTE Y VOLTAJE APLICADO

• Si es aumentada el voltaje da por resultado un aumento proporcional en la corriente a través del circuito.

• Si disminuye en el voltaje da por resultado una disminución proporcional en el flujo de electrones a través del circuito.

RELACIÓN ENTRE LA CORRIENTE Y RESISTENCIA DEL CIRCUITO.

• Si aumenta la resistencia del circuito causa una disminución proporcional en la cantidad de corriente de electrones a través del circuito.

• Si disminuye el valor de la resistencia produce un aumento proporcional en la cantidad de corriente de electrones.

CABLE ELÉCTRICO

• Es aquel que transporta la corriente eléctrica.

• La cantidad de corriente transmitida está relacionada con el área transversal del metal conductor: a mayor área, mayor corriente eléctrica transmitida.

EL AISLAMIENTO DEL CABLE

• Tiene la función de evitar que la corriente eléctrica se salga del conductor metálico.

• El espesor de aislamiento está relacionado con la tensión eléctrica que soporta el cable: a mayor espesor de aislamiento, el cable soporta mayor tensión eléctrica.

LEYES DE KIRCHHOFF

• Primera Ley o Ley de Conservación de la Corriente

• En cualquier punto de un circuito, la suma de las corrientes que llegan al punto es igual a la suma de las corrientes que salen del punto.

SEGUNDA LEY O LEY DE CONSERVACIÓN DE LA TENSIÓN.

• En cualquier circuito cerrado, la suma de las tensiones eléctricas de los elementos pasivos de un circuito, como son los conductores y las cargas, es igual a la tensión eléctrica del elemento activo o fuente.

EQUIVALENTES DE RESISTENCIAS EN SERIE Y EN PARALELO

• Cuando existen varias resistencias en serie o en paralelo es posible sustituirlas por una sola resistencia equivalente, para simplificar el circuito y facilitar los cálculos.

a) Fórmula para la resistencia equivalente

de resistencias en serie:

R = R + R + R + ...+ R

b)Fórmula para resistência equivalente de resistência em paralelo:

CIRCUITOS MONOFÁSICOS

En corriente alterna los circuitos pueden ser de una o más fases.

• Cuando son de una fase se les llama monofásicos

CIRCUITO TRIFÁSICO

• Cuando son de tres fases se les llama trifásicos.

Existen dos tipos de circuitos trifásicos:

a)con conexión en estrella:

Para circuitos con conexión en estrella, si el circuito está balanceado, la corriente que circula por el neutro es cero; en caso contrario, la corriente que circula por el neutro depende del desbalanceo.

CONEXIÓN DELTA

b)conexión en delta:

En los tres elementos del triangulo de conectan en serie formando un triangulo por lo que ni existe neutro

SOBRECORRIENTES

Es la administración de corriente mayor a la que un cable o equipo puede soportar y se puede provocar de tres formas:

1) Sobrecarga: Son corrientes generalmente continuas, producidas por operar equipos o circuitos a valores más altos que su capacidad máxima de corriente.

2) corto circuito: Es un contacto producido entre dos o más conductores de un circuito, provocado por una falla del aislamiento que existe entre ellos.

3) fallas a tierra: Son contactos que se producen entre un conductor en tensión eléctrica o vivo y una parte metálica de un equipo o de cualquier objeto y son provocadas por fallas de aislamientos

CÓDIGO DE COLORES QUE ESTABLECE LA NOM-001-SEDE-2005

• a) Conductor aterrizado o neutro: color blanco o gris claro.

• b) Conductor para conexión a tierra de los equipos o conductor de tierra: verde o verde con franjas amarillas, si está aislado; o puede ir sin aislamiento (desnudo).

• c) Conductores vivos o de fase: cualquier otro color diferente del blanco, gris claro o verde. Generalmente se emplean el negro y el rojo para identificarlos.

• a)Alimentador: Todos los conductores de un circuito formado entre el equipo de acometida o la fuente de un sistema derivado separado y el dispositivo final de protección contra sobrecorriente del circuito derivado.

• b)Circuito derivado: Conductores de un circuito desde el dispositivo final de sobrecorriente que protege a ese circuito hasta la(s) salida(s) finales de utilización.

• c)Equipo de acometida: Equipo necesario para servir de control principal y que usualmente consiste en un interruptor automático o desconectador y fusibles, con sus accesorios, localizado cerca del punto de entrada de los conductores de suministro a un edificio u otra estructura o a un área definida.

• d)Acometida: Conductores de acometida que conectan la red del suministrador (Comisión Federal de Electricidad o Luz y Fuerza del Centro) al alambrado del inmueble a servir.

• e)Conductores de acometida: Conductores comprendidos desde el punto de acometida hasta el medio de desconexión de la acometida.

• f)Medio de desconexión: Dispositivo o conjunto de dispositivos u otros medios a través de los cuales los conductores de un circuito pueden ser desconectados de su fuente de alimentación.

• g)Sistema derivado separado: Sistema de alambrado de una propiedad cuya energía procede de una batería, sistema fotoeléctrico solar o de un generador, transformador o devanados de un convertidor y que no tiene conexión eléctrica directa incluyendo al conductor del circuito sólidamente puesto a tierra (que normalmente es el cable o conductor neutro en sistemas con conexión en estrella), con los conductores de suministro que provengan de otro sistema.

• h)Dispositivos: Elemento en un sistema eléctrico destinado a conducir, pero no a consumir, energía eléctrica.

• i)Salida: Punto en un sistema de alambrado en donde se toma corriente eléctrica para alimentar al equipo de utilización.

• j)Equipo de utilización: Equipo que transforma, con cierta eficiencia, la energía eléctrica en energía mecánica, química, calorífica, luminosa u otras.

SISTEMA QUE COMPRENDE LA GENERACIÓN, TRANSMISIÓN Y DISTRIBUCIÓN DE ESTA FORMA DE ENERGÍA .

La electricidad es generada de diversas formas convirtiendo diferentes tipos de energía en electricidad. Las más comunes de estas formas son:

• Hidroeléctrica: Se aprovecha la caída del agua en presas para mover turbinas, que su vez mueva generadores de electricidad.

• Térmica: Con vapor de agua se mueve turbinas que a su vez mueven generadores de electricidad.

• Solar: Se usa la radiación del sol para producir electricidad, generalmente con celdas fotovoltaicas que convierten la luz del sol en electricidad.

• Eólica: Se emplea la energía del viento para mover ventiladores, que a su vez mueven generadores de electricidad.

2) Línea de transmisión: Generalmente las plantas generadoras de electricidad se encuentran lejos de los puntos de uso, como las ciudades o los centros industriales, por lo que es necesario transmitir la electricidad hasta esos puntos.

3) Sistema de distribución primaria regula: Cuando las líneas de transmisión llegan a los lugares de consumo, el voltaje es reducido en subestaciones para poder distribuirlo de manera más segura.

3) Sistema de distribución secundaria: Cuando las líneas de transmisión llegan a los lugares de consumo, el voltaje es reducido en subestaciones para poder distribuirlo de manera más segura.

¿QUÉ ES LA ELECTRICIDAD?

• La electricidad es un conjunto de fenómenos físicos referentes a los efectos producidos por las cargas eléctricas tanto en reposo como en movimiento.

¿CÓMO PUEDE DEFINIRSE LA ELECTRICIDAD?

• Movimiento de cargas eléctricas llamadas electrones. Los átomos de la materia contienen electrones, que son partículas con cargas negativas. Los electrones se mueven alrededor del núcleo de su átomo, el cual contiene partículas cargadas positivamente llamadas protones.

¿CÓMO ESTÁ FORMADA TODA MATERIA?

• La materia está formada por moléculas, las cuales están compuestas a su vez por átomos.

• Los átomos son estructuras pequeñas y complejas. Son tan diminutos que el microscopio más potente sólo puede darnos una ligera idea de ellos.

• Todos los átomos tienen estructuras similares, pero difieren en tamaño y peso. Todos, excepto el hidrógeno, están formados por tres partículas básicas (una partícula es una pequeñísima parte de la materia). Dos de esas partículas, los protones y los neutrones, siempre están contenidas en el centro del átomo, donde forman un pequeño núcleo interior denso y pesado.

• La tercera clase de partículas, los electrones, son excesivamente pequeñas y muy ligeras, siempre están girando alrededor del núcleo formando una nube de electrones.

¿CUÁL ES LA DIFERENCIA ENTRE UN ELECTRÓN DE ENLACE Y UNO LIBRE?

• Electrón de enlace: Son los más cercanos al núcleo, a diferencia de uno libre que se encuentran en el punto más alejado y se desprenden con mucha facilidad.

¿QUÉ SE REQUIERE PARA QUE SE ESTABLEZCA UN FLUJO DE ELECTRONES A TRAVÉS DE UN CIRCUITO CERRADO?

• Requiere una fuerza o presión que empuje los electrones en forma continua, que se le conoce con el nombre de voltaje o tensión. Cuando el circuito está cerrado, a la circulación de electrones que fluyen por el conductor se le conoce como corriente o intensidad de corriente.

¿CUÁL ES LA CARACTERÍSTICA COMÚN QUE HACE QUE ALGUNOS METALES SEAN BUENOS CONDUCTORES DE LA ELECTRICIDAD?

• Sus electrones pueden moverse con facilidad puesto que sus uniones con el núcleo son débiles, lo que permite el intercambio de electrones

¿CUÁL ES LA CARACTERÍSTICA COMÚN QUE HACE QUE ALGUNOS MATERIALES COMO LA PORCELANA O LA MICA SEAN MALOS CONDUCTORES DE LA ELECTRICIDAD?

• Tienen muy pocos o carecen de electrones libres bajo condiciones normales. Sin electrones libres no puede haber flujo de electrones.

• Todos los electrones de un aislador están unidos a sus átomos mediante fuerzas de gran magnitud. Los aisladores tienen pocos o ningún electrón libre. La ausencia de electrones libres impide que se genere una corriente de electrones en un material aislante.

• Son materiales aisladores: mica, porcelana, cerámica, vidrio, plástico, hule, papel seco, baquelita, seda.

¿CÓMO ES LA DISTRIBUCIÓN DE LAS CARGAS ELÉCTRICAS EN UN ION POSITIVO?

• El total de carga positiva de los protones en el núcleo es mayor que la carga total negativa de la nube de electrones, haciendo que el ion atraiga electrones.

¿CÓMO ES LA DISTRIBUCIÓN DE LAS CARGAS ELÉCTRICAS EN UN ION NEGATIVO?

• En un ion negativo la carga negativa total de la nube de electrones es mayor que la carga positiva en los núcleos, y como resultado el ion repele los electrones.

¿EN QUÉ CONSISTE LA LEY DE ATRACCIÓN Y REPULSIÓN ELECTROESTÁTICA Y QUÉ NOMBRE RECIBE LA ZONA EN QUE SE MANIFIESTAN ESTAS FUERZAS?

• La Ley de atracción y repulsión electrostática establece que un cuerpo cargado eléctricamente ejerce una fuerza de atracción y repulsión sobre las cargas de los cuerpos que se encuentran a su alrededor.

• La zona en que se manifiestan estas fuerzas se llama campo eléctrico.

¿CON QUE OTRO NOMBRE SE LE CONOCE A LA FUERZA DE ATRACCIÓN O REPULSIÓN ENTRE LAS CARGAS ELÉCTRICAS?

• Esta fuerza invisible fue llamada fuerza electromotriz (FEM: trabajo efectuado para mover una carga entre dos puntos determinados).

¿QUÉ EFECTO SE PRODUCE EN UN CONDUCTOR CUANDO ATREVES DEL CIRCULA UN FLUJO DE ELECTRONES, CON QUE NOMBRE SE LE CONOCE?

• En 1819 un profesor danés de Física, Hans Christian Oersted, descubrió que la corriente a través de un conductor ejerce una fuerza magnética sobre los objetos de hierro cercanos.

¿CÓMO SE DEFINE A LA FUERZA ELECTROMOTRIZ (FEM), CON QUE OTRO NOMBRE SE LE CONOCE Y CUÁL ES SU UNIDAD DE MEDIDA?

• La unidad de medida de la FEM es el volt o voltio en honor a Alessandro Volta, científico italiano que hizo importantes aportaciones al estudio de la electricidad. En el lenguaje técnico, a la FEM la llamamos voltaje, término derivado del nombre de la unidad.

¿CÓMO SE DEFINE LA INTENSIDAD DE CORRIENTE? ¿CUÁL ES SU MEDIDA Y CUÁL ES SU NOMBRE?

• La intensidad de corriente se conoce como la variación de carga con respecto al tiempo y su intensidad se mide en coulomb por segundo; esta unidad se denomina ampere o amperio.

¿POR QUÉ RAZÓN EN LA CORRIENTE DIRECTA O CONTINUA LOS ELECTRONES SIEMPRE FLUYEN EN LA MISMA DIRECCIÓN?

• La corriente directa (cc), también conocida como corriente continua, siempre fluye en la misma dirección.

• Los electrones fluyen en una sola dirección pues la polaridad del voltaje o de la fuente de la FEM es la misma; una de las terminales o polos de la batería es siempre positiva y la otra negativa.

¿POR QUÉ RAZÓN LA CORRIENTE ALTERNA LA POLARIDAD DE LA CORRIENTE SE INVIERTE PERIÓDICAMENTE?

• Una fuente de corriente alterna produce un voltaje que regularmente se va alternando, aumentando desde cero hasta un máximo positivo y decreciendo desde este máximo hasta cero, para volver a aumentar hasta un valor máximo negativo y decrecer hasta llegar nuevamente a cero; a esta variación completa se le llama ciclo.

¿QUÉ ES Y EN QUE CONSISTE LA INDUCCIÓN ELECTROMAGNÉTICA?

• La corriente alterna se genera mediante un efecto eléctrico llamado inducción electromagnética.

• La inducción electromagnética es la capacidad que tiene un campo magnético de generar una FEM que origina una corriente en un conductor, sin necesidad del contacto físico.

¿POR QUÉ RAZÓN LA CORRIENTE Y EL VOLTAJE ALTERNOS ASUMEN SU FORMA DE UNA ONDA O CURVA SINUSOIDAL?

• El voltaje y corriente alternos producidos por el movimiento rotatorio de un generador asumen la forma de una onda o curva sinusoidal: ésta es la forma más común de voltaje y corriente alterna.

• Las ondas sinusoidales son medidas comparadas de acuerdo con ciertas características. Indique en que consiste cada una de ellas en términos eléctricos.

• La amplitud de la onda sinusoidal nos indica el máximo valor de corriente o de voltaje; éste puede ser positivo o negativo.

• Un ciclo es una repetición completa de la forma de la onda. Esto lo produce una revolución (vuelta) completa (360°) del conductor dentro del campo magnético. En cada ciclo se dan dos inversiones y dos máximos.

• La frecuencia es el número de ciclos por segundo. Entre mayor sea el número de ciclos por segundo, mayor será la frecuencia. Entre mayor sea la frecuencia, menor será la cantidad de tiempo por ciclo.

¿EN QUÉ CONSISTE EL FENÓMENO ELÉCTRICO DE LA RESISTENCIA EN UN BUEN CONDUCTOR Y EN MAL CONDUCTOR?

Buen conductorEn materiales con muy poca resistencia se moverán muchos electrones con muy poco voltaje.

Mal conductorEl más mínimo voltaje mueve electrones, sin embargo, en aquellos materiales con una gran resistencia, se moverán muy pocos.

¿A QUÉ SE DEBE QUE LA RESISTENCIA ELÉCTRICA EN UN CONDUCTOR SE MANIFIESTE EN FORMA DE CALOR?

• Gran parte de la resistencia se debe a los choques entre electrones que fluyen y los átomos estacionarios.

• Los electrones pierden energía cinética (de movimiento) al fluir a través de una resistencia. Esta energía es convertida en calor.

¿CUÁL ES LA RAZÓN POR LA QUE EL SÍMBOLO DE LA RESISTENCIA ELÉCTRICA SE REPRESENTE CON UNA LÍNEA QUEBRADA O EN ZIGZAG?

• La línea quebrada indica la mayor oposición al flujo de electrones.

• De los siguientes factores que afectan a la resistencia eléctrica, indique en que consiste cada uno.

TIPO DE METAL

• Algunos metales tienen una bajísima resistencia interna debido al arreglo de sus átomos (y otros factores). Los cuatro metales con resistencia mínima entre todas las sustancias son plata, cobre, oro y aluminio. De los cuatro, la plata tiene menor resistencia, seguida por el cobre, luego el oro y después el aluminio.

LA LONGITUD DEL ALAMBRE

• La resistencia de un alambre de metal aumenta con su longitud. A mayor longitud de un alambre de metal habrá más colisiones entre átomos y electrones, con lo que se convierte en calor más energía de los electrones.

EL ÁREA DE SECCIÓN TRANSVERSAL DE UN CONDUCTOR

• A mayor amplitud en el camino de la corriente de electrones, más facilidad para su flujo a través del metal. A mayor área de la sección transversal del alambre, menor resistencia.

EL ÁREA DE SECCIÓN TRANSVERSAL DE UN CONDUCTOR

• A mayor amplitud en el camino de la corriente de electrones, más facilidad para su flujo a través del metal. A mayor área de la sección transversal del alambre, menor resistencia.

LA TEMPERATURA DEL METAL

• A una temperatura normal, la energía calorífica presente en todas las sustancias origina una suave vibración o agitación de sus átomos, sin que éstos pierdan su posición en el cristal de metal. Si se aumenta la temperatura.

• los átomos se agitan más y habrá mayor número de choques entre los electrones que fluyen y los átomos. La resistencia aumenta con la temperatura en los metales.

DE CAÍDA DE TENSIÓN A TRAVÉS DE UNA RESISTENCIA

• La resistencia siempre causa una pérdida de energía en los electrones (que es convertida en calor). Asimismo, la energía transportada por los electrones depende de la FEM o voltaje que actúa sobre ellos. Considerando estas dos proposiciones, llegamos a una conclusión: si los electrones pierden energía al fluir en contra de una resistencia, entonces esta pérdida de energía implica una pérdida de FEM o voltaje debido a la resistencia.

UNIDAD DE RESISTENCIA ELÉCTRICA

• La unidad de resistencia es el ohm u ohmio, llamado así para honrar a Georg S. Ohm, científico alemán del siglo XIX. El ohmio = unidad de resistencia que causa una caída de voltaje de 1 voltio a una corriente constante de 1 amperio.

RELACIÓN ENTRE CORRIENTE, VOLTAJE Y RESISTENCIA EN UN CIRCUITO ELÉCTRICO

• Al aplicar un voltaje a un circuito eléctrico cerrado, se produce una corriente de electrones a través de todas las partes del circuito. El voltaje aplicado da una fuerza (energía cinética) a los electrones libres, que es convertida en calor (energía calorífica) por la resistencia del circuito. La mayor parte de la conversión ocurre en la carga.

AISLAMIENTO

• El aislamiento del cable tiene la función de evitar que la corriente eléctrica se salga del conductor metálico. El espesor de aislamiento está relacionado con la tensión eléctrica que soporta el cable: a mayor espesor de aislamiento, el cable soporta mayor tensión eléctrica.

LEY DE KIRCHHOFF

• En cualquier punto de un circuito, la suma de las corrientes que llegan al punto es igual a la suma de las corrientes que salen del punto.

• Un punto en el circuito también es conocido como nodo, y puede ser donde se unen dos o más cables, pero puede ser también un punto cualquiera en un cable. En un circuito eléctrico, también la corriente que entra a una carga es igual a la que sale de ella.