ELECTRICIDAD

ENERGÍAS RENOVABLES

    

     Las energías renovables son aquellas que se obtienen mediante fuentes naturales inagotables, bien por su alta cantidad de energía o por regenerarse por medios naturales.

Energías alternativas:

Las energías alternativas son aquellas que pueden sustituir a las fuentes energéticas actuales.

Las energías alternativas no contaminantes se pueden dividir en:

• Energía azul: mediante la llegada de masas de agua dulce a masas de agua salada.
• Energía eólica: mediante el viento.
• Energía geotérmica: mediante el calor de la tierra.
• Energía hidráulica: mediante los ríos y corrientes de agua dulce.
• Energía mareo-motriz: mediante las mareas y océanos.
• Energía solar: mediante el sol.
• Energía ola-motriz: mediante las olas.

Fuentes de energía:

Las fuentes diferentes de energía se pueden dividir en renovables (permanentes) y no renovables (temporales).

• Energías no renovables: son las reservas limitadas que se agotan con su uso excesivo. Las principales son la energía nuclear y los combustibles fósiles (petroleo,gas natural y el carbón). 

1. Los combustibles fósiles: son acumulaciones de seres marinos que vivieron hace millones de años y se han fosilizado formando carbón o hidrocarburos. Actualmente, se trata de la energía más utilizada en el mundo. 
2. La energía nuclear: El núcleo atómico del uranio libera energía al romperse, la cual aprovechan para producir electricidad mediante turbinas de vapor de agua. Una de las consecuencias de esta actividad son los residuos nucleares (tardan miles de años en desaparecer y mucho tiempo en perder la radiactividad.

• Energías renovables: se obtiene a partir de fuentes de energías naturales respetuosas con el medio ambiente. Las diferentes fuentes de energías renovables no contaminantes son:

1. Energía hidráulica 
2. Energía térmica
3. Biomasa
4. Energía solar
5. Energía eólica
6. Energía geotérmica
7. Energía mareo-motriz  

  

Ideas/Proyectos

       
Proyectos:                                                                                    

• Energía renovable utilizada para potabilizar agua:                                   La empresa norteamericana "Aeolus" utiliza la energía eólica para potabilizar agua. La idea consiste en en producir energía mecánica a través de la energía del viento, que bombea el agua desde su origen. El agua salada pasa por unos filtros antes de potabilizarse.
• Crear el primer parque eólico marino:                                                           La empresa catalana "Vortex" ha ideado el proyecto Zéfir Test Statio. Este proyecto consiste en mezclar aerogeneradores tanto marinos como flotantes. Gracias a este tipo de proyectos, se pueden conseguir más espacios en los que construir generadores de energías renovables.
• Sudáfrica creará el parque solar más grande del mundo:                   Sudáfrica creará el parque solar más grande del mundo, el cual producirá hasta 5 GW de energía eléctrica. El proyecto costará 18.42 billones de libras, pero será capaz de satisfacer hasta un 10% de la demanda del país. Se espera que el proyecto acabe en 2012.
• Paneles solares en la casa blanca:                                                       A principios de la primavera del 2011 se van a instalar paneles solares en la casa blanca, con el fin de reducir el gasto en agua y electricidad. Este proyecto no es reciente, ya que fue aprobado en 1979 por Jimmy Carter. El proyecto fue frustrado por Reagan al suprimir la investigación y desarrollo de las fuentes de energías renovables.

Ideas:

• Vehículos con combustible alternativo:                                                         Desde Peace and Love queremos concienciar a la sociedad de la importancia de la utilización de vehículos propulsados por combustibles alternativos. Los combustibles alternativos son las fuentes de energía diferentes a la gasolina o el diesel (por lo que no se obtiene del petróleo). El combustible alternativo más utilizado se encuentra en los vehículos híbridos y alterna tanto la energía eléctrica, como la combustión interna. Aún así, existen muchos más combustibles alternativos no tan conocidos. Tanto el etanol como el propio alcohol pueden utilizarse como combustibles ya que  ambos son biocombustibles ya que pueden producirse a partir de ciertos cultivos (en el caso del etanol) o mediante la fermentación de algunos frutos o frutas.

Noticias:

• La energía eléctrica proporcionó el 42% de la demanda eléctrica española:                                                                                          España ha alcanzado un nuevo hito al conseguir proporcionar casi la mitad de la demanda energética española. Este dato tuvo lugar en enero de 2010 a la una y media de la madrugada. Es cierto que no era una hora muy importante a lo que a consumo de electricidad se refiere, pero da una idea de los resultados que se estan consiguiendo en lo que a energías renovables se refiere. La mayor potencia de energía conseguida fue de 11.693 megavatios, lo que demuestra la importancia de la energía eólica en nuestro país.

• El 80% de la electricidad que consumió Navarra salió de fuentes renovables:                                                                                                             El dato supera en un 15% al del año anterior, según el gobierno de Navarra, que presentó su Balance 2009 hace apenas unos días en Pamplona. Más aún: el 21,38% de toda la energía consumida en la región tuvo origen renovable, lo cual significa –según el gobierno foral– que "se han superado los objetivos europeos de renovables fijados para el año 2020" (la UE quiere consumir en esa fecha un 20% de energía renovable). Navarra se adelanta así diez años al calendario europeo.
 

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Actividades de electricidad 

CONSTRUYE UN ELECTROIMÁN

    Un electroimán es un componente eléctrico que se comporta como un imán cuando circula corriente eléctrica por su interior. Está formado por una bobina de hilo conductor (con aislante) enrollada alrededor de un núcleo de hierro o acero. Los electroimanes, como los imanes permanen-tes, tienen un polo norte (N) y un polo sur (S), pero, a diferencia de és-tos, sólo se manifiestan cuando el electroimán está conectado a la corriente.

    Los electroimanes tienen muchas aplicacionesim-portantes son: motores, altavoces, pantallas de televisión y ordenador, sistemas de grabación en soportes magnéticos (como las cintas de vídeo o los discos duros de ordenador), aparatos médicos, etc.

2.1-Materiales

2.2-Herramientas

2.3-Secuencia de operaciones

Nuestro electroimán:

EXPERIMENTO DE LA BOTELLA

material necesario:

• 1 botella de agua de 33cL.
• 1 pila de petaca.
• 1 bombilla.
• 3 cables esmaltados.
• Plastilina.

                                   Pasos:     

1- Llenar 1/4 de la botella de agua.

2- Quitar el tapón y se le pone plastilina para que no se salga el agua.

3- Por una parte de los cables esmaltados quitar un trozo de la cobertura de tal manera que solo quede el cobre de dentro.

4- Meter dos cables por la plastilina teniendo en cuenta que uno quede mas largo que el otro, y el mas largo tiene que tocar el agua.

5- Conectar la parte de un cable a la pila y la otra a la bombilla, y después el otro cable lo conectas a la bombilla y a la pila.

6- Cuando hallas hecho bien todos los pasos anteriores, girar la botella hacia un lado de tal manera que el agua toque los dos cables, lo cual provoca que la bombilla se encienda.

EL PULSADOR

Material:

1. Un bote de cristal.

2. Un corcho de botella.

3. Una pajita y tres alfileres.

4. Un trozo de tubo de plástico de 3cm más o menos, con un diámetro mayor que la pajita, de tal forma que la pajita se pueda introducir dentro.

5. Plastilina, no es necesaria mucha can-tidad.

6. Una pila de petaca, tres cables esmaltados y una bombilla.

Pasos

1.    Llenar con agua 1/4 del bote de cristal más o menos.

2.    Coger la pajita e introducirla por el tubo de plástico, introducir el extremo inferior de la pajita en el corcho, clavar los alfileres en la pajita en forma de X por la parte superior de la pajita a unos 6cm del extremo y pegar con plastilina el tubo a la pared del bote.

3.   Conectar un extremo de dos cable al polo + y el otro al polo -. El extremo de uno pegarlo a la parte exterior del bote por donde habéis pegado la pajita, de tal forma que sobren 4cm en vertical. El otro cable cortarlo por la mitad y de los tres extremos restantes dos conectarlos a la bombilla y el tercero pegarlo al bote paralelo con el otro.

4.    Doblar los extremos de lo cables pegados al bote para que queden por encima de los alfileres, de tal forma que al empujar la pajita hacia abajo el corcho se hunda y la bombilla se apague y al dejar de presionarla se vuelva a encender.

CONSTRUCCIÓN DE LLAVES DE CRUCE

     

       

       Material necesario:

1. 1 trozo de madera.
2. 4 clavos.
3. 1 martillo.
4. 3 tiras de metal.
5. Cables de cobre.
6. 1 motor eléctrico.
7. 1 pila de petaca.

       
     Pasos para su construcción:

1.     Construir la llave de cruce: clavar ligeramente el trozo de madera con un clavo, de modo que gire sobre sí. Posteriormente, clavar 2 clavos en los extremos de la madera y el sobrante en el centro. Por último, añadir las tiras de metal, ligadas a los clavos anteriores.
2.    Mediante los cables de cobre, unir la pila de petaca con la llave de cruce. Unir a esta última con el motor eléctrico.
3.     Resultado final: al girar la llave de cruce a un lado, el motor gira en una dirección; mientras que si se gira la llave de cruce al otro lado, el motor gira en la dirección contraria. 

Construir un circuito eléctrico con una llave de cruce, un motor y una bombilla que se enciendan alternándose

     Material:

1. 1 llave de cruce.
2. Cables de cobre.
3. 1 motor eléctrico.
4. 1 pila de petaca.
5. 1 bombilla.

     Construcción:  

1.    Unir la llave de cruce con la pila de petaca mediante los cables eléctricos.
2.     Unir la llave de cruce con el motor eléctrico y la bombilla, de forma que esta sólo se encienda al girar la llave de cruce hacia un lado  concreto.
3.      Cerrar el circuito. 
4. Si giras la llave de cruce hacia un lado, el motor girará hacia un lado y se encenderá la bombilla; mientras que si giras la llave de cruce al lado contrario, el motor girará en sentido contrario y no se encenderá la bombilla.

          


EJERCICIOS

       Indica que ocurre en los siguientes circuitos eléctricos que se proponen

   Resistores: Los resistores se utilizan en los circuitos para limitar el valor de la corriente eléctrica o para fijar el valor de la tensión eléctrica. Están formados por carbón y otros elementos resistivos.
   Medida: La resistencia se mide en Ohmios (representados por el símbolo omega). Para saber con exactitud cual es la resistencia de los resistores, ten en cuenta la siguiente tabla informativa:

1.  La bombilla no se enciende porque la resistencia es demasiado grande (un resistor de 130 Ohm).

2.  La bombilla no se enciende porque la resistencia sigue siendo demasiado grande (dos resistores de 130 Ohm conectados en serie).

3.  La bombilla no se enciende porque la resistencia continúa siendo demasiado grande (dos resistores de 130 Ohm conectados en paralelo).

Realizar las experiencias con diodos que se indican:

Creación de un montaje útil

 Las tres propuestas siguientes son montajes útiles utilizando los componentes que conocemos. Escoge uno que te pueda servir. Puedes realizar el montaje sobre el contrachapado o en una caja.

El DIODO ELECTROLUMINISCENTE (LED)

   Un diodo electroluminiscente (LED) no es una bombilla de incandescencia. La luz de un LED proviene de un cristal que emite ondas electromagnéticas visibles. Si se observa un LED a la luz se puede ver dicho cristal.

      La luz de un LED no es muy fuerte, por ello no puede reemplazar la bombilla de una linterna. Sin embargo existen numerosas aplicaciones de los LED, en muchos aparatos modernos en los que se utilizan como indicadores de funcionamiento o de control, como en magnetófonos, ordenadores...

      Cada vez que vemos que pequeñas lámparas se iluminan para indicar algo, son generalmente LEDs. Hay LEDs de color rojo, amarillo verde y azul. La forma más utilizada es la redonda aunque también los hay cuadradas y triangulares. Las ventajas de los LEDs respecto a pequeñas bombillas de incandescencia son las siguientes: menos consumo eléctrico, resistencia a los choques...

      Las siglas LED provienen de su denominación inglesa LIGHT-EMITTING-DIODE. Es una de las abreviaturas más utilizadas en electrónica. Como todos los componentes electrónicos el LED tiene su símbolo gráfica: en el que las dos flechas simbolizan la emisión de luz. Si quieres que un LED se ilumine debes respetar siempre lo siguiente:

1.    El LED debe conectarse siempre respetando su polaridad, de lo contrario, no se ilumina. Aquí designamos las patas del LED por ANODO(A) Y CATODO(C). Dado que el LED es muy pequeño como para que se puedan imprimir estos signos, se señalan el ánodo y el cátodo por la longitud de las patas. La pata larga (A) corresponde al ánodo al que se conecta el polo (+)  y la pata corta8C) corresponde al cátodo al que se conecta el polo (-)
2.      La tensión de los bornes del LED no debe exceder nunca de 1,6 voltios, en caso contrario se quema inmediatamente. Como en la mayor parte de los montajes se utiliza una tensión superior a 1,6 voltios, ésta se debe reducir con la ayuda de otro componente; la resistencia.

Montaje 1.-Test de polaridad

   Este circuito tiene la siguiente función: Conectando uno de los extremos al polo (+) mientras el otro extremo está conectado al polo (-), el LED (+) se ilumina. En el caso de una conexión inversa, el LED (-) se ilumina. Con este aparato se puede pues identificar el sentido de la corriente de un circuito.

   Cuando conectamos uno de los extremos al polo positivo mientras el otro extremo está conectado al polo negativo, el LED rojo se ilumina.

   Cuando conectamos el otro extremo al polo positivo mientras el sobrante está conectado al polo negativo, el LED verde se ilumina.

Montaje 2.- Test de conducción

  Este circuito tiene la siguiente función: Para verificar que un circuito es conductor, se conectan las dos "pinzas" a los extremos del circuito. Si el circuito conduce la corriente, el LED se ilumina.

Ejemplos de utilización de un diodo

Experiencia 6

Imagen del circuito eléctrico cerrado con los 2 LEDs encendidos.

Experiencia 7

El LED rojo encendido al cerrarse el circuito eléctrico.

EXAMEN 2ª EVALUACIÓN

NIVEL 1

Realizar un circuito eléctrico con las siguientes condiciones:

1. Que un motor gire a tu derecha y izquierda.
2. Que al girar a la derecha se encienda un LED verde y a la izquierda un LED rojo.
3. Hay que hacerlo utilizando una llave de cruce.

Vista del circuito eléctrico con el LED

rojo y el motor en funcionamiento.

NIVEL 2

  Realizar otro circuito eléctrico con las mismas condiciones, pero sustituyendo la llave de cruce por dos ejes de carrera, de forma que podamos conseguir el mismo resultado.

 Ejes de carrera: Son interruptores que detectan la posición de un elemento móvil, mediante accionamiento mecánico. Se utilizan principalmente para detectar la llegada de un elemento móvil a una determinada posición.

Vista del circuito eléctrico con los 2

ejes de carrera,con el motor y el LED 

verde en funcionamiento.