TEMA 6 - f g h i j

Problemas asociados a la obtención y transporte de energía

OBTENCIÓN

Accidentes en centrales nucleares ya sea por fallos humanos (Chernobyl) o por desastres naturales(Tsunami de 2011 en Japón Fukusima). Alteración del paisaje por las extracciones mineras y la erosión subsiguiente. Contaminación accidental o por mala gestión. Las plataformas y pozos petroleros son una amenaza de contaminación por crudo. Los accidentes en las centrales nucleares pueden ocasionar contaminación radioactiva. Contaminación térmica por todas las centrales de carbón, gas natural o nucleares al refrigerar el vapor que mueve sus turbinas. El aumento de temperatura de su entorno perjudica a especies animales y vegetales. Las presas de las centrales hidroeléctricas impiden el movimiento de especies acuáticas y depositan los minerales que el agua transporta que no llegan al tramo final de los ríos, provocando el retroceso de los deltas. Destrucción visual del paisaje cuando las instalaciones (como parques eólicos) se sitúan en lugares de interés visual. TRANSPORTE Las redes eléctricas aéreas deterioran visualmente el paisaje y ofrecen riesgo de electrocución o choque con los cables de aves y otros animales, además de su incidencia como iniciadoras de incendios por accidentes en el tendido, atracción de rayos, etc. Los oleoductos y gasoductos representan otra agresión visual al paisaje y un peligro de contaminación e incendio por fugas accidentales o provocadas. Los buques petroleros causan desastres ecológicos cuando sufren accidentes y vierten su carga al mar. Los materiales de fisión, tanto iniciales como residuales, presentan radioactividad que obliga a tomar precauciones especiales en su transporte y acumulación, presentan radioactividad durante miles de años, no existe un lugar seguro para almacenarlos. ahorro de energía  ¿Qué es el ahorra energético? Si pensamos en todas las actividades que hacemos durante el día, casi siempre utilizamos la energía eléctrica. Sin embargo, debe tenerse en cuenta lo que supone el consumo de la electricidad. Algunas fuentes de energía se agotan. El modo de transportar, extraer y consumir esta energía afecta al medio ambiente. Hoy en día se esta tratando de proteger el medio ambiente mediante, por ejemplo, el ahorro energético y el desarrollo sostenible. El ahorro energético supone un ahorro de recursos naturales para salvaguardar al medio ambiente y fomentar un desarrollo sustentable. Por este motivo, debemos de ser responsables mediante un consumo de la energía moderado. ahorro en casa calefacción No abras las ventanas con la calefacción encendida. Para ventilar la casa son suficientes 10 ó 15 minutos. No tapes las fuentes de calor con cortinas, muebles o elementos similares. Instala un termostato en la calefacción y regúlalo para una temperatura de no más de 20º C en invierno, por cada grado adicional gastarás aproximadamente un 5% más de energía. Revisa periódicamente el estado de la caldera, aumentará su eficiencia y su duración. Cierra los radiadores que no precises y apaga completamente la calefacción si tu casa va a estar desocupada. Prefiere en este orden: solar, biogás, biomasa, leña, gas natural, propano o butano. Evita la electricidad. Aislamiento: A la hora de realizar reformas en tu vivienda, no dudes en colocar un aislamiento térmico en los cerramientos exteriores. Instala doble acristalamiento en lugar de doble ventana, ya que aunque es más costoso, también se producirá un ahorro mayor. Para un uso eficiente de la nevera El frigorífico sitúalo alejado de las fuentes de calor y con suficiente ventilación. Mantén una distancia mínima entre la nevera y la pared. Deja que los alimentos calientes se enfríen completamente antes de colocarlos en la nevera. Evita mantener la puerta abierta mucho tiempo: puede ahorrar hasta un 5% de energía. Descongelar cuando la capa de hielo supere los 5 mm. Descongelando los alimentos en el interior de la nevera aprovechamos la energía que se ha utilizado para congelarlos. Iluminación: Aprovecha la luz del día. Apaga las luces al salir de las habitaciones. Utiliza luces próximas para trabajos como leer, estudiar... y elimina las luces indirectas que suponen gran consumo al tener que ser de mayor potencia. Sustituye las bombillas "normales" por otras de bajo consumo. El precio de compra es mayor pero amortizarás pronto la inversión pues consumen un 80% menos y duran 8 veces más. Si tienes instalados tubos fluorescentes, continua utilizándolos, consumen mucho menos que las bombillas tradicionales. Utiliza balastos electrónicos en vez de magnéticos en los tubos fluorescentes, y no los dejes encendidos si no los vas a usar. Ya no consumen mucho al encenderse. Mantén limpias las bombillas, tubos fluorescentes y reflectores. Aire acondicionado: Antes de comprar un aparato de aire acondicionado, plantéate si realmente lo necesitas. Existen posibilidades de refrigeración más baratas y ecológicas (toldos, ventiladores, etc.). Cierra las ventanas y baja las persianas en las horas de más calor y ábrelas cuando refresque. Colocar el aparato de aire acondicionado en una parte sombreada. Si lo colocas al sol su consumo será mucho mayor. Utilizarlo siempre a una temperatura razonable, el frío excesivo aumenta considerablemente el consumo de energía. Mantén limpios los filtros del aire acondicionado y no lo uses con las ventanas abiertas. Cocina y horno: Cocinar con olla a presión y con poca agua supone un ahorro del 50% de energía. Tapando las ollas, cazuelas y sartenes conseguiremos ahorrar un 25% de energía. La mejor opción para cocinar es el gas natural o butano, pero debemos mantener en buen estado los quemadores y evitar que la llama sobrepase el fondo de los recipientes. No abrir la puerta del horno si no es imprescindible No usar el horno para cocinar pequeñas cantidades de alimentos, ni para recalentar o descongelar. Agua caliente: Una temperatura del agua de 40º C es suficiente para ducharse. Regula el calentador a esa temperatura para evitar calentar agua y luego enfriarla mezclándola. Ahorrando agua caliente ahorramos energía. Todos los consejos para ahorrar agua son válidos para ahorrar energía. Ordenadores: Compra ordenadores que estén dotados de sistemas de ahorro de energía. Uno de los logotipos más extendidos es el conocido como Energy Star de la Agencia de protección ambiental de EEUU que garantiza que cada componente tiene un consumo inferior a 30 W. Otros logotipos son los de las marcas suecas Nutek y TCO El monitor es el principal responsable del gasto eléctrico de los ordenadores y su tamaño determina su consumo energético. El salvapantallas que implica un ahorro significativo es el que funciona en modo black screen (pantalla en negro). Se aconseja un tiempo de diez minutos para que entre en funcionamiento. El gasto de los electrodomésticos "en reposo”: Muchos electrodomésticos siguen consumiendo energía mientras están apagados. Son los que quedan con un piloto encendido en posición de reposo o stand by a la espera de que alguien accione el mando a distancia, o los que funcionan con corriente continua e incorporan un transformador que permanece siempre encendido (radiocasetes, minicadenas, etc.), u otros que permanecen encendidos se empleen o no, como el vídeo, el amplificador de antena o el teléfono sin hilo. Estos consumos, pequeños pero permanentes, pueden hacer que un aparato consuma más energía en el tiempo que está en espera, que en el que está en uso. Por ello apaga los aparatos que queden conectados permanentemente a la red, exige a los fabricantes que indiquen en las etiquetas el consumo en reposo del aparato y elige aparatos que no registren consumos internos cuando no se usen. las tres ''R'' Regla de las tres erres La regla de las tres erres, también conocida como las tres erres de la ecología o simplemente 3R, es una propuesta sobre hábitos de consumo, popularizada por la organización ecologista Greenpeace, que pretende desarrollar hábitos como el consumo responsable. Este concepto hace referencia a estrategias para el manejo de residuos que buscan ser más sustentables con el medio ambiente y específicamente dar prioridad a la reducción en el volumen de residuos generados. Durante la Cumbre del G8 en junio de 2004, el Primer Ministro del Japón, Koizumi Junichiro, presentó la Iniciativa tres erres que busca construir una sociedad orientada hacia el reciclaje.1 En abril de 2005 se llevó a cabo una asamblea de ministros en la que se discutió con Estados Unidos, Alemania, Francia y otros 20 países la manera en que se puede implementar de manera internacional acciones relacionadas a las tres erres. obtención de energía en la región de murcia La producción eléctrica bruta de las energías renovables fue en España en 2011 de 86.600 GWh, un 11% menos que en el año anterior.  Según el informe del Ministerio de Industria, El Libro de la Energía en España en 2011, la situación de las energías renovables, por primera vez desde el año 2006, muestra un cierto estancamiento, con una ligera disminución del 1,2% en su demanda. La causa responde principalmente, a la menor aportación hidráulica registrada durante 2011, lo que ha provocado un descenso del 27,6% en la producción y demanda asociadas. De igual modo, aunque en menor cuantía, la energía eólica ha visto disminuir su aportación a la demanda de energía primaria en un 4,1% respecto al año anterior. Por el contrario, el comportamiento de las energías renovables, en términos de energía final, fue opuesto, incrementándose sus aportaciones en cerca de 9 puntos porcentuales y siendo las únicas fuentes energéticas sin contracción en 2011. Así mismo, la participación de las energías renovables sobre el consumo bruto de energía final, se estima que alcanzó en 2011 cerca de un 16%

tema 7 - ELECTRICIDAD

tema 7 - ELECTRICIDAD a b c d

CORRIENTE ELECTRICA

La corriente eléctrica o intensidad eléctrica es el flujo de carga eléctrica por unidad de tiempo que recorre un material.1 Se debe al movimiento de las cargas (normalmente electrones) en el interior del material. En el Sistema Internacional de Unidades se expresa en C/s (culombios sobre segundo), unidad que se denomina amperio. Una corriente eléctrica, puesto que se trata de un movimiento de cargas, produce un campo magnético, un fenómeno que puede aprovecharse en el electroimán.


El instrumento usado para medir la intensidad de la corriente eléctrica es el galvanómetro que, calibrado en amperios, se llama amperímetro, colocado en serie con el conductor cuya intensidad se desea medir.

LEY DE OHM Y FÓRMULAS ASOCIADAS A ELLA

La ley de Ohm, postulada por el físico y matemático alemán Georg Simon Ohm, es una ley de la electricidad. Establece que la diferencia de potencial V que aparece entre los extremos de un conductor determinado es proporcional a la intensidad de la corriente I que circula por el citado conductor. Ohm completó la ley introduciendo la noción de resistencia eléctrica  R; que es el factor de proporcionalidad que aparece en la relación entre V e I:
V = R \cdot I \,
La fórmula anterior se conoce como ley de Ohm incluso cuando la resistencia varía con la corriente,1 2 y en la misma, V corresponde a la diferencia de potencial,  R a la resistencia e I a la intensidad de la corriente. Las unidades de esas tres magnitudes en el sistema internacional de unidades son, respectivamente, voltios (V), ohmios (Ω) y amperios (A).
Otras expresiones alternativas, que se obtienen a partir de la ecuación anterior, son:
I = \frac V R  válida si 'R' no es nulo
R = \frac V I  válida si 'I' no es nula
En los circuitos de alterna senoidal, a partir del concepto de impedancia, se ha generalizado esta ley, dando lugar a la llamada ley de Ohm para circuitos recorridos por corriente alterna, que indica:3
 I= \frac{V}{Z}

resistencia de un conductor

Se le denomina resistencia eléctrica a la igualdad de oposición que tienen los electrones al moverse a través de un conductor. La unidad de resistencia en el Sistema Internacional es el ohmio, que se representa con la letra griega omega (Ω), en honor al físico alemán Georg Ohm, quien descubrió el principio que ahora lleva su nombre.

Para un conductor de tipo cable, la resistencia está dada por la siguiente fórmula:

 R = \rho { \ell \over S }

Donde ρ es el coeficiente de proporcionalidad o la resistividad del material, \ell es la longitud del cable y S el área de la sección transversal del mismo.

La resistencia de un material depende directamente de dicho coeficiente, además es directamente proporcional a su longitud (aumenta conforme es mayor su longitud) y es inversamente proporcional a su sección transversal (disminuye conforme aumenta su grosor o sección transversal).

Descubierta por Georg Ohm en 1827, la resistencia eléctrica tiene un parecido conceptual con la fricción en la física mecánica. La unidad de la resistencia en el Sistema Internacional de Unidades es el ohmio (Ω). Para su medición, en la práctica existen diversos métodos, entre los que se encuentra el uso de un ohmnímetro. Además, su cantidad recíproca es la conductancia, medida en Siemens.

Además, de acuerdo con la ley de Ohm la resistencia de un material puede definirse como la razón entre la diferencia de potencial eléctrico y la corriente en que atraviesa dicha resistencia, así:1

R = {V \over I}

Donde R es la resistencia en ohmios, V es la diferencia de potencial en voltios e I es la intensidad de corriente en amperios.

También puede decirse que "la intensidad de la corriente que pasa por un conductor es directamente proporcional a la diferencia de potencial e inversamente proporcional a su resistencia"


Según sea la magnitud de esta medida, los materiales se pueden clasificar en conductores, aislantes y semiconductor. Existen además ciertos materiales en los que, en determinadas condiciones de temperatura, aparece un fenómeno denominado superconductividad, en el que el valor de la resistencia es prácticamente nulo.

CONDUCTORES Y AISLANTES

La electricidad es una forma de energía que se puede trasmitir de un punto a otro.

Todos los cuerpos presentan esta característica, que es propia de las partículas que lo forman, pero algunos la trasmiten mejor que otros.

Los cuerpos, según su capacidad de trasmisión de la corriente eléctrica, son clasificados en conductores y aisladores.

Conductores son los que dejan traspasar a través de ellos la electricidad.

Entre éstos tenemos a los metales como el cobre.

En general, los metales son conductores de la electricidad.


Aisladores o malos conductores, son los que no permiten el paso de la corriente eléctrica, ejemplo: madera, plástico, etc.

La pila es un sistema que transforma la energía química en energía eléctrica. En el interior de la pila se está produciendo una reacción química entre el cinc (metal) y un ácido, que genera el flujo de electricidad.


Para saber si algún elemento no identificado, metal u otro que no se sepa su procedencia, es conductor o no, o si tiene electricidad o no, jamás debe hacerse al tacto de las manos. Para ello hay instrumentos especiales.

TEMA 7 - ELECTRICIDAD e f g h i

EL CIRCUITO ELECTRICO

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) que pueden analizarse por métodos algebraicos para determinar su comportamiento en corriente directa o en corriente alterna. Un circuito que tiene componentes electrónicos es denominado un circuito electrónico. Estas redes son generalmente no lineales y requieren diseños y herramientas de análisis mucho más complejos.

Componentes[editar]

Figura 1: circuito ejemplo.
Componente: Un dispositivo con dos o más terminales en el que puede fluir interiormente una carga. En la figura 1 se ven 9 componentes entre resistores y fuentes.
Nodo: Punto de un circuito donde concurren más de dos conductores. A, B, C, D, E son nodos. Nótese que C no es considerado como un nuevo nodo, puesto que se puede considerar como un mismo nodo en A, ya que entre ellos no existe diferencia de potencial o tener tensión 0 (VA - VC = 0).
Rama: Conjunto de todas las ramas comprendidos entre dos nodos consecutivos. En la figura 1 se hallan siete ramales: AB por la fuente, BC por R1, AD, AE, BD, BE y DE. Obviamente, por un ramal sólo puede circular una corriente.
Malla: Cualquier camino cerrado en un circuito eléctrico.
Fuente: Componente que se encarga de transformar algún tipo de energía en energía eléctrica. En el circuito de la figura 1 hay tres fuentes: una de intensidad, I, y dos de tensión, E1 y E2.

Conductor: Comúnmente llamado cable; es un hilo de resistencia despreciable (idealmente cero) que une los elementos para formar el circuito.

ASOCIACION DE RESISTENCIAS EN 

SERIE

1.-Asociación de resistencias
En un circuito eléctrico nos podemos encontrar resistencias que podemos asociar
En serie
En paralelo
Se dice que dos o más resistencias están asociadas en serie cuando se encuentran conectadas una a continuación de otra, es decir , la salida de una es la entrada de la siguiente.


En una asociación de resistencias en serie se cumplen las siguientes características:


La resistencia total equivalente es la suma de las resistencias de la asociación


La intensidad de corriente que circula por cada una de las resistencias es igual a la intensidad tolal que circula por el circuito.


La tensión total en extremos del acoplamiento es igual a la suma de caidas de tensión en todas las resistencias de la asociación.


Se dice que dos o más resistencias están asociadas en paralelo cuando los extremos de todas ellas se encuentran conectados a dos puntos comunes.


En una asociación de resistencias en paralelo se cumplen las siguientes características:


La resistencia total equivalente es la inversa de la suma de las inversas de cada una de las resistencias de la asociación.En el caso particular de ser solamente dos resistencias , la resistencia total equivalente se puede calcular como el producto partido de la suma.


La intensidad  de corriente total del acoplamiento es igual a la suma de las intensidades de corriente que circulan por cada resistencia.



La tensión eléctrica entre los dos puntos comunes de las resistencias es igual para todas ellas.

CIRCUITOS MIXTOS

Son una combinación de los serie y paralelo, para calcularlos, hay que identificar las partes del circuito que se vean están claramente en paralelo o serie, y buscaremos simplificarlas por separado sacando la resistencia total de cada una, al final quedaría un circuito serie con todas las resistencias totales de los circuitos en los que se ha descompuesto, basta con sumarlas y se acabó.

Conexión en instalaciones reales: en las instalaciones eléctricas reales, cada receptor se conecta directamente a los hilos de línea, por lo que la conexión se hace, normalmente en paralelo.