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ACTIVIDAD DOS. Introducción a la electricidad.
OCTAVO
REALIZAR LAS SIGUIENTES PREGUNTAS EN EL CUADERNO:
1. ¿Qué es energía?
2. ¿Qué es la electricidad?
3. ¿Qué son fuentes de energía?
4. Enlistar las 23 fuentes de energía y realizar un dibujo de una de ellas.
5. ¿Cómo se genera la electricidad?
6. ¿Qué es la corriente eléctrica?
7. ¿Qué es un circuito eléctrico?
8. Describir los tipos de circuitos: en serie y en paralelo.
SOLUCIÓN:
1. ENERGÍA
Energía es la capacidad que tiene un cuerpo en un determinado instante para realizar un trabajo.
Como característica importante, es que no se puede crear ni destruir si no únicamente
transformar.
Desde un punto de vista material, la energía no es algo que se pueda definir. En física se dice que
un sistema contiene energía cuando es capaz de realizar un trabajo. La observación directa indica
que la energía, aun siendo única, puede presentarse en diversas formas capaces de transformarse
unas en otras.
En el sistema Internacional de Unidades (SI), la unidad de energía es el Julio, cuya definición, es el
trabajo realizado por la fuerza de un Newton cuando desplaza su punto de aplicación 1m en la
misma dirección.
También en él SI la unidad de potencia es el Vatio, que se define como la potencia de la máquina
que realiza el trabajo de 1 Julio en un segundo.
2. ¿Qué es la electricidad?
Es un fenómeno físico cuyo origen son las cargas eléctricas. Se puede observar de forma natural en
fenómenos atmosféricos, por ejemplo los rayos, en procesos biológicos, como el funcionamiento
del sistema nervioso. Es la base del funcionamiento de muchas máquinas, desde pequeños
electrodomésticos hasta sistemas de gran potencia como los trenes de alta velocidad. Es originada
por las cargas eléctricas, en reposo o en movimiento, y las interacciones entre ellas.
Debido a las crecientes aplicaciones de la electricidad como vector energético, como base de las
telecomunicaciones y para el procesamiento de información, uno de los principales desafíos
contemporáneos es generarla de modo más eficiente y con el mínimo impacto ambiental.
3. FUENTES DE ENERGÍA
Las Fuentes de energía podrían separarse en dos tipos:
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Fuentes de energía renovables o alternativas
Fuentes de energía no renovables, fósiles y convencionales
Fuentes renovables
Son fuentes de energía inagotables o que pueden ser repuestas a corto o medio plazo,
espontáneamente o por intervención humana.
Estas fuentes de energía ya están bastante extendidas en todo el mundo, su importancia va
aumentando y a día de hoy representan una parte considerable de la producción mundial de
energía.
1. Energía Hídrica
Es obtenida a partir de un curso de agua y se puede
aprovechar por medio de desniveles en este.
2. Energía Eólica
Proviene del viento, en la antigüedad ya se
aprovechó para cosas como mover las aspas
de los molinos hasta impulsar los barcos,
suele ser una de las grandes apuestas en la
expansiones de energía renovables.
3. Energía Solar
Proviene de la luz del sol, después de ser
captada esta energía puede ser trasformada en
dos tipos de energía, eléctrica y térmica.
4. Energía Geotérmica
Proviene del aprovechamiento del calor del
interior de la tierra, también se puede
trasformar en energía eléctrica o calorífica.
5. Energía Marítima
Es obtenida gracias al movimiento de subida y bajada del agua del
mar. El movimiento del agua en los océanos del mundo crea un gran
almacén de energía cinética o energía en movimiento. Esta energía se
puede aprovechar para generar electricidad que alimente las casas, el
transporte y la industria.
El término energía marina abarca tanto la energía de las olas – la
energía de las olas de superficie y la energía mareomotriz – obtenida
a partir de la energía cinética de grandes cuerpos de agua en
movimiento. La energía eólica suele confundirse como una forma de
energía marina, pero en realidad es derivada de la del viento, aunque
los aerogeneradores se coloquen sobre el agua.
6. Energía de Ondas
Consiste en el movimiento ondulatorio de
masas de agua, por el efecto del viento y se
puede aprovechar para generar energía
eléctrica.
7. Energía Biomasa
La biomasa es el aprovechamiento energético
del bosque o de sus residuos, así como los
residuos de la agricultura, los de la industria
alimentaria o el resultado de las plantas de
tratamiento de aguas residuales o industriales,
a partir de estos residuos se puede producir
biogás y biodiésel.
Fuentes de energía no renovables
En la actualidad las fuentes de energía no renovables son las que cubre la mayor parte de la
demanda energética mundial, son también las más avanzadas en cuanto a tecnología de
extracción o producción se refiere, pero suelen causar un gran impacto medioambiental.
Actualmente también empieza a aparecer una tendencia de inversión sobre las energías
renovables más limpias y cuidadosas con el medio ambiente intentando dejar atrás las energías no
renovables.
1. Carbón
Es un combustible fósil extraído mediante exploraciones
minerales y fue el primero en usarse a gran escala, también
se estima que cuenta con una de las mayores reservas (más
de 160 años), estando presente en más de 70 países,
suministra el 25% de la energía primaria consumida en el
mundo, sólo por detrás del petróleo.
Es bastante contaminantes en términos de polución y
alteraciones climáticas.
2. Petróleo
Se constituye por una mezcla de componentes orgánicos y es
una de las principales energías usadas en los medios de
transporte, también es una de las mayores fuentes
contaminantes de polución en la atmósfera, se estima que el
planeta tierra tiene reservas suficientes solo para los próximos
40 años.
3. Gas natural
Formado por una mezcla de gases ligeros que se suelen
encontrar en yacimientos de petróleo, disuelto o asociado con
el petróleo (acumulación de plancton marino) o en depósitos de
carbón.
Es menos contaminante en lo que a polución se refiere que el
petróleo o carbón pero también afecta a las alteraciones
climáticas, es utilizado como combustible tanto en hogares
como industrias y se estima que sus reservas se agotaran en
unos 60 años.
Actualmente también se está investigando los yacimientos de
hidratos de metano que, según estimaciones, pueden suponer
una reserva energética muy superiores a las actuales de gas
natural.
4. Uranio
Es un elemento químico existente en la tierra, formando la
base del combustible nuclear muy utilizado en la industria de
defensa y civil. Tiene un poder calorífico muy superior a
cualquier otro tipo de energía fósil.
Pero antes de convertirse en calor, frío, luz o movimiento, la
energía sufre una ruta de transformación más o menos larga,
durante la cual una parte se pierde y la otra que llega al
consumidor no siempre está plenamente aprovechada.
4. TIPOS DE ENERGÍA
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Energía eléctrica
Energía lumínica
Energía mecánica
Energía térmica
Energía eólica
Energía solar
Energía nuclear
Energía cinética
Energía potencial
Energía calorífica
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Energía química
Energía hidráulica
Energía sonora
Energía radiante
Energía
fotovoltaica
Energía de reacción
Energía iónica
Energía geotérmica
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Energía
mareomotriz
Energía
electromagnética
Energía metabólica
Energía
hidroeléctrica
Energía magnética
5. ¿Cómo se genera la electricidad?
La electricidad se genera a partir de otras fuentes de energía, principalmente en: centrales
hidroeléctricas donde se usa la fuerza mecánica de agua o en centrales termoeléctricas donde se
produce electricidad a partir del carbón, petróleo y otros combustibles. También puede generarse
a partir de la Energía Eólica, Solar y Biomásica entre otras.
6. ¿Qué es la corriente eléctrica?
Es el flujo de carga eléctrica a través de un material sometido a una diferencia de potencial.
Existen dos tipos de corriente eléctrica, la continua y la alterna.
Se denomina corriente continua al flujo de cargas eléctricas que no cambia de sentido con el
tiempo. La corriente eléctrica a través de un material se establece entre dos puntos de distinto
potencia. Este tipo de corriente la podemos encontrar en las pilas o baterías.
La corriente alterna es la corriente eléctrica en la que la magnitud y dirección varían cíclicamente.
En el uso coloquial, "corriente alterna" se refiere a la forma en la cual la electricidad llega a los
hogares y a las empresas.
7. ¿Qué es un circuito eléctrico?
Un circuito eléctrico es un conjunto de elementos que unidos de forma adecuada permiten el paso
de electrones.
Está compuesto por:
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GENERADOR o ACUMULADOR.
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HILO CONDUCTOR.
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RECEPTOR o CONSUMIDOR.
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ELEMENTO DE MANIOBRA.
El sentido real de la corriente va del polo negativo al positivo. Sin embargo, en los primeros
estudios se consideró al revés, por ello cuando resolvamos problemas siempre consideraremos
que el sentido de la corriente eléctrica irá del polo positivo al negativo.
8. Describir los tipos de circuitos: en serie y en paralelo.
A continuación vamos a explicar la diferencia fundamental y primordial entre un circuito en serie y
paralelo. Y es que, es de suma importancia poder diferenciar estos matices ya que son dos de los
circuitos más utilizados.
Pues bien, la diferencia radica en que en un circuito en serie, el terminal de salida de uno de los
dispositivos que integra el circuito, está conectado al terminal de salida del siguiente dispositivo y
así sucesivamente. Sin embargo, en el caso de que tengamos un circuito en paralelo, todos los
terminales de entrada están conectados entre sí al igual que todos los de salida.
Esto hace que en un circuito serie cada dispositivo tenga su propio terminal de entrada y su propio
terminal de salida, totalmente independiente del resto, mientas que en los circuitos en paralelo,
existe un único terminal de entrada y un único terminal de salida, los cuales, son comunes a todos
los dispositivos que integran el circuito.
¿Cuáles son las relaciones de ambos circuitos?
En base a estas diferencias, podemos imaginar que los efectos equivalentes son diferentes en cada
uno de estos circuitos siendo, en el caso de un circuito serie, la suma de los efectos de todos los
dispositivos y, en el caso de encontrarnos ante un circuito en paralelo, la suma de la inversa de los
distintos efectos. Dicho con una relación matemática, el efecto equivalente de ambos circuitos
podría quedar de este modo.