martes, 10 de septiembre de 2013
viernes, 6 de septiembre de 2013
martes, 3 de septiembre de 2013
la electricidad y la tecnología.
Hoy damos comienzo en Genbeta a un especial de artículos que hemos preparado con mucha ilusión, y que nos llevará a través de diez entregas por las tecnologías que cambiaron el mundo. Durante estos días iremos escogiendo y analizando en detalle inventos que han sido fundamentales para el mundo que hoy conocemos, centrándonos lógicamente en la tecnología y las comunicaciones.
Empezaremos el especial con conceptos amplios, para ir acotando hasta llegar a nuestros días y a la temática más cercana a esta publicación. Y es que si hay un punto en común entre todos los asuntos que se han tratado hasta el momento en Genbeta, un elemento que sirve de base para que todo esto funcione, sin duda es la electricidad. Por ser más correctos a la hora de centrarnos en tecnologías, deberíamos hablar de la generación de energía eléctrica como herramienta ingeniada por el hombre para dominar este fenómeno físico.
La electricidad era conocida ya en la antigüedad gracias a situaciones tan poco amables como el contacto con peces eléctricos, como reflejan algunos textos egipcios escritos tres siglos antes de Cristo. Éstos era usados como tratamiento para algunas enfermedades, aunque dudo que obtuvieran muy buen resultado. El griego Tales de Mileto fue el primero en intuir la relación entre electricidad y magnetismo, al detectar cierto grado de atracción frotando materiales como el ámbar.
Pero el tema se empezó a tratar seriamente por la vía científica a partir del siglo XVII, pasando desde entonces por las mentes de grandes investigadores como Faraday, cuya jaula da pie a divertidos experimentos caseros; Maxwell como unificador del electromagnetismo y padre de un conjunto de ecuaciones que son el terror de los estudiantes, así como de la primera fotografía a color; o Volta, cuyos experimentos con patas de rana sirvieron para el nacimiento de la pila, aunque hoy en día no serían bien vistos por las asociaciones de protección animal. Fruto de sus trabajos comenzó realmente el desarrollo de la ingeniería eléctrica en el siglo XIX, y con ella a su vez el mítico duelo conocido comoLa guerra de las corrientes.
Tesla y Edison, un duelo electrizante
La electricidad pasó de ser una simple curiosidad circense a un servicio de probada utilidad para el hogar, por lo que se inició una carrera por adueñarse de los beneficios de este incipiente negocio. Para ello surgieron dos modelos contrapuestos y que enfrentaron duramente a sus dos propulsores: por un lado estaba Edison y su General Electric apostando por la corriente continua, y por otro estaba Tesla con la compañía de Westinghouse alentando la corriente alterna.
Las pérdidas en la transmisión que suponía la corriente continua complicaba su distribución a largas distancias, problema que la corriente alterna solventaba mediante el uso de transformadores. Al ser una solución mucho más viable económicamente, la propuesta de Tesla financiada por Westinghouse se acabó imponiendo como gran vía para la distribución eléctrica en el siglo XX.
No obstante, Edison fue mucho más astuto en su labores de promoción e incluso de ataque al rival, un Tesla de mentalidad más puramente científica. El fundador de General Electric no dudó en difundir falsos rumores sobre accidentes relacionados con la corriente alterna, llegando a financiar cruelespelículas para su campaña de difamación, e incluso intentó popularizar el término “Westinghoused” como sinónimo de “electrocutado”.
El carisma y el olfato de Edison para los negocios han hecho que su figura sea más conocida históricamente, pero la deuda que tenemos con Tesla es mucho mayor. Así lo prueba su increíble cantidad de inventos relacionados con el terreno eléctrico que son fundamentales para comprender el mundo en que vivimos, como sistemas de transferencia inalámbrica, las bases para los sistemas de radar o sus icónicas bobinas. La leyenda detrás de esta figura es también enorme, y así queda reflejado en libros como ‘The Man Who Invented the Twentieth Century’ de Robert Lomas, en películas como ‘El truco final’ o incluso en videojuegos como ‘Dark Void’.
La electricidad mueve el mundo
Tras esto, el periodo de Guerras Mundiales fue el siguiente gran impulso para el desarrollo de la ingeniería eléctrica, profundizando cada vez más en medios de generación y transmisión de la misma. Durante los comienzos del siglo pasado se irían desarrollando tecnologías como las comunicaciones inalámbricas, la televisión, el radar y los primeros sistemas de computación, con el Z3 alemán y elENIAC americano a la cabeza.
A partir de aquí irán surgiendo otras tecnologías que han formado el mundo que hoy conocemos, y que iremos analizando detenidamente en las siguientes entregas de este especial. El reto actual en el terreno de la electricidad es el de fomentar el uso de energías renovables, que permitan un uso sostenible y lo más limpio posible para el planeta.
¿Cómo llega la Electricidad a Nuestras?
¿Cómo
llega la Electricidad a Nuestras?
Casas? Desde la
central donde se produce, la electricidad ha de pasar por unos transformadores y
subestaciones para que nos
llegue con el voltaje adecuado.
Transformadores
Elevadores La
energía eléctrica primero pasa por unos transformadores elevadores. En ellos se
eleva el voltaje (que viene de la central eléctrica) para disminuir las pérdidas de energía
que reproducen a través de los cables.
Transformadores
Reductores Después
de los elevadores, la corriente viaja por líneas de alta tensión hasta distintas
subestaciones que reducen el
voltaje desde los 400.000 voltios hasta los 15.000. Después, un
transformador reductor transforma la electricidad a 380
voltios o 220, que es el suministro habitual de las viviendas.
Son
empleados por empresas transportadoras eléctricas en las subestaciones de la
red de transporte de energía eléctrica, con el fin de disminuir las pérdidas por efecto
Joule.
Debido a la
resistencia de los conductores, conviene transportar la energía eléctrica a tensiones
elevadas, lo que
origina la necesidad de reducir nuevamente dichas tensiones para adaptarlas las de utilización.
En la Casa La electricidad llega a los edificios a través
de una línea de acometida y luego se recibe en una caja de protección, desde la que se puede
cortar el suministro o proteger las instalaciones desobrecargas. Líneas de Acometidas le llaman líneas de acometida a los 2 ò 3
conductores que, partiendo de las líneas de abastecimiento de la empresa que
presta el servicio, conducen la energía eléctrica
hasta nuestros hogares.
Las líneas de acometida son dos cuando el
sistema de canalización es de 110 voltios, si en cambio la canalización es de 2 voltajes (110 - 220),
entonces se necesitan 3líneas de acometida. En algunos países el servicio es de
220 voltios, en este caso, son solo 2líneas de acometida
¿QUÉ ES UN GENERADOR ELÉCTRICO?
¿QUÉ ES UN GENERADOR ELÉCTRICO?
A medida que el hombre aprendió acerca de la electricidad, por medio de la observación fue capaz de identificar los principios para generarla.
Un generador eléctrico es un aparato capaz de mantener una diferencia de cargas eléctricas entre dos puntos (es decir, voltaje), transformando otras formas de energía en energía mecánica y posteriormente en una corriente alterna de electricidad(aunque esta corriente alterna puede ser convertida a corriente directa con una rectificación).Para construir un generador eléctrico se utiliza el principio de “inducción electromagnética” descubierto por Michael Faraday en 1831, y que establece que si un conductor eléctrico es movido a través de un campo magnético, se inducirá una corriente eléctrica que fluirá a través del conductor.
Debido a que una de los elementos fundamentales de la materia es precisamente la carga electromagnética compuesta de un campo magnético y un campo eléctrico asociado al movimiento de las partículas. Un generador utiliza bosones del campo magnético para energizar cinéticamente electrones y provocar una interacción con otros electrones, que tiene como consecuencia la generación de la corriente eléctrica y un voltaje.
Al manipular una fuerza electromagnética se puede inducir el desplazamiento o movimiento de electrones, y como consecuencia se producirá una corriente eléctrica.
Desde un punto de vista eléctrico, los componentes de un generador son un campo magnético, y un objeto que rota en las inmediaciones de dicho campo magnético, y que conduce la electricidad “generada” hacia un circuito.
Los componentes de un generador desde el punto de vista mecánico son:(1) Estator, que es una armadura metálica en reposo recubierta por alambres de cobre que forman un circuito.
(2) Rotor, que es un eje que rota dentro del estator impulsado por una turbina. Este rotor en su parte más externa tiene un electroimán alimentado por una corriente eléctrica pequeña.
Al girar el rotor a grandes velocidades gracias a una energía mecánica externa proveniente de una turbina, se producen corrientes en los hilos de cobre del estator. Las turbinas aprovechan las fuentes de energía externa, transformándolas en energía mecánica, que a su vez es la que se utiliza para transformarla en energía eléctrica.Un generador que gira a 1000 rotaciones por minuto puede producir una corriente de 1 ampere, el número de electrones moviéndose (1 amp es igual a 6.24 x 10 18electrones moviéndose por un alambre por segundo), con un voltaje de 6 voltios.
Todas las plantas de energía tienen turbinas y generadores. Algunas turbinas son alimentadas por viento, agua, vapor proveniente de la Tierra o de la combustión de biomasa, energías fósiles y otras formas de energía.
La electricidad producida por un generador cuando fluye a través de los cables de transmisión que unen las plantas de energía hacia los hogares, industria y escuelas. Para generar esta energía a gran escala, se instalan centrales eléctricas con plantas eléctricas complejas.
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