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Laboratorio de Hardware 4to 12 B Profesor: Scarión Carlos Maximiliano Electricidad La energía eléctrica: ¿Por qué y cómo llega a una instalación? Las plantas industriales destinadas a la producción de energía eléctrica deben ubicarse en los lugares adecuados según su naturaleza: por ejemplo, cerca de ríos (centrales hidroeléctricas), próximas a espejos de agua (centrales nucleares) o zonas industriales, en el caso de centrales térmicas. En cambio el consumo, como depende de la densidad de la población, no se distribuye de modo parejo. La energía eléctrica llega a estos centros de consumo o a lugares aislados a través de las redes de distribución. Algunas centrales tienen un área de influencia muy grande, alcanzando niveles nacionales e inclusive conexiones internacionales. Esta es una tendencia actual que procura optimizar el funcionamiento del sistema eléctrico, ya que en el proceso de distribución se producen pérdidas de aproximadamente el 10 ó 15 por ciento de la energía generada, principalmente en forma de calor, a través de los cables transmisores. Los cambios de voltaje que se realizan para evitar el efecto Joule pueden operarse si la generación de energía eléctrica es de corriente alterna. Es claro que en este proceso en gran escala no es más que la concreción de un circuito eléctrico: conjunto de elementos unidos entre sí a través de los cuales es posible que circule la corriente eléctrica. Subestaciones de transformación 132 kV – 45 kV Central Electrica 10 kV – 20 kV Transformador elevador 220 kV – 240 kV Subestaciones de transformación Centro de transformación a media tensión Centro de transformación a media tensión Centro de transformación a media tensión Viviendas Centro de transformación a baja tensión (380/220 V) – (220/127 V) Oficinas Industria … Centro de transformación a media tensión Elementos necesarios para la utilización de la corriente eléctrica Los elementos que componen un circuito eléctrico son: generadores, receptores, dispositivos de regulación y control, elementos de protección y conductores. Generadores: son elementos que proporcionan o mantienen la diferencia de potencial o voltaje necesaria para que circule la corriente eléctrica. Al aplicarse una diferencia de potencial entre los extremos de un conductor se crea un campo eléctrico en el interior del mismo, que ejerce fuerza sobre los electrones, los cuales se desplazan produciendo la corriente eléctrica. Generador Función Pilas acumuladores Transforma energía química en eléctrica. Dinamos (para corriente continua) y alternadores Transforma energía mecánica en eléctrica. (para corriente alterna) Células fotovoltaicas Transforma energía lumínica en eléctrica Receptores: Son elementos que transforman la energía eléctrica en otra forma de energía, la almacenan o varían su voltaje. Receptor Tipo Función Resistencias Fijas. Variables Oponen dificultad al paso de la corriente eléctrica Página 1 Laboratorio de Hardware 4to 12 B Profesor: Scarión Carlos Maximiliano Condensadores Elementos de alumbrado Motores eléctricos Fijos, variables, ajustables Lámparas incandescentes, lámparas fluorescentes De corriente continua De corriente alterna Transformadores Almacena energía eléctrica. Emiten luz a partir de energía eléctrica. Transforman energía eléctrica en mecánica Varían los voltajes o intensidades y también aíslan eléctricamente dos circuitos. Protectores: Protegen no sólo al usuario sino también a la instalación eléctrica, cortando el suministro en caso de anomalías. Protector Tipo Función Fusibles g, aM, gR Abren el circuito en caso de aumento de intensidad o cortocircuito. Interruptores automáticos o Relé magnetico (o disparador Protegen un circuito contra contactos disyuntores magnético), relé térmico (o directos disparador térmico) Interruptor diferencial Protegen contra contactos indirectos. Detecta las corrientes por defecto. Reguladores y controladores: Se encargan de regular y controlar el funcionamiento de un circuito eléctrico. Reguladores y controladores Interruptor Conmutador Relé Pulsador Base de enchufe Enchufe Tipo Unipolar, bipolar De un contacto o de más de un contacto Función Corta voluntariamente el paso de la corriente Interrumpe la corriente de dos circuitos en forma Permite o corta el paso de la corriente eléctrica, como un interruptor pero por efectos electromagnéticos. Permite el paso de la corriente sólo cuando se cierra el circuito ejerciendo una fuerza de accionamiento (ejemplo timbre). Por ser el punto final de la red de alimentación, establece el nexo entre ésta y el artefacto receptor Conecta el artefacto receptor a la base de enchufe para permitir la circulación de la corriente eléctrica. Conductores: Son los elementos a través de los que se transporta la energía eléctrica. Según cual sea el tipo de circuito que integren, pueden presentar diferentes características. Básicamente constan de tres partes: Cubierta o capa aislante que recubre el resto de los materiales: El material utilizado suele ser caucho o cierto tipo de plástico. Alma: Es la parte conductora. Generalmente es de cobre o de aluminio. Puede estar formada por un solo hilo (conductores rigidos) o por varios (flexibles). Aislante: Es la capa que está en contacto con el alma y suele ser de distintos materiales plásticos (PVC, polietileno, etc.) o de mezclas (neopreno). Se presenta comercialmente en forma de hilo, cordón o cable. Investigar 1) ¿Qué es el efecto Joule? 2) En el medio geográfico en el que se encuentra ¿Cuál es la fuente generadora de la corriente eléctrica que utilizan diariamente? 3) Definir: Corriente, Tensión, Resistencia. Página 2