CREANDO ENERGÍA.
DESEMPEÑO: Utilizo eficientemente la tecnología en el aprendizaje de otras disciplinas (artes, educación física, matemáticas, ciencias).
INTRODUCCIÓN: nuestro proyecto busca crear una fuente de energía no contaminante creando un artefacto con materiales a nuestro alcance; ya que este generador es totalmente fácil tanto en su construcción como en los materiales necesarios. Este proyecto busca la creación de un aparato para la producción de energía eléctrica limpia y sustentable. Este proyecto nos sirve en la vida para buscar una fuente de energía alternativa ayudando a nuestro planeta y fomentando nuestro comportamiento.
OBJETIVO GENERAL: Construir un generador de electricidad ecológico con materiales que no
generen ningún tipo de contaminación claramente este dispositivo nos permitir generar electricidad de forma casera y entender cómo funciona tal dispositivo.
OBJETIVOS ESPECÍFICOS:
- Analizar el funcionamiento de los generadores eléctricos.
- Crear un generador de energía eléctrica, cuya electricidad sea producida por movimiento mecánico.
- Buscar materiales a nuestro alcance y de manera re utilizable conociendo la importancia de cada uno en la creación del generador.
MARCO CONCEPTUAL.
HISTORIA DE LA ELECTRICIDAD:Los científicos han estudiado la electricidad durante
siglos, pero no fue hasta finales del siglo XIX que la electricidad se empezó a
usar de forma práctica y a estudiarse formalmente. Los principios de la
electricidad se empezaron a comprender gradualmente.
En junio de 1752, Benjamín Franklin hizo un experimento con
un papalote en una noche de tormenta y descubrió que los relámpagos eran
electricidad; él estaba tratando de investigar si los relámpagos se consideraban
un fenómeno eléctrico. En 1820, Hans
Christian Orsted descubrió que la corriente eléctrica crea un campo
magnético. Con este descubrimiento los
científicos pudieran relacionar el magnetismo a los fenómenos eléctricos.
En 1879, Thomas Edison inventó el foco eléctrico. Él perfeccionó un invento similar pero más
antiguo utilizando electricidad de baja corriente, el vacío dentro de un globo
y un filamento pequeño y carbonizado y produjo una fuente de energía duradera y
confiable. En ese momento, la idea del relámpago eléctrico no era nueva, pero
no existía nada que fuera lo suficientemente práctico para poderse utilizar
domésticamente. Edison no sólo inventó una luz eléctrica incandescente, sino un
sistema de iluminación eléctrico que contenía todos los elementos para hacer
que la luz incandescente fuera segura, económica y práctica. Antes de 1879, la
electricidad por corriente directa (DC) solamente se utilizaba para iluminar
áreas exteriores.
Lo que hoy conocemos como la industria eléctrica moderna
comenzó en 1880. Esta industria surge a partir de la evolución de los sistemas
de iluminación exteriores y de los sistemas eléctricos de gas y de carbón
comerciales. El 4 de Septiembre de 1882, Edison encendió el primer sistema de
distribución de energía eléctrica en el mundo, este proporcionaba 110 voltios
de corriente directa (DC) a cincuenta y nueve clientes, y así fue como la
primera estación comercial de energía comenzó a funcionar. La estación se
localizaba en la calle Pearl, en la parte baja de Manhattan. Esta proporcionaba
luz y electricidad a una milla a la redonda. La era eléctrica había comenzado.
Esta estación se llamaba "Estación Generadora de Electricidad Thomas
Edison en la Calle Pearl" . La estación contaba con los cuatro elementos
necesarios para el funcionamiento de un sistema moderno de utilidad eléctrica:
· Distribución eficaz
· Precio competitivo
· Generación central confiable
· Utilización final exitosa
A finales del siglo XIX, Nikola Tesla empezó a trabajar con
la generación, uso y transmisión de electricidad de corriente alterna (AC), la
cual puede transmitirse a distancias mucho mayores que la corriente directa
(DC). Tesla, con la ayuda de Westinghouse, introdujo la iluminación interior a
nuestros hogares y a las industrias. En 1881, Lucien Gaulard de Francia y John Gibbs de
Inglaterra hicieron una demostración de un transformador de energía en Londres.
George Westinghouse se interesó en el transformador y comenzó a experimentar
con redes de corriente alterna, AC, en Pittsburgh. Él trabajó en refinar el
diseño del transformador y en construir una red práctica de energía de
corriente alterna (AC). Westinghouse utilizó el transformador para resolver el
problema de enviar la electricidad a distancias más largas. Esta invención hizo
posible proporcionar electricidad a negocios y hogares que se encontraban lejos
de las plantas generadoras. En 1886, Westinghouse y William Stanley instalaron
el primer sistema de energía de corriente alterna (AC) de voltaje múltiple en
Great Barrington, Massachusetts. Este sistema obtenía la energía por medio de
un generador hidroeléctrico que producía 500 volts AC. El voltaje se transmitía
en 3,000 volts y después se "bajaba" a 100 voltios para dar energía a
las luces eléctricas. Ese mismo año, Westinghouse formó la "Compañía de
Electricidad y Manufactura Westinghouse" En 1888, Westinghouse y su
ingeniero de cabecera, Oliver Shallenger desarrollaron el medidor de energía.
Este medidor se parecía al medidor de gas y utilizaba la misma tecnología que
utilizamos actualmente.
Westinghouse también influyó en la historia por habilitar el
crecimiento del sistema de ferrocarril y por promover el uso de la electricidad
para el transporte y la energía. En 1896, él también inventó el
"Desarrollo Hidroeléctrico de las Cataratas de Niágara" y comenzó a
colocar estaciones generadoras lejos de los centros de consumo. La planta
Niágara transmitía enormes cantidades de energía a Buffalo, New York (a más de
veinte millas de distancia). Las Cataratas de Niágara demonstraron la
superioridad de la transmisión de energía por medio de electricidad sobre la
transmisión con medios mecánicos, así como la superioridad de la corriente
alterna (AC) sobre la corriente directa (DC). Niágara impuso los estándares
para el tamaño de los generadores y fue el primer gran sistema que proporcionó
electricidad desde un circuito para fines múltiples como los sistemas de
ferrocarril, iluminación y energía. Westinghouse promovió la distribución de energía de
corriente alterna, AC, y Edison promovió la energía de corriente directa, DC.
Ambos entraron en una guerra llamada "La Guerra de las Corrientes".
Edison decía que los sistemas de alto voltaje eran muy peligrosos, y
Westinghouse contrarestó este argumento diciendo que los riesgos eran
manejables y los beneficios eran mucho mayores. La batalla continuó por mucho
tiempo y parecía que "Redes de Corriente Alterna Westinghouse"
(Westinghouse AC Networks) llevaba la ventaja, sin embargo, el ultra
competitivo Edison hizo un último intento por vencer a su rival al contratar un
ingeniero externo, llamado Harold P. Brown, para realizar una demonstración
pública de la electrocución de animales utilizando energía de corriente
alterna. Esta demonstración llevó a la invención de la silla eléctrica para la
ejecución de prisioneros condenados a muerte.
CARGA ELÉCTRICA: La carga eléctrica es una propiedad física intrínseca de
algunas partículas subatómicas que se manifiesta mediante fuerzas de atracción
y repulsión entre ellas por la mediación de campos electromagnéticos. La
materia cargada eléctricamente es influida por los campos electromagnéticos,
siendo a su vez, generadora de ellos. La denominada interacción
electromagnética entre carga y campo eléctrico es una de las cuatro
interacciones fundamentales de la física. Desde el punto de vista del modelo
estándar la carga eléctrica es una medida de la capacidad que posee una partícula
para intercambiar fotones. Una de las principales características de la carga
eléctrica es que, en cualquier proceso físico, la carga total de un sistema
aislado siempre se conserva. Es decir, la suma algebraica de las cargas
positivas y negativas no varía en el tiempo.
VOLTAJE: es una magnitud física que cuantifica la diferencia de
potencial eléctrico entre dos puntos. También se puede definir como el trabajo
por unidad de carga ejercido por el campo eléctrico sobre una partícula cargada
para moverla entre dos posiciones determinadas. Se puede medir con un
voltímetro.3 Su unidad de medida es el voltio. La tensión entre dos puntos A y
B es independiente del camino recorrido por la carga y depende exclusivamente
del potencial eléctrico de dichos puntos A y B en el campo eléctrico, que es un
campo conservativo.
CORRIENTE: 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.
TIPOS DE CIRCUITOS ELÉCTRICOS:
1. Circuitos en serie: un circuito de este tipo es de los
más sencillos que existen. Se trata de un circuito cuyos componentes están
conectados sucesivamente, en serie, por lo que la intensidad de la corriente
eléctrica es prácticamente la misma en todos ellos. Se utilizan por lo tanto,
en instalaciones que no requieren de un cambio en la corriente, como puede ser
el alumbrado público.
2. Circuitos en paralelo: como su nombre lo indica, en este
caso la corriente o energía eléctrica se divide en dos. Así, la intensidad que
pasa por el generador se mantiene prácticamente constante. La mayoría de las
veces este tipo de circuito se utiliza para la distribución de energía en todo
tipo de aplicaciones.
3. Circuitos de múltiple serie: en este caso, el circuito se
construye a partir de un número de subcircuitos en serie que se agrupan en
paralelo. Por lo tanto, este tipo de circuito sería la combinación de los
circuitos en serie y en paralelo.
4. Circuito ramificado: en este circuito se da una forma
especial de un circuito múltiple o en paralelo con la diferencia de que aquí el
número de conductores es muy reducido.
5. Circuito integrado: es un circuito que se basa en una red
eléctrica formada sobre o en un subtrato, el cual está hecho de un material
semiconductor y que soporta varios elementos interconectados.
6. Circuito integrado monolítico: es similar al circuito
anterior, con la diferencia de que este último está formado por una sola pieza.
7. Circuito discreto: este es un tipo de circuito el cual
reúne los elementos de un circuito eléctrico como tal aunque en realidad esté
construido por separado mediante hilos conductores o impresos. De esta manera,
esto quiere decir que dichos circuitos están construidos por partes y no
unitariamente como sucede con otros.
GENERADOR ELÉCTRICO: es todo dispositivo capaz de mantener una diferencia de
potencial eléctrica entre dos de sus puntos (llamados polos, terminales o
bornes) transformando la energía mecánica en eléctrica. Esta transformación se
consigue por la acción de un campo magnético sobre los conductores eléctricos
dispuestos sobre una armadura (denominada también estátor). Si se produce
mecánicamente un movimiento relativo entre los conductores y el campo, se
generará una fuerza electromotriz (F.E.M.). Este sistema está basado en la ley
de Faraday.
USO DE LA ENERGÍA ELÉCTRICA: Debido a su capacidad de adaptación, en el mundo moderno no
existe ninguna actividad económica que no utilice la electricidad.
En las fábricas: La electricidad tiene muchos usos en las fábricas: se
utiliza para mover motores, para obtener calor y frío, para procesos de
tratamiento de superficies mediante electrólisis, etc. Una circunstancia reciente es que la industria no sólo es
una gran consumidora de electricidad, sino que, gracias a la cogeneración, también
empieza a ser productora.
En el transporte: Gran parte del transporte público (y dentro de él los
ferrocarriles y los metros) emplea energía eléctrica. No obstante, se lleva ya
tiempo trabajando en versiones eléctricas de los vehículos de gasolina, pues
supondrían una buena solución para los problemas de contaminación y ruido que
genera el transporte en las ciudades. Incluso es posible (aunque no habitual)
emplear la electricidad para hacer volar un avión.
En la agricultura: Especialmente para los motores de riego, usados para elevar
agua desde los acuíferos, y para otros usos mecánicos.
En los hogares: La electricidad se utiliza en los hogares para usos térmicos
(calefacción, aire acondicionado, agua caliente y cocina), en competencia con
otros combustibles como el butano, el gasóleo, el carbón y el gas natural,
siendo la única energía empleada para la iluminación y los electrodomésticos.
En el comercio, la administración y los servicios públicos: De manera similar a como se utiliza en el hogar, en estos
sectores se ha ampliado su uso con la cada vez mayor aplicación de sistemas de
procesamiento de la información y de telecomunicaciones, que necesitan
electricidad para funcionar.
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METODOLOGÍA.
Lista de materiales:
- Dos CDs de tamaño normal.
- Tabla de madera de triplex para la base. ( 8cmx20cm aprox. )
- Dos trozos de madera de igual tamaño.
- Eje de rotación que puede ser un lector de CD o DVD. ( 9cm y diámetro 3 mm aprox.)
- Monedas del mismo valor.
- Banda elástica.
- Un motor de corriente continua. ( 12 voltios).
- Pegamento instantáneo y silicona caliente.
- trozo de material perforarle del mismo tamaño de las monedas.
- Marcador.
- clavos.
- Un led de alta luminosidad.
CONSTRUCCIÓN:
en primer lugar se debe marcar una circunferencia en uno de los CDs dentro de esa circunferencia marcada pegamos al borde las monedas, en el centro del CD pegamos el material perforado centrado; pegamos el otro CDs del lado en que se encuentran las monedas en forma simétrica e igualmente el eje debe ir pegado al CD .En los trozos de madera abrimos dos agujeros en los que pueda pasar el lector de CD; y los pegamos en la base dejando un espacio en el centro para poner los CDs. Colocamos la banda elástica entre los CDs asegurándolas con un clavo para que se mantenga por fuera del centro de los CDs; tomamos un trozo de madera y le hacemos 2 agujeros, uno lo colocamos en el eje y en el otro introducimos un clavo grande, esto tiene la función de manivela; introducimos la banda en el eje del motor que va a estar ubicado de forma alejada de los CDs; pegamos el motor a la base; finalmente conectamos los alambres del motor de manera adecuada en el led.
BIBLIOGRÁFIA.
- http://10ejemplos.com/tipos-de-circuitos
- https://es.wikipedia.org/wiki/Carga_el%C3%A9ctrica
- https://es.wikipedia.org/wiki/Tensi%C3%B3n_(electricidad)
- https://es.wikipedia.org/wiki/Corriente_el%C3%A9ctrica
- http://es.slideshare.net/gpaog/presentacin1-26321002?next_slideshow=1
- https://es.wikipedia.org/wiki/Generador_el%C3%A9ctrico
- http://recursostic.educacion.es/eda/web/tic_2_0/informes/perez_freire_carlos/temas/personajes.htm
