CREANDO ENERGÍA.

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.

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