Fundamentos de la generación, transmisión y distribución de la energía eléctrica

FUNDAMENTOS DE LA GENERACIÓN, TRANSMISIÓN Y DISTRIBUCIÓN DE

LA ENERGÍA ELÉCTRICA

Jorge Luis JaramilloPIET EET UTPL octubre 2010

Fundamentos de la GTD de EE

•Historia de la electricidad•Magnitudes fundamentales•Esquema general de un sistema de GTD de energía eléctrica•Discusión y análisis

Historia de la electricidad

Tales de Mileto

639 – 547 aC

Batería de Bagdad226 dC

William Gilbert

1544 - 1603

Charles Francois du

Fay1698 – 1739

Pieter van Musschenbro

ek1692 – 1761

Alessandro Volta

1745 - 1827

Electricidad estática ¿Baterías? Conductores

y dieléctricos

Cargas positivas y negativas

Capacitores

Pila eléctrica


Charles de Coulomb

1736 - 1806

Benjamin Franklin

1706 - 1790

André-Marie Ampère

1775 - 1836

Michael Faraday

1791 - 1867

Georg Simon Ohm

1789 - 1854

Ley de atracción de

cargasPararrayos Corriente

eléctrica

Inducción electromagn

éticaLey de Ohm


Samuel Morse

1791 - 1872

William Thomson

1824 -

Zénobe Gramme

1826 - 1901

Alexander Graham Bell1847 - 1922

James Clerk Maxwell

1831 - 1879

Telégrafo Primer cable trasatlántico

Dínamo de Gramme Teléfono

Teoría del campo electromagnétic

o


Nikola Tesla1856 - 1943

Joseph John Thomson

1856 - 1940

Robert Andrews Millikan

1868 - 1953

Thomas Alva Edison

1847 - 1931

George Westinghouse

1846 - 1914

Máquinas de CA El descubrimiento del electrón

Determinación de la carga del

electrón

La industria de la generación de ee

Magnitudes fundamentales

La electricidad (del griego elektron o ámbar) es un fenómeno físico cuyo origen son las cargas eléctricas y cuya energía se manifiesta en fenómenos mecánicos, térmicos, luminosos, químicos, etc.

También se denomina electricidad a la rama de la física que estudia las leyes que rigen el fenómeno, y, a la rama de la tecnología que la usa en aplicaciones prácticas.

Elementos de electricidad


La electricidad es originada por las cargas eléctricas, en reposo o en movimiento, y las interacciones entre ellas.

Cuando varias cargas eléctricas están en reposo relativo se ejercen entre ellas fuerzas electroestáticas. Cuando las cargas eléctricas están en movimiento relativo se ejercen también fuerzas magnéticas.

Se conocen dos tipos de cargas eléctricas: positivas y negativas. Los átomos que conforman la materia contienen partículas subatómicas positivas (protones), negativas (electrones) y neutras (neutrones). También hay partículas elementales cargadas que, en condiciones normales, no son estables, por lo que se manifiestan sólo en determinados procesos como los rayos cósmicos y las desintegraciones radioactivas.



La electricidad y el magnetismo son dos aspectos diferentes de un mismo fenómeno físico, denominado electromagnetismo, descrito matemáticamente por las ecuaciones de Maxwell.

El movimiento de una carga eléctrica produce un campo magnético, la variación de un campo magnético produce un campo eléctrico y el movimiento acelerado de cargas eléctricas genera ondas electromagnéticas.



•Energía. Se define a la energía como la cantidad de trabajo que un sistema físico es capaz de producir. (J, KWh, tep).

•Potencia. La potencia se define como la transferencia de energía por unidad de tiempo. (W, HP).

Magnitudes fundamentales de la electricidad


•Tensión o voltaje. Indica la diferencia de energía entre dos puntos de un circuito. (V).

•Intensidad. La intensidad de corriente eléctrica es la cantidad de electrones que pasan por un punto determinado del circuito en la unidad de tiempo. (A).

•Resistencia. La resistencia eléctrica es la oposición que presenta un elemento del circuito al paso de la corriente. (Ω).



• Carga eléctrica. Se define como la cantidad de carga que pasa por la sección de un conductor, en 1 segundo, cuando la corriente eléctrica es de 1 A. (C).

•Conductividad. La conductividad eléctrica es la propiedad de los materiales que cuantifica la facilidad con que las cargas pueden moverse cuando un material es sometido a un campo eléctrico. (Siemens/m)

•Resistividad. La resistividad es una magnitud inversa a la conductividad, aludiendo al grado de dificultad que encuentran los electrones en sus desplazamientos. (Ω/m).



•Frecuencia. Frecuencia es una medida que se utiliza generalmente para indicar el número de repeticiones de cualquier fenómeno o suceso periódico en la unidad de tiempo. (Hz) •Corriente eléctrica. Se denomina así al flujo ordenado de electrones dentro de un conductor que conforma un circuito cerrado, en presencia de un campo eléctrico.



•Corriente alterna. Se denomina corriente alterna (CA/AC) a la corriente eléctrica en la que la magnitud y dirección varían cíclicamente. La forma de onda de la corriente alterna más comúnmente utilizada es la de una onda sinoidal.

•Los sistemas de CA son monofásicos, trifásicos o polifásicos



•Corriente directa o continua. La corriente continua (CC/DC) es el flujo continuo de electrones a través de un conductor entre dos puntos de distinto potencial. A diferencia de la CA, en la CC las cargas eléctricas circulan siempre en la misma dirección.



•Cargas resistivas

Tipos de carga


•Cargas inductivas

Tipos de carga


•Cargas capacitivas

Tipos de carga

Esquema general de un sistema de GTD

Steven W. Blume. ELECTRIC POWER SYSTEM BASICS: for the nonelectrical professional. IEEE Press Series on Power Engineering. IEEE, 2007

DISCUSIÓN Y ANÁLISIS

Fundamentos de la generación, transmisión y distribución de la energía eléctrica

Education

Transcript of Fundamentos de la generación, transmisión y distribución de la energía eléctrica