GENERACIN DE ELECTRICIDAD

Estimados alumnos:LaSemana 6 (del lunes 15.09.14 al jueves 18.09.14)deben presentar suINFORME TCNICO, teniendo en cuenta los siguientes criterios:1. Redaccin a mano2. Es de carcter individual,presentar el informe con cartula del curso Herramientas Informticas para la Comunicacin.3. Tener en cuenta la estructura del documento.4. El informe debe estar debidamente ordenado:engrapado o en flder (no se aceptarn hojas sueltas).5. Revisar la ortografa y limpieza del informe.6. Los das indicados sern los nicos que se recepcionar los informes, despus de la fecha se considera NP (No present

GENERACIN DE ELECTRICIDAD

Laboratorio 1GENERACIN DE ELECTRICIDAD

INFORMEAlumno:VILCHEZ FABIN, WilmerProfesor:Rafael VeraSeccin:C4-01-A

Fecha de realizacin: 09 de agostoFecha de entrega: 16 de agosto

20112

INTRODUCCIN

La electricidades una propiedad de la materia que resulta de la presencia o el movimiento de una carga elctrica La electricidad es responsable de muchos fenmenos fsicos muy conocidos tales como los rayos, los campos elctricos y las corrientes elctricas y se le da uso en aplicaciones industriales tales como la energa elctrica.La energa elctrica es una fuente de energa secundaria, lo cual significa que nosotros la obtenemos de la transformacin de otras fuentes primarias de energa, como el carbn, el gas natural, el petrleo, la energa nuclear y otras fuentes naturales. Las fuentes de energa que utilizamos para generar la electricidad pueden ser renovables o no renovables, pero la electricidad en s no es ninguna de las dos cosas.Los consumidores esperan que la electricidad est siempre a su disposicin cuando conectan un aparato electrodomstico, encienden una luz, o abren un refrigerador. Para satisfacer estas demandas instantneas se necesita de un flujo interrumpido de electricidad.Para cumplir con estas necesidades, los generadores de energa elctrica para servicios pblicos y de otra clase operan varios tipos de unidades generadoras de electricidad, que se alimentan de una amplia gama de fuentes de combustible. Entre estas se incluyen combustibles fsiles (carbn, gas natural ypetrleo), uranio y combustibles renovables (agua, energa geotrmica, aire y otras fuentes de energa renovables).La finalidad de desarrollar este laboratorio es conocer el proceso de la generacin de electricidad y al mismo tiempo familiarizar al estudiante con los instrumentos de uso comn en su futura carrera.

GENERACIN DE ELECTRICIDAD

Lageneracin de energa elctricaconsiste en transformar alguna clase de energa qumica, mecnica, trmica o luminosa, entre otras, enenerga elctrica. Para la generacin industrial se recurre a instalaciones denominadas centrales elctricas, que ejecutan alguna de las transformaciones citadas. Estas constituyen el primer escaln delsistema de suministro elctrico.

1) Generacin por energa trmica:Laenergaliberada en forma decalor. Puede ser obtenida de la naturaleza o del sol, mediante unareaccin exotrmica, como la combustinde algncombustible; por unareaccin nucleardefisino defusin; medianteelctrica porefecto Jouleo porefecto termoelctrico; o por rozamiento, como residuo de otros procesos mecnicos o qumicos. Asimismo, es posible aprovechar energa de la naturaleza que se encuentra en forma de energa trmica, como laenerga geotrmicao laenerga solar fotovoltaica.

2) Energa fotoelctrica: Se denomina energa solar fotovoltaica a la obtencin de energa elctrica a travs de paneles fotovoltaicos. Los paneles, mdulos o colectores fotovoltaicos estn formados por dispositivos semiconductores tipodiodoque, al recibirradiacin solar, se excitan y provocansaltos electrnicos, generando una pequea diferencia de potencial en sus extremos. El acoplamiento en serie de varios de estos fotodiodos permite la obtencin de voltajes mayores en configuraciones muy sencillas y aptas para alimentar pequeos dispositivos electrnicos. A mayor escala, la corriente elctrica continua que proporcionan los paneles fotovoltaicos se puede transformar en corriente alterna e inyectar en la red elctrica.Generacin por accin magntica: Esta transformacin se consigue por la accin de uncampo magntico sobre los conductores elctricos dispuestos sobre una armadura (denominada tambinestator). Si mecnicamente se produce un movimiento relativo entre los conductores y el campo, se generar una fuerza electromotriz(F.E.M.). Estn basados en la ley.* Generador elctrico de una fase que genera una corriente elctrica alterna (cambia peridicamente de sentido), haciendo girar un imn permanente cerca de una bobina.Un generador es unamquina elctricaque realiza el proceso inverso que unmotor elctrico, el cual transforma la energa elctrica en energa mecnica. Aunque la corriente generada es corriente alterna, puede ser rectificada para obtener una corriente continua. En el diagrama adjunto se observa la corriente inducida en un generador simple de una sola fase. La mayora de los generadores de corriente alterna son de tres fases.*

EQUIPOS Y MATERIALES:

Cantidad | Descripcin | Marca | Modelo | Observacin |01 | Tarjeta de adquisicin de datos | Lab - Volt | | Demostrativo |01 | Fuente AC380/220 V | Lab - Volt | | Terminales 7-N |01 | Multmetro digital | Amprobe | 33XR-A | 37XR-A |01 | Termocupla | Amprobe | | |01 | Panel Solar | | ESC-5D | |01 | Bobina | ELWE | | |01 | Imn | ELWE | | |01 | Lmpara Incandescente | | | De 100 W |20 | Cables de conexin | | | Tabilla |

1) GENERACION DE TENSIN POR ACCIN TRMICA:a. Fuente Voltmetro Lmpara incandescente:Fuente de Tensin: 0-220/380 V- 3A (AC)Escala del Voltmetro: 400 V (VCA)

Fig. 1.2 Conexin de la lmpara incandescente.b. Voltmetro Termocupla Calor:

Fuente de Calor: Lmpara IncandescenteEscala del Voltmetro: 400 mV (DCV)

Fig. 1.1 Conexin de la termocupla al voltmetro.Posicin de la Termocupla | Tensin (mV) |Posicin 1 (pegado a la lmpara) | 2.5 mV |Posicin 2 (a 2cm de la lmpara) | 1.1 mV |Posicin 3 (a 4cm de la lmpara) | 0.2 mV |Tabla 1.1. Valores de la Termocupla

PREGUNTA:* Qu aplicaciones se puede construir utilizando el principio de (accin trmica)?Usando este principio se puede construir muchas aplicaciones debido a que se puede aprovechar cualquier fuente de calor para convertirlo en energa elctrica; algunas de estas aplicaciones pueden ser la energa solar, la energa geotrmica en la cual se aprovecha el calor del suelo para generar vapor de agua y asi lograr producir energa elctrica.

2) GENERACIN DE TENSIN POR EFECTO FOTOELCTRICO:

a.Voltmetro Panel solar Radiacin:

Escala del Voltmetro: 40V (DC)

Fig. 1.4 Conexin del panel solarPanel Solar | Tensin (V) |Iluminado con lmpara incandescente | 8.87 V |Iluminado con luz natural | 2.08 V |Obstruido con cuerpo opaco | 0.00 V |Tabla 1.2 Valores de tensin con el panel solar.

PREGUNTA:* Qu aplicaciones se puede construir usando el principio fotoelctrico?La energa fotoelctrica tiene muchsimas aplicaciones, en sectores como las telecomunicaciones, automocin, nuticos, parqumetros.Tambin podemos encontrar instalaciones fotovoltaicas en lugares como carreteras, ferrocarriles, plataformas petrolferas o incluso en puentes, gaseoductos y oleoductos.Tiene tantas aplicaciones como pueda tener laelectricidad. La nica limitacin existente es el coste del equipo o el tamao del campo de paneles.Algunos usos: * Electrificacin de viviendas rurales* Suministro de agua a poblaciones* Bombeo de agua / riegos* Telecomunicaciones: repetidores de seal, telefona mvil y rural* Tratamiento de aguas: desalinizacin, cloracin* Sealizaciones (martima, ferroviaria, terrestre y area) y alumbrado pblico* Conexin alared* Proteccin catdica* Qu diferencias encuentra los efectos de la accin trmica y la fotoelctrica?1. La primera es una energa que se produce con el calor de la naturaleza (sol) o instrumentos artificiales (lmpara incandescente).2. La energa por accin trmica se da de diferentes maneras, puedeser como energa geotrmica, energa fotovoltaica, etc.3. La energa foto elctrica es una aplicacin de lo que es la energa trmica por que el panel solar funciona con el calor que es producido por los rayos infrarrojos emanados del sol y este es el principio de la accin trmica.

3. GENERACIN DE TENSIN POR ACCIN MAGNTICA:a. Voltmetro Bobina- Imn:

Escala del voltmetro: 0.4 V (ACV)

Fig. 1.5 Conexin de la bobina y movimiento del imn

BOBINA | TENSIN (mV) |Conectores 1-2 | 114.6 mV |Conectores 1-3 | 214.8 mV |Tabla 1.3 Tensin obtenida por accin magntica.

PREGUNTA:* De qu depende el valor de tensin indicada en la bobina?Depende de la velocidad con la que se mueve el campo magntico (imn) por el ncleo de la bobina y al cambiar de polaridad constantemente. Esto hace que los electrones se exciten y por consiguiente se de la produccin de electricidad.

* Qu aplicaciones se pueden construir bajo este principio?Este principio es aplicado en el sostenimiento de trenes de alta velocidad sobre rieles o lneas, la energa magntica evita la friccin ya que el cable con los carriles no chocan.

* Qu diferencia encuentra entre la generacin de tensin por accin trmica y fotoelctrica con la generacin por accin magntica?La principal diferencia que considere es que los dos primeros principios son usados directamente para generar electricidad para un determinado beneficio. Mientras que la generacin de energa por accin magntica solo tiene aplicaciones de apoyo. Por lo cualno contamos con centrales de este tipo de energa por qu no sera demasiado provechoso usar este principio.4. EXPERIENCIA DEMOSTRATIVA (OPCIONA):a. Tarjeta de adquisicin de datos Bobina Imn:

Fig. 1.6 Conexin de la bobina al osciloscopio.

Fig. 1.7 Forma de onda de la tensin generada

CONCLUSIONES

Por Accin Trmica: De este principio se puede concluir que toda energa que nos rodea y por lo tanto emite calor puede producir electricidad y lo observamos en este laboratorio gracias a la termocupla, este tipo de energa debe ser explotada por que no tiene elevado costo y seria de vital importancia desarrollarla para evitar la contaminacin que producen algunas contrales elctricas.

Por efecto fotoelctrico: Con el desarrollo de este principio se lleg a la conclusin de que los paneles solares absorben la energa a travs de los rayos luminosos produciendo as una pequea cantidad de electricidad. Es por eso que este tipo de energa se est haciendo de mucho valor para producir energa aprovechando un recurso ilimitado con el calor que emite el sol.

Por accin magntica: Esta accin, mediante el cual acercamos un imn por el ncleo de una bobina, alternando los polos del imn produce una excitacin en los electrones de los hilos de cobre lo cual produce la electricidad.