GENERACIN DE ELECTRICIDAD

1. OBJETIVOS Explicar y comparar las diversas formas de generacin de tensin elctrica Medir la tensin generada con un multmetro Diferenciar polaridad en tensin DC Diferenciar las seales DC de las seales AC Analizar cada uno de los procedimientos que tiene la generacin de la electricidad La seguridad es muy importante para ello se deber tomar las debidas precauciones

2. INTRODUCCIONEn el laboratorio denominado GENERACION DE ELECTRICIDAD realizamos experiencias como el uso del multmetro, termocupla, fotoceldas, imn bobinas, batera para poder medir la tensin elctrica mediante 3 tipos de generacin de electricidad como por accin trmica, el efecto fotoelctrico tensin magntica y procesos qumicos.Por medio del multmetro podremos determinar cuanta tensin elctrica puede generar cada tipo de generacin.Este laboratorio esta supervisado por el docente del rea de electricidad teniendo en cuenta la aplicacin de las normas de seguridad para un ptimo desarrollo del laboratorio.

3. BASE TEORICA

Lageneracin de energa elctricaconsiste en transformar alguna clase de energa qumica, mecnica, trmica o luminosa, entre otras, enenerga elctrica.Cada tomo tiene sus protones y electrones, estando los electrones distribuidos en diferentes capas y girando alrededor del ncleo de dicho tomo

Si por alguna razn cierta cantidad de electrones citados se traslada de tomo en tomo a lo largo d un cuerpo, se genera lo que conocemos como CORRIENTE ELECTRICA.

Generacin de tensin elctrica. La tensin elctrica se origina por separacin de cargas La tensin elctrica es la tendencia de las cargas a compensarse La unidad de la magnitud tensin elctrica es el voltio(V)Tensin elctricaEl voltaje es una magnitudfsica, con la cual podemos cuantificar o medir la diferencia de potencial elctrico o la tensin elctrica entre dos puntos.

Unidades de tensin elctrica

3. Maneras de obtener tensin ELECTRICA

Tensin por frotamientoAl frotar materiales plsticos se obtiene un desequilibrio de cargas

Tensin por induccin magnticaLey de Faraday: Esta indica que la diferencia de cargas se obtienen al mover una bobina en un campo magntico o al mover un imn en una bobina fija. Este principio se aplica por ejemplo en los generadores de las centrales elctricas. La dinamo de una bicicleta y los micrfonos dinmicos.

Tensin por traccin o presin en cristalesAl variar la presin o la traccin aparece una diferencia de cargas entre las superficies de determinados cristales (por ejemplo, cuarzo) El valor de la diferencia de cargas depende de la intensidad del esfuerzo exterior.

Tensin por calorAl calentar el punto de contacto de dos metales diferentes aparece una pequea tensin (algunos milivolt) El valor de la tensin depende de la temperatura. Este fenmeno se utiliza para efectuar medidas de temperatura.

Tensin por luzCuando la luz incide sobre determinados materiales (silicio, germanio) provoca una separacin de cargas. Este fenmeno se utiliza, por ejemplo en los fotmetros y para la obtencin de tensin en los satlites artificiales.

Tensin por procesos qumicosCuando se sumergen dos conductores diferentes en un lquido conductor tambin se produce una separacin de cargas, fenmeno que se utiliza en todas las fuentes de tensin electroqumicas.

4. LISTA DE MATERIALES UTILIZADOS Termocuplas Fotoceldas Bobina e imanes Batera electroltica Multimteros Cautil elctrico Cables de conexion

5. PROCEDIMIENTOS5.1 Generacin de tensin por calorEn la siguiente experiencia de laboratorio consiste en construir una curva de la caracterstica temperatura voltaje, de la unin caliente del elemento temocupla

5.1.1 procedimiento Instalamos correctamente el sistema de los multmetros con los cables correspondientes para asi poder medir temperatura y voltaje al mismo tiempo Aproximamos el cautil elctrico al extremo de la termocupla Registramos en la siguiente tabla los voltajes obtenidos en el extremo del termopar. Registramos en la tabla los voltajes obtenidos en los extremos del termopar para un rango de temperatura entre 25C y 65C Graficamos los puntos registrados experimentalmente y realizamos la grfica correspondiente de voltaje en funcin a temperatura.

5.1.3 Preguntas.a) En qu parte del termopar se genera el voltaje?-Se genera en el punto de unin de los metales de la termocuplab) Cul es la relacin entre voltaje y temperatura?-Es directamente proporcional, es decir a mayor temperatura mayor voltaje. 5.1.4 comentario personalComo podemos observar y experimentar la generacin de electricidad por calor es una manera muy buena de obtenerla porque tenemos una fuente interminable de calor sobre todo en nuestra regin, podra ser viable esta forma de generacin elctrica con un buen estudio, haciendo ingeniera y finalmente aplicndola.

5.2 Generacin de tensin por luzEn este experimento de laboratorio consiste en hacer incidir la luz solar sobre la fotocelda, los fotones de la luz solar interaccionan con los electrones disponibles e incrementan su nivel de energa.

5.2.1 Procedimiento Montamos el circuito conectando el multmetro con la fotocelda gracias a unos cables extras segn lo requerimos Evitamos dejar pasar la luz a la fotocelda cubrindolo con algn material y anotamos los resultados A continuacin procedemos de igual manera solo que ahora vamos hacia afuera del laboratorio para poner la fotocelda que capte la luz solar, nuevamente anotamos los resultados Registramos los resultados en la siguiente tabla a continuacin

5.2.2 Preguntas a desarrollar

a) Qu demuestra este experimento?Este experimento demuestra que el voltaje en funcin de la luz es directamente proporcional es decir a mayor luminosidad, mayor tensin elctrica.

b) Vare la intensidad de la incidencia de luz. Qu ocurre?Al variar la intensidad de luminosidad tambin vara el tensin elctrica tanto asi que cuando no hay ninguna incidencia de luz produce 0 voltaje.5.3 Generacin de tensin por induccin magntica

Cuando movemos un imn permanente por el interior de una bobina solenoide formado por un enrollado de alambre de cobre con ncleo de aire, el campo magntico del imn provoca en las espiras del alambre la aparicin de una fuerza electromotriz(FEM)o flujo de corriente de electrones. Este fenmeno se conoce como induccin magntica.

5.3.1 Procedimiento Hacemos la conexin correspondiente para este caso en particular Colocamos el selector del multmetro en milivoltios para tensin continua Insertamos la bobina en los conectores del multmetro correctamente A continuacin sometemos la bobina a la accin del imn alejando y aproximando el imn al ncleo del hierro de la bobina Anotamos los resultados.

5.3.2 preguntasa) Qu observa en la experiencia?Observamos que cuando el imn se acerca en reposo no da voltaje alguno en cambio cuando hay movimiento se genera tensin elctrica que es medido por el multmetrob) Mantenga el imn en reposo muy prximo a la bobina Qu ocurre?El voltaje medio es 0, es decir no da indica ninguna variacin de tensinc) Cambie la polaridad del imn. Qu ocurre?Lo que podemos observar y analizar es que cuando se cambia la polaridad del imn resulta en valores negativos en el multmetro

5.3.3 Comentario personalEs una forma muy interesante de obtener tensin por efecto del imn en movimiento sin embargo la tensin que se genera es muy poca y no siempre el multmetro capta esta seal, asi que a nivel de laboratorio es muy poco perceptible.

5.4 Generacin de tensin por procesos qumicosElectricidad por medios qumicos, se encuentran las pilas y bateras que son dispositivos que generan energa como resultado de una reaccin qumica, denominada reaccin de xido reduccin. Este tipo de reaccin se caracteriza por la transferencia de electrones entre las sustancias que participan en la reaccin.

5.4.1 Procedimiento Hacemos la conexin correspondiente para este caso en particular Colocamos el selector del multmetro en milivoltios para tensin continua Hacemos la conexin entre el multmetro y la batera por medio de cables conectores en la polaridad correcta Anotamos los resultados.U=4.06V Invertimos la polaridad de las puntas de prueba del multmetro y medimos nuevamente Anotamos los resultados.U= -4.06V

5.4.2 PreguntaExplique qu es lo que ocurre en el experimento-Al cambiar la polaridad, cambia el signo que nos indica en el multmetro con respecto al voltaje.

5.4.3 Comentario personalEn este tipo de experimento puedo verificar concretamente cuando se cambia la polaridad cambia el signo que nos indica el multmetro, es un tipo de generacin para poder observarlo y analizarlo, mas no me parece una forma viable de generacin ya que no sera viable hacerlo a gran escala.

6. CONCLUSIONES Y OBSERVACIONES La energa calorfica se puede usar en forma directa para producir electricidad como en un TERMOPAR. Dos metales distintos conectados en un extremo nicamente, producen una diferencia de potencial en los extremos de los metales cuando la unin de los mismos se calienta. Esta potencial es el resultado de la capacidad de produccin de electrones libres en cada uno de los metales. Los electrones libres viajan de un metal a otro y tienden a concentrarse en uno de ellos ms que en el otro. El voltaje obtenido de esta forma, es pequeo y se usa con circuitos electrnicos en aplicaciones de control de procesos.

La energa de la luz se usa con FOTOCELDAS y ciertos semiconductores para generar voltajes. Unaclula fotoelctrica, tambin llamadacelda, fotoclula o clula fotovoltaica, es un dispositivo electrnico que permite transformar la energa lumnica (fotones) en energa elctrica (flujo de electrones libres) mediante elefecto fotoelctrico, generandoas tensin elctrica. Compuesto de un material que presenta efecto fotoelctrico: absorben fotones de luz y emiten electrones. Cuando estos electrones libres son capturados, el resultado es una corriente elctrica que puede ser utilizada como electricidad.

Lainduccin magnticaes el proceso mediante el cual campos magnticos generan campos elctricos. Al generarse un campo elctrico en un material conductor, los portadores de carga se vern sometidos a una fuerza y se inducir una corriente elctrica en el conductor, en este caso la bobina. Para empezar con este principio, deben existir tres condiciones fundamentales para producir voltaje a partir de magnetismo y que son:1.- Debe haber un conductor en el cual el voltaje se produzca.2.- Debe haber un campo magntico, cerca del conductor.3.- Debe haber un movimiento relativo entre el conductor y el campo magntico.

Las bateras y celdas combustibles son un ejemplo de uso de la energa qumica para producir voltaje en corriente continua. La unidad bsica de una batera es una celda.La batera como comnmente se le llama es un elemento acumulador de energa que la recibe en forma elctrica y la almacena en forma qumica, en el proceso de descarga se toma la energa de la batera que es transformada nuevamente en elctrica y ser la encargada de suministrarla a los consumidores elctricos.7. OPINION PERSONAL SOBRE EL TEMA

A mi parecer la forma ms adecuada de entre las que hemos analizado seria la obtencin de tensin elctrica generado por energa luminosa, en principio porque es la ms abundante e inagotable de nuestro planeta y como tal deberamos aprovecharlo. El Sol, fuente de vida y origen de las dems formas de energa queel hombreha utilizado desde los albores de laHistoria, puede satisfacer todas nuestras necesidades, si aprendemos cmo aprovechar de forma racional laluzque continuamente derrama sobre el planeta. Ya que Es una energa no contaminante

En mi parecer en nuestra regin podramos dar el caso de instalar estos tres tipos de diferentes superficies, para generar tensin elctrica por medio de fotoceldas:Instalacin en los tejados de viviendas:Se pueden apoyar los mdulos directamente en el techo si este es de tejas, si es una azotea se pueden poner previa instalacin de un soporteInstalacin en grandes superficies:Se utiliza grandes reas libres para instalar paneles solares, se pueden utilizar por ejemplo aparcamientos, campos deftbol.Instalacin en grandes edificios:Se instalan por ejemplo en la fachada de los edificios (que tengan una altura considerable) para aprovechar laradiacindirecta que reciben estos y autoabastecerse de energa elctrica.

La energa solar es muy potente como energa alternativa, sin embargo, desde un punto de vista de uso prctico, se ha considerado necesario resolver losproblemasde que ladensidadde energa de la energa solar es baja y elalmacenamientoy transferencia de energa solar son difciles. Es por eso que deberamos enfocarnos en resolver estos inconvenientes poniendo todos los esfuerzos para solucionarlos

La energa solar es importante porque a travs de la electricidad fotovoltaica, nos permite progresar materialmente, posibilitando la creacin de nuevas alternativas de vida que apuesten por un mayorrespetoalmedio ambientey que se orientan hacia la autosuficiencia. Impidiendola contaminacinproducida por la quema de combustibles fsiles, el aumento delcambioclimtico, elefecto invernaderoy que seamos consumidores dependientes de los pases que poseen grandes reservas depetrleo.La intensidad de energa solar aprovechable en un punto determinado de la Tierra depende, de forma complicada pero predecible, del da del ao, de la hora y de la latitud. Adems, la cantidad de energa solar que puede recibir un dispositivo receptor depende de la orientacin. Y es por ello que en nuestra regin ya que el sol nos brinda su energa en la mayor parte del ao sera la forma ms viable, menos contaminante y de menor costo para nuestro consumo energtico.

Hoja1T(C)U(Mv)GRAFICA VOLTAJE EN FUNCION AL TIEMPO25(C)035(C)5145(C)0.8355(C)1.2365(C)1.61

Hoja1

AUSENCIA DE LUZPRESENCIA DE LUZVOLTAJE MEDIDO0.00 V3.310V