Magnetismo, Electricidad y Energía
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Magnetismo y Electricidad
El Imán y el Campo Magnético
Un imán es un cuerpo que posee la propiedad del magnetismo. Los imanes tienen un polo positivo (+) y uno negativo (-). Al enfrentarlos, el polo positivo atrae al negativo y viceversa.
Un campo magnético es la zona del espacio donde se sienten los efectos del imán.
Relación entre Magnetismo y Electricidad
El magnetismo y la electricidad son fenómenos relacionados. Las corrientes eléctricas crean campos magnéticos, y los campos magnéticos generan corrientes eléctricas en los conductores que se mueven dentro de ellos. Este fenómeno se conoce como inducción electromagnética.
Bobinas y Electroimanes
Una bobina es un hilo de alambre por el que circula una corriente eléctrica. Su interior se denomina núcleo.
Un electroimán es un imán temporal formado por una bobina con un núcleo de material ferromagnético en su interior.
La Brújula
La brújula es un instrumento con una aguja magnetizada que gira libremente sobre un eje. Esta aguja se orienta indicando la dirección y el sentido Norte-Sur magnéticos del campo magnético local.
Ferromagnetismo
El ferromagnetismo es un fenómeno físico donde se produce un ordenamiento magnético de todos los momentos magnéticos de una muestra, en la misma dirección y sentido. Algunos materiales ferromagnéticos son el cobalto, tungsteno, níquel y hierro. El aluminio no es un material ferromagnético.
Generadores Eléctricos
Alternadores y Dinamos
La principal diferencia entre un alternador y una dinamo es que el alternador genera corriente alterna y la dinamo corriente continua. Ambos obtienen energía a partir de una bobina.
Los alternadores se utilizan en centrales energéticas, como las hidroeléctricas, porque la intensidad de la energía obtenida puede variar.
Las dinamos se utilizan como generadores de energía eléctrica en bicicletas para alimentar bombillas de baja intensidad.
Motores y Turbinas
Motores Eléctricos
Un motor eléctrico transforma la energía eléctrica en energía mecánica.
Turbinas
Una turbina es un conjunto de palas o álabes unidos a un eje, sobre las que un fluido ejerce presión, obligándolas a girar.
Tipos de Energía
Cogeneración
La cogeneración es el procedimiento para obtener simultáneamente energía eléctrica y térmica útil.
Reacciones Nucleares
Las reacciones nucleares alteran la composición de los núcleos atómicos, liberando enormes cantidades de energía. Existen dos tipos: fisión y fusión.
Transformadores
Los transformadores aumentan o disminuyen el voltaje en circuitos de corriente alterna. Los transformadores elevadores y reductores se utilizan debido a la resistencia de los conductores. Es conveniente transportar la energía eléctrica a tensiones elevadas y luego reducirlas para su uso. La fórmula para los transformadores es: Vp x Ip = Vs x Is
Energías Renovables y No Renovables
- Biomasa: Materia orgánica utilizable como fuente de energía.
- Combustibles fósiles: Petróleo, carbón y gas natural.
- Energía solar fotovoltaica: Electricidad obtenida de los rayos del sol.
- Energía hidráulica: Energía obtenida del agua.
- Energía geotérmica: Energía del calor interno de la Tierra.
- Energía nuclear: Energía liberada en reacciones nucleares.
- Energía renovable: Energía de fuentes naturales virtualmente inagotables (eólica, geotérmica, solar, hidráulica, maremotriz, undimotriz).
- Energía no renovable: Energía de fuentes limitadas (combustibles fósiles y nucleares).
- Energía convencional: Energías de uso frecuente (carbón, petróleo, gas natural).
- Energía alternativa: Energías de uso limitado (solar, eólica).
Obtención y Transporte de Energía
Se puede obtener energía mediante la combustión de combustibles fósiles, la energía cinética de un río, la energía solar, en centrales térmicas, hidráulicas o fotovoltaicas.
Elevando el voltaje se reducen las pérdidas de energía en forma de calor, permitiendo usar líneas eléctricas más delgadas y facilitando el transporte.
El recorrido de la electricidad hasta tu casa parte de la central, pasa por un transformador elevador, viaja por tendidos de alta tensión, llega a una estación de transformación para uso industrial y a centros de transformación para uso doméstico.
Ejercicio del Libro
Vp x Ip = Vs x Is
220V x 1200A = 6V x Is
Is = 44000A