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El uso de la energía (página 2)



Partes: 1, 2

En 1831 el físico y químico inglés
Michael Faraday, que fue discípulo del químico
Humphry Davy, descubrió la inducción
electromagnética. El conocimiento de este fenómeno
ha permitido obtener energía eléctrica a partir de
energía mecánica, lo que ha sido un elemento clave
en el desarrollo de la tecnología. El proceso se realiza
mediante aparatos denominados dinamos y generadores. En 1870 el
belga Zenobe Gramme perfeccionó los inventos de dinamos
que existían y reinventó los primeros generadores
comerciales a gran escala, que empezaron a funcionar en
París en torno a 1870. Su diseño se conoce como la
dinamo de Gramme.

Transformador:

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REPRESENTACION ESQUEMATICA DEL
TRANSFORMADOR

El origen del transformador se remonta a 1851, cuando el
físico alemán Heinrich Daniel Ruhmkorff
diseñó la llamada bobina de Ruhmkorff, precursora
de los transformadores modernos. El transformador es una
máquina eléctrica carente de movimiento que permite
aumentar o disminuir el voltaje o tensión en un circuito
eléctrico de corriente alterna, manteniendo la frecuencia
y la potencia con un alto rendimiento. Los transformadores son
dispositivos basados en el fenómeno de la inducción
electromagnética y están constituidos, en su forma
más simple, por dos bobinas devanadas sobre un
núcleo cerrado de hierro dulce o hierro silicio. Las
bobinas o devanados se denominan primarios y secundarios,
según correspondan a la entrada o salida del sistema en
cuestión, respectivamente. El funcionamiento se produce
cuando se aplica una fuerza electromotriz alterna en el devanado
primario, las variaciones de intensidad y sentido de la corriente
alterna crearán un campo magnético variable
dependiendo de la frecuencia de la corriente. Este campo
magnético variable originará, por inducción,
la aparición de una fuerza electromotriz en los extremos
del devanado secundario. La relación teórica entre
la fuerza electromotriz inductora (Ep), la aplicada al
devanado primario y la fuerza electromotriz inducida
(Es), la obtenida en el secundario, es directamente proporcional
al número de espiras de los devanados primario (Np) y
secundario (Ns) .

Maquinas Frigoríficas y aire acondicionado

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MAQUINA TERMICA DE FRIO Y
CALOR

La invención de las máquinas
frigoríficas ha supuesto un avance importante en todos los
aspectos relacionados con la conservación y trasiego de
alimentos frescos que necesitan conservarse fríos para que
tengan mayor duración en su estado natural, y en conseguir
una climatización adecuada en viviendas y locales
públicos. Las máquinas frigoríficas se
clasifican en congeladoras y en refrigeradoras. Las de uso
industrial están ubicadas en empresas, barcos o camiones
que trabajan con alimentos congelados o refrigerados; en el
ámbito doméstico se utilizan máquinas
conocidas con el nombre de frigorífico y congelador,
así como aparatos de aire acondicionado que están
presente en muchas viviendas variando en prestaciones y
capacidad.

Iluminación y Alumbrado

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ALUMBRADO DE VIAS PUBLICAS.

La iluminación o alumbrado público es la
acción o efecto de iluminar usando electricidad,
vías públicas, monumentos, autopistas, aeropuertos,
recintos deportivos, etc., así como la iluminación
de las viviendas y especialmente la de los lugares de trabajo
cuando las condiciones de luz natural no proporcionan la
visibilidad adecuada.

En la técnica se refiere al conjunto de
lámparas, bombillas, focos, tubos fluorescentes, entre
otros, que se instalan para producir la iluminación
requerida, tanto a niveles prácticos como decorativos. Con
la iluminación se pretende, en primer lugar conseguir un
nivel de iluminación, o iluminancia, adecuado al uso que
se quiere dar al espacio iluminado, cuyo nivel dependerá
de la tarea que los usuarios hayan de realizar.

Producción de Calor:

Efecto Joule

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Un secador de pelo es un ejemplo
doméstico del efecto Joule.

El físico británico James Prescott Joule
descubrió en la década de 1860 que si en un
conductor circula corriente eléctrica, parte de la
energía cinética de los electrones se transforma en
calor debido al choque que sufren con las moléculas del
conductor por el que circulan, elevando la temperatura del mismo.
Este efecto es conocido como efecto Joule en honor a su
descubridor.

Robóticas y máquinas:

Una de las innovaciones más importantes y
trascendentales en la producción de todo tipo de objetos
en la segunda mitad del siglo XX ha sido la incorporación
de robots, autómatas programables y máquinas
guiadas por Control numérico por computadora (CNC) en las
cadenas y máquinas de producción, principalmente en
tareas relacionadas con la manipulación, trasiego de
objetos, procesos de mecanizado y soldadura. Estas innovaciones
tecnológicas han sido viables entre otras cosas por el
diseño y construcción de nuevas generaciones de
motores eléctricos de corriente continua controlados
mediante señales electrónicas de entrada y salida y
el giro que pueden tener en ambos sentidos, así como la
variación de su velocidad, de acuerdo con las
instrucciones contenidas en el programa de ordenador que los
controla. En estas máquinas se utilizan tres tipos de
motores eléctricos: motores paso a paso, servomotores o
motores encoder, y motores lineales. La robótica es una
rama de la tecnología que estudia el diseño y
construcción de máquinas capaces de
desempeñar tareas repetitivas, tareas en las que se
necesita una alta precisión, tareas peligrosas para el ser
humano o tareas irrealizables sin intervención de una
máquina. Las ciencias y tecnologías en las que se
basa son, entre otras, el álgebra, los autómatas
programables, las máquinas de estados, la mecánica,
la electrónica y la informática.

Señales luminosas:

Se denomina señalización de seguridad al
conjunto de señales que, referido a un objeto, actividad o
situación determinada, proporcione una indicación o
una obligación relativa a la seguridad o la salud en el
trabajo mediante una señal en forma de panel, un color,
una señal luminosa o acústica, una
comunicación verbal o una señal gestual,
según proceda.

Hay dos tipos de señales luminosas: las que
actúan de forma intermitente y las que actúan de
forma continuada. Las señales luminosas tienen el
siguiente código de colores:

  • Rojo: condiciones anormales que precisan de una
    acción inmediata del operario.

  • Ámbar: atención o
    advertencia.

  • Verde: máquina dispuesta.

  • Blanco: circuito en tensión. Condiciones
    normales.

  • Azul: cualquier significado no previsto por los
    colores anteriores

Cuando se utilice una señal luminosa
intermitente, la duración y frecuencia de los destellos
deberán permitir la correcta identificación del
mensaje, evitando que pueda ser percibida como continua o
confundida con otras señales luminosas.

Semáforos

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Semáforo en vía
pública.

Un semáforo es un dispositivo eléctrico
que regula el tráfico de vehículos y peatones en
las intersecciones de vías urbanas que soporten mucho
tráfico. También se utilizan semáforos en
las vías de trenes para regular el tráfico de
convoyes por las vías. El tipo más frecuente tiene
tres luces de colores:

  • Verde, para avanzar

  • Rojo, para detenerse

  • Amarillo o ámbar, como paso intermedio del
    verde a rojo, o precaución si está
    intermitente.

Telecomunicaciones:

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SATELITE ARTIFICIAL DE
COMUNICACIONES

El término telecomunicación
quedó definido en 1973 por la Unión Internacional
de Telecomunicaciones (ITU) en los términos siguientes:
"Telecomunicación es toda transmisión,
emisión o recepción, de signos, señales,
escritos, imágenes, sonidos o informaciones de cualquier
naturaleza por hilo, radioelectricidad, medios ópticos u
otros sistemas electromagnéticos
".

Uso Domestico:

Electrodoméstico

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El empleo de bombillas de bajo consumo
supone un ahorro de hasta un 80% de energía respecto a las
convencionales.

El uso doméstico de la electricidad se refiere a
su empleo en los hogares. Los principales usos son alumbrado,
electrodomésticos, calefacción y aire
acondicionado. Se está investigando en producir aparatos
eléctricos que tengan la mayor eficiencia
energética posible, así como es necesario mejorar
el acondicionamiento de los hogares en cuanto a aislamiento del
exterior para disminuir el consumo de electricidad en el uso de
la calefacción o del aire acondicionado, que son los
aparatos de mayor consumo eléctrico.

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El refrigerador es el electrodoméstico de los
hogares que consume más electricidad, por lo cual se debe
hacer un uso racional del mismo para conseguir un buen
ahorro.

Uso en la Industria:

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DIVERSOS TIPOS DE MOTORES
ELECTRICOS.

Los principales consumidores de electricidad son las
industrias, destacando aquellas que tienen en sus procesos
productivos instalados grandes hornos eléctricos, tales
como siderúrgicas, cementeras, cerámicas y
químicas. También son grandes consumidores los
procesos de electrólisis (producción de cloro y
aluminio) y las plantas de desalación de agua de
mar.

Uso en el Transporte:

Locomotora

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VEHÍCULOS
HÍBRIDOS.

La electricidad tiene una función determinante en
el funcionamiento de todo tipo de vehículos que funcionan
con motores de explosión. Para producir la electricidad
que necesitan estos vehículos para su funcionamiento
llevan incorporado un alternador pequeño que es impulsado
mediante una transmisión por polea desde el eje del
cigüeñal del motor. Además tienen una
batería que sirve de reserva de electricidad para que sea
posible el arranque del motor cuando este se encuentra parado,
activando el motor de arranque. Los componentes eléctricos
más importantes de un vehículo de transporte son
los siguientes: alternador, batería, equipo de alumbrado,
equipo de encendido, motor de arranque, equipo de
señalización y emergencia, instrumentos de control,
entre otros.

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TREN DE ALTA VELOCIDAD

El proceso de electrificación se ha desarrollado
en dos fases. La primera fue la sustitución de las
locomotoras que utilizaban carbón por las locomotoras
llamadas diesel que utilizaban gasóleo. Las locomotoras
diesel-eléctricas consisten básicamente en dos
componentes, un motor diesel que mueve un generador
eléctrico, y varios motores eléctricos (conocidos
como motores de tracción) que comunican a las ruedas la
fuerza tractiva que mueve a la locomotora. Los motores de
tracción se alimentan con corriente eléctrica y
luego, por medio de engranajes, mueven las ruedas.

Uso en la Medicina:

Electro medicina

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IMAGEN RADIOLOGICA EN 3D

El 8 de noviembre de 1895, el físico
alemán Wilhelm Conrad Röntgen descubrió que,
cuando los electrones que se mueven a elevada velocidad chocan
con la materia, dan lugar a una forma de radiación
altamente penetrante. A esta radiación se le
denominó radiación X y su descubrimiento es
considerado como uno de los más extraordinarios de la
ciencia moderna. Los rayos X han mostrado una gran utilidad en el
campo de la Medicina, concretamente en el diagnóstico
médico, porque permiten captar estructuras óseas,
permitiendo así diagnosticar fracturas o cualquier
trastorno óseo.

La radiología es la especialidad médica
que emplea distintos tipos de radiaciones con fines
diagnósticos (detección de enfermedades o
dolencias) y terapéuticos (la curación de las
mismas). La práctica más extendida es la de los
rayos X. En desarrollos posteriores de la radiología se
desarrollaron la tomografía axial computarizada TAC y la
angiografía.

Otras técnicas de imagen médica que no
utilizan radiaciones pero sí aparatos eléctricos
son la resonancia magnética nuclear (IRM), los
ultrasonidos o la ecografía

Electricidad en la Naturaleza:

El fenómeno eléctrico más
común del mundo son las centellas atmosféricas
denominadas rayos y relámpagos. Debido al rozamiento de
las partículas de agua o hielo con el aire, se produce la
creciente separación de cargas eléctricas positivas
y negativas en las nubes, separación que genera campos
eléctricos. Cuando el campo eléctrico resultante
excede el de ruptura dieléctrica del medio, se produce una
descarga entre dos partes de una nube, entre dos nubes diferentes
o entre la parte inferior de una nube y tierra. Esta descarga
ioniza el aire por calentamiento y excita transiciones
electrónicas moleculares. La brusca dilatación del
aire genera el trueno, mientras que el decaimiento de los
electrones a sus niveles de equilibrio genera radiación
electromagnética, luz.

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La electricidad en una de sus
manifestaciones naturales: el relámpago.

Uso Biológico:

Muchos peces y unos pocos mamíferos tienen la
capacidad de detectar la variación de los campos
eléctricos en los que están inmersos, entre los que
se cuentan los teleostei, las rayas y los ornitorrincos. Esta
detección es hecha por neuronas especializadas llamadas
neuromastos, que en los gimnótidos están ubicadas
en la línea lateral del pez.

La localización por medios eléctricos
(electro recepción) puede ser pasiva o activa. En la
localización pasiva el animal sólo detecta la
variación de los campos eléctricos circundantes, a
los que no genera. Los "peces poco eléctricos" son capaces
de generar campos eléctricos débiles a
través de órganos y circuitos especiales de
neuronas, cuya única función es detectar
variaciones del entorno y comunicarse con otros miembros de su
especie. Los voltajes generados son inferiores a 1 V y las
características de los sistemas de detección y
control varían grandemente de especie a
especie.

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Los pequeños hoyos en la cabeza de
este lucio contiene neuromastos del sistema de la línea
lateral.

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El pez torpedo es uno de los "fuertemente
eléctricos".

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Señal de peligro
eléctrico.

Ver video aquí:

Bibliografía

Biólogos 3

Editorial Voluntad

Pág. 38-40

Descubrir 9

Editorial Norma

Pág. 110-115

Conclusión

Podemos concluir de este trabajo que la ENERGIA es muy
importante en nuestra vida y que se encuentra en todos lados,
tiene tantos usos que nadie se imaginaria para todo lo que sirve
hasta no conocer a fondo sobre esta. Les recomendamos leer este
trabajo y así aprender más sobre el uso de la
ENERGIA.

 

 

Autor:

Lizbeth Camargo

Kendris Colon

Angie duran

Gipsy Gil

Leonardo Mesa

(Docente)

Institución Educativa
Distrital

Madre Laura

Santa Marta

Partes: 1, 2
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