Fuentes de energia electrica

1. La energía eléctrica es la forma de energía que resulta de la existencia de una
diferencia de potencial entre dos puntos, permite establecer una corriente eléctrica
entre ambos cuando se los pone en contacto por medio de un conductor eléctrico.
Puede transformarse en muchas otras formas de energía, como la energía luminosa,
mecánica y térmica.
Consiste en transformar clases de energía química, mecánica, térmica o luminosa y
eléctrica.
La generación industrial recurre a centrales eléctricas, que realizan la transformación
para generar la energía eléctrica usando diferentes fuentes de energía.
Las fuentes de energía se clasifican en renovables, las que se consideran inagotables y
con menor contaminación, y las no renovables, que son consumibles y generan mayor
contaminación.
La humanidad ha logrado diversos progresos en el control, la producción y el
almacenamiento de tipos de energía complejos y de mayor eficacia, fundamentales
para el desarrollo de las actividades económicas.
Se puede obtener de distintos medios, que se dividen principalmente en:
Renovables:
1. Centrales termoeléctricas solares
2. Centrales solares fotovoltaicas
3. Centrales eólicas
4. Centrales hidroeléctricas
5. Centrales geo-termoeléctricas
No renovables:
1. Centrales nucleares
2. Combustibles fósiles:
Centrales de ciclo combinado (quemadores de gas natural)
Centrales de turbo-gas

2. Las diferentes fuentes de energía eléctrica son:
 Pila: Química
Batería
 Energía solar: Fotocelda
 Mecánica (electromagnética)
-Alternador
-Dinamo
 Eólica
 Hidráulica
 Nuclear
 Térmica
Energía mecánica
es la energía que se debe a la posición y al movimiento de un cuerpo, por lo tanto, es la
suma de las energías potencial y cinética de un sistema mecánico. Expresa la capacidad
que poseen los cuerpos con masa de efectuar un trabajo.
Se define energía mecánica como la suma de sus energías cinética y potencial de un
cuerpo:
Em = ½ m . v2 + m . g . h
La energía existe en el universo en varias formas: energía mecánica, energía
electromagnética, energía química, energía termal, y energía nuclear. En términos
simples, el universo no es más que una transformación continua de energía. Podemos
definir el concepto energía como la habilidad de causar cambios. Es decir, un objeto
tiene energía si posee la habilidad de causar cambios en las propiedades físicas o
químicas de otros objetos.
La energía mecánica de un objeto está asociada a su velocidad y su posición. Resulta
imposible observar la energía mecánica de un objeto. Sin embargo, podemos estudiar
la energía mecánica cuando se transforma de una forma a otra o cuando se transfiere
de un lugar a otro. A esta transformación o transferencia de energía la llamamos
trabajo. Normalmente el concepto trabajo es asociado al esfuerzo físico o mental a
través del cual en ocasiones obtenemos una remuneración económica. Sin embargo, en
la ciencia trabajo se refiere única y exclusivamente a la transformación o
transferencia de energía.
Consideremos un objeto que se mueve cierto desplazamiento “d”, bajo la acción de una
fuerza “F”, constante. El trabajo realizado por la fuerza se define como el producto

3. de la magnitud de la fuerza que actúa en dirección del desplazamiento y la magnitud
del desplazamiento.
W = F d
De acuerdo a la definición de trabajo, una fuerza realiza trabajo en un objeto cuando
las siguientes dos condiciones se cumplen:
1. el objeto se desplaza
2. la fuerza es en la dirección del desplazamiento
Si aplicamos una fuerza sobre un objeto y el mismo no se desplaza, podemos concluir
que el trabajo realizado es cero. Aunque nos agotemos físicamente, no se habrá
realizado trabajo.
La primera ley de Newton establece que: “Un objeto en reposo o en movimiento con
velocidad constante, es decir en línea recta con rapidez constante, permanecerá así
hasta que una fuerza externa no balanceada actúe sobre él”. Es decir, para cambiar el
movimiento de un objeto, hace falta la acción de una fuerza. Esta fuerza causará un
cambio en el estado mecánico del objeto, por lo que podemos concluir que la misma
realiza trabajo. En otras palabras, ocurre una transferencia o transformación de
energía. Esta energía transferida o transformada producirá un cambio observable en
el movimiento del objeto.
Cuando una fuerza no balanceada actúa sobre un objeto, este acelera (F = ma). Si el
objeto se desplaza una cierta magnitud “d” entonces la fuerza habrá realizado
trabajo.
W = F d
W = (m a) d

4. La energía es una propiedad que se relaciona con los cambios o procesos de
transformación en la naturaleza. Sin energía ningún proceso físico, químico o biológico
sería posible.
La forma de energía asociada a las transformaciones de tipo mecánico se denomina
energía mecánica y su transferencia de un cuerpo a otro recibe el nombre de trabajo.
Ambos conceptos permiten estudiar el movimiento de los cuerpos de forma más
sencilla que usando términos de fuerza y constituyen, por ello, elementos clave en la
descripción de los sistemas físicos.
El estudio del movimiento atendiendo a las causas que lo originan lo efectúa la
dinámica como teoría física relacionando las fuerzas con las características del
movimiento, tales como posición y velocidad.
Es posible, no obstante, describir la condición de un cuerpo en movimiento
introduciendo una nueva magnitud, la energía mecánica, e interpretar sus variaciones
mediante el concepto de trabajo físico. Ambos conceptos surgieron históricamente en
una etapa avanzada del desarrollo de la dinámica y permiten enfocar su estudio de una
forma por lo general más simple.
En el lenguaje ordinario energía es sinónimo de fuerza; en el lenguaje científico,
aunque están relacionados entre sí, ambos términos hacen referencia a conceptos
diferentes. Algo semejante sucede con el concepto de trabajo, que en el lenguaje
científico tiene un significado mucho más preciso que en el lenguaje corriente.
El movimiento, el equilibrio y sus relaciones con las fuerzas y con la energía, define un
amplio campo de estudio que se conoce con el nombre de mecánica.
La mecánica engloba la cinemática o descripción del movimiento, la estática o estudio
del equilibrio y la dinámica o explicación del movimiento. El enfoque en términos de
trabajo y energía viene a cerrar, pues, una visión de conjunto de la mecánica como
parte fundamental de la física.
De todas las transformaciones o cambios que sufre la materia, los que interesan a la
mecánica son los asociados a la posición y/o a la velocidad. Ambas magnitudes definen,
en el marco de la dinámica de Newton, el estado mecánico de un cuerpo, de modo que
éste puede cambiar porque cambie su posición o porque cambie su velocidad. La forma
de energía asociada a los cambios en el estado mecánico de un cuerpo o de una
partícula material recibe el nombre de energía mecánica.

5. Una dinamo o dínamo1 es un generador eléctrico destinado a la transformación de
flujo magnético en electricidad mediante el fenómeno de la inducción
electromagnética, generando una corriente continua.
Alternador
En este artículo:
El alternador (o dínamo) tiene como objetivo convertir la energía mecánica en
eléctrica alterna, brindando la corriente eléctrica por las diversas partes del vehículo
que lo requieren (encendido, luces, etc) y posibilitando también la carga de la batería.
Están construidos en base al principio que un conductor sometido a un campo
magnético variable crea una tensión eléctrica inducida.
Las partes básicas de un alternador son: rotor, estator, puente rectificador y
escobillas.
También se encuentra el regulador, que tiene como función regultar la tensión
resultante de las diferencia en el giro del motor. Si bien el regulador puede estar
integrado al alternador también puede estar fuera de él. Su funcionamiento es
alimentar el rotor con diferente tensión modificando así el campo magnético y
logrando la regulación de la tensión producida por las bobinas.
El rotor gira y genera un campo magnético según la tensión que se le brinda por las
escobillas.
Las escobillas hacen posible el pasaje de tensión al rotor a pesar de su movimiento
giratorio. El rozamiento de la escobilla con el rotor provoca el lógico desgaste de
éstas, que se va compensando por la acción de un muelle que las va aproximando a
medida que se gastan.

6. Al culminar su vida útil ya no es posible esta solución debido al desgaste total sufrido
y se hace necesario remplazarlas por nuevas.
El estator está constituído por tres bobinas conectadas en estrella y tres salidas que
generan corriente trifásica, siendo así el encargado de generar la tensión de salida.
Un alternador es una máquina eléctrica, capaz de transformar energía mecánica en
energía eléctrica, generando una corriente alterna mediante inducción
electromagnética.
Los alternadores están fundados en el principio de que en un conductor sometido a un
campo magnético variable se crea una tensión eléctrica inducida cuya polaridad
depende del sentido del campo y el valor del flujo que lo atraviesa.
Un alternador es un generador de corriente alterna. Funciona cambiando
constantemente la polaridad para que haya movimiento y genere energía. En España se
utilizan alternadores con una frecuencia de 50 Hz, es decir, que cambia su polaridad
50 veces por segundo.

7. El alternador tiene dos partes básicas:
-Inductor: Es la parte del alternador la cual genera el campo magnético variable, lo
realiza debido a que es una parte móvil del alternador, esta parte está constituida
usualmente por una cabeza hueca de una bobina de conductor, típicamente alambre o
hilo de cobre. Los inductores pueden estar también en circuitos integrados, usando el

8. mismo proceso utilizado para realizar microprocesadores. Los inductores constan a su
vez de diversas partes:
-Pieza polar: Es la parte del circuito magnético situada entre la culata y el
entrehierro, incluyendo el núcleo y la expansión polar.
-Núcleo: Es la parte del circuito magnético rodeada por el devanado inductor.
-Devanado inductor: Es el conjunto de espiras de cable o material ferromagnético
destinado a producir el flujo magnético, al ser recorrido por la corriente eléctrica.
-Expansión polar: Es la parte de la pieza polar próxima al inducido y que bordea al
entrehierro.
-Polo auxiliar o de conmutación: Es un polo magnético suplementario, provisto o no, de
devanados y destinado a mejorar la conmutación. Suelen emplearse en las máquinas de
mediana y gran potencia.
-Culata: Es una pieza de sustancia ferromagnética, no rodeada por devanados, y
destinada a unir los polos de la máquina.
Dicho inductor genera un campo magnético variable, al girar o al moverse (aplicando en
él una energía mecánica), que afecta a la parte fija del alternador, el estator o
inducido.
-Inducido: Parte estática del alternador y está formado por un cilindro hueco de
chapas apiladas de hierro o un material ferromagnético con las ranuras en la parte
interior, donde se alojan las bobinas. En estas se induce la fuerza electromotriz
cuando el inductor gira en el interior del inducido. Las bobinas del inducido se
conectan a unas bornas que están en el exterior de la carcasa del alternador con el fin
de conectarlas al circuito exterior al que entregan la corriente inducida y dichas
bobinas están constituidas generalmente por tres arrollamientos separados y
repartidos perfectamente aislados en las 36 ranuras que forman el estator. Estos
tres arrollamientos, o fases del alternador, pueden ir conectados según el tipo: en
estrella o en triángulo, obteniendose de ambas formas una corriente alterna trifásica,
a la salida de sus bornes.

9. Energía Eólica
Cuando se habla de Energía Eólica se está haciendo referencia a aquella energía
contenida en el viento, pues las masas de aire al moverse contienen energía cinética
(aquella asociada a los cuerpos en movimiento), las cuales al chocar con otros cuerpos
aplican sobre ellos una fuerza. Por eso cuando nos enfrentamos a una ráfaga de viento
sentimos que algo nos empuja.
La energía eólica, que no contamina el medio ambiente con gases ni agrava el efecto
invernadero, es una valiosa alternativa frente a los combustibles no renovables como
el petróleo. Otra característica de la energía producida por el viento es su infinita
disponibilidad en función lineal a la superficie expuesta a su incidencia.
Es la generada por la fuerza del viento. Aprovechada desde la antigüedad en los
molinos de vientos para moler grano, hoy en día se transforma en electricidad en
modernos aerogeneradores. Las ventajas de este tipo de energía es su limpieza con el
medio ambiente y el poco coste de su instalación, aunque presenta ciertas dificultadas

10. como la dependencia de la fuerza del viento, que no es constante, además de suponer
un peligro para las aves y producir cierto impacto visual y ruido.
es la energía obtenida del viento, es decir, la energía cinética generada por efecto de
las corrientes de aire, y que es transmutada en otras formas útiles para las
actividades humanas.
En la actualidad, la energía eólica es utilizada principalmente para producir energía
eléctrica mediante aerogeneradores. A finales de 2011, la capacidad mundial de los
generadores eólicos fue de 238 gigavatios.1 En 2011 la eólica generó alrededor del 3%
del consumo de electricidad mundial.2 En España la energía eólica produjo un 16% del
consumo eléctrico en 2011.3
La energía eólica es un recurso abundante, renovable, limpio y ayuda a disminuir las
emisiones de gases de efecto invernadero al reemplazar termoeléctricas a base de
combustibles fósiles, lo que la convierte en un tipo de energía verde. Su principal
inconveniente es la intermitencia del viento
La energía del viento está relacionada con el movimiento de las masas de aire que se
desplazan de áreas de alta presión atmosférica hacia áreas adyacentes de baja
presión, con velocidades proporcionales al gradiente de presión.
Los vientos son generados a causa del calentamiento no uniforme de la superficie
terrestre por parte de la radiación solar, entre el 1 y 2 % de la energía proveniente
del sol se convierte en viento. De día, las masas de aire sobre los océanos, los mares y
los lagos se mantienen frías con relación a las áreas vecinas situadas sobre las masas
continentales.
Los continentes absorben una menor cantidad de luz solar, por lo tanto el aire que se
encuentra sobre la tierra se expande, y se hace por lo tanto más liviana y se eleva. El
aire más frío y más pesado que proviene de los mares, océanos y grandes lagos se pone
en movimiento para ocupar el lugar dejado por el aire caliente.

11. Parque eólico.
Para poder aprovechar la energía eólica es importante conocer las variaciones diurnas
y nocturnas y estacionales de los vientos, la variación de la velocidad del viento con la
altura sobre el suelo, la entidad de las ráfagas en espacios de tiempo breves, y valores
máximos ocurridos en series históricas de datos con una duración mínima de 20 años.
Es también importante conocer la velocidad máxima del viento. Para poder utilizar la
energía del viento, es necesario que este alcance una velocidad mínima que depende
del aerogenerador que se vaya a utilizar pero que suele empezar entre los 3 m/s
(10 km/h) y los 4 m/s (14,4 km/h), velocidad llamada "cut-in speed", y que no supere
los 25 m/s (90 km/h), velocidad llamada "cut-out speed".
La energía del viento es utilizada mediante el uso de máquinas eólicas (o aeromotores)
capaces de transformar la energía eólica en energía mecánica de rotación utilizable,
ya sea para accionar directamente las máquinas operatrices, como para la producción
de energía eléctrica. En este último caso, el sistema de conversión, (que comprende un
generador eléctrico con sus sistemas de control y de conexión a la red) es conocido
como aerogenerador.
En la actualidad se utiliza, sobre todo, para mover aerogeneradores. En estos la
energía eólica mueve una hélice y mediante un sistema mecánico se hace girar el rotor
de un generador, normalmente un alternador, que produce energía eléctrica. Para que
su instalación resulte rentable, suelen agruparse en concentraciones
denominadas parques eólicos.
Un molino es una máquina que transforma el viento en energía aprovechable, que
proviene de la acción de la fuerza del viento sobre unas aspas oblicuas unidas a un eje
común. El eje giratorio puede conectarse a varios tipos de maquinaria para moler
grano, bombear agua o generar electricidad. Cuando el eje se conecta a una carga,
como una bomba, recibe el nombre de molino de viento. Si se usa para producir
electricidad se le denomina generador de turbina de viento. Los molinos tienen un
origen remoto.

12. La energía eólica pertenece al conjunto de las energías renovables o también
denominadas energías alternativas. La energía eólica es el tipo de energía renovable
más extendida a nivel internacional por potencia instalada (Mw) y por energía
generada (Gwh).
La energía eólica procede de la energía del sol (energía solar), ya que son los cambios
de presiones y de temperaturas en la atmósfera los que hacen que el aire se ponga en
movimiento, provocando el viento, que los aerogeneradores aprovechan para producir
energía eléctrica a través del movimiento de sus palas (energía cinética).
Actualmente muchos países cuentan con la energía eólica como una fuente de energía
primaria en pleno desarrollo. Los países que destacan como futuros grandes
generadores de energía eólica son: China, India, Sudamérica y EE.UU. De hecho, China
cuenta ya con grandes fabricantes de aerogeneradores que han conseguido
tecnologías muy fiables.
Una de las formas de energía eólica más conocida es la energía eólica terrestre, ya
que estamos familiarizados a ver aerogeneradores en tierra, sin embargo, la
superficie del mar es tan extensa, y se presenta en ella el recurso eólico más
abundante de la tierra, que se han desarrollado en los últimos años tecnologías para
instalar aerogeneradores en el mar. Esta forma de energía eólica se conoce como
energía eólica offshore o eólica marina.
El aerogenerador consta de varias partes un esquema general de cómo funciona el
aerogenerador esta dado por la siguiente figura:

13. Palas del rotor: Es donde se produce el movimiento rotatorio debido al viento.
Eje: Encargado de transmitir el movimiento rotatorio.
Caja de engranajes o Multiplicadores: Encargados de cambiar la frecuencia de giro
del eje a otra menor o mayor según dependa el caso para entregarle al generador una
frecuencia apropiada para que este funcione.
Generador: Es donde el movimiento mecánico del rotor se transforma en energía
eléctrica.
Además de estos componentes básicos se requieren otros componentes para el
funcionamiento eficiente y correcto del aerogenerador en base a la calidad de servicio
de la energía eléctrica, alguno de ellos son:
Controlador electrónico: que permite el control de la correcta orientación de las palas
del rotor, también en caso de cualquier contingencia como sobrecalentamiento del
aerogenerador lo para.
Unidad de refrigeración: Encargada de mantener al generador a una temperatura
prudente.
Anemómetro y la Veleta: Cuya función están dedicadas a calcular la velocidad del
viento y la dirección de este respectivamente.

14. Están conectadas al controlador electrónico quien procesa estas señales
adecuadamente.
La forma de aprovechamiento consiste en transformar la energía eólica en energía
mecánica. La energía del viento se ha utilizado esencialmente en molinos de viento, los
cuales han permitido principalmente el bombeo de agua, la trilla y molienda de
productos agrícolas y en los últimos años, generación de electricidad.
Las características básicas, que permiten analizar la aplicación de la energía eólica son
las siguientes:
Zona de emplazamiento.
Velocidad del viento en km/h o m/seg.
Dirección de acuerdo a la orientación y su variabilidad.
Cada zona geográfica posee distintas características de vientos, por lo tanto, para
poder identificar un determinado lugar, es necesario conocer o determinar las
variaciones de velocidad del viento mensuales, tener una medida de la variación del
viento día a día, conocer las fluctuaciones dentro del mismo día (ej: calma por la
mañana, fuerte en la tarde) y por supuesto su dirección preferente. Con estos
parámetros es posible determinar el dispositivo más conveniente para el lugar.
El aprovechamiento de la energía eólica constituye una alternativa muy importante y
competitiva, por lo que es muchísima en la actualidad su aplicación a nivel mundial,
como parque generador eléctrico, mediante la ejecución de centrales o usinas eólicas.