Energia electrica

1. Energía eléctrica

2. definición
La energía eléctrica es la forma de energía que resultará de la existencia de una diferencia
de potencial entre dos puntos, situación que permitirá establecer una corriente eléctrica
entre ambos puntos si se los coloca en contacto por intermedio de un conductor eléctrico
para obtener el trabajo mencionado.
En tanto, la energía eléctrica es una energía capaz de transformarse en muchísimas otras
formas de energía como ser: la energía luminosa, la energía térmica y la energía
mecánica.
El proceso funciona de la siguiente manera…la energía eléctrica se transformará en corriente
eléctrica por medio de un cable conductor metálico por la diferencia de potencial que un
generador esté en ese momento aplicando en sus extremos. Por tanto, cada vez que
accionamos un interruptor de cualquier aparato lo que sucede es el cierre de un circuito
eléctrico, generándose el pertinente movimiento de electrones a través del cable
conductor, las cargas que se irán desplazando forman parte de los átomos.

3. Corriente eléctrica
La energía eléctrica se manifiesta como corriente eléctrica, es decir, como el movimiento de cargas eléctricas negativas, o
electrones, a través de un cable conductor metálico como consecuencia de la diferencia de potencial que un generador
esté aplicando en sus extremos.
• Fuentes de energía eléctrica
La energía eléctrica apenas existe libre en la naturaleza de manera aprovechable. El ejemplo más relevante y habitual de esta
manifestación son las tormentas eléctricas. La electricidad tampoco tiene una utilidad biológica directa para el ser humano,
salvo en aplicaciones muy singulares, como pudiera ser el uso de corrientes en medicina (terapia electro convulsiva),
resultando en cambio normalmente desagradable e incluso peligrosa, según las circunstancias. Sin embargo es una de las
más utilizadas, una vez aplicada a procesos y aparatos de la más diversa naturaleza, debido fundamentalmente a su
limpieza y a la facilidad con la que se la genera, transporta y convierte en otras formas de energía.
Generación de energía eléctrica
• Actualmente la energía eléctrica se puede obtener de distintos medios, que se dividen principalmente en:
• Renovables:
• Centrales termoeléctricas solares
• Centrales solares fotovoltaicas
• Centrales eólicas
• Centrales hidroeléctricas
• Centrales geo-termoeléctricas
• No renovables:
• Centrales nucleares
• Combustibles fósiles:
• Centrales de ciclo combinado (quemadores de gas natural)
• Centrales de turbo-gas

4. Title
Fallos comunes en el suministro de energía eléctrica
Apagón eléctrico
Un corte de energía se define como una condición de tensión cero en la alimentación eléctrica que dura más de dos ciclos (40 ms).
Puede ser causado por el encendido de un interruptor, un problema en la instalación del usuario, un fallo en la distribución
eléctrica o un fallo de la red comercial. Esta condición puede llevar a la pérdida parcial o total de datos, corrupción de archivos y
daño del hardware.
Ruido eléctrico
El ruido eléctrico de línea se define como la Interferencia de Radio Frecuencia (RFI) e Interferencia Electromagnética (EMI) y causa
efectos indeseables en los circuitos electrónicos de los sistemas informáticos.
Las fuentes del problema incluyen motores eléctricos, relés, dispositivos de control de motores, transmisiones de radiodifusión,
radiación de microondas y tormentas eléctricas distantes.RFI, EMI y otros problemas de frecuencia pueden causar errores o
pérdida de datos almacenados, interferencia en las comunicaciones, bloqueos del teclado y del sistema. Los picos de alta tensión
ocurren cuando hay repentinos incrementos de tensión en pocos microsegundos.
Tensiones
Una sobretensión tiene lugar cuando la tensión supera el 110 % del valor nominal. La causa más común es la desconexión o el
apagado de grandes cargas en la red. Bajo esta condición, los equipos informáticos pueden experimentar pérdidas de memoria,
errores en los datos, apagado del equipo y envejecimiento prematuro de componentes electrónicos.

5. Tipos de energía
Energía eléctrica
Se denomina energía eléctrica a la forma de energía que resulta de
la existencia de una diferencia de potencial entre dos puntos,
lo que permite establecer una corriente eléctrica entre ambos
(cuando se les coloca en contacto por medio de un conductor
eléctrico) para obtener trabajo.
Energía luminosa
La energía lumínica o luminosa es la energía fracción percibida de
la energía transportada por la luz y que se manifiesta sobre la
materia de distintas maneras, una de ellas es arrancar los
electrones de los metales, puede comportarse como una onda
o como si fuera materia, pero lo más normal es que se
desplace como una onda e interactúe con la materia de forma
material o física.
Energía mecánica
La 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, cinética y la energía elástica de un cuerpo
en movimiento. Expresa la capacidad que poseen los cuerpos
con masa de efectuar un trabajo.
Energía térmica
Se denomina energía térmica a la energía liberada en forma de
calor. Puede ser obtenida de la naturaleza, a partir de la
energía térmica, mediante una reacción exotérmica, como la
combustión de algún combustible; por una reacción nuclear
de fisión o de fusión

6. Tipos de energía
• Energía eólica
• Energía eólica es la energía obtenida del viento, es decir, la energía cinética generada por efecto de las corrientes de aire
• Energía solar
• La energía solar es la energía obtenida mediante la captación de la luz y el calor emitidos por el Sol.La radiación solar que alcanza la
Tierra puede aprovecharse por medio del calor que produce a través de la absorción de la radiación,
• por ejemplo
• en dispositivos ópticos o de otro tipo
• Energía nuclear
• La energía nuclear es aquella que se libera como resultado de una reacción nuclear. Se puede obtener por el proceso de Fisión Nuclear
(división de núcleos atómicos pesados) o bien por Fusión Nuclear (unión de núcleos atómicos muy livianos).
• Energía cinética
• Energía que un objeto posee debido a su movimiento. La energía cinética depende de la masa y la velocidad del objeto según la
ecuación E = 1mv2, donde m es la masa del objeto y v2 la velocidad del mismo elevada al cuadrado. La energía asociada a un objeto
situado a determinada altura sobre una superficie se denomina energía potencial. Si se deja caer el objeto, la energía potencial se
convierte en energía cinética.
• EJEMPLO:
• Ec= Joules o cal
• m = kg
• v= m/seg
• Ec = 1/2 mv2
• Energía potencial
La energía potencial es la capacidad que tienen los cuerpos para realizar un trabajo, dependiendo de la configuración que tengan en un
sistema de cuerpos que ejercen fuerzas entre sí.
Energía química
La energía química es la energía acumulada en los alimentos y en los combustibles.
Cuando un cuerpo realiza un trabajo gana energía
cinética.
Cuando un cuerpo mantiene su velocidad
constante no cambia su energía cinética.
Cuando un cuerpo realiza un trabajo gana energía
cinética.
Cuando un cuerpo mantiene su velocidad
constante no cambia su energía cinética.

7. Energía hidráulica
Se denomina energía hidráulica o energía hídrica a aquella que se obtiene del aprovechamiento de las energías cinética y potencial de la
corriente de ríos, saltos de agua o mareas. Es un tipo de energía verde cuando su impacto ambiental es mínimo y usa la fuerza hídrica
sin represarla, en caso contrario es considerada sólo una forma de energía renovable.
Energía sonora
La energía sonora es aquella que se produce con la vibración o el movimiento de un objeto, que hace vibrar también el aire que lo rodea y esa
vibración se transforma en impulsos eléctricos que en el cerebro se interpretan como sonidos.
Energía radiante
Es la energía que poseen las ondas electromagnéticas como la luz visible, las ondas de radio, los rayos ultravioletas (UV), los rayos infrarrojos
(IR), etc. La característica principal de esta energía es que se propaga en el vacío sin necesidad de soporte material alguno. Se
transmite por unidades llamadas fotones, estas unidades llamadas fotones actúan también como partículas, debe ser como lo plantease
el físico Albert Einstein en su teoría de la relatividad general.
Energía fotovoltaica
Los sistemas de energía fotovoltaica permiten la transformación de la luz solar en energía eléctrica, es decir, la conversión de una partícula
luminosa con energía (fotón) en una energía electromotriz (voltaica).
Energía de reacción
En una reacción química el contenido energético de los productos es, en general, diferente del correspondiente a los reactivos. Este defecto o
exceso de energía es el que se pone en juego en la reacción. La energía desprendida o absorbida puede ser en forma de energía
luminosa, eléctrica, mecánica, etc..
Energía iónica
La energía de ionización es la cantidad de energía que se necesita para separar el electrón menos fuertemente unido de un átomo neutro
gaseoso en su estado fundamental:
• El petróleo como energía
• El gas natural como energía
• El carbón como energía
Energía geotérmica
La energía geotérmica es aquella energía que puede ser obtenida por el hombre mediante el aprovechamiento del calor del interior de la
Tierra.
Energía mareomotriz
Es la que resulta de aprovechar las mareas, es decir, la diferencia de altura media de los mares según la posición relativa de la Tierra y la
Luna,

8. Energía electromagnética
La energía electromagnética es la cantidad de energía almacenada en una región del espacio que podemos atribuir a la presencia de un
campo electromagnético, y que se expresará en función de las intensidades de campo magnético y campo eléctrico. En un punto del
espacio la densidad de energía electromagnética depende de una suma de dos términos proporcionales al cuadrado de las intensidades
de campo.
Energía metabólica
La energía metabólica o metabolismo es el conjunto de reacciones y procesos físico-químicos que ocurren en una célula. Estos complejos
procesos interrelacionados son la base de la vida a nivel molecular, y permiten las diversas actividades de las células: crecer,
reproducirse, mantener sus estructuras, responder a estímulos,
Energía hidroeléctrica
La energía hidroeléctrica es la que se obtiene de la caída del agua desde cierta altura a un nivel inferior lo que provoca el movimiento de
ruedas hidráulicas o turbinas.
Energía biovegetal
Un producto Biovegetal es la madera, y la energía desprendida en su combustión ha sido utilizada por el hombre desde hace siglos para
calentarse y para cocinar sus alimentos. Pero actualmente existen otros productos en grandes cantidades, los desechos, de los cuáles,
como resultado de su combustión, se obtendría una cantidad no poco importante de energía.
Energía marina
Cuando algo se mueve, está realizando un trabajo, y para realizar un trabajo es necesaria una energía. Si hay algo que esté en continuo
movimiento, ese algo es el mar
Ejemplo:
. Observando desde lejos puede parecer muy tranquilo, pero cuando nos acercamos a él comprobamos que su superficie se mueve
continuamente mediante ondulaciones que pueden ser muy suaves o pueden convertirse en grandes olas que rompen
estruendosamente al chocar contra los acantilados. Los cuerpos que flotan son arrastrados de aquí para allá por corrientes marinas. El
nivel del mar tampoco está quieto, sino que sube y baja dos veces al cabo del día, constituyendo así el fenómeno de las mareas, que en
ciertas zonas son tan acusadas que pueden cubrir y descubrir en pocas horas grandes extensiones de terreno.
Así, todo este movimiento es reflejo de la energía almacenada en el agua, y en ciertos lugares donde el movimiento es mucho mayor,
lógicamente, el contenido en energía también será muy grande y tal vez se pueda aprovechar utilizando dispositivos o aparatos
ingeniosos y eficaces.
Energía magnética
Es la energía que desarrollan la tierra y los imanes naturales. La energía magnética terrestre es la consecuencia de las corrientes eléctricas
telúricas producidas en la tierra como resultado de la diferente actividad calorífica solar sobre la superficie terrestre, y deja sentir su
acción en el espacio que rodea la tierra con intensidad variable en cada punto.
Energía calorífica
Se transmite de los cuerpos calientes a los fríos.

9. Ley del ohm
. LEY OHM
La ley de Ohm, postulada por el físico y matemático alemán George Simón Ohm, es una ley de la electricidad. Establece que la
diferencia de potencial V que aparece entre los extremos de un conductor determinado es proporcional a la intensidad de la
corriente I que circula por el citado conductor. Ohm completó la ley introduciendo la noción de resistencia eléctrica R; que es
el factor de proporcionalidad que aparece en la relación entre V e I:
La fórmula anterior se conoce como ley de Ohm incluso cuando la resistencia varía con la corriente,1 2 y en la misma, V corresponde
a la diferencia de potencial, R a la resistencia e I a la intensidad de la corriente. Las unidades de esas tres magnitudes en el
sistema internacional de unidades son, respectivamente, voltios (V), ohmios (Ω) y amperios (A).
Otras expresiones alternativas, que se obtienen a partir de la ecuación anterior, son:
Diagrama circular de la ley de Ohm
La elección de la fórmula a utilizar dependerá del contexto en el que se aplique. Por ejemplo, si se trata de la curva característica I-V
de un dispositivo eléctrico como un calefactor, se escribiría como: I = V/R. Si se trata de calcular la tensión V en bornes de una
resistencia R por la que circula una corriente I, la aplicación de la ley sería: V= R I. También es posible calcular la resistencia R
que ofrece un conductor que tiene una tensión V entre sus bornes y por el que circula una corriente I, aplicando la fórmula R =
V/ I

10. Ejemplo:

11. Ley del joule
• LEY DE JOULE
• La ley de la conservación de la energía afirma que la energía no puede crearse ni destruirse, sólo se puede cambiar de una forma a
otra.
• Al circular una corriente eléctrica a través de un conductor el movimiento de los electrones dentro del mismo produce choques con los
átomos del conductor cuando adquieren velocidad constante, lo que hace que parte de la energía cinética de los electrones se convierta
en calor, con un consiguiente aumento en la temperatura del conductor. Mientras más corriente fluya mayor será el aumento de la
energía térmica del conductor y por consiguiente mayor será el calor liberado. A este fenómeno se le conoce como efecto joule.
• El calor producido por la corriente eléctrica que fluye través de un conductor es una medida del trabajo hecho por la corriente venciendo
la resistencia del conductor; la energía requerida para este trabajo es suministrada por una fuente, mientras más calor produzca mayor
será el trabajo hecho por la corriente y por consiguiente mayor será la energía suministrada por la fuente; entonces, determinando
cuanto calor se produce se puede determinar cuanta energía suministra la fuente y viceversa.
• El calor generado por este efecto se puede calcular mediante la ley de joule que dice que:
• “La cantidad de calor que desarrolla una corriente eléctrica al pasar por un conductor es directamente proporcional a la resistencia, al
cuadrado de la intensidad de la corriente y el tiempo que dura la corriente”
• .formula
• W = Cantidad de calor, en Joules
• I = Intensidad de la corriente, en Amperes
• R = Resistencia eléctrica, en Ohms
• T = Tiempo de duración que fluye la corriente, en segundos
•
Joule, James Prescott (1818 - 1889)
Físico británico. Uno de los más notables físicos de su época, es
conocido sobre todo por su investigación en electricidad y
termodinámica.

12. Ejemplo:

13. Ley de Corriente de Kirchhoff
Las leyes de Kirchhoff son dos igualdades que se basan en
la conservación de la energía y la carga en los circuitos
eléctricos. Fueron descritas por primera vez en 1845 por
Gustav Kirchhoff. Son ampliamente usadas en ingeniería
eléctrica.
Ambas leyes de circuitos pueden derivarse directamente
de las ecuaciones de Maxwell, pero Kirchhoff precedió a
Maxwell y gracias a Georg Ohm su trabajo fue
generalizado. Estas leyes son muy utilizadas en ingeniería
eléctrica e ingeniería electrónica para hallar corrientes y
tensiones en cualquier punto de un circuito eléctrico.

14. EJEMPLO
1.-Encuentre el valor de las intensidades del circuito de la figura
Para la resolución de este circuito utilizaremos las leyes de Kirchhoff.
Ley de los nudos:
Ley de las mallas: 8 + 3 I1 − 4 − 9 I 2 = 0⋅ ⋅