FORMAS DE OBTENCIÓN DE ENERGÍA Y APLICACIONES

Obtención de energía eléctrica

El primer paso dado por la humanidad en la obtención de energía eléctrica lo dió Alexandro Volta, quién basado en una reacción química, logró obtener en dos polos opuestos, una concentración de cargas de diferentes signos mediante un material conductor  de la electricidad que posibilitaba el flujo de electrones de un extremo a otro.

Este tipo de baterías se ha perfeccionado con el tiempo, y son las baterías que utilizamos en la actualidad en nuestros equipos de control remoto para la TV o en una linterna.

En 1820 Hans Christian Oesterd descubrió que había una relación estrecha entre el paso de una corriente eléctrica  a través de un conductor y la presencia de un campo magnético, que era capaz de atraer objetos metálicos.

Este fue el principio de los estudios acerca de los campos magnéticos y que si bien una corriente eléctrica era capaz de generar un campo magnético también ocurriría en sentido inverso, es decir, un campo magnético es capaz de generar electricidad. Este principio es en la actualidad el que más energía eléctrica produce y se emplea en el  mundo.

En la actualidad se produce energía de otras formas, las cuales son capaces de generar, en unos casos una cantidad inmensa de energía, como es el caso de la energía nuclear, y otros tipos como la energía eólica, por medio de la cual pueden obtenerse cantidades de energía de forma muy económica.

Formas de producir electricidad

Se puede producir electricidad de distintas maneras como son las siguientes.

Electricidad producida por magnetismo

Basicamente existen dos tipos de electricidad, la que denominamos corriente directa (DC ) yla que denominamos corriente alterna(AC ), pero para producir esta última que es la más empleada, es necesario la variación del campo magnético en relación ene enrollados de material conductor(generalmente cobre).

La variación de un campo magnético a través de un enrollado o bobina de cobre, genera una corriente eléctrica. En el caso de la energía eólica, la única diferencia es que el campo magnético es movido por el viento, y en el caso de la producción hidráulica, el moviemiento del campo magnético lo efectua la fuerza del agua.

Electricidad producida por reacción química

La reacción química entre dos metales genera energía.

Uno de los procesos para producir energía es mediante la reacción química entre dos metales en un medio ácido o alcalino.

Un dispositivo capaz de producir electricidad a través de la reacción química es la pila.

La pila genera corriente eléctrica continua y se basa en la acción química de un electrolítico sobre los electrodos del mismo ion.

1. Tomar dos metales distintos (por ej. cobre y zinc)
2. Unirlos con cable a un reloj, o un galvanómetro, e insertarlos en una papa o limón (o sumergirlos en un recipiente con agua acidulada)
3. Comprobarás que el galvanómetro acusará paso de corriente eléctrica o, en su caso, el reloj comenzará a funcionar.

Electricidad producida por  temperatura o calor

La unión de dos elementos por soldadura o remache proporciona electricidad al calentarse.

Un modo de obtener energía es mediante la producción de calor.

Si calentamos la unión de dos metales remachados, soldados o atornillados los extremos libres manifestaran carga eléctrica.

Estos metales distintos soldados se conocen con el nombre de termocupla y sirven para las válvulas de seguridad de estufas, cocinas y calefones a gas.

Comprobación

1. Soldar dos elementos.
2. Conectarlos a un vúmetro (voltímetro, galvanómetro) y acercarle una fuente de calor.
3. Observar si la aguja se mueve.

Electricidad producida por frotamiento

Las primeras evidencias de las fuerzas eléctricas se observaron al frotar con paños ciertos cuerpos.

Una forma de producir energía es mediante el frotamiento de dos sustancias.

Si frotamos un trozo de plástico con una franela y la acercamos a unas esferitas de telgopor veremos que éstas se adhieren pero luego de un rato se desprenden.

Ocurrió que al adherirse las cargas eléctricas eran distintas, pero al producirse el intercambio de electrones se neutralizaron y comenzaron a rechazarse.

Comprobación

1. Frota fuertemente, varias veces, una lapicera de plástico con un paño de lana.
2. Luego colócala sobre pedacitos de papel.
3. Comprobarás que la lapicera los levanta porque ejerce sobre ellos una fuerza electromagnética.

Electricidad producida por presión o golpe

El choque de dos elementos genera energía

Uno de los procesos para producir energía es mediante la presión o golpe entre dos elementos.

Si raspamos un metal contra un objeto saltan chispas o sea: hay una manifestación de energía. Si golpeamos un clavo también ocurre lo mismo.

A su vez, si queremos chispas más grandes las podemos encontrar en dos piezocerámicos al golpearse (como en el caso del encendedor Magiclick).

Comprobación

1. Toma un martillo y un clavo.
2. Luego golpear el clavo de refilón, desplazándose.
3. Esto te permitirá ver las chispas (o sea escape de electrones) que se producen.

Electricidad producida por luz o iluminación

La incidencia de luz genera energía.

Un modo de obtener energía es mediante la aplicación de luz en una célula fotoeléctrica.

La célula fotoeléctrica es un aparato consistente en un circuito, en el cual va intercalada una superficie de metal alcalino montada de manera especial, que es capaz de generar (como su nombre lo indica) electricidad en presencia de luz.

Comprobación

1. Hacer incidir la luz sobre la superficie metálica obteniendo los electrones que emite esta superficie.
2. Luego aumentar la intensidad de esa luz.
3. Comprobarás que cuando más intensa es la luz, mayor es la emisión de electrones, con lo cual el circuito queda gobernado por las variaciones de intensidad de la luz.

Actividad

Después de observar el video, y leer la información colgada en este blog, Contesta.

1. ¿Dónde es generada la electricidad que recibimos?
2. ¿Por dónde es transportada la electricidad?
3. ¿Cómo se obtiene electricidad?
4. ¿Qué es un generador?
5. ¿Qué sucede con el agua en las centrales hidroeléctricas?
6. ¿Cuáles son las diferentes formas en las que pueden ser movidas las turbinas para generar electricidad?
7. ¿Qué es el efecto fotovoltaico?
8. ¿Qué son los transformadores?
9. ¿Qué es un sistema interconectado?
10. ¿Quién fue Alexandro Volta?
11. ¿Quién fue Hans Christian Oesterd y qué descubrió?
12. ¿Cuáles son las diferentes formas de producción de la electricidad y cuál piensas es la más importante? ¿Por qué?
13. ¿Qué significan las siglas AC Y DC?