domingo, 26 de mayo de 2013

ELECTRICIDAD -4

INSTITUCION EDUCATIVA
L A   ANUNCIACION


Santiago de Cali   21  de mayo de  2013
FUNDAMENTACION TECNICA
PLAN DE CLASE  4
Responsable: Lic  Freddy  Castillo

LA ELECTRICIDAD
CONDUCTVIDAD Y RESISTIVIDAD
La conductividad eléctrica es la propiedad de los materiales que cuantifica la facilidad con que las cargas pueden moverse cuando un material es sometido a un campo eléctrico. La resistividad es una magnitud inversa a la conductividad, aludiendo al grado de dificultad que encuentran los electrones en sus desplazamientos, dando una idea de lo buen o mal conductor que es. Un valor alto de resistividad indica que el material es mal conductor mientras que uno bajo indicará que es un buen conductor. Generalmente la resistividad de los metales aumenta con la temperatura, mientras que la de los semiconductores disminuye ante el aumento de la temperatura. 
Los materiales se clasifican según su conductividad eléctrica o resistividad en conductores, dieléctricos, semiconductores y superconductores.
·         Conductores eléctricos. Son los materiales que, puestos en contacto con un cuerpo cargado de electricidad, transmiten ésta a todos los puntos de su superficie. Los mejores conductores eléctricos son los metales y sus aleaciones. Existen otros materiales, no metálicos, que también poseen la propiedad de conducir la electricidad, como son el grafito, las soluciones salinas (por ejemplo, el agua de mar) y cualquier material en estado de plasma. Para el transporte de la energía eléctrica, así como para cualquier instalación de uso doméstico o industrial, el metal más empleado es el cobre en forma de cables de uno o varios hilos. Alternativamente se emplea el aluminio, metal que si bien tiene una conductividad eléctrica del orden del 60% de la del cobre es, sin embargo, un material mucho menos denso, lo que favorece su empleo en líneas de transmisión de energía eléctrica en las redes de alta tensión. Para aplicaciones especiales se utiliza como conductor el oro.
·         Dieléctricos. Son los materiales que no conducen la electricidad, por lo que pueden ser utilizados como aislantes. Algunos ejemplos de este tipo de materiales son vidriocerámicaplásticosgoma,micacerapapelmadera seca, porcelana, algunas grasas para uso industrial y electrónico y la baquelita. Aunque no existen materiales absolutamente aislantes o conductores, sino mejores o peores conductores, son materiales muy utilizados para evitar cortocircuitos (forrando con ellos los conductores eléctricos, para mantener alejadas del usuario determinadas partes de los sistemas eléctricos que, de tocarse accidentalmente cuando se encuentran en tensión, pueden producir una descarga) y para confeccionar aisladores (elementos utilizados en las redes de distribución eléctrica para fijar los conductores a sus soportes sin que haya contacto eléctrico). Algunos materiales, como el aire o el agua, son aislantes bajo ciertas condiciones pero no para otras. El aire, por ejemplo, es aislante a temperatura ambiente pero, bajo condiciones de frecuencia de la señal y potencia relativamente bajas, puede convertirse en conductor.

PRODUCCION Y USOS D ELA ELECTRICIDAD
Generación y transmisión

Hasta la invención de la pila voltaica en el siglo XVIII (Volta, 1800) no se tenía una fuente viable de electricidad. La pila voltaica y su descendiente moderna, la batería eléctrica, almacenaba energía químicamente y la entregaba según la demanda en forma de energía eléctrica. La batería es una fuente común muy versátil que se usa para muchas aplicaciones, pero su almacenamiento de energía es limitado, y una vez descargado debe ser reemplazada o descargada. Para una demanda eléctrica mucho más grande la energía debe ser generada y transmitida continuamente sobre líneas de transmisión conductivas.
Por lo general, la energía eléctrica se genera mediante generadores electromecánicos movidos por el vapor producido por combustibles fósiles, o por el calor generado por reacciones nucleares, o de otras fuentes como la energía cinética extraída del viento o el agua. La moderna turbina de vapor inventada por Charles Algernon Parsons en 1884 genera cerca del 80% de la energía eléctrica en el mundo usando una gran variedad de fuentes de calentamiento. Este generador no tiene ningún parecido al generador de disco homopolar de Faraday, aunque ambos funcionan bajo el mismo principio electromagnético, que dice que al cambiar el campo magnético a un conductor produce una diferencia de potencial en sus terminales. La invención a finales del siglo XIX del transformador implicó transmitir la energía eléctrica de una forma más eficiente. La transmisión eléctrica eficiente hizo posible generar electricidad en plantas generadoras, para entonces ser trasportada a largas distancias, donde fuera necesaria.
Debido a que la energía eléctrica no puede ser almacenada fácilmente para atender la demanda a una escala nacional, la mayoría de las veces se produce la misma cantidad que la que se demanda. Esto requiere de una bolsa eléctrica que hace predicciones de la demanda eléctrica, y mantiene una coordinación constante con las plantas generadoras. Una cierta cantidad de generación debe mantenerse en reserva para soportar cualquier anomalía en la red.
La demanda de la electricidad crece con una gran rapidez si una nación se moderniza y su economía se desarrolla. Estados Unidos tuvo un aumento del 12% anual de la demanda en las tres primeras décadas del siglo XX, una tasa de crecimiento que es similar a las economías emergentes como India o China. Históricamente, la tasa de crecimiento de la demanda eléctrica ha superado a otras formas de energía.
Las preocupaciones medioambientales con la generación de energía eléctrica han hecho que la producción se dirija a las energías renovables, en particular la energía eólica, hidráulica y solar fotovoltaica. Mientras el debate continúe sobre el impacto medioambiental de diferentes tipos de producción eléctrica, su forma final será relativamente limpia.

APLICACIONES DE LA  ELECTRICIDAD

La electricidad tiene un sinfín de aplicaciones tanto para uso doméstico, industrial, medicinal y en el transporte. Solo para citar se puede mencionar a la electrónica, Generador eléctrico, Motor eléctrico, Transformador, Maquinas frigoríficas, aire acondicionado, electroimanes, Telecomunicaciones, Electroquímica, electroválvulas, Iluminación y alumbrado, Producción de calor, Electrodomésticos, Robótica, Señales luminosas. También se aplica la inducción electromagnética para la construcción de motores movidos por energía eléctrica, que permiten el funcionamiento de innumerables dispositivos.

ACTIVIDAD 4

1) Enumera los campos en los cuales se utiliza la electricidad
2) Explica la forma ¿cómo se obtiene la energía?
3) Según, el texto ¿qué podemos decir de algunos materiales frente a los valores de resistividad?
4) Explica, el motivo por el ¿cuál en la actualidad se habla de energías renovables? y cuáles son estas energías renovables
5) Enumera los campos en los cuales se utiliza la energía
6) La invención del transformador  a partir del siglo XIX ¿por qué fue importante para la sociedad?
7) Escribe los diferentes campos en los cuales se utiliza la electricidad
8) Según, el texto de la guía ¿en qué momento la demanda de la electricidad aumenta?
9) ¿En qué momento histórico apareció la primera fuente eléctrica y cuál fue?
10) Según, su conductividad ¿cómo se clasifican los materiales eléctricos?
11) Enumera los materiales conductores eléctricos
12) Escribe la característica de los materiales  dieléctricos, escribe algunos ejemplos de los mismos
13) ¿Qué es la conductividad eléctrica?
14) Dibuja o pega elementos conductores de energía
15) Pega objetos que necesiten electricidad para funcionar



martes, 14 de mayo de 2013

ELECTRICIDAD 3


INSTITUCION EDUCATIVA
L A   ANUNCIACION


Santiago de Cali   15 de mayo de  2013
FUNDAMENTACION TECNICA
PLAN DE CLASE  3
Responsable: Lic  Freddy  Castillo

LA ELECTRICIDAD
CIRCUITO
Un circuito eléctrico es una interconexión de componentes eléctricos tales que la carga eléctrica fluye en un camino cerrado, por lo general para ejecutar alguna tarea útil.
Los componentes en un circuito eléctrico pueden ser muy variados, puede tener elementos como resistores, capacitores, interruptores, transformadores y electrónicos. Los circuitos electrónicos contienen componentes activos, normalmente semiconductores, exhibiendo un comportamiento no lineal, necesitando análisis complejos. Los componentes eléctricos más simples son los pasivos y lineales.
El comportamiento de los circuitos eléctricos que contienen solamente resistencias y fuentes electromotrices de corriente continua está gobernado por las Leyes de Kirchoff. Para estudiarlo, el circuito se descompone en mallas eléctricas, estableciendo un sistema de ecuaciones lineales cuya resolución brinda los valores de los voltajes y corrientes que circulan entre sus diferentes partes.
La resolución de circuitos de corriente alterna requiere la ampliación del concepto de resistencia eléctrica, ahora ampliado por el de impedancia para incluir los comportamientos de bobinas y condensadores.


Un circuito eléctrico básico. La fuente de tensión V en la izquierda provee una corriente al circuito, entregándole energía eléctrica al resistor R. Del resistor, la corriente regresa a la fuente, completando el circuito.



PROPIEDADES ELECTRICAS DE LOS MATERIALES
ORIGEN MICROSCOPICO

La posibilidad de transmitir corriente eléctrica en los materiales depende de la estructura e interacción de los átomos que los componen. Los átomos están constituidos por partículas cargadas positivamente (los protones), negativamente (los electrones) y neutras (los neutrones). La conducción eléctrica en los conductores, semiconductores, y aislantes, se debe a los electrones de la órbita exterior o portadores de carga, ya que tanto los electrones interiores como los protones de los núcleos atómicos no pueden desplazarse con facilidad. Los materiales conductores por excelencia son metales, como el cobre, que usualmente tienen un único electrón en la última capa electrónica. Estos electrones pueden pasar con facilidad a átomos contiguos, constituyendo los electrones libres responsables del flujo de corriente eléctrica. 
Todos los materiales sometidos a campos eléctricos se modifican, en mayor o menor grado, las distribuciones espaciales relativas de las cargas negativas y positivas. Este fenómeno se denomina polarización eléctrica y es más notorio en los aislantes eléctricos debido a que gracias a este fenómeno se impide liberar carga, y por lo tal no conducir, característica principal de estos materiales.


ACTIVIDAD  3

1) Según, el texto, todos los materiales sometidos a campos eléctricos se modifican ¿qué nombre recibe este fenómeno?
2) ¿De qué depende la transmisión de energía eléctrica en los materiales?
3) Enumera los elementos  que conforman un circuito eléctrico básico
4) Explica ¿por qué la polarización eléctrica es más notoria en los aislantes electicos?
5) Los circuitos eléctricos que contienen solamente resistencias y fuentes electromotrices de corriente continua ¿cómo se encuentran estructurados?
5) Según, el texto ¿cómo  se  define un  circuito  eléctrico?
6) Enumera los componentes de un  circuito eléctrico
7) Realiza el dibujo del circuito eléctrico básico
8) Según, el texto ¿qué  concepto se necesita ampliar para estudiar le corriente alterna?
9) ¿Cuál es el material metálico conductor por excelencia?
10) ¿Cómo están constituidos los átomos?
11) Consulta el significado  de los siguientes conceptos: átomo- alterno – notorio – contiguo – conductor – electrón – protón – aislante – resistencia -  voltaje