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.
·
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 vidrio, cerámica, plásticos, goma,mica, cera, papel, madera 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
