martes, 17 de diciembre de 2013

 MONOGRAFÍA
         EL MAL USO DE LA ENERGÍA ELÉCTRICA 
FORMULACIÓN DEL PROBLEMA:La energía eléctrica y su mala uso en los centro educativos del Cantón salcedo
PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA:el mal uso esta causando muchos problemas, debido aque  esta provocando el calentamiento global puesto que este recurso emite gases que daña al medio ambiente,también provoca cortocircuitos 
la principal consecuencia de dar un mal uso a los recursos energeticos, es el agotamiento de combustibles fosiles en nuestro planeta, tales combustibles son resultado de procesos que se llevan a cabo durante miles de años, ademas como sabemos el principal componente de estos energeticos es el carbono, elemento que al descomponerse, para utilizar su energía produce CO2, uno de los principales gases efecto invernadero, por eso es de suma importancia, tratar de utilizar solo la energía electrica necesaria, para llevar a cabo de una manera sustentable nuestras actividades, si no queremos que se agoten tales recursos  ademas de que ahorraremos parte de dinero al cuidar su uso.
el mal uso no solo daña al medio ambiente ; y al observar que en varios centros educativos
se mantienen encendidas provocando un desgaste energético .muchas debe las veces por sus malas  instalaciones pueden existir corto circuitos 
DELIMITACION DEL TEMA:La energía eléctrica y su mala uso en los centro educativos del Cantón salcedo:en el cantón salcedo existen varios centros educativos como la escuele Cristobal colon,el colegio NACIONAL EXPERIMENTAL SALCEDO, La escuela roza zarate,
la escuela Gonzales Zuares , el colegio particular san fransisco de asis malgastan la energía dejando ecendidos los ventiladores  las lamparas 
OBJETIVOS GENERALES
investigar las principales causas por el uso indebido de la energía eléctrica siendo una de las principales causas de incendios dentro de las intituciones provocando incendios y daños al medio ambiente
OBJETIVOS ESPECIFICOS

  1. MOTIVAR ALAS AUTORIDADES DE LAS INSTITUCIONES de este recurso ya que viene hacer un desgaste económico como energético 
  2. Sugerir a los diferentes establecimientos educativos de San Miguel de Salcedo que utilicen correctamente la energía eléctrica

caracteristicas
es un fenómeno físico cuyo origen son las cargas eléctricas y cuya energía se manifiesta en fenómenos mecánicos, térmicos, luminosos y químicos, entre otros. 
La electricidad es originada por las cargas eléctricas, en reposo o en movimiento, y las interacciones entre ellas. Cuando varias cargas eléctricas están en reposo relativo se ejercen entre ellas fuerzas electrostáticas. Cuando las cargas eléctricas están en movimiento relativo se ejercen también fuerzas magnéticas. Se conocen dos tipos de cargas eléctricas: positivas y negativas

leyes




















PRINCIPALES LEYES ELECTRICAS


Vamos a dar un repaso a las leyes fundamentales de la electricidad.
LA LEY DE OHM
La Ley de Ohm establece que la intensidad que circula por un conductor, circuito o resistencia, es inversamente proporcional a la resistencia (R) y directamente proporcional a la tensión (E).
La ecuación matemática que describe esta relación es:
 I= \frac{V}{R}
Donde, I es la corriente que pasa a través del objeto en amperios, V es la diferencia de potencial de las terminales del objeto en voltios, y R es la resistencia en ohmios (Ω). Específicamente, la ley de Ohm dice que la R en esta relación es constante, independientemente de la corriente.
Bajate este programita para sencillos calculos y pruebas de la ley de Ohm
__________________________________________________________
LA LEY DE COULOMB
La ley de Coulomb dice que la intensidad de la fuerza electroestática entre dos cargas eléctricas es directamente proporcional al producto de las cargas e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia que a ellas las separa.
Charles Austin Coulomb en 1785 desarrollo un aparato que el llamo la barra de torsión , construidas con fibras que permitian un facil desplazamiento, en esta colocó esferas con diferentes cargas electricas.
                    
Dichas mediciones permitieron determinar la ecuación de la ley de Coulomb:
 \vec F = \frac{1}{4 \pi \varepsilon}\frac{q_1 \cdot q_2}{d^2} \vec{u}_d = \frac{1}{4 \pi \epsilon} q_1 \cdot q_2 \frac{(\vec{d_2} -\vec{d_1})}{|\vec{d}_2-\vec{d}_1|^3} \,\!
F = es el vector Fuerza que sufren las cargas eléctricas. Puede ser de atracción o de repulsión, dependiendo del signo que aparezca (función de que las cargas sean positivas o negativas).
= son las cargas sometidas al experimento.
Epsilon = permitividad.
ud = vector director que une las cargas q1 y q2.
d = distancia entre las cargas.
LEYES DE KIRCHHOFF
a) Ley de nodos o ley corrientes
En todo nodo, donde la densidad de la carga no varíe en un instante de tiempo, la suma de corrientes entrantes es igual a la suma de corrientes salientes. Ficho de otra forma la suma de corrientes que entran a un nodo es igual a la suma de las corrientes que salen del nodo.
cg3
Suma de corrientes entrantes = Suma de las corrientes salientes
I1 = I2 + I3
Un enunciado alternativo es, en todo nodo la suma algebraica de corrientes debe ser 0.
cg3
Ejemplo: Calcular la corriente desconocida del circuito:
cg3
Suma de corrientes entrantes = Suma de las corrientes salientes
7A = I2 + 4A
7A – 4A = I2
I2 = 3A
LEY DE MALLAS O LEY DE VOLTAJES
En toda malla la suma de todas las caídas de tensión es igual a la suma de todas las subidas de tensión. Ficho de otra forma el voltaje aplicado a un circuito cerrado es igual a la suma de las caídas de voltaje en ese circuito.
cg3
Voltaje aplicado = Suma de caídas de voltaje
V = V1 + V2 + V3
Un enunciado alternativo es, en toda malla la suma algebraica de las diferencias de potencial eléctrico debe ser 0.
cg3
Ejemplo: Calcular el voltaje desconocido del circuito:
cg3
Voltaje aplicado = Suma de caídas de voltaje
24V = 8V + 10V + V3
24V – 8V – 10V = V3
V3 = 6V
LEY DE WATT
La potencia eléctrica suministrada por un receptor es directamente proporcional a la tensión de la alimentación (V) del circuito y a la intensidad de corriente (I) que circule por él.
cg3
Donde:
P= Potencia en watt (W)
V= Tensión en volt (V)
I= Intensidad de corriente en ampere (A)
Watt es la unidad de potencia del Sistema Internacional de Unidades, su símbolo es W. Es el equivalente a 1 julio por segundo (1 J/s).
Expresado en unidades utilizadas en electricidad, el Watt es la potencia producida por una diferencia de potencial de 1 voltio y una corriente eléctrica de 1 amperio (1 VA).
La potencia eléctrica de los aparatos eléctricos se expresa en Watt, si son de poca potencia, pero si son de mediana o gran potencia se expresa en kilovatios (kW).
EJEMPLOS DE APLICACIÓN:
1. ¿Cuál es la potencia consumida por un cautín de soldar por el cual circula una corriente de 0,16A (160mA) y está conectado a la red de 220V.
cg32. ¿Qué corriente circula por una lámpara de 100W, conectada a la red de 220V?
cg3
3. Encuentre el voltaje aplicado a una plancha de 1000W, que consume una corriente de 4,55A
cg3
LEY DE JOULE
Cuando la corriente eléctrica circula por un conductor, encuentra una dificultad que depende de cada material y que es lo que llamamos resistencia eléctrica, esto produce unas pérdidas de tensión y potencia, que a su vez den lugar a un calentamiento del conductor, a este fenómeno se lo conoce como efecto Joule. En definitiva, el efecto Joule provoca una pérdida de energía eléctrica, la cual se transforma en calor, estas pérdidas se valoran mediante la siguiente expresión:
cg3
Donde:
P= Potencia perdida en W
R= Resistencia del conductor en Ω
I= Intensidad de corriente en A
La resistencia que presenta un conductor es:
cg3
Donde:
ρ= Resistividad en ohm por metro (Ωm).
L= Longitud en metros (m).
A= Sección en metros cuadrados (m2).
La sección transversal del conductor es:
cg3
Donde:
d= diámetro del conductor
El conductor típicamente usado es el cobre, cuya resistividad es de 1,710-8 (Ωm).
Finalmente se calcula la energía perdida en calor como sigue:
cg3
Donde:
Q= Energía calórica en calorías
t= tiempo en segundo (s)
Este efecto es aprovechado en aparatos caloríficos, donde estas pérdidas se transforman en energía calorífica, que se expresa por la letra Q, y se mide en caloría
tipos
Hay muchos tipos de energía, aquí intentaremos enumerarlos todos o la principal mayoría de ellos con una breve explicación de como son.
  1. Energía eléctrica
  2. Energía lumínica
  3. Energía mecánica
  4. Energía térmica
  5. Energía eólica
  6. Energía solar
  7. Energía nuclear
  8. Energía cinética
  9. Energía potencial
  10. Energía química
  11. Energía hidráulica
  12. Energía sonora
  13. Energía radiante
  14. Energía fotovoltaica
  15. Energía de reacción
  16. Energía iónica
  17. Energía geotérmica
  18. Energía mareomotriz
  19. Energía electromagnética
  20. Energía metabólica
  21. Energía hidroeléctrica
  22. Energía magnética
  23. Energía calorífica
 signos


os átomos están constituidos por un núcleo y una corteza(órbitas) En el núcleo se encuentran muy firmemente unidos los protones y los neutrones. Los protones tienen carga positiva y los neutrones no tienen carga. Alrededor del núcleo se encuentran las órbitas donde se encuentran girando sobre ellas los electrones. Los electrones tienen carga negativa.

Ambas cargas la de los protones(positiva) y la de los electrones(negativa) son iguales, aunque de signo contrario.

La carga eléctrica elemental es la del electrón. El electrón es la partícula elemental que lleva la menor carga eléctrica negativa que se puede aislar. Como la carga de un electrón resulta extremadamente pequeña se toma en el S.I.(Sistema Internacional) para la unidad de Carga eléctrica el Culombio que equivale a 6,24 10E18 electrones.

Para denominar la carga se utiliza la letra Q y para su unidad la C.
Ejemplo: Q = 5 C

En la tabla adjunta se muestra la masa y la carga de las partículas elementales.




Para el estudio de la electricidad nos basta con este modelo aproximado del átomo, con sus partículas elementales(electrón, protón y neutrón). Los protones son de carga eléctrica positiva y se repelen entre sí. Los electrones son de carga eléctrica negativa y se repelen entre sí. Los neutrones no tienen carga eléctrica.

Entre los electrones y los protones se ejercen fuerzas de atracción. Puesto que los electrones giran a gran velocidad alrededor del núcleo existe también una fuerza centrípeta que tiende a alejar del núcleo a los electrones. Entre dichas fuerzas se establece un equilibrio, de tal manera que los electrones giran en las órbitas y no son atraídos por los protones del núcleo y tampoco se salen de sus órbitas.


l electrón posee una carga NEGATIVA, Mientras que el protón posee una carga POSITIVA...y por si te sirve tambien existe el neutron el cual posee carga NEUTRA.
El electrón se encuentra fuera del nucleo del átomo, mientras que dentro del núcleo se encuentran los protones y los neutrones
espero que te haya servido
direccion
omo se conduce la electricidad: Se produce en las centrales eléctricas, desde donde se conduce por alambres, generalmente de cobre. Para que la conducción de la electricidad sea posible es necesario que haya electrones que no estén ligados a un enlace determinado (banda de valencia), sino que sean capaces de desplazarse por el cristal (banda de conducción). La separación entre la banda de valencia y la de conducción se llama banda prohibida, porque en ella no puede haber portadores de corriente. Así podemos considerar tres situaciones:
El cobre y en general todos los metales, dejan pasar fácilmente la electricidad a través de sus moléculas, por eso son buenos conductores de la electricidad.
AISLANTES: es un material con escasa capacidad de conducción de la electricidad, utilizado para separar conductores eléctricos evitando un cortocircuito y para mantener alejadas del usuario determinadas partes de los sistemas eléctricos que de tocarse accidentalmente cuando se encuentran en tensión pueden producir una descarga. Los más frecuentemente utilizados son los materiales plásticos y las cerámicas. Las piezas empleadas en torres de alta tensión empleadas para sostener o sujetar los cables eléctricos sin que éstos entren en contacto con la estructura metálica de las torres se denominan aisladores. 
El comportamiento de los aislantes se debe a la barrera de potencial que se establece entre las bandas de valencia y conducción que dificulta la existencia de electrones libres capaces de conducir la electricidad a través del material. Para más detalles ver semiconductor. 
CONDUCTORES DE LA CORRIENTE ELÉCTRICA |

Conductores son todos aquellos materiales o elementos que permiten que los atraviese el flujo de la corriente o de cargas eléctricas en movimiento. Si establecemos la analogía con una tubería que contenga líquido, el conductor sería la tubería y el líquido el medio que permite el movimiento de las cargas. 

Transformador

Transformador

Pequeño transformador eléctrico
TipoPasivo
Principio de funcionamientoInducción electromagnética
Fecha de invención
Transformer.filament.agr.jpg
Zipernowsky, Bláthy y Deri (1884)
Primera producciónEn 1886
Símbolo electrónico
Transformer Centre-tap Iron Core-2.svg
ConfiguraciónDos terminales para el bobinado primario y dos para el bobinado secundario o tres si tiene tap o toma central
Se denomina transformador a un dispositivo eléctrico que permite aumentar o disminuir la tensión en un circuito eléctrico de corriente alterna, manteniendo la potencia. La potencia que ingresa al equipo, en el caso de un transformador ideal (esto es, sin pérdidas), es igual a la que se obtiene a la salida. Las máquinas reales presentan un pequeño porcentaje de pérdidas, dependiendo de su diseño y tamaño, entre otros factores.
El transformador es un dispositivo que convierte la energía eléctrica alterna de un cierto nivel de tensión, en energía alterna de otro nivel de tensión, basándose en el fenómeno de la inducción electromagnética. Está constituido por dos bobinas de material conductor, devanadas sobre un núcleo cerrado de material ferromagnético, pero aisladas entre sí eléctricamente. La única conexión entre las bobinas la constituye el flujo magnético común que se establece en el núcleo. El núcleo, generalmente, es fabricado bien sea de hierro o de láminas apiladas de acero eléctrico, aleación apropiada para optimizar el flujo magnético. Las bobinas o devanados se denominan primario y secundario según correspondan a la entrada o salida del sistema en cuestión, respectivamente. También existen transformadores con más devanados; en este caso, puede existir un devanado "terciario", de menor tensión que el secundario.
Nuestros Medidores de Luz son ampliamente usados para cuantificar el consumo de electricidad en edificios residenciales, commerciales e industriales. Actualmente tenemos dos tipos de Medidores de Luz, los cuales incluyen
medidores mecànicos de consumo y medidores electrónicos de consumo de luz.Dentro de nuestro linea de Medidores de Luz, los Medidores electrònicos prepagados de consumo elèctrico fue el producto màs vendido conforme a nuestro volumen de ventas de 2004. Comenzamos el desarrollo, la produccción y mercadeo de medidores electronicos de consumo de electricidad en 2002. Y tambien ofrecemos medidores electronicos multi-rate de consumo de electricidad. Nuestros clientes 0.principales de medidores electrónicos de consumo de electricidad son Empresas Elèctricas de Municipios de Ciudades y Propietarios de bienes raicesConcentración de medidores


Los medidores de electricidad, como se mencionó antes, pueden ser utilizados desde un hogar hasta una gran industria. Cuando se requieren lecturas múltiples de la medición del nivel de consumo de electricidad se utiliza la concentración de medidores.

La concentración de medidores es un conjunto de medidores de electricidad dispuestos en un gabinete principal. El gabinete principal es el que recibirá la acometida del voltaje que se ha de distribuir entre los medidores que se encuentran en su interior.


Se pueden incorporar tantos medidores como lo permita el espacio físico del gabinete principal y se pueden usar concentraciones de medidores tanto para departamentos como para centros comerciales.Proveedores de concentraciones de medidores de electricidad
A continuación le presentamos a Eléctrica Bicentenario, proveedora de concentraciones de medidores de electricidad:
Eléctrica Bicentenario es una empresa 100% Mexicana, inició sus operaciones en la ciudad de Monterrey, Nuevo León, en febrero del 2010. Su visión es ser una empresa líder en el abastecimiento de equipos y material eléctrico que requieran sus clientes para proyectos, ya sea en el mercado de la industria, contratistas, hotelera y residencial.
Dentro de su amplia gama de productos se encuentran las concentraciones de medidores MCA EBISA.
Concentración de medidores MCA EBISA
A continuación se presentan las características de este producto:
 Fabricadas con lámina de acero rolada en frío cal 16 y 14.
- Limpieza de lámina con tratamiento de desengrasado y fosfatizado previo a la pintura.
 Acabado con pintura en polvo electrostática color gris ANSI 61 terminado poliéster para uso NEMA 1 y 3R.
- Buses de cobre horizontal de 400 AMP, 600 AMP, 1200 AMP y 1600 AMP.
- Para uso en sistemas de 3 fases 4 hilos + tierra y sistema 2 fases 3 hilos + tierra 220 volts.
Sistema modular vertical e híbrido.
Block de distribución para cableado de bases e interruptores.
Base socket 5x100AMP, 7x100AMP y 7x200AMP y base de 13 terminales MCA SQD o CUTLER HAMMER.
Interruptores termomagnéticos de tipo industrial MCA SQD o Schenider Electric para 35 KA, 65 KA, 100KA, en 220 volts, 2 polos y 3 polos.
 Interruptor principal hasta 1200AMP. Caja moldeada y hasta 3200AMP, tipo Master Pact.
- Zapatas principales hasta 3200AMP.
Conozca el Perfil, Productos, Dirección y Teléfono de Eléctrica Bicentenario.
O bien, haga contacto directo con Eléctrica Bicentenario, para solicitar mayor información sobre sus concentraciones de medidores de electricidad.


Transformadores Elevadores y Reductores
Un transformador puede ser "elevador o reductor" dependiendo del número de espiras de cada bobinado.
Monografias.com
Si se supone que el transformador es ideal. (La potencia que se le entrega es igual a la que se obtiene de él, se desprecian las pérdidas por calor y otras), entonces:
Potencia de entrada (Pi) = Potencia de salida (Ps). Pi = Ps

Fig. .1. Transformador monofásico.
POR SU NÚMERO DE FASES
Transformadores monofásicos
Los transformadores monofásicos, tanto de columnas como acorazados, se usan en distribución de energía eléctrica, por ejemplo para reducir, en líneas de MT de 13,2 kV a BT, 220V. Se los suele encontrar, de pequeña potencia en soportes de líneas eléctricas rurales. También se los encuentra, en potencias altas, para constituir bancos trifásicos, con tres de ellos, en sistemas de distribución Ejemplos: 10 kVA; 13200/220 V
Transformadores Trifásicos
El trifásico de columnas es el más usado. Se lo encuentra desde pequeñas potencias (10 kVA) hasta muy grandes (150 MVA). Como elevadores de tensión en las centrales, reductores en las subestaciones, de distribución en ciudades, barrios, fábricas, etc.
Transformadores Hexafásicos
El exafásico (6 fases en el secundario) se diferencia, constructivamente, del trifásico, en que tiene una derivación a la mitad de los devanados secundarios, y luego por supuesto, en la conexión entre ellos. Se lo usa para la rectificación industrial y en tracción eléctrica: subterráneos, tranvías, etc. Ejemplo: 13200/580 V.
POR LA FORMA DEL NÚCLEO
Transformador monofásico de columnas
El transformador a columnas posee sus dos bobinados repartidos entre dos columnas del circuito magnético. En la figura se trata de un transformador monofásico dónde el circuito magnético se cierra por las culatas superior e inferior.