Como funciona la energía eolica

Hoy en día la electricidad es fundamental para todos los aspectos de la vida. Claramente no podríamos seguir viviendo si de un día para el otro no se pudiera producir mas electricidad. El 90% de las cosas funcionan a base de electricidad.

Hay muchas formas de obtener electricidad, pero no todas son “limpias”, es decir muchas en el proceso de transformar un tipo de energía en energía eléctrica contaminan el medio ambiente. Por eso es importante las aplicaciones de energía renovable como la energía eólica.

La energía eólica es una forma de producir energía eléctrica mediante la energía del viento, en las centrales eólicas. A continuación explicaremos su funcionamiento.

Funcionamiento de una central eólica

Es importante antes de instalar una central eólica, estudiar bien el terreno y las condiciones climáticas para asegurarse que se van a proveer de viento todo el tiempo.

Se colocan molinos con un gran mástil coronados con una góndola que contiene 3 hélices. Estas están preparadas para moverse con el viento. Cuando comienzan a moverse producen energía mecánica, que luego es transformada en energía eléctrica. Luego dicha electricidad es aumentada mas de 4 veces por un transformador.

Una vez producida la energía eléctrica es transportada a través de cables a centrales eléctricas para ser distribuida.

Video de como funciona la energía eólica

Como funciona un motor eléctrico

Un motor eléctrico es una maquina que se encarga de transformar energía eléctrica en energía mecánica. Es decir a través de potencia eléctrica se produce un trabajo mecánico, un desplazamiento o un movimiento rotacional.

Consta de un estator, que es la parte estática del motor, donde se colocan las bobinas que generaran un campo magnético rotatorio, y un rotor, el cual contendrá la bobina donde se generara la fuerza que hará que esta parte del motor gire.

Principio de funcionamiento del motor electrico

El principio de funcionamiento de un motor eléctrico se basa en la ley de Lorentz, la cual afirma que se generara una fuerza debido a la existencia de cargas puntuales interactuando con un campo magnético y un campo eléctrico. Esta interacción viene dada por la siguiente formula:

{\displaystyle \mathbf {F} =q(\mathbf {E} +\mathbf {v} \times \mathbf {B} )}, donde F: es la fuerza que se genera, q: es la carga puntual, E: es el campo eléctrico, v: es la dirección en la que fluye la corriente y B: es el campo magnético.

Lo que sucede a grandes rasgos, es que el estator genera un campo magnético rotatorio, lo que vendría a ser como un imán rotatorio. Este campo magnético, genera una corriente en el rotor, que a su vez induce un campo magnético en el rotor, que actúa como un imán. Lo que sucederá entonces es que el campo magnético del rotor se acoplará al campo magnético rotatorio del estator. Es como si dos imanes con distintos polos se juntan y uno esta girando, por lo que el otro empezara a girar, haciendo girar el rotor y produciendo energía mecánica.

Video de como funciona un motor electrico

Como funciona un transformador electrico

El transformador transfiere la energía eléctrica desde un circuito a otro, esto con un cambio de voltaje. Se explica cómo funciona un transformador eléctrico, qué es, sus aplicaciones, partes, etc.

¿Qué es un transformador eléctrico?

El transformador eléctrico es un dispositivo con el que se va a transferir la energía eléctrica desde un circuito hacia otro, en la mayor parte de los casos con un cambio de voltaje de por medio. Respecto a los transformadores, operan tan sólo con una corriente de electricidad que sea variable, al igual que una corriente alternativa (AC).

¿Cómo funciona un transformador eléctrico?

El transformador eléctrico en su concepción más simple consta de dos bobinas de cable aislado. En la mayor parte de los casos, esos cables se enrollan alrededor de una estructura con hierro, que se llama núcleo. Una bobina que es la primaria se conecta con la fuente de la corriente alternativa, por lo que se produce un campo magnético constantemente variable, y ello es alrededor de la bobina.

De modo sucesivo, el campo de la variación magnética va a producir una corriente alternativa para la otra bobina, en esa bobina que es la secundaria se conecta con el circuito eléctrico separado.

Para pensar el funcionamiento de un transformador eléctrico de un modo más cotidiano o como ejemplo, considere que se habla de tener un voltaje grande y pasarlo a un voltaje de 220v. Esto se da debido a la relación de vueltas del alambre que hay entre la primera bobina y la segunda. Es decir, el voltaje en la segunda bobina (que es el que queremos que sea 220) va a depender del número de vueltas que haya en la primer bobina y el número de vueltas que tenga la segunda bobina.

Como funciona un transformador electrico

Video de cómo funciona un transformador eléctrico

¿Para qué sirve un transformador eléctrico?

Los transformadores eléctricos son claves para la distribución de la energía, esto se debe a que van a elevar el voltaje de la electricidad que se genera en una central eléctrica, para que así se pueda alcanzar un nivel necesario como para que se transmita la electricidad de un modo eficiente.

En algunos casos los transformadores van a reducir el voltaje en localizaciones en las que se usa electricidad. Hay que pensar que son muchos los dispositivos del hogar que disponen de transformadores que se reduzca o eleve el voltaje de la corriente según se requiera.

Aplicaciones de un transformador eléctrico

  • Para subtransmisión y transmisión de energía eléctrica en alta y media tensión.
  • En subestaciones transformadores o centrales de generación.
  • Distribución de energía eléctrica en las calles o zonas urbanas.
  • Para la regulación del flujo de la energía eléctrica en distintos dispositivos o circuitos.

Partes de un transformador eléctrico

  • Devanado primario – También se conoce como bobina primaria y es la que se conecta a la fuente de energía, para transportar la corriente alterna desde la línea de suministro.
  • Núcleo de material magnético – Se trata de un circuito magnético en el que se van a enrollar los devanados y en el que se produce un flujo magnético alterno.
  • Devanado secundario – Se conoce como bobina secundaria y es la que termina por suministrar la energía a la carga y es allí donde se va a generar la fuerza electromotriz debido al cambio de magnetismo en el núcleo que va a estar rodeando.

Clasificación de los transformadores eléctricos

De acuerdo con la relación del número de vueltas de los devanados:

  • Devanado de alto voltaje o muchas vueltas del devanado – El cobre es relativamente fino y están lo suficientemente aisladas como para que se soporte el voltaje aplicado en el mismo.
  • Devanado de bajo voltaje o pocas vueltas del devanado – El cobre es pesado y puede transportar una corriente considerable pero de un voltaje bajo.

Tipos de transformador eléctrico

A partir de la clasificación de los transformadores eléctricos se pueden pensar en las siguientes combinaciones:

  • Transformadores reductores – Se conectan de modo tal que el voltaje que se entrega es menor al que se suministra.
  • Transformadores elevadores – Se conectan para que el voltaje entregado sea mayor al que se suministra.
  • Transformadores aislantes – Los dos devanados van a tener aproximadamente un mismo número de vueltas. Se destinan para transformar de un voltaje a un mismo voltaje.
  • Transformadores variables – El devanado primario y secundario van a tener un número de vueltas que se puede ajustar y se va a poder seleccionar sin que se reconecte el transformador.

Como funciona un aire acondicionado

El aire acondicionado es uno de los mejores inventos de los últimos tiempos. Un aire acondicionado sirve para enfriar una sala, consumiendo energía eléctrica

Debido al calentamiento global que esta sufriendo la Tierra, los días vienen mas calurosos, y sin aire acondicionado es prácticamente imposible pasar un día realizando ejercicio físico o trabajando sin un aire acondicionado que enfríe el lugar.

El funcionamiento del aire acondicionado se basa en el funcionamiento de un sistema de refrigeración, el cual a continuación sera detallado.

Como funciona un sistema de refrigeración

Comencemos por saber que dispositivos y elementos intervienen en un sistema de refrigeración. Por empezar necesitamos un fluido refrigerante, que pase por los distintos dispositivos, que sera el que se enfriará y por lo tanto enfriaáa el aire a su alrededor, un compresor, un condensador, un evaporador y una válvula de expansión.

El ciclo de enfriamiento comienza cuando el fluido refrigerante ingresa al compresor donde aumenta mucho su presión para luego ser descomprimido y disminuir su temperatura, entra en contacto con el ambiente exterior a la sala mediante el condensador, donde cede calor.

Luego de ceder calor al ambiente entra a la válvula de expansión donde disminuye su presión y su temperatura. Se hace pasar el fluido por el lugar que se desea enfriar, es decir el fluido absorbe calor y enfría el recinto. En esta instancia el fluido pasa por el evaporador. Luego vuelve a entrar al compresor y el ciclo se repite.

Video de como funciona un aire acondicionado

https://www.youtube.com/watch?v=f-bsG4JDhpY

Cómo funciona la maquina a vapor

Su funcionamiento se basa en un ciclo que transforma la energía térmica proveniente del vapor de agua en energía mecánica, utilizada para movilizar, trenes, barcos, generar energía eléctrica, entre los usos más frecuentes. El ciclo comienza cuando calentamos el agua en la caldera para obtener vapor. La evaporación del agua hace que aumente su volumen y presión, empujando un pistón. Este movimiento mediante un mecanismo de biela-manivela genera un movimiento rotatorio.

Hoy podemos encontrar uno de sus usos más importantes en las centrales termoeléctricas, encargadas de generar energía eléctrica mediante el funcionamiento del ciclo de la maquina a vapor. El único gasto en el que hay que incurrir para generar electricidad es en el de calentar el agua para evaporarla.

Historia de la maquina a vapor

Si nos remontamos al siglo XVIII podemos encontrar entre los acontecimientos más importantes de ese siglo, la Revolución Industrial. Al estudiar las causas de dicha revolución, observamos que entre las más importantes se encuentra la aplicación de las maquinas a vapor en las industrias, y en los medios de transporte como la locomotora. Y hasta el día de hoy la base del funcionamiento de la maquina a vapor sigue siendo la base de muchas maquinas y ciclos para la transformación de energía.

Vídeo de cómo funciona una maquina a vapor