circuitos

1-

Conseptos Básicos

En general, la generación de energía eléctrica consiste en transformar alguna clase de energía (química, cinética, térmica, lumínica, nuclear, solar entre otras), en energía eléctrica. 

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VOLTAJE

Voltio es el nombre que recibe una unidad derivada que forma parte del Sistema Internacional y que se utiliza para expresar el potencial eléctrico, la tensión eléctrica y la fuerza electromotriz. La palabra voltioprocede de Volta, el apellido del físico que inventó la pila eléctrica: Alessandro Volta (1745–1827).

 

CORRIENTE

La corriente eléctrica o intensidad eléctrica es el flujo de carga eléctrica por unidad de tiempo que rrecore un material. Se debe al movimiento de las cargas (normalmente electrone) en el interior de l material.

LED

 

LDR

Una fotorresistencia es un componente electrónico cuya resistencia disminuye con el aumento de intensidad de luz incidente. Puede también ser llamado fotorresistor, fotoconductor, célula fotoeléctrica o resistor dependiente de la luz, cuyas siglas, LDR, se originan de su nombre en inglés light-dependent resistor. 

 

2- Generaciones:

G. Hidraulica:

Energía hidráulica, energía hídrica o hidroenergía es aquella que se obtiene del aprovechamiento de las energías cinética y potencial de la corriente del agua, saltos de agua o mareas.

Se puede transformar a muy diferentes escalas. Existen, desde hace siglos, pequeñas explotaciones en las que la corriente de un río, con una pequeña represa, mueve una rueda de palas y genera un movimiento aplicado, por ejemplo, en molinos rurales. Sin embargo, la utilización más significativa la constituyen las centrales hidroeléctricas de represas.

Es generalmente considerada un tipo de energía renovable puesto que no emite productos contaminantes. Sin embargo, produce un gran impacto ambiental debido a la construcción de las presas, que inundan grandes superficies de terreno y modifican el caudal del río y la calidad del agua.

Ventajas y Desventajas:

Ventajas:

• Se trata de una energía renovable de alto rendimiento energético.
• Debido al ciclo del agua su disponibilidad es casi inagotable.
• Es una energía limpia puesto que no produce emisiones tóxicas durante su funcionamiento.

Además, los embalses que se construyen para generar energía hidráulica:

• Permiten el almacenamiento de agua para la realización de actividades recreativas y el abastecimiento de sistemas de riego. Y lo más importante, permiten laminar las crecidas en épocas de lluvias torrenciales, regulando el caudal del río aguas abajo.

Desventajas

• La construcción de grandes embalses puede inundar importantes extensiones de terreno, obviamente en función de la topografía del terreno aguas arriba de la presa, lo que podría significar pérdida de tierras fértiles y daño al ecosistema, dependiendo del lugar donde se construyan.
• En el pasado se han construido embalses que han inundado pueblos enteros. Con el crecimiento de la conciencia ambiental, estos hechos son actualmente menos frecuentes, pero aún persisten;
• Destrucción de la naturaleza. Presas y embalses pueden ser destructivas a los ecosistemas acuáticos. Por ejemplo, estudios han mostrado que las presas en las costas de Norteamérica han reducido las poblaciones de trucha septentrional común que necesitan migrar a ciertos lugares para reproducirse. Hay estudios buscando soluciones a este tipo de problema. Un ejemplo es la invención de un tipo de escalera para los peces;
• Cambia los ecosistemas en el río aguas abajo. El agua que sale de las turbinas no tiene prácticamente sedimento. Esto puede dar como resultado la erosión de los márgenes de los ríos.
• Cuando las turbinas se abren y cierran repetidas veces, el caudal del río se puede modificar drásticamente causando una alteración en los ecosistemas.nota 1
• Se pueden ver afectadas por casos de fenómenos climáticos como por ejemplo El Niño.

G. Geotermica:

La energía geotérmica es una energía renovable que se obtiene mediante el aprovechamiento del calor natural del interior de la tierra que se transmite a través de los cuerpos de roca caliente o reservorios por conducción y convección, donde se suscitan procesos de interacción de fluidos y rocas, dando origen a los sistemas geotérmicos.

El término «geotérmico» viene del griego geo («Tierra»), y thermos («calor»); literalmente «calor de la Tierra». El interior de la Tierra está caliente y la temperatura aumenta con la profundidad. Las capas profundas están a temperaturas elevadas y, a menudo, a esa profundidad hay capas freáticas en las que se calienta el agua: al ascender, el agua caliente o el vapor producen manifestaciones en la superficie, como los géiseres o las fuentes termales, utilizadas para baños desde la época de los romanos. Actualmente, el progreso en los métodos de perforación y bombeo permiten explotar la energía geotérmica en numerosos lugares del mundo.

Ventajas

1. Es una fuente que disminuye la dependencia energética de los combustibles fósiles y de otros recursos no renovables.
2. Los residuos que produce son mínimos y ocasionan menor impacto ambiental que los originados por el petróleo y el carbón.
3. Sistema de gran ahorro, tanto económico como energético.
4. No genera ruidos exteriores.
5. Los recursos geotérmicos son prácticamente inagotables a escala humana.
   
6. No está sujeta a precios internacionales, sino que siempre puede mantenerse a precios nacionales o locales.
7. El área de terreno requerido por las plantas geotérmicas por megavatio es menor que otro tipo de plantas. No requiere construcción de represas, ni tala de bosques.
8. La emisión de CO2, con aumento del efecto invernadero, es inferior al que se emitiría para obtener la misma energía por combustión, y puede llegar a ser nula cuando se reinyecta el agua, haciéndola circular en circuito cerrado por el exterior.

Desventajas

1. En yacimientos secos se han producido a veces microsismos como resultado del enfriamiento brusco de las piedras calientes, y su consiguiente fisuración.

Las desventajas que vienen a continuación hacen referencia exclusivamente a la energía geotérmica que no se utiliza con reinyección, y la que no es de baja entalpía doméstica (climatización geotérmica).

1. En ciertos casos emisión de ácido sulfhídrico que se detecta por su olor a huevo podrido, pero que en grandes cantidades no se percibe y es letal.
2. Contaminación de aguas próximas con sustancias como arsénico, amoníaco, etc.
3. Contaminación térmica.
4. Deterioro del paisaje.
5. No se puede transportar (como energía primaria), salvo que se haga con un intercambiador y un caloportador distinto del de las aguas del acuífero.
6. No está disponible más que en determinados lugares, salvo la que se emplea en la bomba de climatización geotérmica, que se puede utilizar en cualquier lugar de la Tierra.

G. Fotovoltaico:

La energía solar fotovoltaica es una fuente de energía que produce electricidad de origen renovable,1 obtenida directamente a partir de la radiación solar mediante un dispositivo semiconductor denominado célula fotovoltaica,2 o bien mediante una deposición de metales sobre un sustrato denominada célula solar de película fina.3

Este tipo de energía se usa principalmente para producir electricidad a gran escala a través de redes de distribución, aunque también permite alimentar innumerables aplicaciones y aparatos autónomos, abastecer refugios de montaña o viviendas aisladas de la red eléctrica. Debido a la creciente demanda de energías renovables, la fabricación de células solares e instalaciones fotovoltaicas ha avanzado considerablemente en los últimos años.4 5Comenzaron a producirse en masa a partir del año 2000, cuando medioambientalistas alemanes y la organización Eurosolar obtuvo financiación para la creación de diez millones de tejados solares.6

Programas de incentivos económicos, primero, y posteriormente sistemas de autoconsumo fotovoltaico y balance neto sin subsidios,7 han apoyado la instalación de la fotovoltaica en un gran número de países.8 Gracias a ello la energía solar fotovoltaica se ha convertido en la tercera fuente de energía renovable más importante en términos de capacidad instalada a nivel global, después de las energías hidroeléctrica y eólica. A principios de 2017, se estima que hay instalados en todo el mundo cerca de 300 GW de potencia fotovoltaica.

G. Eolica:

La energía eólica es la energía obtenida a partir del viento, es decir, la energía cinéticagenerada por efecto de las corrientes de aire, y que es convertida en otras formas útiles de energía para las actividades humanas. El término «eólico» proviene del latín aeolicus, es decir «perteneciente o relativo a Eolo», dios de los vientos en la mitología griega.1

En la actualidad, la energía eólica es utilizada principalmente para producir electricidadmediante aerogeneradores conectados a las grandes redes de distribución de energía eléctrica, Los parques eólicos construidos en tierra suponen una fuente de energía cada vez más barata y competitiva, e incluso más barata en muchas regiones que otras fuentes de energía convencionales.2 3 Pequeñas instalaciones eólicas pueden, por ejemplo, proporcionar electricidad en regiones remotas y aisladas que no tienen acceso a la red eléctrica, al igual que la energía solar fotovoltaica. Las compañías eléctricas distribuidoras adquieren cada vez en mayor medida el excedente de electricidad producido por pequeñas instalaciones eólicas domésticas.4 El auge de la energía eólica ha provocado también la planificación y construcción de parques eólicos marinos —a menudo conocidos como parques eólicos offshore por su nombre en inglés—, situados cerca de las costas. La energía del viento es más estable y fuerte en el mar que en tierra, y los parques eólicos marinos tienen un impacto visual menor, pero sus costes de construcción y mantenimiento son considerablemente mayores.

A finales de 2014, la capacidad mundial instalada de energía eólica ascendía a 370 GW, generando alrededor del 5 % del consumo de electricidad mundial. Dinamarca genera más de un 25 % de su electricidad mediante energía eólica, y más de 80 países en todo el mundo la utilizan de forma creciente para proporcionar energía eléctrica en sus redes de distribución, aumentando su capacidad anualmente con tasas por encima del 20 %. En España la energía eólica produjo un 20,3 % del consumo eléctrico de la península en 2014, convirtiéndose en la segunda tecnología con mayor contribución a la cobertura de la demanda, muy cerca de la energía nuclear con un 22,0 %.

¿Qué es un circuito sencillo?

>Circuito sencillo
Un circuito sencillo consta de un mínimo de tres elementos que se requieren para
completar un circuito eléctrico que efectivamente funcione: una fuente de electricidad
(pila), un trayecto o conductor por el cual fluya la electricidad (alambre) y un resistor
eléctrico (lámpara) que puede ser cualquier dispositivo que requiera electricidad para
funcionar. La siguiente ilustración muestra un circuito sencillo que consta de una pila, dos
alambres y una bombilla. El flujo de electricidad sale del terminal de alto voltaje (+) de la
pila, pasa por la bombilla (encendiéndola), y regresa al terminal negativo (-), en un flujo
continuo.

>Diagrama esquemático de un circuito sencilloEl siguiente es un diagrama esquemático del circuito sencillo que muestra los
símbolos electrónicos de la pila, interruptor y bombilla.

Circuito en serie:

Un circuito en serie es una configuración de conexión en la que los bornes o terminales de los dispositivos (generadores, resistencias, condensadores, interruptores, entre otros) se conectan secuencialmente. La terminal de salida de un dispositivo se conecta a la terminal de entrada del dispositivo siguiente.

Siguiendo un símil hidráulico, dos depósitos de agua se conectarán en serie si la salida del primero se conecta a la entrada del segundo. Una batería eléctrica suele estar formada por varias pilas eléctricas conectadas en serie, para alcanzar así el voltaje que se precise.

En función de los dispositivos conectados en serie, el valor total o equivalente se obtiene con las siguientes ecuaciones:

• Para generadores (pilas)

{\displaystyle {V_{T}}={V_{1}}+{V_{2}}+...+{V_{n}}\,}

{\displaystyle {I_{T}}={I_{1}}={I_{2}}=...={I_{n}}\,}

• Para resistencias

{\displaystyle {R_{T}}={R_{1}}+{R_{2}}+...+{R_{n}}\,}

• Para condensadores

{\displaystyle {1 \over C_{T}}={1 \over C_{1}}+{1 \over C_{2}}+...+{1 \over C_{n}}\,}

El circuito paralelo es una conexión de dispositivos (generadores, resistencias, condensadores, bobinas,etc.) en la que los bornes o terminales de entrada de todos los dispositivos conectados coinciden entre sí, al igual que sus terminales de salida.1

Siguiendo un símil hidráulico, dos depósitos de agua conectados en paralelo tendrán una entrada común que alimentará simultáneamente a ambos, así como una salida común que drenará ambos a la vez. En las viviendas todas las cargas se conectan en paralelo para tener el mismo voltaje.

En función de los dispositivos conectados en paralelo, el valor total o equivalente se obtiene con las siguientes expresiones:

• Para generadores

{\displaystyle {V_{T}}={V_{1}}={V_{2}}=...={V_{n}}\,}

{\displaystyle {I_{T}}={I_{1}}+{I_{2}}+...+{I_{n}}\,}

• También Para Resistencias

{\displaystyle {1 \over R_{T}}={1 \over R_{1}}+{1 \over R_{2}}+...+{1 \over R_{n}}\,}

• Para Condensadores

{\displaystyle {C_{T}}={C_{1}}+{C_{2}}+...+{C_{n}}\,}

 CIRCUITO MIXTO

Es una combinación de elementos tanto en serie como en paralelos. Para lasolución de estos problemas se trata de resolver primero todos los elementosque se encuentran en serie y en paralelo para finalmente reducir a la un circuitopuro, bien sea en serie o en paralelo.En la vida cotidiana observamos estos circuitos en las instalacioneseléctricas domésticas. La conexión entre los bombillos de una mismahabitación está en paralelo, de manera que si un bombillo se "quema", losdemás quedan encendidos. Pero entre el interruptor y los bombillos el circuitoes en serie, de manera que si se "apaga" la luz se interrumpe el fluido eléctricoy los bombillos se apagan todos juntos.En un circuito mixto existen elementos conectados en serie y otros en paralelo.