UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR

SEDE SANTO DOMINGO

NOMBRE: MAYRA RIOS

MATERIA: SISTEMAS DIGITALES.

RESUMEN DE EXPOSICIONES.

LAS FUENTES DE ENERGÍA

La energía y la materia son dos caras de la misma realidad física, no se pueden separar. La suma de energía y materia es constante en el universo.

La energía y la materia no se crean ni se destruyen, se transforman. La energía puede ser transformada, o pasar de una forma a otra sin destruirse. Sin embarago, cada

vez que la energía se transforma de un estado a otro, la cantidad de energía disponible para realizar un trabajo disminuye, ya que una parte del flujo energético se ha perdido en forma de energía no disponible.

La eficiencia es el coeficiente entre el trabajo efectuado por una máquina y el trabajo necesario para hacerla funcionar. Este concepto se hace extensible a cualquier transformación de energía. Para las leyes termodinámicas la eficiencia nunca puede ser superior a 1. También se expresa en valores de porcentaje (0-100%).

Aunque pueda parecer que dado que la cantidad de energía/materia del universo es constante, éstas se podrían utilizar tantas veces como quisiéramos, esto no es cierto puesto que hay dos formas de energía/materia: una forma disponible y otra no disponible y la suma de ambas es constante.

Ejemplo;

La cadena de transformaciones energéticas que llevan a cabo los coches es una muestra. Los automóviles funcionan con combustibles líquidos (gasolina o gasoil) gracias a la existencia de un motor en su carrocería, que es capaz de convertir la energía química almacenada en los combustibles en trabajo mecánico. Este proceso de transformación comporta irreversiblemente una pérdida de energía, es decir, parte de la energía inicial no se aprovecha directamente, ya que

se pierde en forma de calor durante el proceso de combustión y trabajo mecánico. Por esto cuando estacionamos un coche después de haberlo conducido durante un buen rato, no es aconsejable tocar el capó del vehículo, pues nos podemos quemar.

Las fuentes de energía son los recursos naturales que el hombre utiliza para producir la fuerza necesaria para hacer funcionar las máquinas, las industrias y los transportes. Las fuentes de energía pueden clasificarse según su disponibilidad y según su importancia económica.

Según su disponibilidad distinguimos entre:

Renovables y agotables

Las fuentes de energía se pueden dividir en dos grandes subgrupos: permanentes (renovables) y temporales (agotables).

En principio, las fuentes permanentes son las que tienen origen solar, de hechos todos sabemos que el Sol permanecerá por más tiempo que la especie humana. Aún así, el concepto de renovabilidad depende de la escala de tiempo que se utilice y el ritmo de uso de los recursos. Así pues, los combustibles fósiles se consideran fuentes no renovables ya que la tasa de utilización es muy superior al ritmo de formación del propio recurso. En la tabla siguiente os proporcionamos información sobre las fuentes de energía primaria que se utilizan actualmente.

Tabla fuentes de energía (energía primaria)

Fuentes Característica R A

Energía fósil

Los combustibles fósiles se pueden utilizar en forma sólida (carbón)o gaseosa (gas natural). Son acumulaciones de seres vivos que vivieron hace millones de años. En el caso del carbón se trata de bosques de zonas pantanosas, y en el caso del petróleo y el gas natural de grandes masas de plancton marino acumuladas en el fondo del mar. En ambos casos la materia orgánica se descompuso parcialmente por falta de oxígeno, de forma que quedaron almacenadas moléculas con enlaces de alta energía.

X

Energía hidráulica

La energía potencial acumulada en los saltos de agua puede ser transformada en energía eléctrica. Las centrales hidroeléctricas aprovechan energía de los ríos para poner en funcionamiento unas turbinas que arrastran un generador eléctrico.

X

Energía de la biomasa

La biomasa, desde el punto de vista energético, se considera como el conjunto de la materia orgánica, de origen vegetal o animal, que es susceptible de ser utilizada con finalidades energéticas. Incluye también los materiales procedentes de la transformación natural o artificial de la materia orgánica.

X

Energía solar La captación de la radiación solar sirve tanto para transformar la energía solar en calor (térmica), como para generar electricidad (fotovoltaica).

X

Energía geotérmica

Parte del calor interno de la Tierra (5.000ºC) llega a la corteza terrestre. En algunas zonas del planeta, cerca de la superficie, las aguas subterráneas pueden alcanzar temperaturas de ebullición, y, por tanto, servir para accionar turbinas eléctricas o para calentar.

X

Energía nuclear

El núcleo atómico de elementos pesados como el uranio, puede ser desintegrado (fisión nuclear) y liberar energía radiante y cinética. Las centrales termonucleares aprovechan esta energía para producir electricidad mediante turbinas de vapor de agua.

X

Energía gravitacional La atracción del Sol y la Luna que origina las mareas puede ser aprovechada para generar electricidad.

X

R=renovable; A=agotable

Actualmente la humanidad, sobre todo una parte de ésta, devora los combustibles fósiles a un ritmo 100.000 veces más rápido que el de su velocidad de formación

Las fuentes de energía también pueden clasificarse según suimportancia económica. En este caso distinguimos entre:

Energías tradicionales: Energías alternativas:

El carbón

El petróleo

El gas natural

La energía hidráulica

La energía nuclear

La energía eólica

La energía solar

La energía geotérmica

La biomasa

La energía mareomotriz

LA ELECTRICIDAD no es una fuente de energía primaria, sino una energía de suministro, disponible para el

usuario y que permite obtener un servicio como por ejemplo: iluminación, funcionamiento de aparatos

domésticos, cocción, refrigeración, calentamiento, ventilación, etc.

PILAS.

tipos de pilas

Como primera clasificación de pilas y baterías podemos diferenciar las

* “pilas húmedas” (a base de plomo ácido y utilizadas por automóviles, motos, tractores, etc)

*“pilas secas” (a base de carbón, cinc, litio, níquel metal hidruro, óxido de plata, alcalinas, etc.).

Las pilas secas son las utilizadas por la mayor parte de los aparatos electrónicos domésticos y pueden clasificarse a su vez en:

No recargables o Primarias: son aquellas pilas comunes, generalmente cilíndricas, de carbón-zinc, litio y las alcalinas. Estas pilas no pueden ser recargadas, ya que se basan en sistemas electroquímicos irreversibles.

Recargables o Secundarias: pueden recargarse externamente dado que están basadas en sistemas reversibles. En la mayoría de los casos están compuestas por ácidos, álcalis, sales irritantes y metales.

¿Siguen comercializándose pilas con mercurio?

Sí, si bien a partir de la sanción de la Ley Nacional N° 26.184 , de Energía Eléctrica Portátil, se prohibió la importación de pilas que posean un porcentaje de mercurio superior al que establece dicha ley, las pilas primarias aún contienen un bajo porcentaje de mercurio.

Los envases o cubiertas de las pilas que cumplen con la Ley N° 26.184 indican: “0% Hg”, “Sin agregado de Hg” o “Sin agregado de mercurio”. Se recomienda no adquirir pilas que no contengan indicaciones respecto de su contenido de mercurio. Estas indicaciones pueden estar en el cuerpo de la pila y/o en su envase.

No obstante ello, se recomienda el uso de pilas y baterías recargables o secundarias.

¿Por qué utilizar pilas recargables?

Las pilas recargables (o secundarias) pueden durar hasta 5 años, dependiendo de su uso y recarga, lo que equivale varias veces el rendimiento de una pila común. Si bien el costo del equipo de recarga supone una inversión inicial mayor y por única vez, éste se amortiza si se compara con el número de pilas comunes que se evitó comprar, además de contribuir a la reducción de residuos derivados de estos productos.

Aunque la apariencia de cada una de estas celdas sea simple, la explicación de su funcionamiento dista de

serlo y motivó una gran actividad científica en los siglos XIX y XX, así como diversas teorías.

Las pilas básicamente consisten en dos electrodos metálicos sumergidos en un líquido, sólido o pasta que

se llama electrolito. El electrolito es un conductor de iones.

Cuando los electrodos reaccionan con el electrolito, en uno de los electrodos (el ánodo) se producen

electrones (oxidación), y en el otro (cátodo) se produce un defecto de electrones (reducción). Cuando los

electrones sobrantes del ánodo pasan al cátodo a través de un conductor externo a la pila se produce una

corriente eléctrica.

Como puede verse, en el fondo, se trata de una reacción de oxidación y otra de reducción que se producen

simultáneamente.

La distinción entre pilas que utilizan un electrolito y las que utilizan dos, o entre pilas húmedas y secas, son

exclusivamente de interés histórico y didáctico, pues todas las pilas que se utilizan actualmente son

prefabricadas, estancas y responden a tipos bastante fijos, lo que facilita su comercialización y su uso.

Las pilas eléctricas y algunos acumuladores se presentan en unas cuantas formas normalizadas. Las más

frecuentes comprenden la serie A (A, AA, AAA, AAAA), A B, C, D, F, G, J y N, 3R12, 4R25 y sus

variantes, PP3, PP9 y las baterías de linterna 996 y PC926. Las características principales de todas ellas y de

otros tipos menos habituales se incluyen en la tabla siguiente (que también puede verse separadamente).

Cabe la posibilidad de utilizar adaptadores, en especial para que las pilas recargables AA se puedan utilizar

en aparatos que precies en pilas C y D.1

Existen unaS normas internacionales para la estandarización de los tamaños y voltajes de las pilas para

permitir la utilización de aparatos eléctricos a nivel mundial.

RESISTENCIAS

La resistencia eléctrica es la fuerza con la que un material se opone al paso de una corriente eléctrica a través de él. Debemos tener en cuenta que no podemos confundir la resistencia de un material con el componente electrónico "resistencia".

Los Resistores ofrecen resistencia a la energía o paso de electrones por el circuito con el fin de proteger a los receptores que pueden ser muy sensibles, es decir, regulan la cantidad de electrones que pasan desde el resistor hasta el receptor. Para saber la resistencia que ofrecen cada tipo de resistor debemos mirar su banda decolores y comparar con este modelo que nos dice el valor de cada color.

Se indica con la letra y se mide en -m o en -cm ( = ohmnio)

TIPOS DE RESISTENCIAS

Existen diferentes tipos de resistencias, no solo las que tienen un valor óhmico fijo; por

ejemplo tenemos:

Resistencias dependientes de la temperatura:

NTC: Negativo Temperatura Coeficiente.

A mayor temperatura menor resistencia.

PTC: Positivo Temperatura Coeficiente. A mayor

temperatura, mayor resistencia.

LDR: Light Dependent Resistor. Hay dos familias según si

la resistencia aumenta o disminuye con la luz.

VDR: Voltage Dependent Resistor. Al aumentar la tensión

que atraviesa la resistencia, su valor óhmico también

aumenta.

RESISTENCIA EQUIVALENTE

Aplicando el concepto de circuitos equivalentes de la lección de Leyes de Kirchhoff , un circuito con varias resistencias tiene una resistencia equivalente, donde al cambiar el circuito por su resistencia equivalente a igual voltaje consume la misma corriente.

Equivalente de resistencias en serie

La resistencia Equivalente de un grupo de resistencias en serie es:

Equivalente de resistencias en paralelo

TABLA DE COLORES PARA DETERMINAR EL

VALOR DE UNA RESISTENCIA

EJEMPLO CON UNA RESISTENCIA

Para saber

1er digito 2do digito multiplicador Tolerancia

Negro amarillo rojo dorado

0 4 2

X100 5%

Resistencia de 270000W ±10% = 270 KW ± 27 KW Es una

resistencia que puede estar entre 243 KW y 297 KW

Ahora el valor seria:

04 x100=400 W y con una tolerancia de ± 5%, = 20KW, ±5KW,

entonces la resistencia de puede estar en 15 KW, y 25 KW,