generación de energia a partir de generadores electricos


Categoría: Pandilla Kids (3ro., 4to., 5to. y 6to. Año de primaria)
Área de participación: Ciencias Exactas y Naturales

Asesor: BRENDA MAYANIN SALINAS RUIZ

Autor: Jose Antonio Blancas Prado ()

Grado:

Resumen

 

 

La energía se  produce  mediante la  energía mecánica  que es cuando  tu empleas  una fuerza  y un motor  llamado rotor   hace que  la energía mecánica  e vuelva a eléctrica  o también  puede ser alrevez    hacer que la energía eléctrica  se  vuelva eléctrica  un claro ejemplo  es  cuando  una corriente  eléctrica  atraviesa una bobina  y esta  se imanta  haciendo girar  la bobina  provocando  electricidad  y después llega a un transformador  donde  la energía se esparce .la  energía  es provocada  por que los electrones  van hiendo de  átomo  a otro  esto provoca que todo  se una y  genere energía .También  la energía se puede  sacar de varios  generadores como  el eólico  el hidráulico  o también uno donde el vapor sube y hace girar unas turbinas  y estas generan  energía . También hay generadores  que ocupan  combustibles, también existen todo tipo de conductivos como el metal el cobre el oro y tu cuerpo  por que si  tu cuerpo  esta conectado a una fuente eléctrica  puedes  hacer que se traslade a otro lugar. Si hago un generador podre enseñar ala gente como  se crea uno  y como funcionan y con eso la gente podrá hacer uno  en casa sin gastar y sin dañar tanto al medio ambiente


Pregunta de Investigación

¿ Como generan electricidad los generadores eléctricos?

Planteamiento del Problema

 

La energía se produce a partir del principio de Faraday  Que es cuando un conductor eléctrico es movido en un campo magnético, esto produce una corriente eléctrica en el conductor. Bajo este principio funcionan los generadores eléctricos. En algunas zonas rurales y semiurbanas la energía es muy cara, por lo que propongo elaborar un generador eléctrico.

 

 

Antecedentes

 

 

 

 

Durante 1831 y 1832, Michael Faraday descubrió que un conductor mecánico moviéndose en un campo magnético generaba una diferencia de potencial. Aprovechando esto, construyó el primer generador electromagnético, el disco de Faraday, un generador homopolar, empleando un disco de cobre que giraba entre los extremos de un imán con forma de herradura, generándose una pequeña corriente continua. Desde que Faraday descubrió la Inducción Electromagnética se construyeron los primeros generadores que producían corriente eléctrica que variaba o alternaba al transcurrir el tiempo; el número de veces que el valor de la corriente cambia en un segundo es la frecuencia de la corriente y se mide en hertz (Hz); así, una corriente de 60 Hz es aquella que varía 60 veces en un segundo

Faraday desarrolló el “rectángulo giratorio”, cuya operación fue heteropolar – cada conductor activo pasado sucesivamente a través de las regiones donde el campo magnético estaba en direcciones opuestas. La primera demostración pública de un “sistema de alternador” más sólida se llevó a cabo en 1Los diseños de Faraday y Pixii sufrían del mismo problema: inducían picos repentinos de corriente sólo cuando los polos N o S del imán pasaban cerca de la bobina; la mayor parte del tiempo no generaban nada.

Antonio Pacinotti, un científico italiano, resolvió este problema reemplazando la bobina giratoria por una de forma toroidal, enrollada alrededor de un anillo de hierro. Así, siempre una parte de la bobina estaba influida magnéticamente por los imanes, suavizando las variaciones de corriente.

Posteriormente Zénobe Gramme reinventó el diseño y diseñó los primeros generadores comerciales a gran escala, que operaban en París en torno a 1870886.

Los primeros generadores se conocen como de carga electroestática, estos generaban grande cargas en electricidad estática a voltajes muy elevados y corrientes vahas. Los primeros generadores de este tipo tienen sus orígenes a finales del siglo XVII, sin embargo, no existieron máquinas que emplearan esta energía sino hasta mediados del siglo XVIII.

 

Estos generadores empleaban discos metálicos los cuales eran cargados a través del efecto triobeléctrico (el que asociamos a frotar un material neutro como el ámbar, con uno de carga positiva como la lana), y posteriormente con los sistemas de inducción electroestática (desarrollados a mediados del siglo XVIII).

El posterior desarrollo de los dinamos traería consigo el descubrimiento del principio de autoexcitación, que posteriormente traería grandes avances en el desarrollo de motores eléctricos más eficientes.

La dinamo fue el primer generador eléctrico capaz de suministrar energía para la industria. El dínamo utiliza inducción electromagnética para convertir la rotación mecánica en corriente directa a través del uso de un conmutador.

La primera dinamo fue construido por Hippolyte Pixii en 1832.

Una máquina dinamo consiste en una estructura estacionaria, que proporciona un campo magnético constante, y un conjunto de devanados que se convierten dentro de ese campo giratorio. En las máquinas pequeñas el campo magnético constante puede ser proporcionado por uno o más imanes permanentes; máquinas más grandes tienen el campo magnético constante proporcionada por uno o más electroimanes, que por lo general se denominan bobinas de campo.

A través de una serie de descubrimientos accidentales, la dinamo se convirtió en la fuente de muchas invenciones posteriores, incluyendo el motor de corriente eléctrica, el alternador de CA, el motor síncrono de CA, y el convertidor rotatorio.

Generador de Van der Graaf en acción

Estos primeros dispositivos eran más de investigación y demostración de fenómenos interesantes que funcionales. Las cargas generadas y su poca duración no podían ser empleadas con otros fines. Uno de los pocos usos que se les dio fue la máquina de Wimshurst y el generador de Van de Grafff, este último tendría grandes aplicaciones posteriormente en la química.

Posteriormente, y gracias a los avances en la teoría eléctrica y del magnetismo, se lograron crear generadores más eficientes. Sus orígenes se les atribuyen a Anyos Jedlik, quien crearía los primeros dispositivos rotantes a través de dispositivos electromagnéticos. Hoy en día se le conoce a este dispositivo como los dínamos de Jedliks, aunque él nunca lo patento, y no fue sino hasta tiempo después que Charles Wheatstone y Ersntvon Siemens los patentarían.

Entre 1845 y 1870 se hicieron diversas modificaciones a los generadores y motores eléctricos, con lo que se mejoró sustancialmente su funcionamiento. Cuando en un principio se construyeron estas máquinas presentaban diferentes problemas como baja eficiencia, inestabilidad en el funcionamiento, etc. Se requirió un gran esfuerzo de investigación e ingenio para sortear los obstáculos

1882 – Lord Kelvin y Sebastian Ferranti también desarrolló los primeros alternadores, produciendo frecuencias comprendidas entre 100 y 300 Hz. En 1891, Nikola Tesla patentó una práctica alternador de “alta frecuencia”. Después de 1891, alternadores polifásicos se introdujeron para suministrar corrientes de varias fases diferentes. Más tarde alternadores fueron diseñados para variar las frecuencias de corriente alterna entre dieciséis y alrededor de un cientos de hertzios, para su uso con iluminación de arco, lámparas incandescentes y motores eléctricos.

Otra persona que también presenció la demostración de Gaulard y Gibbs en Italia fue el estadunidense George Westinghouse (1846-1914). Éste era un industrial que conocía el sistema construido por Edison en Nueva York, del cual no era partidario, ya que estaba consciente de sus desventajas. En 1884 Westinghouse contrató a un joven ingeniero eléctrico, William Stanley, quien tenía algunas ideas para utilizar el transformador. Hacia 1885 Stanley ya había diseñado varios tipos de transformadores superiores a los de los científicos húngaros.

En la década de 1890 el crecimiento de los sistemas de corriente alterna fue muy vertiginoso. En las Cataratas del Niágara, Estados Unidos, se instalaron generadores inmensos que iniciaron su servicio en 1895 y alimentaron de electricidad a lugares bastante lejanos, algunos situados a centenares de kilómetros. De esta manera muy pronto se establecieron sistemas de transmisión en muchos países, tendencia que continúa hasta la fecha.

Hacia principios de la década de 1890 se empezaron a utilizar conjuntos de generadores conectados en paralelo, con lo que se logró producir grandes cantidades de electricidad. Para mover los generadores se usaban máquinas de vapor, y ocasionalmente fuentes hidráulicas. En 1827, el húngaro Anyos Jedlik comenzó a experimentar con los dispositivos rotatorios electromagnéticos que llamó electromagnético auto-rotores, ahora llamado dínamo del Jedlik. En el prototipo del motor de arranque eléctrico de un solo polo tanto el estacionaria y las partes giratorias eran electromagnética. Él formuló el concepto de la dinamo, al menos, 6 años antes de Siemens y Wheatstone, pero no patentó como pensaba que no fue el primero en darse cuenta de esto

En 1871 Zénobe diseña la primera central comercial de plantas de energía, que operaba en París en la década de 1870. Una de sus ventajas fue la de idear un mejor camino para el flujo magnético, rellenando el espacio ocupado por el campo magnético con fuertes núcleos de hierro y reducir al mínimo las diferencias entre el aire inmóvil y las piezas giratorias. El resultado fue la primera dinamo como máquina para generar cantidades comerciales de energía para la industria.

Finalizada la II Guerra Mundial, los esfuerzos científicos para

obtener energías limpias o inagotables se centraron sobre la nuclear.

La llamada Energía libre no llegó a despertar, aparentemente, el

interés general, y, sin embargo, varios inventores continuaron con

sus ensayos. Para frenar las tentativas particulares de quienes

trataban de alcanzarla, el Gobierno de estados unidosSin embargo, otros inventores como Villaseñor, Richardson y

Pasichinsinkyj, en sus patentes de 1977, 1978 y 1990 sobre

procedimientos basados en la reluctancia de electroimanes no tuvieron

ninguna dificultad, aunque tampoco se ha hablado de ellos en los

simposios sobre Energía libre

La primera

patente, de 1991, que se apoya claramente en este océano energético,

es la de Kenneth R. Shoulders, un sistema de plasmas fríos que

multiplica por 30 la energía introducida para su excitación. Se

admitió sin inconvenientes. Estaba respaldada por el reconocido

experto en Magnetohidrodinámica, el Dr. Harold Puthoff, del Instituto

de Estudios Avanzados de Austin, lo que pesaría lo suyo.

Otro investigador que va por libre, el Dr. Wingate Lambertson,

también con un sistema de plasma y cerámicas semiconductoras

especiales, al parecer en fase comercial relativamente próxima,

tampoco se ha quejado de hostigamiento.

Desde los años 70 han sido sustituidos progresivamente por el alternador, no quedando ningún vehículo en producción con el anterior sistema actualmente. La corriente generada es producida cuando el campo magnético creado por un imán o un electroimán fijo, inductor, atraviesa una bobina, inducido, colocada en su centro. La corriente inducida en esta bobina giratoria, en principio alterna, es transformada en continua mediante la acción de un conmutador giratorio, solidario con el inducido, denominado colector, constituido por unos electrodos denominados delgas. De aquí es conducida al exterior mediante otros contactos fijos llamados escobillas que conectan por frotamiento con las delgas del colector.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Objetivo

Difundir el funcionamiento de los generadores eléctricos.

Diseñar un generador eléctrico casero.

 

Justificación

yo elegí este tema por que me interesa saber el funcionamiento  de los generadores eléctricos, con el propósito de diseñar un generador eléctrico casero  que ayude a las personas que no pueden pagar la energía eléctrica  y porque quiero dar a conocer  a la comunidad escolar cual es su funcionamiento y como se pude generar un generador eléctrico casero.

 

Hipótesis

Si se da a  conocer el funcionamiento de los  generadores eléctricos entonces la comunidad tendrá mayor conocimiento  de cómo se genera la energía

 

Método (materiales y procedimiento)

MATERIAL:

2 motores

Ligas

2 Pilas AA

Clip para pilas AA

1 protoboard

1 pinzas de corte eléctrico

50 cm de cable

1 led

Pasta de soldar

Cautín de soldar

1 interruptor

 

Procedimiento

Paso 1: ponerle ligas a los motores de corriente directa

Paso 2: Cortar 8 cm de cable + y  – 3 veces

Paso 3: Con el cautín solda Los cables En las terminales de los motores (repetir 4 veces)

paso 4: poner las pilas en El clip para pilas

Paso 5: Poner cables +y- en las orillas del interruptor

Paso6: Conectar todo en el Protoboard.

Una vez terminado de ensamblar todo el equipo pudimos observar que cuando las pilas mandaban, energía el motor empezó a girar y con una liga, el motor y el generador hicieron una atracción mecánica lo que provoco que el motor trasmitiera energía mecánica al generador  y el movimiento mecánico provoco

En el generador la conversión de energía mecánica en energía eléctrica; en nuestro

Galería Método

Resultados

Cuando les mostré  a mi familia de cómo se genera la energía  tuvieron mayor conocimiento y ahora  pudieron hacer generadores eléctricos por su cuenta sin que  tuvieran accidentes y a bajo costo.

Galería Resultados

Discusión

Conclusiones

Cuando probé mi generador pude comprobar que si funcionaba ya que prendía los focos y con eso compruebo que cuando aplicas cierta fuerza puedes generar energía  sin gastar muchos recursos.

 

Bibliografía

es.wikipedia.org/wiki/Generación_de_energía_eléctrica

 

twenergy.com › Energía › Energía eléctrica

 

www.youtube.com/watch?v=By4ZQ8tjzQo

 

hales.cica.es/rd/Recursos/rd99/ed99-0226-01/capitulo2.html

 

www.endesaeduca.com/Endesa_educa/…/xxv.-la-energiaelectrica

 

 

www.ecured.cu/index.php/Generador_Eléctrico

 



generación de energia a partir de generadores electricos

Summary

The energy is produced by the mechanical energy that is when you employ a force and an engine called rotor makes mechanical energy and back to electrical or can also be alrevez make electricity a clear example becomes power is when an electric current through a coil and magnetized by rotating this coil causing electricity and then reaches a power transformer where .the energy spreads is caused by the electrons go up going to another atom this causes all over and generate energy is .Also Power can be drawn from various generators such as wind or hydraulic also one where the steam rises and spins turbines and energy they generate. There are also occupying fuel generators, there are all kinds of conductive metal such as copper, gold and your body if your body is connected to an electrical source can do to move to another place. If I make a generator pus teach people as one wing is created and how they work and why people can make one at home without spending without damaging both the environment

Research Question

how the electric generators produce energy?

Problem approach

Energy is produced from the principle of Faraday’s when an electrical conductor is moved in a magnetic field, this produces an electrical current in the conductor. Under this principle electric generators work. In some rural and semi-urban areas, energy is very expensive, so I propose to develop an electric generator.

Background

Objective

to spread the operation of electric generators.

deign a homemade electric generators

Justification

i choose this topic because i want to know the operation of electric generators for the purpose of design a homemade electric generator that help people who cant pay  electricity and because i want to inform the school comunity what their operation and as i could  a homemade electric generator.

Hypothesis

if i discloses the operation of electric generators then the comunity will have greater knowledge of how energy i generate.

Method (materials and procedure)

MATERIAL:

2 motor

suspenders

2 AA batteries

clip for AA

1 electric cutting pliers

cable 50 cm

1 led

soldering paste

soldering iron

1 switch

procedure

Step 1: put links to the DC motors

Step 2: Cut 8 cm cable + and – 3 times

Step 3: With the soldering iron weld cables in the motor terminals (repeat 4 times)

Step 4: Put the batteries into the battery clip

Step 5: Put wires + and on the banks of the switch

Step 6: Connect all the breadboard.

Once finished assembling the team, we observed that when the batteries sent, energy, the engine began to rotate and a league, the engine and the generator made a mechanical attraction which caused the engine to transmit it mechanical energy to the generator and movement mechanical provoked

Results

When I showed my family how energy is generated had increased knowledge and power generators now could do on your own without them having accidents at low cost.

Discussion

Conclusions

When I tried my generator I saw that if it worked as spotlights lit and with that I find that when you apply some force you can generate energy without spending a lot of resources.

Bibliography

es.wikipedia.org/wiki/Generación_de_energía_eléctrica

twenergy.com › Energía › Energía eléctrica

www.youtube.com/watch?v=By4ZQ8tjzQo

hales.cica.es/rd/Recursos/rd99/ed99-0226-01/capitulo2.html

www.endesaeduca.com/Endesa_educa/…/xxv.-la-energia-electrica

www.ecured.cu/index.php/Generador_Eléctrico