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En esta unidad aprenderemos a:
•Conocerelsistemaeléctricoylossub-sistemasdegeneración,transporteydistribución.
•Identificarlascaracterísticasdecon-ductores,aislantesysemiconductores,ydiferenciarsucomportamiento.
•Identificarlasprincipalesmagnitudeseléctricasyutilizarcorrectamentesusunidades.
Y estudiaremos:
•Elsistemaeléctrico.•Lageneraciónyelconsumodeelectrici-dad.
•Eltransportedelaelectricidad.•Losefectosdelaelectricidad.•Laclasificacióndelosmaterialesenais-lantes,conductoresysemiconductores.
1Unidad Conceptoseléctricosbásicos
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Conceptoseléctricosbásicos1
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1. Generación y consumo de electricidadElsistemaeléctricodeunpaísincluyelaproducción,eltransporteyladistribucióndelaenergíaeléctrica.EnlaTabla1.1semuestralafuncióndecadaunodeestossubsistemasyenlaFigura1.1unesquemasimplificadodelaestructuradelsistemaeléctrico.
Estructura del sistema eléctrico de un país
Subsistema de producción
Subsistema detransporte
Subsistema de distribución
Seencargadegenerarlaenergíaeléctrica.
Comprendedesdeelcentrodeproducciónhastalassubes-tacionesdetrasformación.
Eselencargadoderepartirlaenergíaeléctricaatodoslosconsumidores.
Tabla 1.1. Estructura del sistema eléctrico de un país.
LaestructurageneraldelsistemaeléctricoindicadaenlaTabla1.1escomúnparatodaslascentralesdegeneraciónqueanalizaremos,siendotambiéncomúnlareddetrans-porteyladedistribución.
Dentrodelsubsistemadedistribución,loscentros de transformacióntienencomofunciónreducirlatensióndelareddedistribuciónalosvaloresdeconsumodoméstico(230y400V),esdecirabajatensión.
Red de transporte220 kV y 400 kV
Centrales degeneración
Subestación detransformacióna alta tensión
Centro de control eléctrico (CECAEL) y Centro de control de energías renovables (CECRE)
Subestaciónde transporte Red de transporte
220 kV y 400 kV
Subestaciónde distribución
Consumo industrialde 132 kV a 12,5 kV
Red de distribucióna 132 kV
Consumo doméstico230 V y 400 V
Fig. 1.1. Producción, transporte y distribución de energía eléctrica.
Antesdeprocederalanálisisdelosdistintossistemasdeproduccióneléctricos,esnece-sarioque conozcamos el origende la electricidad. Laelectricidad es unapropiedadfundamentalde lamateria,originadaen laspartículasque lacomponen,ysepuedemanifestartantoenreposo(electricidad estática)comoenmovimiento(corriente eléctrica).
Laelectrotecniaseencargadelestudiodelasaplicacionestécnicasdelaelectricidad.Paraanalizarlosefectosqueseproducenenlosdistintoscuerpos,esnecesarioconocerlaestructuradelamateria.Elátomoeslacantidadelementaldeunelementoquímicoy,demanerasimplificada,podemosdecirqueestácompuestodeunnúcleo(formadoporlosprotonesylosneutrones)ydeelectronesgirandoensusorbitalesentornoalnúcleo,segúnseindicademanerasimplificadaenlaFigura1.2.
Electrón
Protón
Neutrón
Núcleo
Fig. 1.2. Representación genérica y simplifi cada de un átomo.
¿Sabías que…?
En el segundo curso de esteCiclo Formativo, en el móduloprofesional Instalaciones de dis-tribución seanalizanenprofun-didadlassiguientescuestiones:•La configuración de los cen-trosdetransformación.
•Lasinstalacioneseléctricasdeenlace.
•Las redes de distribución enbajatensión.
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1Conceptoseléctricosbásicos
Elmássencillodetodosloselementoseselátomodehidrógeno,quesemuestraenlaFi-gura1.3.Elátomodehidrógenotieneunelectrón(loselectronestienencarganegativa,ylosqueestánmásalejadosdelnúcleo,queseencuentranenelorbitalmásexterno,sedenominanelectrones de valencia),orbitandoalrededordelnúcleo,dondeseencuentraelprotónconcargapositiva.Enelnúcleodelosátomostambiénseencuentranlosneu-trones,quenotienencarga.
Fig. 1.3.
Hidrógeno
1HHidrógeno
1He – e –
P + P +
Átomo de hidrógeno.
Siacercamosdosátomosdehidrógeno,deformaquecompartansuselectrones(atravésdeldenominadoenlace covalente),formaránunamoléculadehidrógeno(Figura1.4).
H – H
e –
e –
H 2 H H
Fig. 1.4. Molécula de hidrógeno.
Deunmodosencillo,podemosdecirqueporagrupacióndeátomosseformandistintasmoléculasy,poragrupacióndeestas,distintoscompuestos.Asíporejemplo,siseponeencontactounátomodeoxígenoquetieneochoelectrones(dosensuprimeracapayseisenlasegunda)condosátomosdehidrógeno,seformaráunamoléculadeagua(Figura1.5).
H
H
O
H 2O
O HH
Fig. 1.5. Representación de una molécula de agua.
Elcobreesunmaterialmuyutilizadoenelectrotecnia,porejemploen lafabricacióndecableseléctricos.Setrataunátomoquetieneveintinueveelectrones,repartidosencuatroorbitales,segúnsemuestraenlaFigura1.6.
29 electrones
29 P35 N
Orbital 1.º
Orbital 4.º
Orbital 3.º
Orbital 2.º
2 electrones
8 electrones
1 electrones
18 electrones
Átomo de cobre
Fig. 1.6. Representación de un átomo de cobre.
Unidades de medida
Una molécula de agua comola mostrada en la Figura 1.3,¿crees que conducirá bien laelectricidad? El agua en estasituaciónesunbuenaislante,yaqueloselectronesdelamolécu-la resultante están fuertementeunidos.En laprácticadiaria,elaguanoespura,sinoquetienesales disueltas,loquelaconvier-teenunmagníficoconductordela electricidad, por tanto, hayqueevitarqueentrenencontac-toelaguaylaelectricidad.
Recuerda
Loselectrones se distribuyen enórbitasdelasiguientemanera:1.ªhasta2electrones.2.ªhasta8electrones.3.ªhasta18electrones.4.ªhasta32electrones.5.ªhasta32electrones.6.ªhasta18electrones.7.ªhasta8electrones.
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Conceptoseléctricosbásicos1
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2. ¿Qué es la energía?
Laleydeconservacióndelaenergíadicelosiguiente:«Laenergíanosecreanisedestruye,setransforma».
Alrealizarlatransformacióndeunaenergíaenotra(Figura1.7)seproduceunapérdidadeenergía.Porejemplo,cuandosecargalabateríadeunteléfonomóvil,observamosqueelcargadorsecalienta,yestoesdebidoaquepartedelaenergíaeléctricasetransformaencalor.
EstaspérdidasdebenserreducidaslomáximoposibleparamejorarelrendimientodelosequiposyreducirelconsumoenergéticoylasemisionesdeCO2.
EnlaFigura1.8semuestraelmarcadoqueindicalaeficienciaenergéticaenloselectrodomésticos.Losmáseficientessonaquellosqueaprovechanmejorlaenergíaquerequierenparasufuncionamiento.Así,porejemplo,unalavadoraclaseBesmáseficientequeunadeclaseC.
Transformaciones de energía
energía química
Energía química
Energía eléctrica energía térmica
movimiento
Radiación
movimientoEnergía química
Fig. 1.7. Distintos tipos de transformación de energía.
Laenergía(E)sedefinecomolacapacidadpararealizaruntrabajo,ysemideenjulios(J).
1kWh=1kWx1hora
(Energía)=(potencia)x(tiempo)
G: Superior al 125% de la media.
A++: Consumo de energía inferior al 30% (actualmente solo para frigoríficos).
A+: Entre el 30% y el 42% de la media (actualmente solo para frigoríficos).
A: Consumo de energía inferior al 55% de la media.
B: Entre el 55% y el 75% de la media.
C: Entre el 75% y el 90% de la media.
D: Entre el 90% y el 100% de la media.
E: Entre el 100% y el 110% de la media.
F: Entre el 110% y el 125% de la media.
Más eficiente
Menos eficiente
A
B
CD
EF
G
Fig. 1.8. Efi ciencia energética en electrodomésticos.
Paralamedirlaenergía eléctricaseemplealaunidadkilovatio-hora(kWh),quesedefi-necomoeltrabajorealizadoduranteunahoraporunamáquinaquetieneunapotenciadeunkilovatio(kW).
Laequivalenciaentrejulioykilovatio-horaeslasiguiente:1kWh=3,6·106J.
En los sistemaseléctricos, es importante conocer también lapotencia, que sedefinecomoeltrabajorealizadoenlaunidaddetiempo.LaunidadbásicadepotenciaenelSistemaInternacional(SI)eselvatio(desímboloW),queequivalealapotenciadeunamáquinaquerealizaeltrabajodeunjulioeneltiempodeunsegundo.Normalmenteseutilizaelmúltiplokilowatio.
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1Conceptoseléctricosbásicos
Enlasinstalacioneseléctricasdegrantamañoseutilizanmúltiplosdeestasunidades,yaquelaspotenciasyenergías(consumidasogeneradas)sonmuyaltas.Losprincipalesmúltiplosusadosson:
Potencia
1megavatio(MW)=106vatios(W)=103kilovatios(kW)
1gigavatio(GW)=109vatios(W)=106kilovatios(kW)
Energía
1megavatio-hora(MWh)=106vatios-hora(Wh)=103kilovatios-hora(kWh)==103 megavatios-hora(MWh)
1gigavatio-hora(GWh)=109vatios-hora(Wh)=106kilovatios-hora(kWh)==106 megavatios-hora(MWh)
EnlaFigura1.9semuestraelcuadroquerecogeelReglamento Electrotécnico de Baja Tensiónparaestimarlosescalonesonivelesdepotenciadeunavivienda.Observaqueseestablecendosgradosdeelectrificación:básica (condosniveles) yelevada (contresniveles).SiexpresamosestosnivelesenkW,tendríamosparaelbásico:5,75kWy7,36 kW.Paraelsuperior:9,2kW,11,5kWy14,49kW.
La palabra domótica provienede la unión de las palabras:domus (que significa casa enlatín) y tica (que significa pala-braengriego,‘quefuncionaporsísola’).La domótica es el conjunto desistemas que automatizan lasdiferentes instalaciones de unavivienda,aportandoserviciosdegestión energética, seguridad,bienestarycomunicación.En España, CEDOM es la aso-ciación española de domóti-ca. Visita suweb para obtenermás informaciónsobreel tema:http://www.cedom.es/
Web
Fig. 1.9. Grado de electrifi cación en viviendas en función de la pontencia
EnlaFigura1.10semuestranlosequiposmásusualesenlosquesereparteelconsumoeléctricodeunhogar,segúnunestudiorealizadoporelIDAE(InstitutoparalaDiversifi-caciónyAhorrodelaEnergía:http://www.idae.es).Elcon-sumomediodeunhogaresdeunos4000kWhalaño,esdecir,4MWhaño.Sisuponemosqueenunhogarelúnicosuministrodeenergíaeseléctrica,¿quéporcentajesdeltotaldelaenergíacreesqueconsumecadaequipo?
Solución:Enaguacalienteun3%,envitrocerámicaycocinaeléc-tricaun9%,encalefacciónun15%,enpequeñoelectro-domésticoun7%,entelevisiónun10%,enfrigoríficoun18%,enlavadoraun8%,enlavavajillasun2%,enseca-doraun2%,enmicroondasun2%,enhornoeléctricoun4%,enordenadorun1%,enaireacondicionadoun1%yeniluminaciónun18%.
Caso Práctico 1
Fig. 1.10.
LavavajillasLavadora FrigoríficoOrdenador
Televisor
Aire acondicionadoHorno eléctrico
Micro-ondasSecadora
Calefacción
Pequeñoelectrodoméstico
Aguacaliente
Iluminación
Vitrocerámica
Equipos en los que se reparte el consumo eléctrico de un hogar.
MINISTERIODECIENCIAYTECNOLOGÍA
GUÍA TÉCNICA DE APLICACIÓN: INSTALACIONES INTERIORES
INSTALACIONESINTERIORESENVIVIENDASNÚMERODECIRCUITOSYCARACTERÍSTICAS
GUÍA–BT-25
Edición:septiembre2003Revisión:1
Electrifi cación Potencia (W) Calibre interruptor general automático (IGA)
Básica 5750 25 7350 32
Elevada 9200 4011500 5014490 63
El interruptor de control de potencia (ICP) es un dispositivo para controlar que la potencia realmente demandada por el consumidor no exceda de la contratada, su colocación es potestativa de la compañía suministradora.
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Conceptoseléctricosbásicos1
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Unabombilla tradicionalde100W(quecuestaunos0,6euros)proporcionalamismaluzqueunalámparadebajoconsumode20W(quecuestaaproximada-mente9euros).Siestánencendidasunas4horasdiarias,¿cúalserásuconsumoeléctricoalolargodeunaño?SuponiendoqueelkWhcuesta0,14euros,¿cuálresultamáseconómica?
Solución:
Labombillatradicionalconsume:
100W·4horas/día·365días=146000Wh,esdecir,146kWh
Ladebajoconsumo:
20·4horas/día·365días=29200Wh,esdecir,29,20kWh
SupniendoqueelkWhcuesta0,14euros,elconsumoconlabombillatradicionalcuesta:
146·0,14=20,44euros
Conladebajoconsumo:
29,20·0,14=4,08euros
Enunaño,lalámparadebajoconsumonosahorracasi16euros.
Porotraparte,laslámparasdebajoconsumoduran8vecesmás(8000horas)quelasbombillasconvencionales(1000horas).Elgastodeambasen8000horasdevidaútiles:
Bombilladebajoconsumo:20W·8000h·0,14euros/kWh=22,4euros
Bombillatradicional:100W·8000h·014euros/kWh=112euros
Alconsumirmenosenergía,sereducelaemisióndeCO2.
Caso Práctico 2
Sepuedenrealizarvariasclasificacionesdelasfuentesdeenergía,segúndistintoscrite-rios.LaFigura1.11muestralaclasificacióndelaenergíaenfuncióndesuorigen.
Clasificación de las fuentes de energía
Primaria Secundaria o final
Lafuentedeenergíaseobtienedirectamentedelanaturaleza.Porejemplo:elcarbón,gasnatural,energíaeólica,bio-masaoenergíasolar.
Laenergíaseobtieneapartirdeunafuenteprimaria,atra-vésdesutransformación(porejemplo,unacentralhidroeléc-trica).
Fig. 1.11. Clasificación de las fuentes de energía según su origen.
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1Conceptoseléctricosbásicos
EnlaTabla1.2semuestranlasformasdetransformacióndedistintostiposdeenergíaenenergíaeléctrica:
Energía Aplicaciones
Electricidad estática.Setransformaenelectricidaddebidoacargaseléctricasenreposo.
Electricidad estática. Setransforma en electricidad debido a
cargas eléctricas en reposo.
Inducción electromagnética.Transformación de la energía
cinética en eléctrica.
Electroquímica. Transformaciónde energía química en eléctrica.
Fotoeléctrica. Transformacióndebida al efecto de la luz.
Termoeléctrico. Transformacióndel calor en electricidad.
Piezoeléctrica. Surge de lapropiedad que tienen ciertos cristales
al ser sometidos a presión.
Nuclear. Transfomación dereacciones atómicas en electricidad.
Energía Aplicaciones
Generadores de alta tensión, tipo Vander Graff
Generadores eléctricos
Pilas, baterías, acumuladores
Paneles solares
Termopila, neveras de camping
Aplicación en: encendedores,mecheros, activación del airbag
Centrales nucleares
Generadoresdealtatensión,tipoVanderGraff.
Inducción electromagnética.Trans-formacióndelaenergíacinéticaeneléctrica.
Electricidad estática. Setransforma en electricidad debido a
cargas eléctricas en reposo.
Inducción electromagnética.Transformación de la energía
cinética en eléctrica.
Electroquímica. Transformaciónde energía química en eléctrica.
Fotoeléctrica. Transformacióndebida al efecto de la luz.
Termoeléctrico. Transformacióndel calor en electricidad.
Piezoeléctrica. Surge de lapropiedad que tienen ciertos cristales
al ser sometidos a presión.
Nuclear. Transfomación dereacciones atómicas en electricidad.
Energía Aplicaciones
Generadores de alta tensión, tipo Vander Graff
Generadores eléctricos
Pilas, baterías, acumuladores
Paneles solares
Termopila, neveras de camping
Aplicación en: encendedores,mecheros, activación del airbag
Centrales nucleares
Generadoreseléctricos.
Electroquímica. Transformacióndeenergíaquímicaeneléctrica.
Electricidad estática. Setransforma en electricidad debido a
cargas eléctricas en reposo.
Inducción electromagnética.Transformación de la energía
cinética en eléctrica.
Electroquímica. Transformaciónde energía química en eléctrica.
Fotoeléctrica. Transformacióndebida al efecto de la luz.
Termoeléctrico. Transformacióndel calor en electricidad.
Piezoeléctrica. Surge de lapropiedad que tienen ciertos cristales
al ser sometidos a presión.
Nuclear. Transfomación dereacciones atómicas en electricidad.
Energía Aplicaciones
Generadores de alta tensión, tipo Vander Graff
Generadores eléctricos
Pilas, baterías, acumuladores
Paneles solares
Termopila, neveras de camping
Aplicación en: encendedores,mecheros, activación del airbag
Centrales nucleares
Pilas,baterías,acumuladores,etcétera.
Fotoeléctrica.Transformacióndebidaalefectodelaluz.
Electricidad estática. Setransforma en electricidad debido a
cargas eléctricas en reposo.
Inducción electromagnética.Transformación de la energía
cinética en eléctrica.
Electroquímica. Transformaciónde energía química en eléctrica.
Fotoeléctrica. Transformacióndebida al efecto de la luz.
Termoeléctrico. Transformacióndel calor en electricidad.
Piezoeléctrica. Surge de lapropiedad que tienen ciertos cristales
al ser sometidos a presión.
Nuclear. Transfomación dereacciones atómicas en electricidad.
Energía Aplicaciones
Generadores de alta tensión, tipo Vander Graff
Generadores eléctricos
Pilas, baterías, acumuladores
Paneles solares
Termopila, neveras de camping
Aplicación en: encendedores,mecheros, activación del airbag
Centrales nucleares
Panelessolares.
Termoeléctrico.Transformacióndelcalorenelectricidad.
Electricidad estática. Setransforma en electricidad debido a
cargas eléctricas en reposo.
Inducción electromagnética.Transformación de la energía
cinética en eléctrica.
Electroquímica. Transformaciónde energía química en eléctrica.
Fotoeléctrica. Transformacióndebida al efecto de la luz.
Termoeléctrico. Transformacióndel calor en electricidad.
Piezoeléctrica. Surge de lapropiedad que tienen ciertos cristales
al ser sometidos a presión.
Nuclear. Transfomación dereacciones atómicas en electricidad.
Energía Aplicaciones
Generadores de alta tensión, tipo Vander Graff
Generadores eléctricos
Pilas, baterías, acumuladores
Paneles solares
Termopila, neveras de camping
Aplicación en: encendedores,mecheros, activación del airbag
Centrales nucleares
Termopila,neverasdecam-ping,etc.
Piezoeléctrica.Surgedelapropie-dadquetienenciertoscristalesalsersometidosapresión.
Electricidad estática. Setransforma en electricidad debido a
cargas eléctricas en reposo.
Inducción electromagnética.Transformación de la energía
cinética en eléctrica.
Electroquímica. Transformaciónde energía química en eléctrica.
Fotoeléctrica. Transformacióndebida al efecto de la luz.
Termoeléctrico. Transformacióndel calor en electricidad.
Piezoeléctrica. Surge de lapropiedad que tienen ciertos cristales
al ser sometidos a presión.
Nuclear. Transfomación dereacciones atómicas en electricidad.
Energía Aplicaciones
Generadores de alta tensión, tipo Vander Graff
Generadores eléctricos
Pilas, baterías, acumuladores
Paneles solares
Termopila, neveras de camping
Aplicación en: encendedores,mecheros, activación del airbag
Centrales nucleares
Encendedores,mecheros,acti-vacióndelairbag,etc.
Nuclear.Transfomacióndereaccio-nesatómicasenelectricidad.
Electricidad estática. Setransforma en electricidad debido a
cargas eléctricas en reposo.
Inducción electromagnética.Transformación de la energía
cinética en eléctrica.
Electroquímica. Transformaciónde energía química en eléctrica.
Fotoeléctrica. Transformacióndebida al efecto de la luz.
Termoeléctrico. Transformacióndel calor en electricidad.
Piezoeléctrica. Surge de lapropiedad que tienen ciertos cristales
al ser sometidos a presión.
Nuclear. Transfomación dereacciones atómicas en electricidad.
Energía Aplicaciones
Generadores de alta tensión, tipo Vander Graff
Generadores eléctricos
Pilas, baterías, acumuladores
Paneles solares
Termopila, neveras de camping
Aplicación en: encendedores,mecheros, activación del airbag
Centrales nucleares
Centralesnucleares,satélites,submarinos,etc.
Tabla 1.2. Formas de transformación de diferentes tipos de energía en energía eléctrica.
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Conceptoseléctricosbásicos1
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En la Tabla1.3 semuestra una relaciónde las energías renovablesque sepuedentransformarenenergíaeléctrica.EnlaTabla1.4,delasnorenovables.
Energías renovales
Energía Principio de funcionamiento
Solar
Solarfotovoltaica:transformacióndelaenergíasolarenelectricidad.
Solartérmica:transformacióndelaenergíasolarparacalentaragua,ypartirdeaquíparagenerarelectricidad.
Hidráulica Transformalaaltapresiónquesegeneraenlastuberíasenelectrici-dad.
Eólica Transformacióndelaenergíadelvientoenelectricidad.
Biomasa Transformacióndeladescomposicióndelamateriaorgánicaenelectricidad.
Mareomotriz Transformacióndelaenergíadelmarenelectricidad.Puedeaprove-charlasolas,lascorrientesmarinasolasmareas.
GeotérmicaTransformacióndelaenergíacaloríficadelatierraenelectricidad.Seestáempleandoconéxitoparaviviendasunifamiliaresopeque-ñascomunidades.
Ademásdelasaquíindicadas,seestándesarrollandootrastécnicasbasadasen:• Biocombustibles:utilizacióndecombustiblesdeorigenvegetal(soja,algas,etc.).
Sonmuycuestionadosporgruposecologistas.
• Pilasocélulasdecombustible:enlascélulasdecombustiblesecombinaeloxí-geno del aire con el hidrógeno para generar corriente eléctrica continua. Seencuentranenfasededesarrollotecnológico.
Tabla 1.3. Energías renovables.
Energías no reno-
vales
Energía Utilización
Fósiles
Carbón Aproximadamenteel40%delaenergíaeléctricaprodu-cidaenEspañatienesuorigenenestafuentedeenergía.
Gas naturalLautilizacióndecentraleseléctricasquefuncionancongasestáenaumento,yaquesehanconseguidocentralesmáslimpiasyeficientes.
Petróleo y derivados
Lautilizacióndeestetipodeenergíasparagenerarelectricidad,estáenclaroreceso,siendoelprincipiodefuncionamientosimilaralasqueempleanrestosfósiles,perolosefectoscontaminantessonmuchomayores.
Minerales Uranio Aquíelcombustibleesuranioenriquecido.Problemasqueplantea:seguridadyresiduos.
Tabla 1.4. Energías no renovables.
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1Conceptoseléctricosbásicos
3. El transporte de la electricidadEltransportedelaenergíaenaltatensiónestájustificadoporquereducemucholaspér-didasdeenergía,perolaprobabilidaddequeseproduzcaun«arco eléctrico»atravésdelaireesmuchomayor.Sedebenextremarlasmedidasdeprotecciónyaislamientodeltransporte,paraevitarqueestosarcossepuedanproducirentrelosconductoresoentreloscablesylasuperficie.
Lastensionesutilizadasenlareddetransportesonde220kV(220000V)y400kV(400000V).
Alrealizareltrazadodelaslíneasdetransporte,sedebentenerencuenta,ademásdelosfactorespropiamentetécnicosylosderivadosdelapropiageografíadelazona,lossiguientes:
• Nivelderadiaciónysuefectosobrelapoblación.
• Impactoambientalsobreelpaisaje,lafloraylafauna.
3.1. Efectos de la electricidad
Lacorrienteeléctricaproduceenlamateriadistintosefectoscuyosusosserecogenenlatablasiguiente:
Efecto calorífico Efecto magnético Efecto luminoso Efecto químico Aplicaciones
Calefacción,vitrocerámicas,soldadura,fusibles,etcétera.
Relés,auricularesyaltavoces,etcétera.
Iluminaciónyvisualización
Electrólisis,pilasyacumuladores
Usodeelectrocuciónensacrificiodeganado,aplicacionesenelectromedicina.
Tabla 1.5. Efectos de la electricidad.
3.2. Aislantes, conductores y semiconductores de electricidad
Alanalizarlaestructuradelamateria,sedescubrióquelosátomostienenelectronesqueestánenorbitalesgirandoalrededordelnúcleoendistintascapas.Loselectronesdelaúltimacapasonlosqueprovocanqueunmaterialseaconductor, semiconductor o aislante.
Demaneraresumida,enlaTabla1.6seindicanlascaracterísticasdeconductores,ais-lantesysemiconductores.
Fig. 1.12. Arco eléctrico entre conductores.
Fig. 1.13. Trabajos en líneas eléctricas. Según los datos facilitados por Red Eléctrica Española, la red de transporte en España, es de unos 35 000 km, contabilizando las líneas subterráneas, submarinas (unas decenas de kilómetros solamente), y las aéreas (la mayor parte).
Lared de transporte españolaeselconjuntodelíneas,parques,transformadoresyotroselementoseléctricoscontensionessuperioresoigualesa220kV,yaque-llasotrasinstalaciones,cualquieraqueseasutensión,quecumplanfuncionesdetransporte,deinterconexióninternacionaly,ensucaso,lasinterconexionesconlossistemaseléctricosespañolesinsularesyextrapeninsulares.
EnesteenlacedelapáginaWebde laOrganización Mundial de la Salud (OMS), puedes encon-trar un interesante texto sobrelos riesgos que sobre la saludtiene la exposición a camposmagnéticos.
http://www.who.int/peh-emf/about/WhatisEMF/es/index1.html
Web
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Conceptoseléctricosbásicos1
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Tipo de material Características y ejemplos
ConductoresEsfácilextraerdeellosloselectronesdesuúltimacapa(normalmentetienenunoodos),yaquenoestáncompletas.Losmetalescumplenestascondiciones.
AislantesEsdifícilextraerelectronesdesuúltimacapa(normalmentetienenocho),yaquesuelenestarcompletos,ounidosaotrosátomosmedianteenlacesfuertes.Losplásticosylamaderasonejemplosdematerialesaislantes.
Semiconductores
Alcomunicarenergía,podemosobteneralgunoselectronesdesuúltimacapa(normalmentetienencuatro)conlosqueconseguir,enciertascon-dicionesqueseproduzcaunflujodelosmismos.Elsilicioyelgermaniosonelementossemiconductores.
Tabla 1.6. Características de los materiales conductores, aislantes y semiconductores.
Unaaplicaciónconjuntadelosmaterialesconductoresydelosaislantesseobservaenloscableseléctricos.
Loscoloresdelosaislamientosdelosdistintosconductoreseléctricosestánnormaliza-dosporelReglamento Electrotécnico de Baja Tensión, aprobadoporelRealDecreto842/2002, ysedeterminanen funcióndelobjetivoque tengaelcabledentrode lainstalacióneléctrica.
Conductor
Azul claro
Color del aislamiento
Neutroo previsión de que un conductor
de fase pase posteriormente a ser neutro
Protección
Fase
Fase(con identificación de las tres fases)
Verde - amarillo
Marrón Negro Gris
Marrón o Negro
Fig. 1.14. Colores de los aislamientos de los conductores eléctricos
Demanerasimplificada,loqueseproduceenloscableseléctricosaisladosesunflujoordenadodeelectrones,comosemuestraenlaFigura1.15.
Fig. 1.15.
Aislante de plástico(no hay electrones libres)
Cable de cobre
Electrones libres
Estructura de un cable: conductor en el centro y cubierta aislante.
Importante
Se deben conservar los colores normalizadosalolargodeunainstalacióneléctrica,paraevitarconfusiones y posibles acciden-tes.
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1Conceptoseléctricosbásicos
Conayudadelasiguientepráctica,comprobaremoscómoalgunosmaterialesper-mitenelpasodelacorrienteeléctricayotrosno.ParaellomontaremoselcircuitodelaFigura1.16,yemplearemossucesivamentedistintosmaterialesparaunirlospuntosAyBdelcircuito.
+6 V2 V;0,3 A
10 V–
Adaptador para bobinas con pinzas de cocodrilo
300 mA–
0
A
V
a)
b)
Fig. 1.16. Circuito eléctrico del Caso práctico 3.
Losresultadosyconclusionessemuestranenlasiguientetabla:
Material utilizado Resultado observado
Cobre,hierro,grafito Lalámparaseenciende
Plástico,goma,vidrio Lalámparanoseenciende
Tabla 1.7.
Conclusiones:
• Algunosmaterialespermitenelpasodelacorrienteeléctrica(materiales con-ductores)yotrosno(materiales aislantes).Entreambosseencuentranlosma-teriales semiconductores,muyutilizadosenelectrónica.
• Esnecesariouncircuitocerradoparaquelalámparapuedaencenderse.
Caso Práctico 3
Unidades de medida
Puedes realizar un caso prác-tico similar al Caso Práctico 3empleandounapila,unalámpa-ra,cablesydistintosmateriales.
¡Atención!No lo hagas utilizando la ten-sión de los enchufes (230 V),puedeserpeligroso.
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Conceptoseléctricosbásicos1
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4. La normalizaciónUnaspectoesencialparaquetodolorelacionadoconlaelectricidad(yotrosmuchoscampos),ysusaplicacionesrespondaaunplanteamientocomún,eseldelanormali-zación.
Lanormalizaciónincrementalaseguridadylacalidaddelosproductos,yfavoreceelintercambiointernacionaldelosmismos.
EnlaUniónEuropea,elComité Europeo de Normalización (CEN)eselorganismoen-cargadodegenerarlasnormaseuropeas(ENoEuropeanNorm),ycadapaístienesuorganismonacionaldenormalizaciónycertificación.
EnEspañaesAENOR (Asociación Española de Normalización y Certificación) laquegeneralasnormasUNE(UnaNormaEspañola),queestánenarmoníaconlasnormasinternacionales.
LanormaeuropeaEN 50160eslaqueestablecelascaracterísticasdelatensiónsumi-nistradaporlasredesgeneralesdedistribución.
Estanormarequierequeelproveedorsuministre,comomínimounacalidaddelaener-gíamínimamenteadecuada.Lamayoríadelosproveedoressuperan,deformarutinariaestosrequisitosporunampliomargen,peronolosgarantizan.
Silasnecesidadesdelclientesonmásexigentes,sedebenaplicarmedidaspaliativasonegociarunacuerdoindependienteparaobtenerunamayorcalidaddelsuministro.
Noobstante,laventaja importantedeestanormaesque:
• Definelosparámetrosdetensiónimportantesparalacalidaddelaenergía.
• Determina cuantitativamente los valores, que son unpuntode referenciapara laevaluacióndelacalidaddelaenergía.
Estareadelorganismoreguladordelaenergíaeléctricaestablecerunniveldecalidadquerequieralaaplicacióndelasmejoresprácticasporpartedelsuministrador,sinqueellosignifiqueestablecerunniveltanelevadoquehagaaumentarelpreciodelaelectri-cidadparatodoslosconsumidoresavaloresexcesivos.
Estanorma tienesuequivalenteenEspañaen lanormaUNE-EN 50160,quedice losiguiente:
EnlaTabla1.8delapáginasiguiente,seindicalaestructuradelanormalización,desdeelámbitointernacionalalnacional.
«Laenergíaeléctricaesunproductoy,comocualquierotroproducto,debesatis-facerunosrequisitosdecalidadadecuados.Paraqueunequipofuncionecorrec-tamente,esprecisoqueselesuministreenergíaeléctricaaunatensiónqueestédentrodeundeterminadointervaloalrededordelvalornominal.»
Unanormaesundocumentodiseñadoparaserusadodemanerahabitualcomoguíaodefinición.
Esfrutodelconsensoyesaprobadaporunorganismoreconocidoenestecampo.Lasnormassoncreadasparaserusadasporempresas,consumidoresylosorga-nismosencargadosdenormalización.
Importante
Paramedirlacalidad en el servi-cio eléctrico, seutilizandistintosindicadores,comoson:•Tiempo de interrupción en elservicio.
•Valoresmáximosymínimosdelatensión.
•Númerodereclamacionesdelosusuarios.
Vocabulario
¿Qué significa ISO?Debido a que laOrganizaciónInternacional deNormalización(International Organization for Standardization)tendríadiferen-tesacrónimosenlosdistintoslen-guajes(«IOS»eninglés,«OIN»enfrancés.Susfundadoresdeci-dieronadoptarunnombrecortoe independiente del país. Así,escogieronel términoISO,deri-vadodelgriego isos,quesigni-fica«igual».Independientemente del país ydel lenguaje, el nombre de laorganizaciónes siempre ISO,ynoindicasiglas.
Web
PuedesconsultarlanormaUNE-EN 50160, en la páginaWebdelBOE:www.boe.es.
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1Conceptoseléctricosbásicos
Estructura de la normalización
Ámbito General Electrotécnico Telecomunicación
Nivel internacional
OrganizaciónInternacionaldeNormalizaciónhttp://www.iso.org
ComisióninternacionaldeElec-trotécnicahttp://www.iec.ch/
UniónInternacionaldeTeleco-municacioneshttp://www.itu.int
Nivel europeo
ComitéEuropeodeNormali-zaciónhttp://www.cen.eu
ComitéEuropeodeNormaliza-ciónElectrotécnicahttp://www.cenelec.eu/
InstitutoEuropeodeNormaliza-cióndelasTelecomunicacioneshttp://www.etsi.org
Nivel nacional
(España)
AsociaciónEspañoladeNormalizaciónyCertificaciónhttp://www.aenor.es
Tabla 1.8. Estructura de la normalización.
EnunautómataprogramabledelamarcaSiemens,apareceensudocumentacióntécnicalasiguienteindicación:
Marcado CE
LosproductosSIMATICS7-200cumplenlasnormasylasreglasdeproteccióndelassiguientesdirectivasdelaUniónEuropea:
• DirectivadeBajaTensióndelaComunidadEuropea73/23/CEE
• DirectivaEMCdelaComunidadEuropea(CE)89/336/CCEE
¿Aquéhacenreferenciaestasdirectivas?
Solución:
LaDirectiva73/23hacereferenciaalmarcado«CE»,queconsisteencolocarlasletrasCEdelaformaqueapareceenlaFigura1.17.
Fig. 1.17. Imagen del marcado «CE».
Caso Práctico 4
(Continúa)
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Conceptoseléctricosbásicos1
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(Continuación)
EnelArtículo8delaDirectivaeuropea73/23seindicalosiguiente:«Lacoloca-cióndelmarcadoCEserá responsabilidaddel fabricanteodesu representanteautorizadoenlaComunidad.ElmarcadoCEsecolocarádeconformidadconelAnexoV».
Elmarcado«CE»deberátenerunaalturadealmenos5mm.Sielmarcadosereduceoamplía,deberánrespetarselasproporcionesindicadasenelanteriordibujograduado.
Deberácolocarseenelaparatooensuplacadecaracterísticas.Cuandonoseaposibleonoestéjustificado,debidoalanaturalezadelaparato,deberácolocarseenelenvase,encasodequeexista,yenlosdocumentosqueloacompañen.
Cuandoelaparatoestésujetoaotrasdirectivasquecubranotrosaspectosyquetambiénpreveanelmarcado«CE»,esteúltimosupondráqueelaparatotambiénseajustaaesasotrasdirectivas.
LaDirectiva 2004/108/CE, o directiva EMC (ElectromagneticCompatibilityEMC),sobreCompatibilidadElectromagnética,regulatantolainmunidadcomolaemisiónentodoelrangodefrecuencias.Dichadirectivabuscagarantizarelfuncionamien-todelmercadointeriorexigiendoquelosequiposcumplanunniveladecuadodecompatibilidadelectromagnética.
Caso Práctico 4
5. Gestión de los residuosEnesteapartadocomentaremoslasparticularidadessobrelagestiónderesiduosqueafectanalossistemaseléctricosyelectrónicos.
Laimportanciadelagestiónsostenibledelosresiduosdetodotipoesalgoquenoad-mitediscusión.Enelámbitoqueahoranosocupaapareceunnuevoconcepto:electronic wasteo e-waste(desechooresiduoelectrónico).
Tambiénseutilizaeltérmino RAEE(ResiduosdeAparatosEléctricosyElectrónicos)enladistintadocumentaciónquesobreeltemasepublica.
Debemostenerpresentequeeldesarrollotecnológicoestágenerandonuevosresiduosenunacantidadmuyelevada:ordenadorespersonales(eneltrabajoyencasa),númerodeteléfonosmóviles,etcétera.
Loselectrodomésticosseclasificanentreslíneasmediantecolores:
Línea blanca Lavadoras,lavavajillas,frigoríficos(conparticularidadestambiénensureciclado),hornosycocinas.
Línea marrón Televisores,equiposdemúsica,equiposdeDVDyvídeo.
Línea gris
Equiposinformáticosysusperiféricos(teclados,ratones,impre-soras,etc.),teléfonosmóviles.Enesteúltimocasosehanpuestoenmarchacampañasespecialesparalarecogidadeteléfonosmóviles,debidoalperiodocortodevidaquetienen(nuevosmodelos,másprestaciones),yalatoxicidaddelasbateríasdelosmismos.
Tabla 1.9. Clasificación de los electrodomésticos.
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1Conceptoseléctricosbásicos
EnlaFigura1.18semuestranalgunoscomponentespresentesenunordenadorperso-nal,cuyosresiduosdebensertratadosdemaneraespecial.
PlomoEmpleado enlas pantallas
MercurioEmpleado en displays
y en las placas
Cromo hexavalentePreviene contra la corrosión,
pero es tóxico
Fósforo y BarioUtilizados en el TRC,
ambos elementos son tóxicos
PlásticosSe integran diversos tipos
de plásticas (incluido el PVC).Los plásticas están en la carcasas,
cables, conectores, etc.
CadmioPresente en componentes
SMD, componentes IR
BerilioSe utiliza en las placas base
y en conectores.Está clasificado como peligroso
para las personas
Fig. 1.18. Algunos productos tóxicos que se utilizan para la fabricación de un ordenador.
LaDirectivadelaUniónEuropea,denominadaRoHS(Restriction of Hazardous Substan-ces)2002/95/EC: RestriccióndeUsodeAlgunasSustanciasPeligrosas,tieneporfinali-dadprevenirlageneraciónderesiduosprocedentesdeaparatoseléctricosyelectróni-cos,reduciendolapeligrosidadquesuscomponentespuedentener,asícomoregularsugestiónparamejorarlaproteccióndelmedioambiente.EnlaFigura1.19semuestraeldistintivoqueseutilizaenlosequiposquecumplenconestanormativa
LaDirectiva sobre RoHS prohíbe el uso de ciertas sustancias en los nuevos equiposeléctricosyelectrónicos.Lassustanciasprohibidassonplomo,mercurio,cadmio,cromohexavalente,bifeniloolibromado(PBB)oéteresdedifenilopolibromado(PBDE).
Ennuestroentorno,uncasoespecialeseldelaspantallasplanas,queestánsustituyen-dorápidamentealostradicionalesyvoluminosostelevisorescontubosderayoscatódi-cos.Ennomuchotiempo,millonesdetelevisoresyordenadoresconpantalladetubosiránalabasura.
Menciónespecialmereceelcasode laspilasyacumuladores (debotón,cilíndricas,etcétera),yaqueelnúmeroderesiduosdeestetipoestácreciendoengranmanera,debidoalaimplantaciónqueestánteniendodispositivoscomo:móviles,cámaras(foto-gráficas,devídeo),MP3,etc.Engeneral,estáncompuestaspormaterialesmuytóxicos:cadmio,mercurio,manganesoyníquel.Siestaspilasyacumuladores(baterías)noserecogendemaneraselectivaysereciclan,loselementostóxicospuedenllegaramez-clarseconelagua.Elprocesoderecicladodeestoscomponentesimplicaungrangasto,yaquesenecesitamuchaenergíaparaelloyprocesosderecuperacióncostosos.
Fig. 1.19. Marcado para indicar que un equipo cumple con la norma RoHS.
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Conceptoseléctricosbásicos1
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Sisacaslabateríadeteléfonomóvil,¿quésímboloaparece?¿Quéindica?
Solución:
Fig. 1.20. Indicación de que el residuo se debe separar del resto de residuos.
Observarásqueapareceelsiguientesímbolo(Figura1.20)enlamismabateríaoenelpropioteléfono,oenambos,queeselqueutilizaparaindicarquecuandohayaterminadosuvidaútil,habráquellevareseresiduoauncentroenelqueseencarguendereciclarloadecuadamente.
Caso Práctico 5
Unapartadoespecialenelsectoreléctricoloocupaelreciclado de lámparas.
LaslámparasincluidasenlaRAEE(fluorescentes,ahorroydescarga)contienenpeque-ñascantidadesdemercurioquepuedesernocivoparaelmedioambiente.Ademássusdistintoscomponentes(plástico,vidrioymetal)sonreciclablesyreutilizables,mos-trándoseenlaFigura1.21elprocesoderecicladoparalámparascompactasdebajoconsumo.
Importante
El reciclaje de materiales (meta-les,vidrio,plásticos,etc.),ayudaa economizar materias primasescasasenlanaturalezaytam-bién ahorra energía. Se estáhaciendo un esfuerzo tambiénen reducir la contaminación delosprocesosproductivos.
PROCESO DE RECICLADO
Lámparas compactas de bajo consumo
Trituración
Lavado del vidrio
Polvo fluorescente Casquillos y otros
Destilación
Mercurio OtrosVidrio (limpio)
Plásticos,componentes electrónicos
y circuitos impresos
Fig. 1.21. Ejemplo del proceso de reciclado que siguen las lámparas compactas de bajo consumo.
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1Conceptoseléctricosbásicos
5.1. Consejos para ahorrar
Acontinuaciónsedanunaseriederecomendacionesquetienenporfinalidadahorrarenergía(reducirlasemisionesdeCO2),y«reducir»lafacturaeléctrica:
• Aprovecharlaluznatural.
• Instalarinterruptoresquepermitanencenderselectivamentelaslámparas.
• Sustituirlaslámparasincandescentesotradicionales,porlámparasdebajoconsumo.
• Apagarlaslucescuandonoseutilicen.
• Utilizarinterruptoreshorariosparareducirelconsumo.
• Nodejar loselectrodomésticosenstand-by,ni loscargadoresconectadosperma-nentemente,puestoquesiguenconsumiendo.
• Ladomóticaintegradaenlainstalaciónayudaaeconomizaryaumentaelniveldeconfortabilidaddelavivienda.
EnlaTabla1.10seproporcionandireccionesútilesrelacionadasconlovistoenlauni-dad.
Instituto para la Diversificación y Aho-rro de la Energía (IADE)http://www.idae.es/
ElobjetivodelIDAEeslaejecucióndecampañasdeformaciónysensibilizaciónquecontribuyanalacons-truccióndeunnuevomodeloenergéticoque,garan-tizandolacalidadylaseguridaddesuministro,pro-muevalacompetitividaddelasempresasespañolasysebaseenlasostenibilidadyrespetomedioambiental.
Museo de las Ciencias de Castilla-La Manchahttp://pagina.jccm.es/museociencias/
ElMuseodelasCienciasdeCastilla-LaMancha,situadoenCuenca,muestradiversasexposiciones,dondenospodremosacercaralahistoriadelaastrono-mía,lacronolanzadera,etc.También,contieneinteresantesdescripcionessobreelementoseléctricos.
Fundación de la Energía de la Comuni-dad de Madridhttp://www.fenercom.com
Elobjetivoprincipalesimpulsaryrealizariniciativasyprogramasdeactuaciónparainvestigar,estudiaryapoyaractuacionesdeconocimiento,desarrolloyapli-cacióndelastecnologíasenergéticas.Tambiénpersigueunamejoradelahorroylaeficienciaenergética,elfomentodelusoracionaldelaenergíay,engeneral,laóptimagestióndelosrecursosenergéti-cos.
Asociación española de Recogedores de Pilas, Acumuladores y Móviles http://www.aerpam.org/
Susobjetivosson:a) Realizaractividadesquefavorezcaneldesarrolloy
elprogresodeestasempresasylosequiposhuma-nos(empresariosytrabajadores)quelascomponen.
b) Contribuir a extender un espíritu emprendedorcaracterizado por un profundo sentido humano,social,éticoydecalidad.
Tabla 1.10. Algunas direcciones Web.
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Conceptoseléctricosbásicos1
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Test de repaso
1. Estaetiquetaenunacajaindicaque:
a) Esreciclable.b) Elembalajedebeestarvertical.c) Esfrágil.
2. Elprotóntienecargaeléctrica:a) Positiva.b) Negativa.c) Neutra.
3. Laelectrotecniatratade:a) Lasaplicacionesdelaelectricidad.b) Lasaplicacionesdelaelectrónica.c) Laseguridadeléctrica.
4. Loselectronesenunátomo:a) Estánenorbitales.b) Estánenelnúcleo.c) Pasandelnúcleoalorbital.
5. Laenergíaeólica:a) Aprovechalasmareas.b) Utilizalaradiaciónsolar.c) Emplealafuerzadelviento.
6. Loscoloresdeloscablesenunainstalacióneléctrica:a) VienenreguladosenelReglamentoElectrotécnicode
BajaTensión.b) Sepuedenutilizartodos,sinrestricciones.c) Indicanlacorrientequepuedensoportarsegúnel
ReglamentoElectrotécnicodeBajaTensión.
7. Elsistemaeléctricodeunpaísestáformadoporlossub-sistemassiguientes:a) Producción,generaciónytransporte.b) Producción,transporteydistribución.c) Producción,acumulaciónydistribución.
8. LastensionesdeconsumodomésticoenEspañasonde:a) 125Vy230V.b) 220Vy380V.c) 230Vy400V.
9. Laenergíageotérmicaes:a) LageneradaenelinteriordelaTierra.b) Lageneradaporairecaliente.c) Laempleadaenlascentralesnucleares.
10. Laenergíasemideen:a) Kilowatios(kW).b) Vatios(W).c) Julios(J).
11. Loselectrodomésticosenstand-by(espera):a) Noconsumenelectricidad.b) Soloconsumencuandoestánfuncionando.c) Consumenelectricidad.
12. Unmaterialaislante:a) Tienemuchoselectroneslibres.b) Notienemuchoselectroneslibres.c) Conducebienlaelectricidad.
13. LasnormasUNE:a) Sonnormasespañolas.b) Sonnormaseuropeas.c) Sonnormasinternacionales.
14. Latensiónsemideen:a) Voltios.b) Watios.c) Amperios.
15. ElmarcadoCEindica:a) Queelproductoestá fabricadosegún lasnormas
alemanas.b) Queelproductoestá fabricadosegún lasnormas
internacionales.c) Queelproductoestáfabricadosegúnlasnormasde
laUniónEuropea.
16. Lossemiconductoresson:a) Peoresconductoresquelosaislantes.b) Mejoresconductoresquelosconductoreseléctricos.c) Mejoresconductoresquelosaislantes.
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1Conceptoseléctricosbásicos
Comprueba tu aprendizaje
Describir el sistema eléctrico y los subsistemas de generación, transporte y distribución.
1. ¿Quésonlasfuentesdeenergíaprimaria?
2. ¿Qué fuente de energía utilizan las baterías de losmóviles?
3. ¿Quéeslareddetransportedeenergíaeléctricadeunpaís?
4. ¿Esciertalasiguienteafirmación?Justificaturespuesta.
«El cuerpo humano trabaja como una centraltransformadora de energía, utilizando comocombustiblelosalimentosqueingerimos.»
5. ¿Enquécreesquevariarálareddetransportedeunacentraldegeneraciónsolarfotovoltaicadeunaeólica?
6. ¿Quéfunciónrealizauncentrodetransformación?
7. Indicalasdiferenciasentreenergíasolartérmicayfoto-voltaica.
8. ¿Quésonlasenergíasrenovables?¿Cuálesconoces?
9. ¿Quéeslageneraciónatravésdebiomasa?
10. ¿DóndeclasificaráslageneracióneléctricaatravésdeRSU(ResiduosSólidosUrbanos)?
11. ¿Quéimportanciatienelacalidadenelsuministroeléc-trico?
12. ¿Quésonlasfuentesdeenergíasecundarias?
Identificar las principales magnitudes eléctricas, y utilizar correctamente sus unidades.
13. ExpresaenkW(kilovatios),lassiguientescantidades:
a)1200W f) 50W
b)800W g)600W
c)22000W h)1MW
d) 111200W i)14600W
e) 5500W j)3300000W
14. ¿Enquéunidadsemidenlaspilasqueutilizamoshabi-tualmente?
15. Entuhabitacióntienesunalámparacon4lámparasde40W.¿Cuántoconsumensiladejasundíaencen-dida?
16. ¿Quécaracterísticasdebetenerunbuenaislante?
17. ¿Por qué las herramientas para trabajos eléctricosdebentenerlosmangosaislados?
18. Comentalasiguienteexpresión:«losmejoresaislantessonaquellosquetienenmuchoselectroneslibres.»
19. ¿Porquéseempleanlossemiconductores?
Aplicar los protocolos y normas de seguridad, calidad y respeto al medio ambiente.
20. ¿Porquénoesconvenientedejarloselectrodomésticosenmodostand-by?
21. ¿QuéesladirectivaEMCsobrecompatibilidadelectro-magnética?
22. ¿QuéaseguraelmarcadoCE?
23. ¿Porquédebemosreciclar?
24. ¿Suponeuncostereciclar?
25. LosResiduosEléctricosyElectrónicos,¿debenreciclarsedemaneraconjuntaconalgúnresiduo?
26. UnalavadoramarcadaenergéticamentecomoclaseB,¿consumemásomenosqueotramarcadacomoclaseA?
27. ¿Quéindicaestesímboloenlabateríadeunmóvil?
Pb
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Conceptoseléctricosbásicos1
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Práct ica f inal
Práctica 1. Electricidad y desarrollo industrial
Desarrollo de la práctica:Trabajoenpequeñosgrupos(de4a6alumnos).Duración estimada:1sesión.Objetivos:• Promoverlaparticipacióndelosalumnossobreel
usodelaelectricidad.• Exponerlasideasdemaneaclarayrespetuosa.Materiales necesarios:Uncuestionario.Procedimiento:Seentregará un cuestionario con las siguientespre-guntas,paraqueinicialmentesetrabajenenpequeñogrupoyluegosecomentendemaneraordenadaporpartedetodalaclase.1. ¿Creesquelaelectricidadesnecesariaparaeldesa-
rrollodelasociedad?2. ¿Algunaveztehadadouncalambrazo?¿Cómofue?
¿Creesqueespeligroso?3. ¿Cómocreesquepuedescontribuiraahorrarener-
gíaentucasa?¿Yenelinstituto?4. ¿Recuerdasalgúnapagón?¿Quépasó?5. ¿Hasvisitadoalgunacentraleléctrica?¿Recuerdas
dequétipoera?6. ¿Quésonloshuertossolares?¿Hayalgunocercade
dondevives?7. ¿Quéopinióntienessobrelasenergíasrenovables?8. ¿Cómoreciclas losaparatoseléctricosyelectróni-
cos?¿Creesqueestetipoderesiduossonpeligrososparaelmedioambiente?
9. ¿Enquéconsisteeldesarrollosostenible?
Práctica 2. La factura de la electricidadDesarrollo de la práctica: Trabajoenpequeñosgrupos(2alumnos).Duración estimada:1sesión.Objetivos:• Identificardistintosconceptosqueaparecenen la
facturaeléctrica.• Interpretarlosdatosymedidasqueseincluyenen
lamisma.
Materiales necesarios:Unafacturadeelectricidadreciente.La factura la puede facilitar el profesor o la puedeaportarelalumno.Convienequelosdatosdefactu-ración (nombre, dirección, cuenta bancaria dondeserealizaelcargo,etc.)esténborradospreviamente,medianteunafotocopiaoescaneadodelamisma.
Procedimiento:Encuentralossiguientesdatosenlafacturasolicitada:
1. Periodofacturado2. Importedelafactura3. Potenciacontratada4. Energíaconsumida5. Alquilerdelosequiposdemedida6. TarifaaplicadayBOEdereferencia7. IVAaplicadoeimportedelmismo8. ¿Apareceunhistorialdeconsumo?¿Quéindica?9. ¿Seindicaelconsumomediomensual?
10. ¿Quéeselconsumoestimado?11. ¿Sabesdondeestá instaladoel contadorde tu
vivienda?¿Lohasvistoalgunavez?
Práctica 3. Centrales eléctricas
Desarrollo de la práctica:Primerafase,individual; segundafase,engrupo.Duración estimada:1sesión.Objetivos:• Buscaresquemassobrelosdistintostiposdecentra-
leseléctricas.• Interpretarlosdatosdelasmismas.Materiales necesarios:OrdenadoresconaccesoaInternet.Procedimiento:Localizaesquemasdefuncionamientodedistintostiposdecentraleseléctricas(tresalmenos).Algunasdeellaspresentan simulacionesde funcio-namientoopermitenrealizarunrecorridovirtualporellas.Unavezfinalizadoeltiempoasignadoparaestafase,comentadenlaclase,demaneraordenadayclara,elprocesoseguidoparalocalizarlainformaciónysiloencontradohaayudadoeentenderelfuncionamientodelascentraleseléctricas.
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