UNIDAD N°2:

“ELECTRICIDAD”

DOCENTE: ALEJANDRO FLORES P.

ELECTRICIDADEstudia el comportamiento de las cargas eléctricas, las

leyes de la Física que las rigen y la forma cómo se relacionan con el resto de la Física.

La electricidad se divide en 3 ramas, que son las siguientes:- ELECTROSTÁTICA: estudia la interacción entre las cargas

eléctricas que están en reposo.- ELECTRODINÁMICA: estudia las cargas eléctricas en

movimiento.- ELECTROMAGNETISMO: estudia la relación entre las

corrientes eléctricas y el campo magnético.

OBJETIVOS DE APRENDIZAJE• Reconocer las distintas formas de generarenergía eléctrica

• Comprender los conceptos de potencia eléctricadisipada y energía consumida

• Comprender la Ley de Joule y su relación confenómenos y aparatos eléctricos de usocotidiano

• Aplicar los conceptos y expresiones matemáticasen la resolución de problemas

GENERACIÓN DE ENERGÍA ELÉCTRICA

ENERGÍA: se define como la capacidad o lo que nospermite realizar un trabajo. Puede ser de distintos tipos,como: energía química, energía calórica, energíaeléctrica, entre muchas otras.Por ejemplo: la energía eléctrica permite que un motorpueda girar, o que una lámpara pueda iluminar un lugar.Generalmente, la energía se mide en: Joule [J]

La generación de energía eléctrica consiste entransformar otros tipos de energía en energía eléctrica.Las centrales de generación o centrales eléctricas,son instalaciones diseñadas y construidas para esepropósito, y pueden ser de diferentes tipos.

Aprovechan la energía cinética (del movimiento) de unacorriente de agua (natural o artificial), para mover lasaspas de un generador y producir energía eléctrica.

CENTRALES HIDROELÉCTRICAS

Utilizan el efecto fotoeléctrico para producir energíaeléctrica, es decir, aprovechan la propiedad que tienenalgunos materiales de generar una corriente eléctrica,cuando incide luz sobre ellos (el más común es elSilicio).

CENTRALES FOTOVOLTAICAS

Usan la energía del viento para mover las aspas de unaerogenerador, transformándola en energía eléctrica.

CENTRALES EÓLICAS

En estas centrales se quema combustible fósil(carbón, petróleo o gas) para calentar agua yconvertirla en vapor. El vapor almacenado a altapresión se utiliza para mover las aspas de un generadoreléctrico, el cual produce electricidad.

CENTRALES TERMOELÉCTRICAS

Utilizan la energía de las mareas para transformarlasen electricidad. Por ejemplo, recogen el agua en undepósito durante la marea alta, y la liberan durante lamarea baja, accionando las aspas de un generador.

CENTRALES MAREOMOTRICES

Se recoge el agua

en un contenedor

en marea alta.

Se libera el agua

al mar durante la

marea baja.El flujo de agua

mueve un generador.

Electricidad

Son un tipo de central termoeléctrica que obtienenel calor (para calentar el agua y producir vapor) de laluz del Sol.

CENTRALES TERMOSOLARES

Es otro tipo de central termoeléctrica en donde elcalor es obtenido mediante la FISIÓN NUCLEAR delUranio u otro combustible nuclear.Producen residuos radiactivos altamente tóxicos.

CENTRALES TERMONUCLEARES

Utilizan depósitos subterráneos naturales de vaporo agua caliente a alta presión, que al salir a lasuperficie hacen girar las aspas de un generador.

CENTRALES GEOTÉRMICAS

TRANSFORMACIÓN DE ENERGÍA ELÉCTRICA

Recordemos que en un circuito eléctrico los artefactos que seencuentran conectados, o consumos, transforman la energíaeléctrica en algún otro tipo de energía. Por ejemplo, en unmotor la energía eléctrica se transforma en energía mecánica; enuna lámpara, la energía se transforma de eléctrica a lumínica.

POTENCIA ELÉCTRICASe define como la rapidez con la que un consumo transforma

energía eléctrica en algún otro tipo de energía; expresa la energía eléctrica transformada por unidad de tiempo.

Por ley de Ohm:

Se calcula como:

Unidad de medida:

Watt [W] P = R × i2 P =V2

R

P = V ⋅ iP: potencia eléctrica, en Watt [W]V: voltaje, en Volt [V]i: intensidad de corriente, en Ampere [A]R: resistencia eléctrica, en Ohm [Ω]

1.600 [W] 2.000 [W]

EJERCICIO N°1:Un foco está conectado a un voltaje de alimentación de220 [V]; al funcionar, a través de él circula una corrientede intensidad 1,5 [A]. ¿Cuál es la potencia eléctrica delfoco?DESARROLLO:

P = V ⋅ i

P = 220 ⋅ 1,5

𝐏 = 𝟑𝟑𝟎 [𝐖]

LA POTENCIA ELÉCTRICA DEL FOCO ES DE 330 [W]

EJERCICIO N°2:Una secadora industrial está conectada a unaalimentación de 110 [V] y tiene una resistencia eléctricainterna de 2 [Ω]. ¿Cuál es la potencia eléctrica delartefacto?DESARROLLO:

P =V2

RP =

1102

2P =

12.100

2

𝐏 = 𝟔. 𝟎𝟓𝟎 [𝐖]LA POTENCIA ELÉCTRICA DE LA

SECADORA ES DE 6.050 [W]

EJERCICIO N°3:Una máquina soldadora tiene una resistencia eléctricade 20 [Ω] y al funcionar, a través de ella circula unacorriente eléctrica con una intensidad de 8 [A]. ¿Cuál esla potencia eléctrica de la máquina?DESARROLLO:

P = R × i2

P = 20 × 82

P = 20 × 64

𝐏 = 𝟏. 𝟐𝟖𝟎 [𝐖]LA POTENCIA ELÉCTRICA DE LA

MÁQUINA SOLDADORA ES DE 1.280 [W]