trabajo electricidad - CienciasDeLaNaturaleza

TRABAJO ELECTRICIDAD (3º ESO)
Realizar un trabajo (a mano) donde aparezcan los siguientes apartados. En cada uno de ellos
hay varios subapartados, en los cuáles tienes que incluir toda la información que puedas,
utilizando los apuntes dados (salvo para el apartado 9, para el cuál debes buscar información
en internet).
1. La carga eléctrica
 De dónde procede la carga eléctrica.
 Interacciones entre cargas eléctricas.
 Unidades de carga eléctrica.
 Electroscopio. Qué es y cómo funciona.
2. La electrización.
 Formas de electrización.
 Ley de conservación de la carga.
3. Interacción entre cargas eléctricas.
 Fuerzas entre cargas eléctricas.
 Dirección y sentido de la fuerza eléctrica.
 Ley de Coulomb.
4. Aislantes y conductores.
 Materiales aislantes.
 Materiales conductores.
 Materiales semiconductores.
5. La electricidad en nuestra vida.
 Los rayos.
 Aislamiento eléctrico.
 Jaula de Faraday.
6. Corriente eléctrica.
 La corriente eléctrica.
 Tipos de corriente eléctrica.
 Generadores de corriente eléctrica.
7. El circuito eléctrico.
 El circuito eléctrico elemental. Partes de un circuito.
 El sentido de la corriente.
8. Producción de energía eléctrica.
 Centrales eléctricas.
 Centrales térmicas.
 Centrales nucleares.
 Centrales hidroeléctricas.
9. Energías renovables. Tipos, formas de obtención y ventajas de cada uno.
NOTA: Realizar también las actividades que aparecen subrayadas en los apuntes. Utiliza
Internet.
La carga eléctrica
Si frotarnos una regla de plástico con un paño de lana, observaremos
que puede atraer pequeños trozos de papel. Para poder explicar este fenómeno, admitirnos que la regla tiene ahora una propiedad que antes
no tenía: ha adquirido carga eléctrica o se ha electrizado.
La carga eléctrica es la propiedad de la materia responsable de que
dos o más cuerpos interaccionen eléctricamente entre sí; es decir, que
unas veces se atraigan y otras, se repelan.
llD ¿De dónde procede la carga eléctrica?
Hemos visto en la unidad 4 que la materia tiene naturaleza eléctrica,
es decir, que contiene partículas con carga eléctrica: los protones, con
carga positiva, y los electrones, con carga negativa.
Pero en sí, la materia es neutra, ya que el número de protones coincide
con el número de electrones. Entonces, ¿por qué existen cuerpos cargados eléctricamente? Es decir, con carga eléctrica neta.
Mediante numerosos experimentos, los científicos han encontrado que
los electrones pueden pasar de un cuerpo a otro. Por tanto:
Un cuerpo se carga eléctricamente, es decir, adquiere carga eléctrica
neta, porque intercambia electrones con otro cuerpo:
• Si un cuerpo toma electrones queda con carga eléctrica negativa.
• Si, por el contrario, cede electrones, su carga eléctrica será positiva.
IE Interacciones entre cargas eléctricas
Acabarnos de ver que hay dos tipos de carga diferentes con características opuestas, llamadas arbitrariamente carga eléctrica positiva (+) y
carga eléctrica negativa(- ), de forma que:
Las cargas del mismo signo, (+) y (+) o (-) y (- ), se repelen; y las de
distinto signo, (+)y(- ), se atraen.
m1 Unidades de carga eléctrica
Corno un cuerpo adquiere carga eléctrica al ganar o ceder electrones,
la unidad natural de carga sería la carga del electrón, e. Sin embargo, su
valor es tan pequeño, que en el Sistema Internacional de unidades, SI, se
ha elegido corno unidad de carga eléctrica el culombio, C, en honor del
científico francés C.A. COULOMB (1736 -1806), de forma que:
1 c = 6,24. 10 18 e (electrones)
Pero el culombio es una unidad demasiado grande para indicar la carga
de muchos cuerpos cargados. Por eso, utilizarnos submúltiplos de él,
corno son el rniliculornbio, rnC, y el rnicroculornbio, µC:
1 rnC
= 10-3 C
1 µC
= 10-6 C
Realiza la práctica de
VIII, «Construcción y emp
electroscopio», para ap ren
1ª !izar este instrumento de
de carga eléctrica.
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1
1 varilla
de plástico, frotada previamente con un paño de
t, atrae pequeños trozos de papel.
~ Una varilla electrizada, por ejemplo, por frotamiento, atrae
un fino chorro de agua que sale de una bureta.
O Un electroscopio consiste en una
barra metálica terminada por una
pequeña esfera en su parte superior, y por dos láminas metálicas
muy delgadas en la inferior. La barra se coloca en un recipiente de
vidrio para aislarla del exterior.
Si tocamos la esfera metálica con
un cuerpo cargado (o electrizado),
las dos láminas adquieren la carga
del cuerpo electrizado y se repelen
entre sí. Pero el electroscopio no sirve para indicar el tipo de carga , solo
señala si un cuerpo está cargado.
FJ La
separación entre las láminas
será directamente proporcional a
la cantidad de carga, por lo que,
si incorporamos una escala graduada, podremos medir la carga
del cuerpo. Tenemos entonces un
electrómetro.
presa lo que sabes
cplica brevemente qué es la carga eléctrica y de
nde procede.
4 Expresa, en culombios, el valor de la carga de un
electrón .
Aplica las matemáticas
:Jué significa carga eléctrica neta? ¿Qué ocurre si
carga eléctrica neta de un cuerpo es cero? ¿Quiedecir esto que no tiene cargas?
5 Un cuerpo adquiere una carga eléctrica de - 0,02 µC.
'or qué un electroscopio no nos puede indicar el
o de carga eléctrica que tiene un cuerpo?
protones, calcula el valor de su carga eléctrica. Expresa el resultado en mC.
¿Ha ganado o ha perdido electrones? ¿Cuántos?
6 Sabiendo que el núcleo del átomo de helio tiene dos
La electrización
El conocimiento de la naturaleza eléctrica de la materia nos permite
ahora definir e interpretar el fenómeno de la electrización y los dos tipos
de electricidad que propuso Du Fay y que vimos en la unidad 4.
La electrización es el fenómeno por el cual un cuerpo adquiere carga
eléctrica. El caso más frecuente ocurre cuando se produce transferencia de electrones entre dos cuerpos.
Visualiza la simulación «Formas de
electrización» y resuelve las actividades relacionadas.
EII Formas de electrización
Los cuerpos pueden electrizarse de las siguientes formas:
Electrización por frotamiento
Como ya hemos visto, al frotar un cuerpo con otro, algunos electrones
de la capa más externa de uno de ellos son arrancados, y pasan al otro.
La consecuencia es que los dos cuerpos quedan cargados eléctricamente; uno de ellos con carga positiva, el que ha perdido electrones, y el
otro, con carga negativa, el que ha ganado electrones.
• Electrización por contacto
Consiste en cargar eléctricamente un cuerpo neutro al ponerlo en contacto con otro que está electrizado (tiene carga eléctrica neta). El resultado final es que ambos cuerpos tienen el mismo tipo de carga, la carga
eléctrica que tuviese el cuerpo cargado.
• Electrización por inducción
Consiste en cargar un cuerpo eléctricamente neutro al acercarlo a otro
que está electrizado y sin necesidad de contacto. El cuerpo cargado se
llama inductor y el cuerpo neutro eléctricamente, inducido.
Si, por ejemplo, el inductor está cargado positivamente, al acercarlo al
inducido atraerá a sus electrones, lo que originará que en él se creen
dos zonas con carga eléctrica opuesta (la zona más próxima al inductor
habrá quedado con carga opuesta a la de este; negativa, en este caso).
Al final, los dos cuerpos, inductor e inducido, quedan enfrentados con
cargas de signo contrario, por lo que observaremos cómo se atraen.
EE Ley de conservación de la carga
Puesto que los fenómenos de electrización se producen por intercambio
de electrones de un cuerpo a otro, podemos afirmar que la misma cantidad de carga eléctrica que gana un cuerpo es la que pierde el otro. De
aquí obtenemos la ley de la conservación de la carga, que dice:
Refuerza lo aprendido
1 ¿A qué es debido que un cuerpo
se electrice?
2 Razona la veracidad o falsedad
de las siguientes afirmaciones:
a) La electrización es la ganancia de electrones.
b) Para que un cuerpo se electrice, es necesario ponerlo en
contacto con otro.
Y Expresa lo que sabes
3 Explica la diferencia entre electrización por contacto y electrización por inducción.
4 Explica por qué se repelen dos
varillas de vidrio frotadas previamente con un paño de lana.
Ten iniciativa
5 Enuncia una ley que defina de
En un sistema aislado, la carga eléctrica neta permanece constante.
Como hemos visto, otras magnitudes físicas, como la masa y la energía,
también tienen su propia ley de conservación.
forma conjunta la conservación
de la masa, la energía y la carga
eléctrica.
La electricidad en nuestra
vida
Desde siempre el ser humano ha convivido con la electricidad; los rayos
o las auroras boreales son fenómenos de tipo eléctrico que impresionaban a nuestros antepasados. La descarga que notamos, en algunas ocaiones, al bajar de un coche también tiene naturaleza eléctrica.
WWW En la web
Sigue las indicaciones que te ofrecemos en la práctica de laboratorio «La
jaula de Faraday» para construirla y ,
experimentar sus aplicaciones.
EKI Los rayos
l.Jn rayo es una descarga eléctrica que ocurre en una tormenta eléctrica en la atmósfera.
En una nube tormentosa (cumulonimbo), la existencia de corrientes
de aire ascendentes origina que los pequeños cristales de hielo que hay
en el interior de la nube rocen entre sí. Este rozamiento (o frotamiento)
ocasiona la aparición de cargas eléctricas, que se distribuyen en la nube
orno se indica en las figuras de la página siguiente.
Los rayos se forman cuando hay zonas con diferente carga eléctrica bien
dentro de una nube, entre dos nubes o entre una nube y la superficie de
la Tierra.
Aclbddade
Características de los rayos
• Refuerza lo aprendido
-n rayo va acompañado de luz, el relámpago, y de gran cantidad de
calor. Este hecho provoca que la temperatura del aire alcance cerca
de 25 000 ºC (casi cinco veces la temperatura de la superficie del Sol).
Al elevarse la temperatura, el aire se expande rápidamente; pero al ponerse en contacto con otras zonas con aire más frío, se contrae. Estas
rápidas expansiones y contracciones del aire originan el ruido caracterí tico del rayo: el trueno.
¿Cómo nos protegemos de los rayos?
Los experimentos de Franklin con la electricidad le llevaron a inventar,
en 1753, el pararrayos. Como los rayos son descargas eléctricas, colocando en lo alto de un edificio una punta metálica conectada a tierra,
se consigue que la nube descargue toda la electricidad a través de dicha
punta, evitando así los efectos destructivos del rayo.
~
Aislamiento eléctrico. Jaula de Faraday
A mediados del siglo XIX, el científico inglés Faraday descubrió que los
cuerpos metálicos cargados distribuyen la carga en su superficie. Así, si
un cuerpo de estas características toma forma cerrada, en su interior no
habrá cargas, y, en consecuencia, no habrá fenómenos eléctricos; es lo
que se conoce como jaula de Faraday.
E te hecho tiene una aplicación importante en los aviones o en la prote ción de equipos electrónicos, como teléfonos móviles, televisores y
repetidores de radio en cumbres de montañas y expuestos a las perturbaciones eléctricas causadas por las tormentas eléctricas.
1
1 ¿Qué fenómenos acompañan a 1
un rayo?
• Expresa lo que sabes
i
1 2 Explica brevemente cómo se for-
!
ma un rayo.
13
l
Explica brevemente el funcionamiento del pararrayos.
J
4 Explica qué es una jaula de Fara- 1
day y las aplicaciones que tiene.
T' Relaciona información
5 ¿Qué puede ser más peligroso
para nosotros, un rayo entre dos
nubes o uno entre una nube y la
tierra?
6 Justifica por qué los camiones
que transportan sustancias inflamables llevan en la parte posterior una cadena que toca el suelo.
7 ¿A qué es debido que escuchemos el sonido del trueno unos
segundos más tarde de que veamos el relámpago?
...
~
¡
() Al frotar una varilla de vidrio con un pañuelo de seda , la varilla cede electrones y queda con carga positiva. Al tocar
la esfera de un péndulo eléctrico, esta
también quedará con carga positiva .
fJ Si
ahora frotamos con lana una varilla
de vidrio, la lana le cede electrones a la
varilla, que queda con carga negativa.
Al tocar la esfera del péndulo, esta quedará con carga negativa.
ID Al acercar los dos péndulos, como una
esfera tiene carga positiva y la otra carga negativa se atraerán, ya que hemos
dicho que cargas de distinto signo eléctrico se atraen .
Formas de .electrización
Frotamiento
Contacto
Inducción
+
+
+
+
+
--.... +
Al frotar una varilla de vidrio con un pañuelo de seda, la varilla cede electrones y
queda cargada positivamente. El pañuelo,
al ganar electrones, queda con carga negativa.
++~
Si ahora tocamos con la varilla electrizada
una bola neutra , parte de la carga de la
varilla pasa a la esfera metálica . Ambos
cuerpos quedarán con la misma carga y
se repelerán.
Al acercar la varilla a la esfera metálica ,
ocurre una redistribución de las cargas
eléctricas de la esfera . Como los dos cuerpos presentan diferente tipo de carga, se
atraerán.
Interacción entre cargas
eléctricas
ED Fuerza entre cargas eléctricas
El físico e ingeniero militar francés Coulomb estudio la interacción o
fuerza que existe entre dos cargas eléctricas. Para ello, empleó un instrumento diseñado por él, la balanza de torsión. Después de numerosas
medidas, llegó a las siguientes conclusiones:
• La fuerza de atracción o de repulsión entre dos cargas eléctricas, q y Q,
es directamente proporcional a su valor. Es decir, cuanto mayor sea
el valor de las cargas, más intensa será la fuerza con la que interactúan.
• Esta interacción es inversamente proporcional al cuadrado de la distancia que existe entre las dos cargas, d2. Es decir, cuanto más cerca
estén, más intensa será la fuerza que habrá entre ellas.
• La fuerza entre las cargas depende del medio en el que se encuentren.
Su valor es máximo cuando las cargas están en el vacío.
EE Dirección y sentido de la fuerza eléctrica
Para describir completamente la fuerza que actúa entre dos cargas eléctricas, debemos indicar, además de su valor, la dirección en que actúa,
su sentido y su punto de aplicación:
• Dirección. Es la de la recta que une a las dos cargas.
• Sentido. Según el signo de las cargas, el sentido de la fuerza está dirigido hacia la otra carga o alejándose de ella.
• Punto de aplicación. Está situado en el centro de cada carga.
m1 Ley de Coulomb
Las conclusiones a las que llegó Coulomb, señaladas anteriormente, se
expresan mediante la llamada ley de Coulomb, que dice:
La fuerza con la que se atraen o se repelen dos cargas eléctricas, q y
Q, es directamente proporcional al producto de las cargas e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia que las separa:
La expresión matemática de esta ley es:
F=K· Q·q
donde:
d2
• F representa el valor de la fuerza con la que se atraen o se repelen las
dos cargas. Se expresa en newtons, N.
• Q y q son las cargas de cada uno de los cuerpos. Se miden (o expresan)
en culombios, C.
• d es la distancia entre las cargas, expresada en metros, m.
• K es una constante que depende del medio en el que se encuentren las
cargas (el vacío, el aire, el agua, etc.). En el SI se expresa en N · m 2 /C 2 •
WNtW En la web
Te explicamos el funcionamie
la balanza de torsión, instru
con el que Coulomb pudo m1
interacción entre cargas eléc
Visualiza después la simu
sobre la ley de Coulomb para
probar el efecto de la distancié
fuerza de atracción entre las c
Aislantes y conductores
Sabemos que la materia contiene en su interior cargas eléctricas (iones,
electrones, etc.). Pero, dependiendo de su estructura química, estas cargas están fuertemente ligadas o pueden moverse libremente.
BI Materiales aislantes
Realiza la actividad interactiva s
conductores y aislantes para reforz=
lo aprendido en estas páginas sot=
cada tipo de material.
Un material es aislante de la electricidad si no permite el libre desplazamiento de cargas eléctricas en su interior.
Existen multitud de materiales aislantes, como el plástico que recubre
los hilos de cobre de los cables que empleamos en los aparatos eléctricos. Otros materiales aislantes son el corcho, el cartón y el vidrio.
Los materiales aislantes nos protegen de los riesgos que supone la electricidad para nuestra salud, ya que, entre otros efectos, su paso por un
cuerpo genera tanto calor que lo puede destruir.
~ Materiales conductores
Un material es conductor de la electricidad si permite libremente el
desplazamiento de cargas eléctricas en su interior.
Algunos materiales, como, por ejemplo, los metales, conducen muy
bien la electricidad. Así, el cobre es el material que comúnmente empleamos en las instalaciones eléctricas de nuestras casas.
Pero en la definición hemos utilizado el término «cargas eléctricas» y no
electrones. Esto es debido a que, como ya sabemos, existen otras partículas materiales que también poseen carga eléctrica: son los iones.
La presencia de iones libres es la que hace conductora al agua de mar o
al líquido del interior de la batería del coche. En ambos casos, el agua
contiene sustancias (sal, ácido) que al disolverse generan iones libres.
91 Materiales semiconductores
Existen materiales con características intermedias entre las que tienen
los materiales conductores y los aislantes. Es decir, en condiciones ordinarias, son malos conductores de la electricidad. Pero si variamos estas
condiciones, modificando, por ejemplo, la temperatura o la intensidad
luminosa, el material se hace conductor.
Un material es semiconductor si permite el paso de cargas eléctricas
en su interior en determinadas condiciones de luz o de temperatura.
Algunos elementos puros (Si, Ge) son semiconductores. También lo son
el silicio alterado por la presencia de impurezas (Ga, P, As) y diversos
compuestos (óxidos, sulfuros, etc.). Su uso ha revolucionado las tecnologías electrónicas y de la computación permitiendo la miniaturización
de circuitos (circuitos integrados o chips) y procesadores con los que se
fabrican microcomputadores, teléfonos móviles y reproductores (MP3).
.... El pequeño tamaño de los circuitos integrados es de vital importancia en los
viajes espaciales, donde son necesario
muchos datos y existe poco espacio para
almacenarlos.
· n cable eléctrico lleva materiales conductores y aislantes.
En realidad, cuando decimos que un material es aislante estamos diciendo que conduce muy mal la electricidad.
..... A diferencia del agua pura, el agua de mar (o de un río o de
una piscina) es conductora de la electricidad, lo que justifica
que no podamos bañarnos cuando hay una tormenta.
eriencia sobre conductores y aislantes
--~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~_,
...a carga eléctrica generada en una pila (la estudiaremos en la
..midad siguiente) puede moverse a través del circuito formado
oor unos cables y una cuchara de metal. La electricidad llega
a la bombilla y esta se ilumina.
fJ Ahora,
utilizamos una regla de plástico o el envase de un bolígrafo en lugar de la cuchara de plata para cerrar el circuito.
Como el plástico es muy mal conductor de la electricidad,
esta no llega a la bombilla , por lo que no lucirá.
Expresa lo que sabes
~
Explica por qué los cables eléctricos van recubiertos
de un material aislante.
5 En realidad, no hay conductores ni aislantes perfec-
¿Por qué crees que es muy peligroso manipular
a aratos eléctricos enchufados a la red con objetos
etálicos, como, por ejemplo, unas tijeras?
Relaciona información
tos y es más correcto hablar de buenos conductores
de la electricidad y malos (o muy malos) conductores. Explica el significado de lo que acabas de leer.
6 El cuerpo humano es conductor de la corriente eléc-
Qué diferencia existe entre un material conductor
trica. Con ayuda de tu profesor o profesora explica a
qué es debido este hecho.
· a algunos ejemplos de materiales aislantes, conctores y semiconductores.
7 Explica a qué es debida la importancia de los semiconductores en nuestra sociedad.
Corriente eléctrica
Las cargas libres dentro de un conductor se agitan continuamente al
azar, aunque este movimiento desordenado no constituye una corriente
eléctrica. Pero si un agente externo impulsa las cargas en una dirección
concreta, entonces se producirá un flujo neto de carga.
DIJ La corriente eléctrica
Se denomina corriente eléctrica al desplazamiento conjunto y ordenado de cargas eléctricas a través de un material conductor. Se
caracteriza porque transporta energía eléctrica.
Las cargas móviles o portadores de la corriente se mueven bajo la acción de una fuerza originada por el campo eléctrico que hay dentro del
conductor. Como estudiarás en cursos superiores, el campo eléctrico es
una región del espacio alterada de tal forma que toda carga que está en
su interior se ve sometida a una fuerza eléctrica.
Por ejemplo, se puede crear un campo eléctrico dentro de un conductor cilíndrico conectando dos electrodos en sus extremos, uno positivo
(ánodo) y otro negativo (cátodo), tal como ves en la figura de la derecha.
IE Tipos de corriente eléctrica
Existen dos tipos de corriente eléctrica: continua y alterna.
• La corriente continua (ce) se caracteriza porque los portadores de la
corriente se mueven siempre en el mismo sentido.
· • En la corriente alterna (ca), los portadores de la corriente cambian de
sentido un determinado número de veces cada segundo. Este número
se denomina frecuencia, magnitud que se mide en hercios, Hz. En
Europa, la frecuencia de la red eléctrica comercial es de 50 Hz.
IE Generadores de corriente eléctrica
Llamamos generador de corriente a cualquier dispositivo que suministra la energía necesaria para que exista corriente eléctrica.
Un generador transforma alguna forma de energía en energía eléctrica. Los
más comunes son los generadores mecánicos, los solares y los químicos.
La función del generador es semejante a la de una bomba hidráulica que
eleva agua a un nivel superior para que luego fluya de forma natural por
la conducción hacia el nivel inferior. De igual modo, el generador traslada a los portadores de carga a un nivel eléctrico superior.
La capacidad de un generador para mover las cargas a lo largo de un
hilo conductor viene dada por una magnitud que denominamos fuerza
electromotriz, fem, y que representamos por la letra griega épsilon, E.
Llamamos fuerza electromotriz a la energía, E, que el generador suministra a cada unidad de carga, q, que circula por el conductor.
La fuerza electromotriz tiene como unidad en el SI el voltio, V. Las pilas
que utilizamos habitualmente suelen ser de 1,5 V o 4,5 V.
El circuito eléctrico
Acabamos de ver qué es una corriente eléctrica y cómo se origina en un
generador. Pero para poder aprovechar la energía que lleva la corriente
eléctrica necesitamos «canalizarla» a través de un circuito eléctrico.
Símbolos eléctricos
Generador de
corriente alterna
Un circuito eléctrico es un conjunto de componentes eléctricos unidos entre sí por conductores y por los que circula la corriente eléctrica.
En un circuito eléctrico, la corriente efectúa un recorrido cerrado. Sale
de uno de los polos del generador y vuelve a este después de pasar por
todos los componentes del circuitó.
~ El
Pila (generador de
corriente continua)
l
Receptor eléctrico
j (bombilla)
circuito eléctrico elemental
Interruptor
Cualquier circuito eléctrico consta de los siguientes elementos:
• El generador. Es el encargado de establecer la corriente eléctrica entre
los extremos del circuito.
Hilo conductor
• Los conductores. Su papel es unir los distintos elementos del circuito
ypermitir el paso de la corriente eléctrica.
• Los receptores eléctricos. Son los elementos del circuito que transforman la energía eléctrica de la corriente en otro tipo de energía; por
ejemplo, en energía mecánica, si es un motor, o en energía química,
cuando recargamos una batería o un acumulador.
• Los elementos de control. Son los interruptores, que nos permiten
el encendido o apagado de los receptores eléctricos, y los fusibles, que
)JJOlljt» tJ {jJnJjtD f.Dn!rn §ypj~as excesivas de corriente.
1
Toma de tierra
--ffl
: Fusible
¡ Resistencia
EE Sentido de la corriente
Habitualmente en el interior del conductor se mueven electrones, es decir, cargas nega~ivas que se desplazan del polo nega~ivo al polo positivo
del generador, siendo este el sentido real de la cornente.
Sin embargo, el estudio del fenómeno de la electricidad es pr:vio al. c~­
nocimiento del electrón. En aquella época se ignoraba en que conslStla
la corriente eléctrica y se le asignó un sentido convencional: del polo
positivo al polo negativo del generador.
Hoy en día mantenemos el sentido conve~cional para rep~es.entar el
sentido de la corriente, aunque no sea el sentido real del mov1m1ento de
los electrones.
~ Tipos
de circuitos
En un circuito podemos conectar varios receptores eléctricos, Y podemos hacerlo de dos formas distintas: en serie o en paralelo.
En un circuito en serie la misma corriente pasa por todos y cada uno
de los elementos, mientras que en un circuito en paralelo la corriente
se reparte entre ellos; es decir, por cada elemento solo pasa una parte
de la corriente eléctrica.
El trabajo del científico
. Consulta la práctica de labora-:
: IX, «Construcción de un s;i
¡ eléctrico elemental», y realiza i actividades propuestas.
Producción de energía
eléctrica
Como sabemos, la corriente eléctrica lleva asociada energía eléctrica;
pero, ¿de dónde procede la corriente eléctrica que utilizamos?
La corriente eléctrica que se distribuye en las casas, industrias, etc., se
produce en las centrales eléctricas a partir de otros tipos de energía.
Consulta la presentación «Fuentes
renovables y no renovables de ene gía eléctrica» para reforzar y ampliar
lo que has aprendido en estas páginas.
EK1 Centrales eléctricas
Según el tipo de energía que se va a transformar, a la que denominamos
energía primaria, las centrales eléctricas se clasifican en térmicas, nucleares e hidroeléctricas, aunque actualmente se están desarrollando los
parques eólicos (centrales eólicas) y las centrales solares fotovoltaicas.
En todas las centrales eléctricas, la forma de producir corriente eléctrica
es el mismo: un líquido o un gas hace girar una turbina acoplada a un
alternador, que es el dispositivo que g enera Ja corriente alterna.
Ell?J Centrales térmicas
Estas centrales utilizan de forma general combustibles fósiles como
energía primaria. El calor desprendido en la combustión vaporiza agua
y este vapor mueve la turbina. Pero tienen dos graves inconvenientes:
• Emiten gases contaminantes a la atmósfera. Entre ellos están el
dióxido de carbono y el dióxido de azufre, responsables del efecto invernadero anómalo y de la lluvia ácida, respectivamente.
• Utilizan fuentes no renovables de energía. Las reservas de carbón,
petróleo y gas natural son limitadas y con el ritmo de consumo actual,
que aumenta progresivamente, se agotarán en un futuro próximo.
~
Centrales nucleares
Su funcionamiento es muy parecido al de una central térmica, pero aquí
el combustible es uranio. El uranio experimenta una reacción nuclear,
en la cual se desprende una enorme cantidad de energía.
La ventaja de este tipo de centrales es que no emiten gases y producen
una energía barata para el consumidor, pero tienen un grave inconveniente, que es la necesidad de disponer de un almacenamiento seguro
de los residuos nucleares que se generan en estas centrales. Estos residuos son letales para los seres vivos y tardan cientos e incluso miles de
años en reducir su actividad radiactiva a límites tolerables.
~ Centrales hidroeléctricas
En este tipo de centrales, la turbina es impulsada por el agua que cae
desde cierta altura y que está retenida en una presa. Es una energía renovable, ya que el agua almacenada, que es la energía primaria, es repuesta por el ciclo hidrológico natural.
T Refuerza lo aprendido
1 ¿Qué es una central eléctrica?
2 Indica qué criterio se sigue para
clasificar una central eléctrica.
3 Cita los principales tipos de centrales eléctricas que hay e indica las ventajas e inconvenientes
que presenta cada una de ellas.
T Expresa lo que sabes
4 Explica qué significa que «los
residuos nucleares tardan miles
de años en reducir su ac~vidad
radiactiva».