4.6. James Prescott JOULE

23 01 2012

James P. Joule (1818 – 1889).

Físico inglés, dedicado principalmente al estudio de la Electricidad y la Termodinámica.

Llevó a cabo sus experimentos sobre calor en su laboratorio doméstico, y para asegurar la exactitud de sus mediciones desarrolló su propio sistema de unidades. Su principal línea de trabajo fue la conversión de unas formas de energía en otras y, principalmente, establecer la idea de que el calor es una forma de energía.

Logró descubrir cómo emplear campos magnéticos para producir trabajo.

Trabajó con Lord Kelvin para establecer la escala absoluta de temperatura.

Un célebre experimento suyo permitió comprobar la relación entre el calor y la energía mecánica. Posteriormente encontró una relación entre la energía eléctrica consumida por un circuito y el calor disipado en el mismo (ley de Joule).

En su honor, la unidad de energía mecánica del Sistema Internacional se denomina Julio.

Si quieres saber más sobre el tema, clic en Efecto joule.

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Consumo en el hogar. Actividad

19 01 2012

El consumo de los aparatos eléctricos empleados en el hogar.

Los aparatos que más energía eléctrica consumen son aquellos que disipan mucho calor. Algunos, como los radiadores o los tostadores tienen precisamente esa finalidad. Pero, en otros casos, como en las bombillas de incandescencia, las perdidas de calor no tienen ningún efecto útil; solo “sirven” para aumentar el consumo.

Los aparatos electrónicos (ordenadores, televisores, etc.) no consumen demasiada energía eléctrica debido a su reducida potencia eléctrica.

Completa la siguiente tabla, teniendo en cuenta que el coste aproximado de 1kWh es de 0,09 €:

Aparato

(tiempo diario)

Potencia eléctrica (W)

Potencia eléctrica (kW)

Consumo

típico diario (€)

Consumo típico mensual (€)

Lámpara (4 h)

90

Ordenador(8 h)

250

Frigorífico (6 h)

300

Equipo de música (2 h)

300

TV (3 h)

300

Microondas (0,5 h)

1000

Lavavajillas (1,5 h)

1400

Lavadora (1,75 h)

1500

Plancha (1 h)

1800

Radiador (3 h)

2000

Cocina eléctrica (2 h)

2500

Gasto total mensual (€)




Consumo de energía eléctrica

19 01 2012

En cualquier edificio hay multitud de aparatos y sistemas que funcionan gracias a la electricidad y que consumen, por tanto, energía eléctrica.

La cantidad de energía (E) que consume un aparato eléctrico depende de dos magnitudes:

  • La potencia eléctrica (P) del aparato. Los hornos, radiadores, planchas y aparatos de aire acondicionado tienen una potencia elevada. Los aparatos electrónicos tienen una potencia reducida. Doble potencia implica doble consumo.

 

  • El tiempo (t) que permanece funcionando. Doble tiempo implica doble consumo.

Es decir:

 E = P · t

La energía eléctrica se mide habitualmente en kilovatios hora (kWh). El coste aproximado de 1 kWh es de 0,09 €.





El transformador. Construcción.

19 01 2012

Ya hemos visto las características, partes, tipos y utilización de los transformadores eléctricos. A continuación vamos a ver, paso a paso, como podemos construir un transformador casero.

En el siguiente video se nos muestra una de las muchas formas que existen de hacer o construir un transformador casero, que cumpla con las exigencias técnicas, necesarias para su utilización en nuestros proyectos electrónicos.

Si quereis mas información sobre el tema, visitad la siguiente página.





El transformador. Partes

19 01 2012

Los transformadores son máquinas estáticas capaces de cambiar los valores de la tensión, lo cual, como hemos visto, es necesario.

El transformador está formado por un núcleo de material sensible al campo magnético, con un bobinado primario conectado a un generador y un bobinado secundario conectado al circuito de utilización.

La tensión del bobinado primario V1 crea un campo magnético que recorre el circuito magnético y que induce una tensión V2 en el secundario. La relación entre las tensiones se llama relación de transformación y viene dada por la expresión:

V1 · I1 = V2 · I2





Centrales hidroeléctricas

19 01 2012

En las centrales hidráulicas se aprovecha la energía que posee la masa de agua acumulada a una determinada altura para mover una turbina acoplada a un alternador que generará electricidad.

El funcionamiento de una central hidroeléctrica es el siguiente:

INSTALACIÓN: Central hidroeléctrica.

IMPACTO ATMOSFÉRICO:

  • Limpia.

IMPACTO ACUÁTICO:

  • Problemas ecológicos en los ecosistemas acuáticos por interrupción del curso del río y generación de microclimas.

IMPACTO TERRESTRE:

  • Inundación de terrenos fértiles y zonas habitadas.

 





Centrales térmicas nucleares

18 01 2012

Si bombardeamos núcleos de átomos de uranio con neutrones, algunos se parten, dando lugar a núcleos más pequeños. En este proceso se emite una gran cantidad de energía (energía nuclear) y de neutrones que, a su vez, pueden romper otros núcleos. Cuando ocurre esto, se produce una reacción en cadena. Un núcleo produce la fisión de otros núcleos y estos, a su vez, la de otros, y así hasta agotar el combustible.

Observa el esquema de una central nuclear:

INSTALACIÓN: Central nuclear.

IMPACTO ATMOSFÉRICO:

  • Poco contaminante, si no se producen accidentes.

IMPACTO ACUÁTICO:

  • Calentamiento localizado de ríos y lagos por el uso de agua como refrigerante, que provoca la proliferación de algas.

IMPACTO TERRESTRE:

  • Presenta problemas con el almacenamiento de residuos radiactivos.
  • Contaminación visual e impacto paisajístico.