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Tecnología y Digitalización Tema 5

Daniel

Created on December 11, 2023

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Tecnología y Digitalización 2º ESO

Tema 5 Electricidad

Tecnología y Digitalización 2º ESO

1 El circuito eléctrico

Tecnología y Digitalización 2º ESO

1 El circuito eléctrico

Tecnología y Digitalización 2º ESO

1 El circuito eléctrico

Tecnología y Digitalización 2º ESO

1 El circuito eléctrico

Actividad 20: ¿Qué bombillas crees que se iluminarán en los siguientes circuitos?

b)

a)

d)

c)

e)

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2 Los generadores eléctricos

Según la forma en la que se genera, hay dos tipos de corriente eléctrica:

  • Corriente continua: Su valor es constante. Es la que proporcionan las pilas y baterías.
  • Corriente alterna: Su valor varía pasando de positivo a negativo. Es el tipo de corriente que circula por la red eléctrica.

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2 Los generadores eléctricos

El generador es el elemento que aporta energía a las cargas eléctricas para que estas la transporten a lo largo del circuito. Se clasifican en: Pilas y baterías Alternadores Fuentes de alimentación

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2 Los generadores eléctricos

  • Pilas y baterías: Contienen en su interior sustancias químicas que reaccionan generando electricidad. Cuando las sustancias internas permiten que la reacción se revierta, se denominan «pilas o baterías recargables».
  • Alternadores: Son máquinas eléctricas de corriente alterna. Generan energía eléctrica en forma de ondas; es decir, su valor va cambiando con el tiempo
  • Fuentes de alimentación: Son dispositivos electrónicos que transforman la corriente alterna en otra forma de energía eléctrica, como, por ejemplo, corriente continua.

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2 Los generadores eléctricos

2.1 El voltaje eléctrico

El voltaje, o potencial eléctrico, es la magnitud eléctrica que indica cuánta energía se ha aportado a cada carga eléctrica. El voltio es la unidad de voltaje en el sistema internacional. Se representa mediante la letra V.

E = Energía medida en julios (J) Q = Carga eléctrica medida en culombios (C) V = Voltaje medido en voltios (V)

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3 Conductores y aislantes

Cada material tiene un comportamiento frente a la corriente eléctrica.

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3 Conductores y aislantes

3.1 La corriente eléctrica en los conductores

Si un circuito cerrado tiene un generador, este suministra energía, lo que mueve las cargas eléctricas dentro de él. La corriente eléctrica es el flujo de las cargas eléctricas a través de un conductor (movimiento continuo y ordenado de electrones a través de los elementos del circuito).

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3 Conductores y aislantes

3.1 La corriente eléctrica en los conductores

La intensidad eléctrica es la cantidad de carga que pasa por un conductor por unidad de tiempo. El amperio es la unidad de intensidad en el sistema internacional. Se representa mediante la letra A.

I = Intensidad en amperios (A) Q = Carga eléctrica medida en culombios (C) t = Tiempo (s)

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3 Conductores y aislantes

Actividad 21.1: ¿Qué voltaje tiene una batería que acumula una carga de 10 culombios y almacena una energía de 45 julios? Actividad 21.2: ¿Qué intensidad se obtiene de un generador si circulan 360 culombios en dos minutos?

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4 Los receptores eléctricos

Los receptores son elementos que reciben la energía eléctrica y la transforman en otras formas de energía. En general, todos los receptores poseen una propiedad común, que se conoce como resistencia eléctrica, que representa la oposición que ofrecen al paso de la corriente eléctrica a través de ellos. Vamos a ver los principales receptores de los circuitos eléctricos, que son los emisores de luz, calor y movimiento.

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4 Los receptores eléctricos

4.1 Receptores emisores de luz

Existen dispositivos muy variados que transforman la energía eléctrica en luz. Su principal representante son las lámparas.

  • Lámparas incandescentes, halógenas clásicas y especiales.
  • Tubo fluorescente
  • Lámpara compacta fluorescente (bajo consumo)
  • Lámparas de diodos led

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4 Los receptores eléctricos

4.1 Receptores emisores de luz

Lámparas incandescentes, halógenas clásicas y especiales

Tienen escasa eficiencia energética y corta duración. Están basadas en un filamento incandescente dentro de una ampolla de vidrio. En el caso de las halógenas, contienen gas halógeno en el interior. En toda la Unión Europea está prohibida su fabricación y distribución.

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4 Los receptores eléctricos

4.1 Receptores emisores de luz

Tubo fluorescente

Ahorran entre un 50 % y 80 % respecto a las antiguas incandescentes. Tienen una larga vida útil, pero el número de encendidos y apagados afecta a su duración.

En su interior contienen una pequeña cantidad de vapor de mercurio y un gas inerte (argón o neón). Al hacer circular la corriente a través de ellos, se produce el efecto de ionización del gas, que se ilumina gracias a su propiedad de fluorescencia.

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4 Los receptores eléctricos

4.1 Receptores emisores de luz

Lámpara compacta fluorescente (bajo consumo)

Su funcionamiento y propiedades son como las de un fluorescente normal. No necesita cebador y su casquillo es como los de las antiguas lámparas incandescentes. Su encendido es gradual y, al contener vapor de mercurio, deben ser entregadas en puntos especiales para su reciclaje.

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4 Los receptores eléctricos

4.1 Receptores emisores de luz

Lámparas de diodos led

Son muy eficientes, ahorran el 90 % respecto a las antiguas incandescentes y tienen muy larga vida útil de hasta 25 000 horas. Se fabrican a partir de materiales semiconductores de bajo consumo.

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4 Los receptores eléctricos

4.2 Receptores emisores de calor

Convierten la energía eléctrica en energía calorífica. Basan su funcionamiento en el efecto Joule: cuando una corriente eléctrica circula por un conductor, parte de la energía eléctrica se transforma en energía calorífica. El calor puede transmitirse de tres formas diferentes: por conducción, por convección y por radiación.

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4 Los receptores eléctricos

4.2 Receptores emisores de calor

  • Conducción: Se produce al entrar en contacto dos cuerpos a distintas temperaturas. Ejemplo: Plancha para ropa.
  • Convección: Se hace a través de un fluido (líquido o gas) que conduce el calor a lugares con distinta temperatura. Ejemplo: Secador de pelo.
  • Radiación: Se debe a la temperatura interna de cada cuerpo. Cuanto mayor es la temperatura de un cuerpo, mayor es la intensidad de su radiación. Ejemplo: Calefactores.

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4 Los receptores eléctricos

4.3 Receptores generadores de movimiento

Convierten la energía eléctrica en energía mecánica. Los más habituales son los motores eléctricos, que se mueven gracias a la acción de los campos magnéticos generados en sus bobinas. Algunos de ellos funcionan con corriente continua, y otros, con corriente alterna. Ejemplos: Bombas de la lavadora. Batidora.

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4 Los receptores eléctricos

4.4 Otros receptores

Se consideran todos aquellos receptores que transforman la energía eléctrica en una forma de energía diferente de las anteriormente mencionadas. Entre ellos se encuentran los altavoces, los zumbadores y los timbres, los relés electromagnéticos, etc.

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4 Los receptores eléctricos

Actividad 22: Haz una tabla en la que desarrolles una clasificación de los diferentes receptores estudiados, indicando las transformaciones de energía que se producen en cada uno de ellos y con ejemplos de cada tipo. (Mínimo 3 filas)

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5 Elementos de control y protección

Decimos que un circuito está cerrado cuando todos sus elementos están conectados y la corriente eléctrica circula por ellos. Por el contrario, cuando un circuito está abierto, la corriente no circula por él. Esto se puede deber a que un elemento de control está abierto o algún elemento está desconectado o estropeado.

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5 Elementos de control y protección

Los elementos de control son componentes cuya misión es permitir o impedir el paso de la corriente eléctrica por todo el circuito o por una parte de él. Existen tres tipos principales: interruptores, pulsadores y conmutadores.

  • Interruptores: Sirven para abrir o cerrar el circuito en el que se encuentran.

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5 Elementos de control y protección

  • Pulsadores: Similar a los interruptores, con la particularidad de que solo cumplen abren o cierran el circuito eléctrico mientras permanecen accionados. Existen dos tipos de pulsadores:
    • Pulsadores normalmente abiertos, o NA.
    • Pulsadores normalmente cerrados, o NC.

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5 Elementos de control y protección

  • Conmutadores: Sirve para cambiar la conexión entre dos circuitos. Es decir, con una sola acción, abre un circuito y cierra otro, y al volver a cambiar su posición, se cierra el que estaba abierto y se abre el que estaba cerrado. Su aspecto exterior es similar al de los interruptores.

    Video

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    6 La resistencia eléctrica

    6.1 El concepto de resistencia eléctrica

    La resistencia eléctrica es la mayor o menor dificultad que presenta un cuerpo al paso de la corriente eléctrica. El ohmio es la unidad de resistencia en el sistema internacional. Se representa mediante la letra Ω. La resistividad es una propiedad física de los materiales que permite conocer si un material es buen o mal conductor. A mayor resistividad, peor capacidad para conducir la electricidad. Es la propiedad opuesta a la conductividad.

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    6 La resistencia eléctrica

    6.1 El concepto de resistencia eléctrica

    Los receptores eléctricos que hemos estudiado tienen resistencia eléctrica. En función de esta oposición, los materiales se clasifican en conductores, aislantes, semiconductores y superconductores. La resistencia eléctrica de un objeto depende de su composición y de sus dimensiones físicas.

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    6 La resistencia eléctrica

    6.2 La ley de Ohm

    Georg Ohm, científico alemán del siglo XVIII, descubrió la relación que existe entre las tres magnitudes eléctricas fundamentales:

    • Voltaje (V): Cantidad de energía aportada a cada carga eléctrica. Se mide en voltios (V)
    • Intensidad (I): Cantidad de carga que pasa por unidad de tiempo. Se mide en amperios (A)
    • Resistencia (R): Dificultad que presenta un cuerpo al paso de la corriente eléctrica. Se mide en ohmios (Ω)

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    6 La resistencia eléctrica

    6.2 La ley de Ohm

    La intensidad que recorre un circuito eléctrico es directamente proporcional al voltaje aplicado e inversamente proporcional a la resistencia del circuito.

    El valor del voltaje dependerá de la batería o fuente de alimentación. Dado este valor, la intensidad será pequeña si la resistencia del circuito es grande y será elevada si la resistencia del circuito es pequeña.

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    6 La resistencia eléctrica

    Actividad 23: Aplica la ley de Ohm para completar la tabla:

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    6 La resistencia eléctrica

    Actividad 24.1: ¿Qué valor expresado en ohmios tiene una resistencia por la que circula una intensidad de 0,5 A cuando es conectada a una batería de 24 V? Actividad 24.2: ¿A qué voltaje es necesario conectar una bombilla de 100 Ω para que por ella circule una intensidad de 1,2 A? Actividad 24.3: ¿Qué intensidad circulará por una bombilla de 90 Ω al ser conectada a una pila de 4,5 V?

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    7 Simbología eléctrica

    Tecnología y Digitalización 2º ESO

    7 Simbología eléctrica

    Esquema utilizando simbología eléctrica

    Circuito eléctrico real

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    7 Simbología eléctrica

    Actividad 25: Nombra los diferentes elementos del siguiente circuito eléctrico y explica su funcionamiento (que sucede en su situación inicial y al pulsar en los interruptores, conmutadores y pulsadores).

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    7 Simbología eléctrica

    Actividad 26: Utiliza los símbolos adecuados para realizar un esquema de un circuito que incluya una batería y un interruptor que controle el encendido y apagado de una lámpara, un timbre y un motor.

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    8 Disposición de receptores en un circuito

    8.1 Resistencia equivalente

    Los circuitos eléctricos están compuestos habitualmente por más de un receptor. Estos receptores pueden estar asociados de diferentes formas, dando lugar a distintos tipos de circuitos:

    Circuitos en serie Si uno de los receptores se estropea, el resto dejará de funcionar, puesto que la corriente no podrá circular por el circuito

    Circuitos en paralelo Existe más de un camino, o rama, por el que la corriente eléctrica puede circular.

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    8 Disposición de receptores en un circuito

    8.1 Resistencia equivalente

    Se denomina resistencia equivalente a aquella resistencia que sustituye a otras resistencias, con el mismo efecto en el circuito que las resistencias a las que reemplaza.

    R1

    Rtotal

    R2

    R1

    R2

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    8 Disposición de receptores en un circuito

    8.2 Circuitos en serie

    R2

    R1

    La resistencia total es igual a la suma de la resistencia de cada receptor: Rtotal = R1 + R2 + ... + Rn

    V2

    V1

    I2

    I1

    La intensidad que recorre todos los elementos es la misma, y corresponde a la intensidad que proporciona el generador: Itotal = I1 = I2 = ... = In

    Itotal

    Vtotal

    El voltaje se reparte entre los receptores. Si se suman todos los voltajes de los receptores, el resultado ha de ser igual al voltaje total: Vtotal = V1 + V2 + ... + Vn

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    8 Disposición de receptores en un circuito

    8.2 Circuitos en serie

    Ejemplo: En el circuito de la figura, calcula:

    1. La resistencia equivalente.
    2. La intensidad total y de cada una de las resistencias.
    3. El voltaje en cada resistencia.

    R1

    Vtotal

    R2

    Tecnología y Digitalización 2º ESO

    8 Disposición de receptores en un circuito

    8.2 Circuitos en serie

    Ejemplo: En el circuito de la figura, calcula:

    1. La resistencia equivalente.
    2. La intensidad total y de cada una de las resistencias.
    3. El voltaje en cada resistencia.

    Circuito equivalente

    Rtotal

    R1

    Rtotal = R1 + R2 Rtotal = 3 Ω + 7 Ω = 10 Ω

    10 Ω

    Vtotal

    Vtotal

    R2

    Tecnología y Digitalización 2º ESO

    8 Disposición de receptores en un circuito

    8.2 Circuitos en serie

    Ejemplo: En el circuito de la figura, calcula:

    1. La resistencia equivalente.
    2. La intensidad total y de cada una de las resistencias.
    3. El voltaje en cada resistencia.

    Circuito equivalente

    I1

    Rtotal

    R1

    Itotal = Vtotal / Rtotal Itotal = 10 V / 10 Ω = 1 A Itotal = I1 = I2 = 1 A

    1 A

    10 Ω

    Vtotal

    Vtotal

    I2

    Itotal

    Itotal

    R2

    1 A

    1 A

    1 A

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    8 Disposición de receptores en un circuito

    8.2 Circuitos en serie

    Ejemplo: En el circuito de la figura, calcula:

    1. La resistencia equivalente.
    2. La intensidad total y de cada una de las resistencias.
    3. El voltaje en cada resistencia.

    Circuito equivalente

    V = I · R V1 = I1 · R1 V1 = 1 A · 3 Ω = 3 V V2 = I2 · R2 V1 = 1 A · 7 Ω = 7 V

    V1

    I1

    Rtotal

    R1

    3 V

    1 A

    10 Ω

    Vtotal

    Vtotal

    V2

    I2

    Itotal

    Itotal

    R2

    7 V

    1 A

    1 A

    1 A

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    8 Disposición de receptores en un circuito

    8.3 Circuitos en paralelo

    R1

    I1

    La resistencia total se calcula así:

    V1

    1 1 1 1 Rtotal R1 R2 Rn

    = + + ... +

    R2

    V2

    La intensidad se reparte entre los receptores. Si se suman todas las intensidades, el resultado ha de ser igual a la intensidad total: Itotal = I1 + I2 + ... + In

    I2

    Itotal

    Vtotal

    El voltaje de cada receptor es el mismo que el voltaje total, que es el que proporciona el generador: Vtotal = V1 = V2 = ... = Vn

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    8 Disposición de receptores en un circuito

    8.3 Circuitos en paralelo

    Ejemplo: En el circuito de la figura, calcula:

    1. La resistencia equivalente.
    2. La intensidad total.
    3. El voltaje en cada resistencia.
    4. La intensidad de cada resistencia.

    Vtotal

    R2

    R1

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    8 Disposición de receptores en un circuito

    8.3 Circuitos en paralelo

    Ejemplo: En el circuito de la figura, calcula:

    1. La resistencia equivalente.
    2. La intensidad total.
    3. El voltaje en cada resistencia.
    4. La intensidad de cada resistencia.

    Circuito equivalente

    Rtotal

    2 Ω

    Vtotal

    12 V

    1 1 1 Rtotal R1 R2

    = +

    Vtotal

    R2

    R1

    1 1 1 Rtotal 3 6

    2 1 3 1 6 6 6 2

    = + =

    + = =

    1 1 Rtotal 2

    Rtotal = 2 Ω

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    8 Disposición de receptores en un circuito

    8.3 Circuitos en paralelo

    Ejemplo: En el circuito de la figura, calcula:

    1. La resistencia equivalente.
    2. La intensidad total.
    3. El voltaje en cada resistencia.
    4. La intensidad de cada resistencia.

    Circuito equivalente

    Rtotal

    2 Ω

    Vtotal

    12 V

    Itotal

    Itotal = Vtotal / Rtotal Itotal = 12 V / 2 Ω = 6 A

    6 A

    Vtotal

    R2

    R1

    Itotal

    6 A

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    8 Disposición de receptores en un circuito

    8.3 Circuitos en paralelo

    Ejemplo: En el circuito de la figura, calcula:

    1. La resistencia equivalente.
    2. La intensidad total.
    3. El voltaje en cada resistencia.
    4. La intensidad de cada resistencia.

    Circuito equivalente

    Rtotal

    2 Ω

    Vtotal

    12 V

    Itotal

    Vtotal = V1 = V2 = 12 V

    6 A

    Vtotal

    R2

    R1

    Itotal

    V2

    V1

    6 A

    12 V

    12 V

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    8 Disposición de receptores en un circuito

    8.3 Circuitos en paralelo

    Ejemplo: En el circuito de la figura, calcula:

    1. La resistencia equivalente.
    2. La intensidad total.
    3. El voltaje en cada resistencia.
    4. La intensidad de cada resistencia.

    Circuito equivalente

    Rtotal

    2 Ω

    Vtotal

    12 V

    Itotal

    I = V / R I1 = V1 / R1 I1 = 12 V / 3 Ω = 4 A I2 = V2 / R2 I1 = 12 V / 6 Ω = 2 A

    6 A

    I1

    I2

    2 A

    4 A

    Vtotal

    R2

    R1

    Itotal

    V1

    V2

    6 A

    12 V

    12 V

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    8 Disposición de receptores en un circuito

    Actividad 27: Realizar los problemas de la ficha de ejercicios: Problemas circuitos que está en Classroom.

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    9 Las fuentes de energía

    • Fuente de energía primaria, que es toda forma de energía disponible en la naturaleza antes de ser transformada. Las fuentes de energía primaria son: el Sol, el viento, el agua, el calor interno de la Tierra, la biomasa, los combustibles fósiles (carbón, petróleo y gas natural) y el uranio.
    • Fuente de energía secundaria, que es aquella que procede de la transformación de una fuente primaria y que está lista para ser almacenada, transportada y utilizada en el lugar de consumo.

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    Energía primaria

    Energía secundaria

    Uso final

    Transformación

    9 Las fuentes de energía

    La energía primaria puede ser:

    • Renovable (ilimitada)
    • No renovable (la energía está presente de forma limitada en nuestro planeta).

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    9 Las fuentes de energía

    9.1 Energías renovables

    Son aquellas cuyas fuentes no se agotan a medida que se utilizan para aprovechar su energía; es decir, son aquellas cuyas fuentes se regeneran a un ritmo igual o mayor que el ritmo al que se consumen. Entre las energías renovables de las que podemos sacar provecho, están la energía solar, la energía eólica, la energía geotérmica, la biomasa o la energía del agua.

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    9 Las fuentes de energía

    9.1 Energías renovables

    Energía solar Es generada por el Sol a partir de las reacciones de fusión nuclear que se producen en su núcleo. La energía nos llega a través de la radiación electromagnética, (luz visible, radiación infrarroja y radiación ultravioleta). La energía solar se puede aprovechar de forma directa (iluminación, la climatización natural, etc.) o de forma indirecta (generar energía eléctrica).

    Paneles fotovoltaicos

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    9 Las fuentes de energía

    9.1 Energías renovables

    Energía eólica Es generada por una masa de aire en movimiento. El Sol calienta las masas de aire, lo que provoca diferencias de presión que dan lugar al desplazamiento de este. El aprovechamiento de la energía eólica se lleva a cabo mediante aerogeneradores instalados en parques o granjas eólicas, donde la energía del viento es transformada en energía eléctrica.

    Aerogeneradores

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    9 Las fuentes de energía

    9.1 Energías renovables

    Energía geotérmica Es la energía que puede obtenerse mediante el aprovechamiento del calor interno de la Tierra. Se utiliza de forma indirecta para la generación de energía eléctrica y directamente para sistemas de calefacción.

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    9 Las fuentes de energía

    9.1 Energías renovables

    Energía de biomasa Es la energía que se obtiene a partir de toda materia orgánica de origen vegetal o animal, así como de productos transformados de los anteriores. El aprovechamiento de la biomasa se puede realizar quemando los residuos para obtener energía eléctrica y energía calorífica, o a través de transformaciones que permitan la obtención de otros combustibles, como, por ejemplo, el biodiésel.

    Tecnología y Digitalización 2º ESO

    9 Las fuentes de energía

    9.1 Energías renovables

    Energía hidráulica Es generada por el movimiento del agua. Se manifiesta en forma de energía cinética o energía potencial. La energía hidráulica se aprovecha de forma directa como medio de transporte, río abajo, de personas y mercancías, así como para mover norias que sirven para el abastecimiento de agua. De forma indirecta se utiliza en centrales hidroeléctricas, mareomotrices y undimotrices.

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    9 Las fuentes de energía

    9.1 Energías renovables

    Central mareomotriz Se aprovecha la energía del movimiento debido a la diferencia de altura entre la pleamar y la bajamar.

    Central undimotriz Aprovechan la energía del movimiento de las olas, originadas por la acción del viento sobre el mar.

    Central hidroeléctrica Se aprovecha la energía mecánica del agua que fluye por un río y del agua almacenada en una presa.

    Tecnología y Digitalización 2º ESO

    9 Las fuentes de energía

    9.2 Energías no renovables

    Son aquellas que se agotan a medida que se va haciendo uso de ellas, sea porque no se regeneran, o bien porque lo hacen a un ritmo menor al que se consumen. Las fuentes de energía no renovables más importantes son el carbón, el petróleo, el gas natural (combustibles fósiles) y el combustible nuclear.

    Tecnología y Digitalización 2º ESO

    9 Las fuentes de energía

    9.2 Energías no renovables

    Carbón El carbón es un combustible fósil que se originó por la descomposición de vegetales que se acumularon en zonas pantanosas o marinas durante el período carbonífero. Está compuesto principalmente por carbono, hidrógeno y oxígeno y se utiliza para producir energía eléctrica.

    Tecnología y Digitalización 2º ESO

    9 Las fuentes de energía

    9.2 Energías no renovables

    Petróleo El petróleo es una mezcla heterogénea de compuestos orgánicos (hidrocarburos). Procede de la sedimentación y descomposición de zooplancton y algas en los fondos marinos.

    Es la principal fuente de energía en los países desarrollados. A partir de él se obtienen combustibles que pueden ser utilizados tanto para el transporte como para la producción de energía eléctrica.

    Tecnología y Digitalización 2º ESO

    9 Las fuentes de energía

    9.2 Energías no renovables

    Gas natural El gas natural es una mezcla heterogénea de compuestos orgánicos (hidrocarburos), en estado gaseoso. Suele encontrarse formando bolsas sobre los yacimientos petrolíferos. Es el combustible fósil menos contaminante y su transformación desde el yacimiento hasta su utilización es mínima. Se utiliza para la generación de energía eléctrica, calefacción o para cocinar.

    Tecnología y Digitalización 2º ESO

    9 Las fuentes de energía

    9.2 Energías no renovables

    Combustibles nucleares El uranio es el elemento más empleado para el aprovechamiento energético de los combustibles nucleares. Para obtener energía se realizan reacciones nucleares que liberan la energía almacenada en el núcleo de un átomo, lo que se conoce como fisión nuclear.

    La energía liberada se emplea principalmente para la obtención de energía eléctrica, aunque también ha sido utilizada con fines destructivos en forma de armas nucleares.

    Tecnología y Digitalización 2º ESO

    9 Las fuentes de energía

    9.2 Energías no renovables

    Combustibles nucleares En la fisión nuclear, un átomo del isótopo de uranio-235 se rompe al ser bombardeado por un neutrón, lo que libera energía. La reacción debe ser controlada ya que al romperse un átomo de uranio, se liberan neutrones que producen la rotura de otros átomos de uranio cercanos, creando una reacción en cadena.

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    10 Generación y transporte de energía eléctrica

    10.1 La producción de electricidad. Centrales eléctricas

    La corriente eléctrica que llega a nuestras viviendas se genera en centrales eléctricas. La mayoría de estas instalaciones están provistas de turbinas y alternadores. La diferencia entre unas centrales y otras radica en la fuente de energía que se utiliza para mover la turbina (vapor, aire o agua).

    Las centrales solares fotovoltaicas no tienen turbina. En ellas, la energía solar se transforma en electricidad debido a las células fotovoltaicas de los paneles solares.

    Tecnología y Digitalización 2º ESO

    10 Generación y transporte de energía eléctrica

    10.1 La producción de electricidad. Centrales eléctricas

    • Las centrales térmicas utilizan vapor para mover la turbina. Se clasifican según el origen del vapor:
      • Central térmica de combustión: (combustibles fósiles o biomasa)
      • Central térmica nucleares
      • Central térmica solar
      • Central geotérmica
    • Las centrales eólicas utilizan aire para mover la turbina.
    • Las centrales hidroeléctricas, mareomotrices y undimotrices utilizan agua para mover la turbina.

    Tecnología y Digitalización 2º ESO

    10 Generación y transporte de energía eléctrica

    10.1 La producción de electricidad. Centrales eléctricas

    Central térmica nuclear

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    10 Generación y transporte de energía eléctrica

    10.2 El alternador

    El alternador es una máquina que transforma la energía mecánica (turbina) en energía eléctrica. Es un generador eléctrico.

    Su funcionamiento se basa en el electromagnetismo, es decir, en la relación que existe entre la electricidad y el magnetismo por la que en un hilo conductor se crea una corriente eléctrica inducida por los campos magnéticos generados por imanes en movimiento.

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    10 Generación y transporte de energía eléctrica

    10.2 El alternador

    Constan de una parte fija (estátor), y una parte móvil (rotor). En el alternador de la figura, el estátor está formado por bobinas de hilo conductor y el rotor, por un conjunto de imanes.

    El rotor, al girar, produce constantes cambios en los campos magnéticos a los que están sometidas las bobinas, lo que genera en ellas (induce) una corriente alterna. Esta corriente se transmite a través de sus terminales a un transformador.

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    10 Generación y transporte de energía eléctrica

    10.3 Las líneas de transporte

    La electricidad debe ser transportada desde el lugar donde se produce hasta los puntos de consumo: industrias, hogares, alumbrado, etc. Para ello se emplean líneas de baja, media y alta tensión. La electricidad que se genera debe ser igual a la que se consume, puesto que no es posible almacenarla en grandes cantidades.

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    10 Generación y transporte de energía eléctrica

    10.4 Las estaciones de transformación

    La energía eléctrica se genera a un voltaje entre 5 y 25 kV (media tensión). Para reducir las pérdidas en el transporte, se aumenta esa tensión entre 222 kV y 400 kV (alta tensión). Posteriormente, habrá que volver a reducir la tensión para el consumo a 690 V en la industria y 230 V en los hogares (baja tensión).

    El voltaje se modifica mediante el uso de transformadores. Estas máquinas se encuentran en las llamadas estaciones o centros de transformación.

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    10 Generación y transporte de energía eléctrica

    10.4 Las estaciones de transformación

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    10 Generación y transporte de energía eléctrica

    Actividad 28: Haz una tabla o esquema sobre las formas de obtener energía eléctrica, indicando la fuente de energía primaria, si es renovable o no, el tipo de central que transforma la energía y una breve descripción de su funcionamiento. (7 filas, algunas filas están divididas, como en el ejemplo)

    ...

    ...

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    11 El código de eficiencia energética

    11.1 La eficiencia energética

    Un dispositivo es energéticamente eficiente cuando tiene un elevado rendimiento energético. Quiere decir que aprovecha al máximo la energía suministrada, reduciendo al mínimo las pérdidas de energía.

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    11 El código de eficiencia energética

    Actividad 29.1: Calcula el rendimiento de una lavadora si consume 3,5 kWh y proporciona una energía de 2,8 kWh. ¿Cuánto tendría que consumir para que el rendimiento fuera de 0,93? Actividad 29.2: ¿Qué electrodoméstico es más eficiente energéticamente, una nevera que proporciona 0,45 kWh y consume 0,5 kWh o un horno que consume 2 kWh y proporciona 1,85 kWh?

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    11 El código de eficiencia energética

    11.2 El etiquetado energético

    Debido a la importancia de ahorrar energía y reducir las emisiones de dióxido de carbono, el Parlamento Europeo exige el etiquetado energético de los electrodomésticos para poder identificar su nivel de eficiencia energética. La utilización de electrodomésticos energéticamente eficientes permite el ahorro de energía y agua en los hogares, lo que contribuye a hacer un uso más eficiente de la energía y de los recursos naturales.

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    11 El código de eficiencia energética

    11.3 Campos de la etiqueta energética

    • Marca y modelo. Incorpora el nombre del fabricante y el modelo del electrodoméstico al que corresponde.
    • Clasificación energética del producto. Es el dato más relevante de la etiqueta e indica la categoría de consumo en la que se encuentra el electrodoméstico en relación con el consumo medio de electrodomésticos del mismo tipo. Cuanto más alta es la categoría, menor es el consumo energético.

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    11 El código de eficiencia energética

    11.3 Campos de la etiqueta energética

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    11 El código de eficiencia energética

    11.3 Campos de la etiqueta energética

    • Consumo eléctrico anual (kWh).
    • Otras características, en función del tipo de electrodoméstico. Por ejemplo, en una lavadora se incluye el número de litros de agua por ciclo y la cantidad de ropa que puede lavar, así como el ruido durante el lavado y el centrifugado.
    • Código QR. En los etiquetados más actuales, el código QR da acceso a una descripción del modelo en la base de datos de registro de la Unión Europea.