CONOZCAN UN POCO SOBRE LA ENERGÍA EÓLICA

Para la clase de electricidad y magnetismo teníamos como tarea escoger un tipo de  energía renovable en la cual nos íbamos a enfocar a lo largo del semetre y es por esto que  este proyecto va a tratar sobre la energía eólica, ya que es un recurso que se está utilizando en la actualidad y que ayuda a las personas a tener una mejor calidad de vida. Los lugares  donde se utiliza más este recurso es en los lugares remotos, por ejemplo en Estados Unidos o en Europa mas que todo en sectores  rulares donde la mayoría de la población subsiste de la agricultura y la ganadería se implementa esta tecnología reduciendo gastos sin tener que dañar al medio ambiente.

La energía eólica es energía generada por la utilización del viento. Desde la antigüedad, este tipo de energía, ha sido utilizada por el hombre, sobre todo para impulsar embarcaciones desarrollar la navegación y en los molinos de viento.

La energía eólica no es algo nuevo como lo mencionamos anteriormente, pero medida que pasan los años se van transformando hasta lo que tenemos ahora, grandes turbinas o auto generadores que son la evolución de los molinos de vientos los cuales, se ubican en áreas abiertas donde se genera gran cantidad de viento y a través del movimiento que el viento produce se genera la electricidad. Actualmente solo 1% de la energía es obtenida de esta forma. Sin embargo esto es un indicador que nos muestra que todavía hay muchas posibilidades para obtener energía por medio del viento, que solo debemos seguir explorando buscando formas que hagan esta energía mas eficiente.

Una lista de los países que generan más energía eólica son: China (62.700 mega vatios), Estados Unidos (46.900 MW), Alemania (29.000 mega vatios), España (21.600 MW), India (16.000 MW), Francia (6800 MW), Italia (6700 MW), Reino Unido (6500 MW), Canadá (5200 MW) y Portugal (4000 MW)

En esta tabla podemos ver el impacto que ha tenido la energía eólica a lo largo del tiempo y como ha sido una buena opción para reducir costos sin afectar el medio ambienté, lo que permite que esta energía sea útil, son los principios de la física y algunos de ellos son:

·     Trabajo: Es la energía que se pueda convertir en trabajo a partir de la fuerza del viento.

·     Energía cinética: Las turbinas que se utilizan deben transformar la energía cinética del viento en electricidad y es por medio de un generador.

·    Energía potencial: esta de obtiene de la velocidad que adquiere el molino gracias al viento, asi como la superficie que tenga este.

·    Fuerzas: Las fuerzas son uno de los conceptos más importantes ya que la fuerza que le ejerce el viento al molino es la que produce que este se mueva, es por este movimiento que es posible obtener energía.

Historia 

también debemos conocer la historia que se encuentra detrás de esta maravillosa energía. En 1887 en Cleveland cuando Charles F. Brush inventó y constuyó el primer aerogenerador y no fue un pequeño proyecto sino una gran turbina con un rotor de 17 metros y 144 palas, muy parecido a los molinos de viento para bombeo de agua.

Este generador fue erigido en los terrenos de la casa de Brush y entregaba 12 kilowatts que almacenaba en baterías (como los sistemas modernos). Este generador alimentó por 12 años su mansión. Ni la mansión ni el molino existen en la actualidad.

Los principios de este generador permanecieron sin cambios hasta la introducción de la electrónica de potencia en la década de los 80's. Estas turbinas tipo "Rosa de vientos" no son particularmente eficientes pero fue un invento notable.

Bibliografía

·         Anónimo. Energía eólica y sus usos. [en línea] 8 de agosto 2014 disponible en:

www.profesorenlinea.cl/fisica/EnergiaEolica.htm

·         Anónimo. Energía eólica. [en línea] 8 de agosto 2014 disponible en:

http://www.energiaeolica.org/

·         Anónimo. Energía eólica. [en línea] 8 de agosto 2014 disponible en:

http://es.wikipedia.org/wiki/Energ%C3%ADa_e%C3%B3lica

Anónimo. Primer generador eólico. [en linea] 27 de agosto 2014 disponible en:

http://esrenovable.blogspot.com/2007/10/el-primer-generador-elico.html

ENERGÍA EOLICA Y SU RELACÍON CON LA LEY DE FARADAY

Para empezar a describir esta relación, es necesario conocer la ley de Faraday. Esta ley se debe demostrar por medio de un experimento y es por eso que necesitamos los siguientes materiales. Un alambre de cobre esmaltado calibre 32 y un imán de neodimio.

Debemos crear  una espiral con alambre de cobre esmaltado calibre 32, cuando esta espiral ya este creada se debe conectar las dos puntas  a un multímetro el cual va a registrar la cantidad de energía producida, una vez este todo organizado se debe utilizar un imán de neodimio el cual es más potente y lo que se debe realizar es la rotación de este dentro de la espiral.

En esta imagen debemos observar como el imán debe tener el tamaño adecuado puesto que se debe introducir constantemente  y este movimiento es el que va a crear la corriente eléctrica. Sin embargo si el imán  lo dejamos  quieto no va a existir un flujo de energía

Resultado:

Con el imán de 0.5 cm de radio se logró producir un máximo de 0.21 voltios. Es decir que este mini generador eléctrico  transforma la energía mecánica que nosotras realizamos por medio del imán atado al lápiz en 0.21 voltios de energía. Lo cual tiene mucha relación con nuestro experimento de energía eólica ya que transforma la energía mecánica que le realizaba el viento y la trasforma en energía el eléctrica la cual permite que se prendan los bombillos led. 

CONSTRUCION DE UN GENERADOR EÓLICO CASERO

Laboratorio

CONSTRUCION DE UN GENERADOR EOLICO CASERO

Materiales

• Bombillos led                        
• Alambre de cobre
• Tabla de madera
• Aspa de ventilador
• Dinamo
• Palo de balso
• Ventilador o secador

El objetivo de este laboratorio es lograr generar la energía suficiente energía para prender los bombillos. Es por esto que debemos tener una fuente de energía la cual, para este experimento es un ventilador o secador y este le produce la energía suficiente al molino formado por un ventilador de computador y esta energía mecánica es transformada en energía eléctrica la cual es transportada por un cable de cobre el cual es conectado a una resistencia y así crear un circuito eléctrico que permita que las luces se iluminen.

Procedimiento:

Primero se debe realizar el soporte para el dinamo posteriormente este soporte se conecta a la base de madera.

Proseguimos a soldar los cables de cobre al dinamo y se acopla la hélice al mismo lo que va a ser una especie de molino de viento el cual va a trasformar la energía mecánica, en energía eléctrica.

Después se realiza el circuito eléctrico uniendo los cables con las luces led. Para realizar esto se debe tener en cuenta el lado positivo y el lado negativo para poder que todo funcione correctamente.

Una vez ensamblado es necesario generar viento con un ventilador o un secador el cual va a generar una energía mecánica que gracias al dinamo se va a transformar en energía eléctrica, esta energía va a  viajar por el circuito y va a encender las luces.

Fotos del experimento:

PRINCIPIOS FISICOS

ENERGÍA: Es una magnitud física que denota la capacidad para realizar un trabajo.

                                                                                     

ENERGÍA EÓLICA: Es la energía que se obtiene del viento, por el efecto del movimiento de masas de aire, las cuales en su forma más básica se pueden representar como energía cinética.

ENERGÍA ELÉCTRICA: Es la capacidad de trabajo que se produce por la diferencia de potencial eléctrico entre dos puntos, lo cual permite el flujo de una corriente eléctrica. El potencial eléctrico en un punto representa el trabajo que debe realizar un campo electrostático para mover una carga “q” desde un punto de referencia dividido entre la carga unitaria.

CAMPO MAGNÉTICO: Es un campo fisico que es representado mediante un modelo que describe la interacción entre cuerpos y sistemas con propiedades de naturaleza eléctrica. Se describe como un campo vectorial  en el cual una carga eléctrica puntual de valor q sufre los efectos de una fuerza eléctrica F dada por la siguiente ecuación:

LEY DE FARADAY:  Establece que el voltaje inducido en un circuito cerrado es directamente proporcional a la rapidez con que cambia en el tiempo el flujo magnetico que atraviesa una superficie cualquiera con el circuito como borde:

n= Cantidad de vueltas. 
c= Contorno 
E= Campo eléctrico.
B= Densidad del campo.
s= Superficie arbitraria. 
d/dt= cambio de la velocidad con respecto al tiempo

EL GENERADOR ELÉCTRICO

Un generador eléctrico en un dispositivo capaz de mantener una diferencia de potencial eléctrico en sus bornes, mediante la transformación de energía mecánica en eléctrica. La fuente de energía mecánica puede variar, desde una fuente hidráulica, térmica ó eólica entre otras. La conversión de energía mecánica a eléctrica ocurre al producir un movimiento relativo entre un alambre conductor dispuesto en un circuito inducido que corta las líneas de flujo magnético generado por el inductor, generando una fuerza electromotriz F.E.M. modelado por las leyes de Faraday.

COMO FUNCIONA LA ENERGIA EOLICA:

En este proyecto nosotras creamos una turbina eólica la cual funciona convirtiendo la energía cinética del viento energía mecánica  (para este experimento quien se encarga se convertir esta energía es un dinamo). Una turbina eólica funciona a la inversa de un ventilador, en lugar de utilizar electricidad para producir viento, las turbinas eólicas utilizan el viento para producir electricidad. El viento hace girar las láminas que a su vez hace girar un eje que está conectado al dinamo el cual transforma la energía cinética a la energía eléctrica. Una turbina grande de alrededor de 30 metros de altura o más puede llegar a producir electricidad para un hogar o un edificio si aprovecha un viento rápido es decir que la ubicación de estos molinos depende de la ubicación geográfica y las condiciones climáticas a la que se encuentre.

En esta grafica podemos ver como se conforma un molino de viento.

Bibliografía:

Anónimo. Campo eléctrico [en línea] 27 agosto 2014 disponible en:

http://es.wikipedia.org/wiki/Campo_el%C3%A9ctrico

Ernesto Ribera, Rafael Perdomo, Hernán Aguayo, Nerio Mila.Teoria electromagnética proyecto # 2 [en línea] 27 agosto 2014 disponible en:  http://www.scribd.com/doc/66207794/Proyecto-Eolica

Anónimo. Ley de Faraday [en línea] 26 agosto 2014 disponible en:

http://es.wikipedia.org/wiki/Ley_de_Faraday
Anónimo. Generador electrico [en línea] 27 agosto 2014 disponible en: 
http://es.wikipedia.org/wiki/Generador_el%C3%A9ctrico