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INFORME DE LABORATORIO Nº 01 GENERACIÓN DE ELECTRICIDAD I. OBJETIVOS Comparar diversas formas de generación de tensión eléctrica. Medir tensiones eléctricas con un multímetro. Diferenciar polaridad en tensión DC. II. MATERIALES Y EQUIPOS Termocuplas Fotoceldas Bobina e Imán. Pila seca y/o Batería Electrolítica Multímetros Cautil Eléctrico III. INTRODUCCIÓN La electricidad es el flujo de electrones a través de un conductor, desde un punto que tiene un exceso de ellos (-), hasta otro que tiene pocos (+), esto porque en la naturaleza, todo fenómeno tiende al equilibrio.

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INFORME DE LABORATORIO Nº 01

GENERACIÓN DE ELECTRICIDAD

I. OBJETIVOS

Comparar diversas formas de generación de tensión eléctrica. Medir tensiones eléctricas con un multímetro. Diferenciar polaridad en tensión DC.

II. MATERIALES Y EQUIPOS

Termocuplas Fotoceldas Bobina e Imán. Pila seca y/o Batería Electrolítica Multímetros Cautil Eléctrico

III. INTRODUCCIÓN

La electricidad es el flujo de electrones a través de un conductor, desde un punto que tiene un exceso de ellos (-), hasta otro que tiene pocos (+), esto porque en la naturaleza, todo fenómeno tiende al equilibrio.

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GENERACIÓN DE TENSIÓN ELÉCTRICA:

La tensión eléctrica se genera por desplazamiento o separación de cargas.

Es decir, cuando se separan una de la otra, cargas eléctricas de distinto signo, es necesario efectuar un trabajo contra la fuerza de tracción. Se dice que entre las cargas separadas se crea una tensión eléctrica.

Cuanto más separadas estén las cargas entre sí, mayor será su tendencia a equilibrarse y mayor será la tensión eléctrica creada. Como se puede apreciar en la siguiente figura:

La tensión eléctrica (símbolo U) tiene la unidad voltio (símbolo de la unidad V)

MANERAS DE OBTENER TENSIÓN ELECTRICA

1. TENSIÓN POR FROTAMIENTO

Al frotar materiales plásticos se obtiene un desequilibrio de cargas

2. TENSIÓN POR INDUCCIÓN MAGNÉTICA

Cuando movemos un imán permanente por el interior de una bobina solenoide formado por un enrollado de alambre de cobre con núcleo de aire, el campo magnético del imán provoca en las espiras del alambre la aparición de una fuerza electromotriz (FEM) o flujo de corriente de electrones. Este fenómeno se conoce como “inducción magnética”.

La generación de la corriente eléctrica o fuerza electromotriz que se produce por “inducción magnética” cuando movemos un imán por el interior de la nobina solenoide (A), provoca la circulación de corriente eléctrica por la bobina (B) y la aparición a su alrededor

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de un “campo electromagnético”. Durante todo el tiempo que mantengamos moviendo el imán por el interior de la bobina (A).

3. TENSIÓN POR TRACCIÓN O PRESIÓN EN CRISTALES

Al variar la presión o la tracción aparece una diferencia de cargas entre las superficies de determinados cristales (por ejemplo, cuarzo) El valor de la diferencia de cargas depende de la intensidad del esfuerzo exterior.

4. TENSIÓN POR CALOR

Al calentar el punto de contacto de dos metales diferentes aparece una pequeña tensión (algunos milivolt) El valor de la tensión depende de la temperatura. Este fenómeno se utiliza para efectuar medidas de temperatura.

5. TENSIÓN POR LUZ

Cuando la luz incide sobre determinados materiales (silicio, germanio) provoca una separación de cargas. Este fenómeno se utiliza, por ejemplo en los fotómetros y para la obtención de tensión en los satélites artificiales.

6. TENSIÓN POR PROCESOS QUÍMICOS

Cuando se sumergen dos conductores diferentes en un líquido conductor también se produce una separación de cargas, fenómeno que se utiliza en todas las fuentes de tensión electroquímicas.

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IV. PROCEDIMIENTO:

1.- GENERACIÓN DE TENSIÓN POR CALOR:

La siguiente experiencia de laboratorio consiste en construir una curva característica: de la temperatura – Voltaje, de la unión caliente del elemento Termocupla.

TERMOPAR O TERMOCUPLA

Un termopar o Termocupla es un sensor de temperatura que consiste en dos conductores metálicos diferentes, unidos en un extremo, denominado junta caliente suministrando una señal de tensión eléctrica que depende directamente de la temperatura; este sensor puede ser conectado a un instrumento de medición de FEM (fuerza electro motriz) o sea un milivoltímetro o potenciómetro.

La termocupla utilizada en el laboratorio es una termocupla "tipo k" está hecha con un alambre de nickel y otro de constantán.

La termocupla tipo K se usa típicamente en fundición y hornos a temperaturas menores de 1300 °C, por ejemplo fundición de cobre y hornos de tratamientos térmicos.

La termocupla tipo K

Proceda de la siguiente manera para el caso de la termocupla.

a) Aproxime el cautín al extremo de la termocupla y registre en la siguiente tabla los voltajes obtenidos en los extremos del termopar, para un rango de temperatura entre 25 °C y 65 °C

b) Grafique los puntos registrados experimentalmente

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Toma de datos:

T (°C) U (mV)

25°C 0.1

35°C 0.4

45°C 0.7

55°C 1.0

65°C 1.3

Gráfica: Temperatura T (°C) – Voltaje U (mV)

-0.5 0 0.5 1 1.50

10

20

30

40

50

60

70

80

X: 0Y: 21.67

X: 0.1Y: 25

X: 0.4Y: 35

X: 0.7Y: 45

X: 1Y: 55

X: 1.3Y: 65

Voltaje (mv)

Tem

pera

tura

(°C

)

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En la gráfica podemos apreciar que la temperatura es directamente proporcional al voltaje, por lo tanto la ecuación general de la recta esta dado por:

Y=m∗X+B

Entonces nuestra ecuación característica de la Temperatura T (°C) – Voltaje U (mV) será:

T=m∗V +B

Dónde:

m; es la pendiente de la recta,

B; es la temperatura inicial, cuando el voltaje es cero

m=tan (α )= ∆T∆V

= 65−251.3−0.1

=33.333 ℃mV

→m=33.333 ℃mV

Extrapolando para el valor de B se tiene:

65−B65−25

= 1.3−01.3−0.1

→B=21.667℃

Por lo tanto nuestra ecuación estará dado por.

T=33.333∗V +21.667

a) ¿En qué parte del termopar se genera el voltaje?

El voltaje se genera en la unión de los conductores (el niquel y constantan)

b) ¿Cuál es la relación entre voltaje y temperatura?

La relación entre el voltaje y temperatura es directamente proporcional, es decir, a medida que aumenta el voltaje, la temperatura también aumenta.

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2.- GENERACIÓN DE TENSIÓN POR LUZ:

La siguiente experiencia de laboratorio consiste en hacer incidir la luz solar sobre la fotocelda, los fotones de la luz solar interaccionan con los electrones disponibles e incrementan su nivel de energía.

Proceda de la siguiente manera:

a) Realizar el circuito según el esquema mostrado.

b) Registre en la siguiente tabla los potenciales obtenidos en los terminales de la fotocelda, para ello utilice un voltímetro.

Ausencia de Luz Presencia de Luz

Voltaje Medido 0.619 v 4.05v

a) ¿Qué demuestra este experimento?

El experimento muestra que a mayor incidencia de la luz solar sobre la fotocelda se genera mayor tensión eléctrica.

b) Varíe la intensidad de la incidencia de luz. ¿Qué ocurre?

Al variar la intensidad de la incidencia de luz sobre la fotocelda, notamos que también varía el voltaje, de mayor cuando hay mayor incidencia de luz, a menor cuando hay menos incidencia.

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3.- GENERACIÓN DE TENSIÓN POR INDUCCIÓN MAGNÉTICA:

- Coloque el selector del instrumento en milivoltios para tensión continua.

- Inserte la bobina en los conectores del multímetro.

- Someta la bobina a la acción del imán alejando o aproximando el imán al núcleo de hierro de la bobina

a) ¿Qué observa en la experiencia?

Podemos apreciar en la experiencia que, a medida que alejamos o aproximando el imán al núcleo de hierro de la bobina se genera una variación de tensión eléctrica. Variando de menor cuando lo movemos lentamente, a mayor cuando lo movemos rápidamente.

b) Mantenga el imán en reposo muy próximo a la bobina ¿Qué ocurre?

Al mantener el imán en reposo muy próximo a la bobina podemos ver que no hay variación de tensión, es decir el voltaje es cero.

c) Cambie la polaridad del imán. ¿Qué ocurre?

Al cambiar la polaridad del imán, ocurre que el voltaje cambia de signo.

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4.- GENERACIÓN DE TENSIÓN POR PROCESOS QUÍMICOS:

Realice el circuito según el esquema mostrado

a) Con el multímetro medir el voltaje de la pila o batería.

U = 8.37 v

b) Invertir la polaridad de las puntas de prueba del multimetro y medir nuevamente

U = - 8.37 v

c) Explique qué es lo que ocurre.

Al invertir la polaridad de las puntas de prueba del multímetro notamos que cambia el signo del voltaje, pero manteniendo su miso valor.

V.- 0BSERVACIONES Y CONCLUSIONES

En el laboratorio realizado, pudimos observar que tanto teórica y prácticamente hay diversas formas de generación u obtención de tensión eléctrica. Concluyendo la verificación de los cuatro procesos de generación como son: generación de tensión por calor, por luz, por inducción magnética y por procesos químicos.

Particularmente en mi opinión pienso que la generación de tensión eléctrica por luz, sería una buena opción o alternativa para el consumo tanto doméstico como industrial de energía eléctrica.

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TRABAJO DE INVESTIGACIÓN.

1. EXPLIQUE EL EFECTO SEEBECK Y MENCIONA ALGUNAS APLICACIONES.

EL EFECTO SEEBECK

El efecto seebeck es la de producción de electricidad a partir del contacto entre dos metales diferentes, dos semiconductores, o un metal y un semiconductor, que se hallen en un mismo circuito, debido a la diferencia de temperatura entre ellos.

ANTECEDENTE HISTÓRICO

El físico alemán Thomas J. Seebeck descubrió en 1820 que si se cierra el circuito por la unión de dos materiales distintos y esta unión tiene contacto físico con un objeto la temperatura de este se ve como una diferencia de potencial que se genera en la unión de los metales.

PRINCIPIO DEL EFECTO SEEBECK

Al conectar dos conductores diferentes entre sí, la diferencia de temperatura entre ellos causa una diferencia de potencial en el punto de contacto, lo cual genera una corriente eléctrica en los conductores que forman el circuito. El sentido del flujo de la F.E.M. en el caso de dos metales va desde el área de mayor temperatura hacia la de menor temperatura y está en el orden de algunos microvoltios por grados centígrados.

En el caso de la unión entre un metal y un semiconductor el sentido de la F.E.M. depende del tipo de material que se utilice, P o N, y pueden alcanzar hasta 200 microvolts por grados centígrados. Los dispositivos construidos bajo este principio son conocidos como termopares.

APLICACIONES

Los pares formados por dos metales son muy utilizados para la medición de altas temperaturas. En el caso de los pares con semiconductores, estos son muy sensibles a las radiaciones por lo que con ellos se construyen los termómetros de radiación. También los pares con semiconductores son eficientes detectores de las ondas electromagnéticas de frecuencias elevadas así como de los rayos infrarrojos. Tienen la desventaja de que se pueden utilizar en un rango poco amplio para las mediciones de temperatura.

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2. INVESTIGUE ACERCA DE LAS ENERGÍAS RENOVABLES

ENERGÍA RENOVABLE

Se denomina energía renovable a la energía que se obtiene de fuentes naturales virtualmente inagotables, ya sea por la inmensa cantidad de energía que contienen, o porque son capaces de regenerarse por medios naturales. Entre las energías renovables se cuentan la eólica, geotérmica, hidroeléctrica, mareomotriz, solar, undimotriz, la biomasa y los biocombustibles.

RENOVABLES O VERDES

Energía verde es un término que describe la energía generada a partir de fuentes de energía primaria respetuosas con el medio ambiente. Las energías verdes son energías renovables que no contaminan, es decir, cuyo modo de obtención o uso no emite subproductos que puedan incidir negativamente en el medio ambiente.

Actualmente, están cobrando mayor importancia a causa del agravamiento del efecto invernadero y el consecuente calentamiento global, acompañado por una mayor toma de conciencia a nivel internacional con respecto a dicho problema. Asimismo, economías nacionales que no poseen o agotaron sus fuentes de energía tradicionales (como el petróleo o el gas) y necesitan adquirir esos recursos de otras economías, buscan evitar dicha dependencia energética, así como el negativo en su balanza comercial que esa adquisición representa.

ENERGÍA HIDRÁULICA

La energía potencial acumulada en los saltos de agua puede ser transformada en energía eléctrica. Las centrales hidroeléctricas aprovechan la energía de los ríos para poner en funcionamiento unas turbinas que mueven un generador eléctrico. En España se utiliza esta energía para producir alrededor de un 15 % del total de la electricidad.

Uno de los recursos más importantes cuantitativamente en la estructura de las energías renovables es la procedente de las instalaciones hidroeléctricas; una fuente energética limpia y autóctona pero para la que se necesita construir las necesarias infraestructuras que permitan aprovechar el potencial disponible con un coste nulo de combustible. El problema de este tipo de energía es que depende de las condiciones climatológicas.

ENERGÍA SOLAR TÉRMICA

Se trata de recoger la energía del sol a través de paneles solares y convertirla en calor el cual puede destinarse a satisfacer numerosas necesidades. Por ejemplo, se puede obtener agua caliente para consumo doméstico o industrial, o bien para dar calefacción a hogares, hoteles, colegios o fábricas. También, se podrá conseguir refrigeración durante las épocas cálidas. En agricultura se pueden conseguir otro tipo de aplicaciones como invernaderos solares que favorecieran las mejoras de las cosechas en calidad y cantidad,

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los secaderos agrícolas que consumen mucha menos energía si se combinan con un sistema solar, y plantas de purificación o desalinización de aguas sin consumir ningún tipo de combustible. Con este tipo de energía se podría reducir más del 25 % del consumo de energía convencional en viviendas de nueva construcción con la consiguiente reducción de quema de combustibles fósiles y deterioro ambiental. La obtención de agua caliente supone en torno al 28 % del consumo de energía en las viviendas y que éstas, a su vez, demandan algo más del 12 % de la energía en España.[cita requerida]

BIOMASA

La formación de biomasa a partir de la energía solar se lleva a cabo por el proceso denominado fotosíntesis vegetal que a su vez es desencadenante de la cadena biológica. Mediante la fotosíntesis las plantas que contienen clorofila, transforman el dióxido de carbono y el agua de productos minerales sin valor energético, en materiales orgánicos con alto contenido energético y a su vez sirven de alimento a otros seres vivos. La biomasa mediante estos procesos almacena a corto plazo la energía solar en forma de carbono. La energía almacenada en el proceso fotosintético puede ser posteriormente transformada en energía térmica, eléctrica o carburantes de origen vegetal, liberando de nuevo el dióxido de carbono almacenado.

ENERGÍA SOLAR

La energía solar es una fuente de vida y origen de la mayoría de las demás formas de energía en la Tierra. Cada año la radiación solar aporta a la Tierra la energía equivalente a varios miles de veces la cantidad de energía que consume la humanidad. Recogiendo de forma adecuada la radiación solar, esta puede transformarse en otras formas de energía como energía térmica o energía eléctrica utilizando paneles solares.

Mediante colectores solares, la energía solar puede transformarse en energía térmica, y utilizando paneles fotovoltaicos la energía lumínica puede transformarse en energía eléctrica. Ambos procesos nada tienen que ver entre sí en cuanto a su tecnología. Así mismo, en las centrales térmicas solares se utiliza la energía térmica de los colectores solares para generar electricidad.

Se distinguen dos componentes en la radiación solar: la radiación directa y la radiación difusa. La radiación directa es la que llega directamente del foco solar, sin reflexiones o refracciones intermedias. La difusa es la emitida por la bóveda celeste diurna gracias a los múltiples fenómenos de reflexión y refracción solar en la atmósfera, en las nubes, y el resto de elementos atmosféricos y terrestres. La radiación directa puede reflejarse y concentrarse para su utilización, mientras que no es posible concentrar la luz difusa que proviene de todas direcciones. Sin embargo, tanto la radiación directa como la radiación difusa son aprovechables.

Se puede diferenciar entre receptores activos y pasivos en que los primeros utilizan mecanismos para orientar el sistema receptor hacia el Sol -llamados seguidores- y captar mejor la radiación directa.

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Una importante ventaja de la energía solar es que permite la generación de energía en el mismo lugar de consumo mediante la integración arquitectónica en edificios. Así, podemos dar lugar a sistemas de generación distribuida en los que se eliminen casi por completo las pérdidas relacionadas con el transporte -que en la actualidad suponen aproximadamente el 40 % del total- y la dependencia energética.

Las diferentes tecnologías fotovoltaicas se adaptan para sacar el máximo rendimiento posible de la energía que recibimos del sol. De esta forma por ejemplo los sistemas de concentración solar fotovoltaica (CPV por sus siglas en inglés) utiliza la radiación directa con receptores activos para maximizar la producción de energía y conseguir así un coste menor por kWh producido. Esta tecnología resulta muy eficiente para lugares de alta radiación solar, pero actualmente no puede competir en precio en localizaciones de baja radiación solar como Centro Europa, donde tecnologías como la célula solar de película fina (también llamada Thin Film) están consiguiendo reducir también el precio de la tecnología fotovoltaica tradicional a cotas nunca vistas.

ENERGÍA EÓLICA

La energía eólica es la energía obtenida de la fuerza del viento, es decir, mediante la utilización de la energía cinética generada por las corrientes de aire. Se obtiene mediante unas turbinas eólicas que convierten la energía cinética del viento en energía eléctrica por medio de aspas o hélices que hacen girar un eje central conectado, a través de una serie engranajes (la transmisión) a un generador eléctrico.

El término eólico viene del latín Aeolicus (griego antiguo Αἴολος / Aiolos), perteneciente o relativo a Éolo o Eolo, dios de los vientos en la mitología griega y, por tanto, perteneciente o relativo al viento. La energía eólica ha sido aprovechada desde la antigüedad para mover los barcos impulsados por velas o hacer funcionar la maquinaria de molinos al mover sus aspas. Es un tipo de energía verde.

La energía del viento está relacionada con el movimiento de las masas de aire que desplazan de áreas de alta presión atmosférica hacia áreas adyacentes de baja presión, con velocidades proporcionales (gradiente de presión). Por lo que puede decirse que la energía eólica es una forma no-directa de energía solar. Las diferentes temperaturas y presiones en la atmósfera, provocadas por la absorción de la radiación solar, son las que ponen al viento en movimiento.

Es una energía limpia y también la menos costosa de producir, lo que explica el fuerte entusiasmo por sus aplicaciones. De entre todas ellas, la más extendida, y la que cuenta con un mayor crecimiento es la de los parques eólicos para producción eléctrica.

Un parque eólico es la instalación integrada de un conjunto de aerogeneradores interconectados eléctricamente. Los aerogeneradores son los elementos claves de la instalación de los parques eólicos que, básicamente, son una evolución de los tradicionales molinos de viento. Como tales son máquinas rotativas que suelen tener tres

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aspas, de unos 20-25 metros, unidas a un eje. El elemento de captación o rotor que está unido a este eje, capta la energía del viento. El movimiento de las aspas o paletas, accionadas por el viento, activa un generador eléctrico que convierte la energía mecánica de la rotación en energía eléctrica.

Estos aerogeneradores suelen medir unos 40-50 metros de altura dependiendo de la orografía del lugar, pero pueden ser incluso más altos. Este es uno de los grandes problemas que afecta a las poblaciones desde el punto de vista estético.

Los aerogeneradores pueden trabajar solos o en parques eólicos, sobre tierra formando las granjas eólicas, sobre la costa del mar o incluso pueden ser instalados sobre las aguas a cierta distancia de la costa en lo que se llama granja eólica marina, la cual está generando grandes conflictos en todas aquellas costas en las que se pretende construir parques eólicos.

El gran beneficio medioambiental que proporciona el aprovechamiento del viento para la generación de energía eléctrica viene dado, en primer lugar, por los niveles de emisiones gaseosas evitados, en comparación con los producidos en centrales térmicas. En definitiva, contribuye a la estabilidad climática del planeta. Un desarrollo importante de la energía eléctrica de origen eólico puede ser, por tanto, una de las medidas más eficaces para evitar el efecto invernadero ya que, a nivel mundial, se considera que el sector eléctrico es responsable del 29 % de las emisiones de CO2 del planeta.[cita requerida]

Como energía limpia que es, contribuye a minimizar el calentamiento global. Centrándose en las ventajas sociales y económicas que nos incumben de una manera mucho más directa, son mayores que los beneficios que aportan las energías convencionales. El desarrollo de este tipo de energía puede reforzar la competitividad general de la industria y tener efectos positivos y tangibles en el desarrollo regional, la cohesión económica y social y el empleo.

Hay quienes consideran que la eólica no supone una alternativa a las fuentes de energía actuales, ya que no genera energía constantemente cuando no sopla el viento. Es la intermitencia uno de sus principales inconvenientes. El impacto en detrimento de la calidad del paisaje, los efectos sobre la avifauna y el ruido, suelen ser los efectos negativos que generalmente se citan como inconvenientes medioambientales de los parques eólicos.

Con respecto a los efectos sobre la avifauna el impacto de los aerogeneradores no es tan importante como pudiera parecer en un principio.2 Otro de los mayores inconvenientes es el efecto pantalla que limita de manera notable la visibilidad y posibilidades de control que constituye la razón de ser de sus respectivos emplazamientos, consecuencia de la alineación de los aerogeneradores. A las limitaciones visuales se añaden las previsibles interferencias electromagnéticas en los sistemas de comunicación.

ENERGÍA GEOTÉRMICA

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La energía geotérmica es aquella energía que puede ser obtenida por el hombre mediante el aprovechamiento del calor del interior de la Tierra.

Parte del calor interno de la Tierra (5.000 °C) llega a la corteza terrestre. En algunas zonas del planeta, cerca de la superficie, las aguas subterráneas pueden alcanzar temperaturas de ebullición, y, por tanto, servir para accionar turbinas eléctricas o para calentar.

El calor del interior de la Tierra se debe a varios factores, entre los que destacan el gradiente geotérmico y el calor radiogénico. Geotérmico viene del griego geo, "Tierra"; y de thermos, "calor"; literalmente calor de la Tierra.

ENERGÍA MARINA

La energía marina o energía de los mares (también denominada a veces energía de los océanos o energía oceánica) se refiere a la energía renovable producida por las olas del mar, las mareas, la salinidad y las diferencias de temperatura del océano. El movimiento del agua en los océanos del mundo crea un vasto almacén de energía cinética o energía en movimiento. Esta energía se puede aprovechar para generar electricidad que alimente las casas, el transporte y la industria. Los principales tipos son

Energía de las olas, olamotriz o undimotriz. Energía de las mareas o energía mareomotriz. Energía de las corrientes: consiste en el aprovechamiento de la energía cinética

contenida en las corrientes marinas. El proceso de captación se basa en convertidores de energía cinética similares a los aerogeneradores empleando en este caso instalaciones submarinas para corrientes de agua.

Maremotérmica: se fundamenta en el aprovechamiento de la energía térmica del mar basado en la diferencia de temperaturas entre la superficie del mar y las aguas profundas. El aprovechamiento de este tipo de energía requiere que el gradiente térmico sea de al menos 20º. Las plantas maremotérmicas transforman la energía térmica en energía eléctrica utilizando el ciclo termodinámico denominado “ciclo de Rankine” para producir energía eléctrica cuyo foco caliente es el agua de la superficie del mar y el foco frío el agua de las profundidades.

Energía osmótica: es la energía de los gradientes de salinidad.

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3. EXPLIQUE LA LEY DE FARADAY Y LENZ.

LEY DE FARADAY

La ley de inducción electromagnética de Faraday (o simplemente 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 magnético que atraviesa una superficie cualquiera con el circuito como borde

Dónde:

   : es el campo eléctrico

 : es el elemento infinitesimal del contorno C,

   ; es la densidad de campo magnético

S: es una superficie arbitraria, cuyo borde es C.

Las direcciones del contorno C y de   están dadas por la regla de la mano derecha.

Esta ley fue formulada a partir de los experimentos que Michael Faraday realizó en 1831. Esta ley tiene importantes aplicaciones en la generación de electricidad.

Nótese que la fórmula, permite intercambiar el orden de la integral de superficie y la derivada temporal siempre y cuando la superficie de integración no cambie con el tiempo. Por medio del teorema de Stokes puede obtenerse una forma diferencial de esta ley:

Ésta es una de las ecuaciones de Maxwell, las cuales conforman las ecuaciones fundamentales del electromagnetismo. La ley de Faraday, junto con las otras leyes del electromagnetismo, fue incorporada en las ecuaciones de Maxwell, unificando así al electromagnetismo.

En el caso de un inductor con N vueltas de alambre, la fórmula anterior se transforma en:

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Donde Vε es el voltaje inducido y dΦ/dt es la tasa de variación temporal del flujo magnético Φ. El sentido del voltaje inducido (el signo negativo en la fórmula) se debe a la ley de Lenz.

LA LEY DE LENZ

La ley de Lenz plantea que las tensiones inducidas serán de un sentido tal que se opongan a la variación del flujo magnético que las produjo. Esta ley es una consecuencia del principio de conservación de la energía.

La polaridad de una tensión inducida es tal, que tiende a producir una corriente, cuyo campo magnético se opone siempre a las variaciones del campo existente producido por la corriente original.

El flujo de un campo magnético uniforme a través de un circuito plano viene dado por un campo magnético generado en una tensión disponible con una circunstancia totalmente proporcional al nivel de corriente y al nivel de amperios disponible en el campo eléctrico.

Cuando un voltaje es generado por una batería, o por la fuerza magnética de acuerdo con la ley de Faraday, este voltaje generado, se llama tradicionalmente «fuerza electromotriz» o fem. La fem representa energía por unidad de carga (voltaje), generada por un mecanismo y disponible para su uso. Estos voltajes generados son los cambios de voltaje que ocurren en un circuito, como resultado de una disipación de energía, como por ejemplo en una resistencia.