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TECNOLÓGICO NACIONAL DE MÉXICO
INSTITUTO TECNOLÓGICO DEL VALLE DE ETLA
Ingeniería en Energías Renovables
Tema
o Potencia y energía eléctrica
P R E S E N T A
SAM PEREZ CRUZ
JUAN PEREZ HERNANDEZ
NADIA IVONNE ROSADO VERA
SAMANTHA POSADA CASTILLO
YESI CRISTINA MONTERO RUIZ
DIANA KAREN ALVARADO CHEVEZ
LISBETH GARCIA PEREZ
ARMANDO LUIS CARRASCO
HARVIN MARTINEZ JIMENEZ
YARELI ISELA ESCOBAR CRUZ
MONICA GARCIA ANTONIO
Grupo: 5RU Semestre: 5°
Docente : HERIBERTO MANZO CRUZ
Materia: Circuitos eléctricos II
Unión Hidalgo, OAX. 11 / 11 /
INDICE
- INTRODUCCIÓN
- 3.1 Potencia instantánea, media y valores eficaces............................................................................
- 3.2 Factor de potencia
- 3.3 potencia compleja
- 3.4 Energía eléctrica
- CONCLUCION.....................................................................................................................................
- Bibliografía
3 .1 Potencia instantánea, media y valores eficaces
La potencia, como se dijo al principio de la sección, en circuitos de CA tiene varias maneras de presentarse. El primer tipo de potencia que nos ocupa es la potencia instantánea, la cual es la potencia en un instante de tiempo determinado. Esto es así debido a que en CA la corriente y el voltaje varían respecto al tiempo. La potencia instantánea se define como: Sustituyendo las ecuaciones de voltaje y corriente, además de la reducción pertinente se obtiene la ecuación general de la potencia instantánea: Debido a que la potencia instantánea es difícil de medir físicamente con un Wattímetro, lo que se mide y es más fácil de utilizar es la potencia promedio. Este tipo de potencia es el promedio de la potencia instantánea a lo largo de un periodo y se define de la siguiente manera: o en su forma desarrollada: De esta manera es como se calcula la potencia en los elementos de un circuito. Cabe destacar que dependiendo el elemento que se esté analizando podemos evadir algunos pasos. Una carga resistiva (R) absorbe potencia todo el tiempo, mientras que una carga reactiva (L o C) absorbe una potencia promedio nula.
(Castaño, 2000)
3.2 Factor de potencia
Los aparatos eléctricos transforman la energía eléctrica que reciben en otro tipo de energía: luminosa, en el caso de las lámparas; calorífica, en las calefacciones o mecánica, en los motores. Toda la energía eléctrica que se consume no se traduce en energía útil, hay una parte que se pierde. Para medir el grado de eficiencia de un aparato eléctrico, tenemos que saber la relación existente entre la energía consumida y la energía que es útil. Esto se conoce como factor de potencia.
aparente (pa) es otro cateto. Mientras menor sea el ángulo que forman ambos catetos, mejor será el factor de potencia. ¿Cómo corregir el factor de potencia en un motor? Cuando el factor de potencia de un motor es muy bajo, tenemos que aumentarlo para que no se pierda tanta energía y hacerlo más eficiente. Para ello tendremos que colocar condensadores en paralelo, que aportan una carga de energía supletoria que hace reducir la corriente necesaria para generar ese campo electromagnético en los arranques de motores. Con esto logramos reducir el consumo de energía y también las penalizaciones que hacen las compañías eléctricas por el consumo de energía reactiva. (Education,
3.3 potencia compleja
¿Qué es la potencia compleja y dónde se aplica? La potencia compleja se emplea para hallar el efecto total de las cargas en paralelo, ya que brinda información correspondiente a la potencia recibida por una carga dada. Del diagrama anterior considere que la carga se está alimentando con CA y que V e I son fasores. La potencia compleja (cuya magnitud se conoce como potencia aparente) de un circuito eléctrico de corriente alterna, es la suma (vectorial) de la potencia que disipa dicho circuito y se transforma en calor o trabajo (conocida como potencia promedio, activa o real) y la potencia utilizada para la formación de los campos eléctrico y magnético de sus componentes que fluctuará entre estos componentes y la fuente
de energía (conocida como potencia reactiva). Esta potencia no es la realmente "útil", salvo cuando el factor de potencia es la unidad (cos φ=1), y señala que la red de alimentación de un circuito no sólo ha de satisfacer la energía consumida por los elementos resistivos, sino que también ha de contarse con la que van a "almacenar" las bobinas y condensadores. Se la designa con la letra S y se mide en voltamperios (VA) (la potencia activa se mide en vatios (W), y la reactiva se mide en voltamperios reactivos (VAR). La potencia compleja se emplea para hallar el efecto total de las cargas en paralelo, ya que brinda información correspondiente a la potencia recibida por una carga dada. Del diagrama anterior considere que la carga se está alimentando con CA y que V e I son fasores.
3.4 Energía eléctrica
¿Qué es?
Es una fuente inagotable, pero algo inestable al estar sujeta a las condiciones atmosféricas. Energía solar fotovoltaica: se obtiene cuando la luz del sol impacta sobre los paneles solares, produciendo electrones que al desplazarse crean un flujo de electricidad. Hoy en día los paneles solares son inteligentes y pueden cambiar su propia orientación e inclinación, siguiendo en todo momento la trayectoria del sol para una mayor eficiencia. Aunque es más estable que la energía eólica, también está sujeta a condiciones ambientales. Energía hidroeléctrica : el uso de esta energía es una práctica ancestral y sostenible, por eso sigue siendo una de las fuentes renovables más demandadas. Sin embargo, requiere de una mayor infraestructura que los casos anteriores ya que implica la construcción de diques o presas. A través de un sistema de turbinas hidráulicas se aprovecha la fuerza del agua en movimiento para producir la energía eléctrica. Generación eléctrica no renovable: Por el contrario, las fuentes de energía no renovables son aquellas que emplean recursos naturales limitados para generar energía eléctrica. Además, por lo general no suelen ser tan accesibles ya que solo se encuentran en determinados puntos del planeta. Según su extracción, podemos clasificarlas en dos grupos diferentes: Energía procedente de combustibles fósiles: Este tipo de energía se genera a partir de la quema de combustibles fósiles como es el caso del petróleo, el carbón o el gas natural. Aunque la tendencia es que cada vez dependamos menos de ellas para así avanzar en la descarbonización, la realidad es que todavía juegan un papel importante dentro del mix energético, especialmente en el caso del gas natural dada su menor emisión de carbono. Energía procedente de combustibles nucleares: el uranio es el combustible nuclear más habitual, pudiéndose encontrar en la naturaleza en tres tipos de isótopos diferentes. El proceso de fisión nuclear es el más utilizado y conocido para producir la energía nuclear. Debido a las reacciones desencadenadas en este
proceso, se puede llegar a liberar una enorme cantidad de energía. Sin embargo, tiene en su contra la aparición de residuos nucleares radiactivos tras dicho proceso. Tipos de energía eléctrica Energía eléctrica dinámica La energía dinámica, como su propio nombre indica, implica un movimiento. En el caso de la energía eléctrica dinámica los electrones viajan a través de un circuito cerrado gracias al uso de materiales conductores como los cables metálicos. Electricidad estática Se debe a la acumulación de un exceso de carga eléctrica en materiales no conductores. La carga electrostática surge por ejemplo tras la separación de dos superficies en contacto, como en el caso del rozamiento entre el cabello y un globo. Energía electromagnética Esta energía se propaga en forma de ondas a través de un espacio llamado campo electromagnético. Es la energía de las ondas que emiten por ejemplo los hornos microondas o los rayos X. Aplicaciones de la energía eléctrica Desde que los seres humanos descubrieron las diferentes aplicaciones de la electricidad, su uso se ha ido incrementando hasta hacer posible el mundo tal y como lo conocemos en la actualidad. De hecho, nuestro día a día está lleno de casos en los que se genera y se utiliza y aplica energía eléctrica. Ejemplos: Encendido de motores Para explicar un caso de usos y aplicaciones de la energía eléctrica es frecuente recurrir al ejemplo de un automóvil. Gracias a la electricidad almacenada en la batería y mediante el motor de arranque, se pone en movimiento el motor de explosión de nuestros vehículos.
CONCLUCION
Para finalizar con este trabajo nos dimos cuenta que una potencia eléctrica es directamente proporcional al trabajo que realiza una corriente al desplazarse por una carga e inversamente proporcional al tiempo que demora en realizarse este trabajo, esta potencia se mida en Watt. Con la adopción generalizada de la energía eléctrica para CA para uso industrial y doméstico, los ingenieros se abocaron al análisis de las relaciones de potencia de CA. La potencia instantánea entregada a un elemento particular de un circuito es el producto del voltaje y la corriente del elemento. Sean v(t) e i(t) el voltaje y la corriente del elemento, elegidas para ajustarse a la convención pasiva. Entonces p (t)=v(t)i(t) es la potencia instantánea entregada a este elemento del circuito. La potencia instantánea se calcula en el dominio del tiempo. La potencia instantánea puede ser una función bastante complicada de t. Cuando el voltaje y la corriente del elemento son funciones periódicas con el mismo periodo, T, es conveniente calcular la potencia promedio. El valor efectivo de una corriente es la corriente constante (CD) que entrega a un resistor de 1 la misma potencia promedio que la corriente variable dada.
Bibliografía
Castaño, I. A. (1 de noviembre de 2000). Corriente eléctrica y circuitos eléctricos. Obtenido de Corriente eléctrica y circuitos eléctricos: https://sites.google.com/site/analisisdecircuitosupaep/analisis-de-potencia-en-ca/3- 1 - potencia-instantanea-y-promedio Education, M. (11 de marzo de 1998). Electricidad básica. Obtenido de Electricidad básica: https://sites.google.com/site/analisisdecircuitosupaep/analisis-de-potencia-en-ca/3- 1 - potencia-instantanea-y-promedio España, M. H. (diciembre de 12 de 2001). Circuitos eléctricos. Magnitudes. Obtenido de Circuitos eléctricos. Magnitudes: https://sites.google.com/site/analisisdecircuitosupaep/analisis-de- potencia-en-ca/3- 1 - potencia-instantanea-y-promedio
