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lunes, 18 de noviembre de 2013
Historia del Desarrollo de la Electricidad
Thales de Miletus (630-550 AC) fue el primero, que cerca del
600 AC, conociera el hecho de que el ambar, al ser frotado adquiere el poder de
atracción sobre algunos objetos.
Sin embargo fué el filósofo Griego Theophrastus (374-287 AC)
el primero, que en un tratado escrito tres siglos después, estableció que otras
sustancias tienen este mismo poder, dejando así constancia del primer estudio
cientifico sobre la electricidad.
A continuación se han determinado los años de mayor impacto
respecto al desarrollo de la electricidad:
Año 1600.-
La Reina Elizabeth I ordena al Físico Real Willian Gilbert
(1544-1603) estudiar los imanes para mejorar la exactitud de las Brújulas
usadas en la navegación, siendo éste trabajo la base principal para la
definición de los fundamentos de la Electrostática y Magnetismo.
Gilbert fue el primero en aplicar el término Electricidad
del Griego "elektron" = ambar. El Gilbert es la unidad de medida de
la fuerza magnetomotriz.
Brújula de 1562
Año 1672.-
El Físico Alemán Otto von Guericke (1602-1686) desarrolló la
primera máquina electrostática para producir cargas eléctricas. Máquina que
consiste de una esfera de azufre torneada, con una manija a través de la cual,
la carga es inducida al posar la mano sobre la esfera.
Maquina
Electrostática
Año 1733.-
El francés Francois de Cisternay Du Fay (1698 - 1739) fue el
primero en identificar la existencia de dos cargas eléctricas, las cuales
denominó electricidad vítrea y resinosa:
Positiva y Negativa.
Año 1745.-
Se desarrolla lo que daría paso al Condensador Eléctrico, la
botella de Leyden por E. G. Von Kleist (1700-1748) y Pieter Van Musschenbroeck
(1692-1761) en la Universidad de Leyden, con esta botella se almacenó
electricidad estática.
Botella de Leyden
Año 1752.-
Benjamín Franklin (1706-1790) demostró la naturaleza
eléctrica de los rayos.
Desarrolló la teoría de que la electricidad es un fluido que
existe en la materia y su flujo se debe al exceso o defecto del mismo en ella.
Invento el pararrayos.
Benjamin Franklin
Año 1766.-
El Químico Joseph Priestley (1733-1804) prueba que la fuerza
que se ejerce entre las cargas eléctricas varía inversamente proporcional a la
distancia que la separa.
Priestley demostró que la carga eléctrica se distribuye
uniformemente en la superficie de una esfera hueca, y que en el interior de la
misma, no hay un campo eléctrico, ni una fuerza eléctrica.
Joseph Priestley
Año 1776.-
Charles Agustín de Coulomb (1736-1806) inventó la balanza de
torsión con la cual, midió con exactitud la fuerza entre las cargas eléctricas
y corroboró que dicha fuerza era proporcional al producto de las cargas
individuales e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia que las
separa.
Coulomb es la unidad de medida de Carga eléctrica.
Balanza de torsión de
Coulomb
Año 1800.-
Alejandro Volta (1745-1827) construye la primera celda
Electrostática y la batería capaz de producir corriente eléctrica. Su
inspiración le vino del estudio realizado por el Físico Italiano Luigi Galvani
(1737-1798) sobre las corrientes nerviosas-eléctricas en las ancas de ranas.
Galvani propuso la teoría de la Electricidad Animal, lo cual
contrarió a Volta, quien creía que las contracciones musculares eran el resultado
del contacto de los dos metales con el músculo.
Sus investigaciones posteriores le permitieron elaborar una
celda química capaz de producir corriente contínua, fue así como desarrollo la
Pila.
Volt es la unidad de medida del potencial eléctrico (Tensión).
Celda Electrostática
de Volt
Desde 1801 a 1815.-
Sir Humphry Davy (1778-1829) desarrolla la electroquímica
(nombre asignado por él mismo), explorando el uso de la pila de Volta o
batería, y tratando de entender como ésta funciona.
En 1801 observa el arco eléctrico y la incandescencia en un
conductor energizado con una batería.
Entre 1806 y 1808 publica el resultado de sus
investigaciones sobre la electrólisis, donde logra la separación del Magnesio,
Bario, Estroncio, Calcio, Sodio, Potasio y Boro.
En 1807 fabrica una pila con más de 2000 placas doble, con
la cual descubre el Cloro y demuestra que es un elemento, en vez de un acido.
En 1815 inventa la lámpara de seguridad para los mineros.
Sin ningun lugar a duda, el descubrimiento más importante lo
realiza ese mismo año, cuando descubre al joven Michael Faraday y lo toma como
asistente.
Lámpara de Seguridad
de Davy
Año 1812.-
El matemático Francés Siméon Denis Poisson (1781-1849)
publicó su trabajo más importante relacionado con la aplicación matemática a la
Electricidad y Magnetismo, describiendo la leyes de la electrostática.
Siméon Denis Poisson
Año 1819.-
El científico Danés Hans Christian Oersted (1777-1851)
descubre el electromagnetismo, cuando en un experimento para sus estudiantes,
la aguja de la brújula colocada accidentalmente cerca de un cable energizado
por una pila voltáica, se movió. Este descubrimiento fué crucial en el
desarrollo de la Electricidad, ya que puso en evidencia la relación existente
entre la electricidad y el magnetismo.
Oersted es la unidad de medida de la Reluctancia Magnética.
Descubrimiento de
Oersted
Año 1820.-
Jean-Baptiste Biot (1774-1862) y Felix Savart (1791-1841)
Franceses, determinan la conocida ley de Biot-Savart mediante la cual, calculan
la fuerza que ejerce un campo magnético sobre una carga eléctrica y definen que
la intensidad del campo magnético producido por una corriente eléctrica es
inversamente proporcional al cuadrado de la distancia.
Ley de Biot-Savart
Año 1823.-
William Sturgeon (1753-1850) Inglés construye el primer
electroimán.
Electroimán
Año 1824.-
Andre-Marie Ampere (1775-1836) establece los principios de
la electrodinámica, cuando llega a la conclusión de que la Fuerza Electromotríz
es producto de dos efectos: La tensión eléctrica y la corriente eléctrica.
Experimenta con conductores, determinando que estos se atraen si las corrientes
fluyen en la misma dirección, y se repelen cuendo fluyen en contra.
Ampere produce un exelente resultado matemático de los
fenómenos estudiados por Oersted.
Ampere es la unidad de medida de la corriente eléctrica.
Andre-Marie Ampere
Año 1826.-
El físico Alemán Georg Simon Ohm (1789-1854) fué quien
formuló con exactitud la ley de las corrrientes eléctricas, definiendo la
relación exacta entre la tensión y la corriente. Desde entonces, esta ley se
conoce como la ley de Ohm.
Ohm es la unidad de medida de la Resistencia Eléctrica.
R= V / IOhm = Volt / Amper
Año 1828.-
El Americano Joseph Henry (1799-1878) perfeccionó los
electroimanes, observó que la polaridad cambiaba al cambiar la dirección del
flujo de corriente, y desarrolló el concepto de Inductancia Propia. En 1846 fue
nombrado como el primer Director del Museo Smithsonian.
Bobinas de Henry
Año 1831.-
Michael Faraday (1791-1867) a los 14 años trabajaba como
encuadernador, lo cual le permitió tener el tiempo necesario para leer y
desarrollar su interes por la Física y Química. A pesar de su baja preparación
formal, dió un paso fundamental en el desarrollo de la electricidad al
establecer que el magnetismo produce electricidad a través del movimiento.
Faradio es la unidad de medida de la Capacitancia Eléctrica.
La tensión inducida en la bobina que se mueve en campo
magnético no uniforme fue demostrada por Faraday, en un aparato como el que se
muestra:
Primer Generador
Eléctrico
Año 1835.-
Samuel F.B. Morse (1791-1867), mientras regresaba de uno de
sus viajes, concibe la idea de un simple circuito electromagnético para
transmitir información, El Telégrafo.
En 1835 construye el primer telégrafo.
En 1837 se asocia con Henry y Vail con el fin de obtener
financiamiento del Congreso de USA para su desarrollo, fracasa el intento,
prosigue solo, obteniendo el exito en 1843, cuando el congreso le aprueba el
desarrollo de una línea de 41 millas desde Baltimor hasta el Capitolio en
Washingto D.C. La cual construye en 1844.
En 1858 ATC The American Telegraph Company construye el
primer cable transatlántico desde la costa este de USA hasta Irlanda.
Primer Telégrafo
De 1840 a 1842.-
James Prescott Joule (1818-1889) Físico Inglés, quien
descubrió la equivalencia entre trabajo mecánico y la caloría, y el científico
Alemán Hermann Ludwig Ferdinand Helmholtz (1821-1894), quien definió la primera
ley de la termodinámica demostraron que los circuitos eléctricos cumplían con
la ley de la conservación de la energía y que la Electricidad era una forma de
Energía.
Adicionalmente, Joule inventó la soldadura eléctrica de arco
y demostró que el calor generado por la corriente eléctrica era proporcional al
cuadrado de la corriente.
Joule es la unidad de medida de Energía.
James Prescott Joule
Año 1845.-
Gustav Robert Kirchhoff (1824-1887) Físico Alemán a los 21
años de edad, anunció las leyes que permiten calcular las corrientes, y
tensiones en redes eléctricas. Conocidas como Leyes de Kirchhoff I y II.
Estableció las técnicas para el análisis espectral, con la
cual determinó la composición del sol.
Gustav Kirchhoff
Año 1868.-
El Científico Belga Zénobe-Théophile Gramme (1826-1901)
construyó la primera máquina de corriente continua El Dinamo punto de partida
de la nueva industria eléctrica. En 1870 patentó la teoría de la Máquina
magneto-eléctrica para producir corriente continua.
Dinamo de Gramme
Año 1870.-
James Clerk Maxwell (1831-1879) Matemático Inglés formuló
las cuatros ecuaciones que sirven de fundamento de la teoría Electromagnética.
Dedujo que la Luz es una onda electromagnética, y que la energía se transmite
por ondas electromagnéticas a la velocidad de la Luz
Maxwell es la unidad del flujo Magnético.
Ecuaciones de Maxwell
Año 1876.-
Alexander Graham Bell (1847-1922) Escocés-Americano inventó
el Teléfono.
Teléfono de Bell
Año 1879.-
El Físico Inglés Joseph John Thomson (1856-1940) demostró
que los rayos catódicos estaban constituido de partículas atómicas de carga
negativas la cual el llamo ¨Corpúsculos¨ y hoy en día los conocemos como
Electrones.
Joseph John Thomson
Año 1881.-
Thomas Alva Edison (1847-1931) produce la primera Lámpara
Incandescente con un filamento de algodón carbonizado. Este filamento
permaneció encendido por 44 horas.
En 1881 desarrolló el filamento de bambú con 1.7 lúmenes por
vatios. En 1904 el filamento de tungsteno con una eficiencia de 7.9 lúmenes por
vatios. En 1910 la lámpara de 100 w con rendimiento de 10 lúmenes por vatios.
Hoy en día, las lámparas incandescentes de filamento de
tungsteno de 100 w tienen un rendimiento del orden de 18 lúmenes por vatios.
En 1882 Edison instaló el primer sistema eléctrico para
vender energía para la iluminación incandescente, en los Estados Unidos para la
estación Pearl Street de la ciudad de New York.
El sistema fue en CD tres hilos, 220-110 v con una potencia
total de 30 kw.\
Lámpara incandescente
de Edison
Año 1884.-
Heinrich Rudolf Hertz (1847-1894) demostró la validez de las
ecuaciones de Maxwell y las reescribió, en la forma que hoy en día es conocida.
En 1888 Hertz recibió el reconocimiento por sus trabajos
sobre las Ondas Electromagnéticas: propagación, polarización y reflexión de
ondas.
Con Hertz se abre la puerta para el desarrollo de la radio.
Hertz es la unidad de medida de la frecuencia.
Año 1888.-
Nikola Tesla (1857-1943) Serbio-Americano inventor e
investigador quien desarrolló la teoría de campos rotantes, base de los
generadores y motores polifásicos de corriente alterna.
A Tesla se le puede considerar, sin ninguna duda, como padre
del sistema eléctrico que hoy en día disfrutamos.
Tesla es la unidad de medida de la densidad de flujo
magnético..
En 1888 Motor de inducción, la mejora del dinamo, el
metodo para convertir y distribuir corrientes eléctricas.
En 1890 el Motor de corriente alterna.
En 1892 el Sistema de transmisión de potencia.
En 1894 el Generador eléctrico.
En 1896 el Equipo para producir corrientes y tensiones de
alta frecuencia.
En 1897 mejoras en el transformador eléctrico.
Motor C.A. de
Tesla
Nikola Tesla,
Padre del sistema eléctrico
Fuente: Vicente Lopez y Wikipedia
lunes, 11 de noviembre de 2013
Bolivia como Generadora de Energía
Bolivia como Generadora de Energía
La electricidad generada en
Bolivia proviene de centrales hidroeléctricas (42%) y centrales termoeléctricas
(58%). El balance energético de 2008 fue positivo con una generación del
Sistema Interconectado Nacional (SIN) de 5.372 GWh y un consumo nacional de
5.138 GWh.1 El potencial hidroeléctrico es de 39.850 MW que pueden ser exportados
a los países vecinos.2 El consumo per cápita promedio es bajo de 9.673
kcal/hab/día. El habitante urbano consumía 11.300 kcal/hab/día y el rural 7.450
kcal/hab/día, en otras unidades se puede expresar que cada boliviano consumía
340 kilogramos de petróleo equivalente a (kg pe), comparado a le media en América Latina (1.000 kg ) o mundial (1.500 kg pe).
Fuentes de energía
Según el tipo puede obtenerse de
dos fuentes: Energía Tradicional y la
Energía Alternativa.
Las Energías Tradicionales están asociadas a los combustibles
clásicos: petróleo, gas, leña, carbón y recursos hidráulicos.
Las Energías Alternativas están asociadas al sol energía solar, al
viento energía eólica, minerales radioactivos, energía nuclear, energía
geotérmica.
Bolivia cuenta con unos niveles
relativamente elevados en potencial energéticos tanto tradicionales como de
energías alternativas así existen grandes recursos hidráulicos qu se originan
en los ríos que nacen en las cordilleras y que en la actualidad solo se
utilizan una mínima parte.
Las reservas de petróleo en
Bolivia se estimaban que alcanzarían para 90 años y las de gas para 600 años,
en cambio en el país no existe carbón que pueda ser explotado económicamente,
aunque también existen las energías alternativas que todavía no están siendo
utilizadas.
Energías Tradicionales
Hidrocarburos
Por su naturaleza geológica el
país es más productor de gas natural que de petróleo con 62% del total de
líquidos que son producidos a partir de condensados.
El consumo nacional de productos
petrolíferos alcanzó en el año 2001 unos 12.408.800 barriles por año incluyendo
gas licuado de petróleo y lubricantes.
Las reservas de gas natural con
más de 54,9 trillones de pies cúbicos valorados en 150.000 millones de dólares,
son las segundas más grandes de Sudamérica, después de Venezuela, pero las
primeras ya que están libres de líquidos y no como los de Venezuela. Además se
prevé que las reservas aumenten en unos 200 o 300 trillones de pies cúbicos.
Es la base de la economía
boliviana, ya que tiene contratos de exportación con los distintos países que
lo rodean como es el caso de Argentina o Brasil, es con este último con el cual
tiene un contrato de venta de 30 millones de pies cúbico por día durante 20
años. El sector de energía eléctrica absorbió el 63% de las ventas de gas
natural.
Potencial Hidroenergético
El potencial hidroeléctrico con
que cuenta Bolivia esta en el orden de 39.900 MW de potencia, que alcanzaría
una producción de 177.669 GWh, del cual se estaría utilizando solo el 1%.
La región de mayor concentración
del recurso hidropotencial en el país se encuentra en la vertiente este de la
Cordillera Oriental de los Andes. Consiste en una franja territorial que tiene
su inicio en la Cordillera de Apolobamba y se extiende por la de Muñecas, Real
de La Paz, Tres Cruces, Santa Vera Cruz y Cochabamba. Abarca una longitud de
aproximadamente unos 350 km y un ancho promedio de 100 km.
Energía Eléctrica
La industria eléctrica boliviana
comprende la generación, transmisión, distribución, comercialización,
importación y exportación de electricidad, la oferta de electricidad está
basada en centrales de generación hidroeléctrica y termoeléctrica.
La energía eléctrica se desarrolla
principalmente a través del Sistema Interconectado Nacional, SIN, en el cual
están integrados los principales centros de producción consumo de los
departamentos de La Paz, Cochabamba, Oruro, Potosí, Chuquisaca, Beni y Santa
Cruz y abarca cerca del 90 por ciento del mercado nacional, adicionalmente se
cuenta con pequeños sistemas aislados con características diversas en las
ciudades y poblaciones menores que cubren el restante 10 por ciento del mercado
eléctrico nacional con el Departamento de Pando. Las redes de distribución del
conjunto de los distribuidores en el SIN crecieron de 18.600 km a 26.000 km.
Además en el año 2006 se empezó a
exportar a países vecinos como Paraguay, Perú, Chile, Argentina y Brasil ya que
se han creado más centrales hidroeléctricas que pueden satisfacer la demanda de
las ciudades limítrofes del país.
Energías Alternativas
Biomasa
El noventa por ciento de la
población boliviana depende de la biomasa como energía para combustión, cocción
de alimentos, producción de carbón vegetal y para la producción de la industria
manufacturera como ladrilleras, panificadoras y otras. Solo un 3,5 % de la
población utiliza derivados del petróleo y un 0,5 % electricidad.
Energía Geotérmica
En el subsuelo de la tierra puede
existir importantes acumulaciones de vapor cuyo aprovechamiento adecuado
permitiría una fuente de energía permanente. Una descripción general de las
áreas de interés geotermico las agrupa en tres zonas: Sajama, Valle del río
Empexa y lagunas del sur, todas en el Altiplano andino.
Energía Solar
El sol es una estrella que
irradia uniformemente al espacio una cantidad enorme de energía que equivale a
3.83 por 1023 kW en potencia de la cual la tierra intercepta solamente 1,73 x
1014 kW a una distancia promedio aproximada de 150 millones de km en su
posición de tercer planeta del sistema solar.
Las dos terceras partes de
Bolivia, cuya posición latitudinal está entre los paralelos 9º 40'S y 22º 53'
O, se encuentran en la franja de mayor radiación solar. Esta situación hace que
cuente con uno de los mayores niveles de intensidad solar del continente. La
incidencia solar en el territorio nacional alcanza los promedios anuales de 5,4
kW.h/m²día de intensidad y de 7 h/día de insolación efectiva.
Energía Eólica
La energía eólica tiene una
aplicación principalmente rural de:
a) Suministro de energía
eléctrica.
b) Sistemas de bombeo de aguas
para programas agrícolas de irrigación.
Fuente: Empresas Eléctricas en Bolivia
http://www.ae.gob.bo/node/20
Fuente: Empresas Eléctricas en Bolivia
http://www.ae.gob.bo/node/20
Que es la Generación de Energía Eléctrica?
En general, la generación de
energía eléctrica consiste en transformar alguna clase de energía química,
mecánica, térmica o lumínica, entre otras, en energía eléctrica. Para la
generación industrial se recurre a instalaciones denominadas centrales
eléctricas, que ejecutan alguna de las transformaciones citadas. Estas
constituyen el primer escalón del sistema de suministro eléctrico. La
generación eléctrica se realiza, básicamente, mediante un generador; si bien
estos no difieren entre sí en cuanto a su principio de funcionamiento, varían
en función a la forma en que se accionan. Explicado de otro modo, difiere en
qué fuente de energía primaria utiliza para convertir la energía contenida en
ella, en energía eléctrica.
Desde
que Nikola Tesla descubrió la
corriente alterna y la forma de producirla en los alternadores, se ha llevado a
cabo una inmensa actividad tecnológica para llevar la energía eléctrica a todos
los lugares habitados del mundo, por lo que, junto a la construcción de grandes
y variadas centrales eléctricas, se han construido sofisticadas redes de
transporte y sistemas de distribución. Sin embargo, el aprovechamiento ha sido
y sigue siendo muy desigual en todo el planeta. Así, los países
industrializados o del primer mundo son grandes consumidores de energía
eléctrica, mientras que los países en vías de desarrollo apenas disfrutan de
sus ventajas.
Clasificación de las Generadoras de Energía
Dependiendo de la fuente primaria de energía
utilizada, las centrales generadoras se clasifican en químicas cuando se
utilizan plantas de radioactividad, que generan energía eléctrica con el
contacto de esta, termoeléctricas (de carbón, petróleo, gas, nucleares y
solares termoeléctricas), hidroeléctricas (aprovechando las corrientes de los
ríos o del mar: mareomotrices), eólicas y solares fotovoltaicas. La mayor parte
de la energía eléctrica generada a nivel mundial proviene de los dos primeros
tipos de centrales reseñados. Todas estas centrales, excepto las fotovoltaicas,
tienen en común el elemento generador, constituido por un alternador de
corriente, movido mediante una turbina que será distinta dependiendo del tipo
de energía primaria utilizada.
Fuente: Wikipedia
http://es.wikipedia.org/wiki/Generaci%C3%B3n_de_energ%C3%ADa_el%C3%A9ctrica
En general, la generación de
energía eléctrica consiste en transformar alguna clase de energía química,
mecánica, térmica o lumínica, entre otras, en energía eléctrica. Para la
generación industrial se recurre a instalaciones denominadas centrales
eléctricas, que ejecutan alguna de las transformaciones citadas. Estas
constituyen el primer escalón del sistema de suministro eléctrico. La
generación eléctrica se realiza, básicamente, mediante un generador; si bien
estos no difieren entre sí en cuanto a su principio de funcionamiento, varían
en función a la forma en que se accionan. Explicado de otro modo, difiere en
qué fuente de energía primaria utiliza para convertir la energía contenida en
ella, en energía eléctrica.
Clasificación de las Generadoras de Energía
Dependiendo de la fuente primaria de energía
utilizada, las centrales generadoras se clasifican en químicas cuando se
utilizan plantas de radioactividad, que generan energía eléctrica con el
contacto de esta, termoeléctricas (de carbón, petróleo, gas, nucleares y
solares termoeléctricas), hidroeléctricas (aprovechando las corrientes de los
ríos o del mar: mareomotrices), eólicas y solares fotovoltaicas. La mayor parte
de la energía eléctrica generada a nivel mundial proviene de los dos primeros
tipos de centrales reseñados. Todas estas centrales, excepto las fotovoltaicas,
tienen en común el elemento generador, constituido por un alternador de
corriente, movido mediante una turbina que será distinta dependiendo del tipo
de energía primaria utilizada.
Fuente: Wikipedia
http://es.wikipedia.org/wiki/Generaci%C3%B3n_de_energ%C3%ADa_el%C3%A9ctrica
Fuente: Wikipedia
http://es.wikipedia.org/wiki/Generaci%C3%B3n_de_energ%C3%ADa_el%C3%A9ctrica
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