UNA EXPOSICIÓN ORGANIZADA POR RED ELÉCTRICA PROPONE UN RECORRIDO POR EL MUNDO DE LA ELECTRICIDAD Alrededor del año 600 a.C., el filósofo Tales de Mileto observó que, cuando frotaba un trozo de ámbar, la pieza era capaz de atraer otros objetos más ligeros. El pensador griego no llegó a definir que era debido a la distribución de cargas, pero de su experimento nació el termino electricidad, originario de la palabra electrón, que en griego significa ámbar. Siglos después, en una sociedad “electro dependiente’, para muchos el misterio del ámbar sigue sin descubrir. El objetivo de esta exposición, denominada Una autopista detrás de un enchufe. La electricidad de la central a tu casa, es intentar mostrar esa relación, enseñar qué hacemos y para qué. La muestra, de carácter interactivo, ocupa alrededor de 400 metros cuadrados y cuenta con 25 módulos distribuidos en tres áreas: qué es la electricidad, la generación y el transporte. Las descargas de una tormenta. En la primera, que ocupa diez módulos, se muestran los elementos esenciales de la electricidad y diferentes manifestaciones eléctricas de la Naturaleza. Para comprobarlo, el visitante puede frotar una piedra de ámbar y generar una carga, meterse en una cabina donde se producen descargas similares a las de una tormenta o jugar a seguir una conducción tras una pared mediante un sensor de campo magnético. En la segunda se repasa la historia de la electricidad y sus protagonistas, los distintos tipos de generación y se reproducen los elementos necesarios pan que la electricidad llegue desde la generación hasta el consumidor. Un montaje simula este último punto con bombillas, células fotovoltaicas, un aerogenerador en miniatura, transformadores, líneas de alta tensión y tendidos urbanos.
En la última parte, con nueve módulos, se exponen algunos de los elementos más representativos del trabajo de Red Eléctrica: piezas antiguas, secciones de diferentes cables, salva pájaros, separadores, balizas, interruptores o aisladores. En una cabina preparada para la ocasión, se explica a través de vídeos y diversas reproducciones en qué consiste el trabajo de REE, cómo es la red de alta tensión española, qué es el Centro de Control Eléctrico (Cecoel) y cómo podría ser el futuro de la energía con la denominada “superconductividad”. También hay espacio para explicar los trabajos de REE en el ámbito del medio ambiente, por ejemplo en la protección de las aves. La exposición que ya se presenta en el Planetario de Pamplona nace con el objetivo de acercar y explicar a la ciudadanía cómo se manifiesta, produce y transporta la electricidad, cómo se operan los sistemas, en definitiva, qué pasa desde que la electricidad se genera hasta que llega a casa, Red Eléctrica ha puesto en marcha una exposición itinerante que recorrerá distintos museos de toda España. En palabras del director de Planetario de Pamplona Javier Armentia usar las posibilidades que ofrecen los museos de ciencia es una buena forma de dar a conocer un trabajo tan peculiar como el que realiza Red Eléctrica de España.
CONTENIDO DE LA EXPOSICIÓN 1.- ¡Caramba! ¡Calambre! Cuando tocas un objeto cargado eléctricamente sientes cómo se descarga provocando un ligero chispazo y atravesando tu cuerpo. El mundo que conocemos está hecho esencialmente de tres partículas: electrones, protones y neutrones. Y la principal característica que les diferencia es su carga eléctrica, negativa, positiva y neutra, respectivamente. Normalmente, los átomos tienen tantos protones como electrones, por lo que sus cargas se compensan y se comportan de manera neutra. Otras veces tienen exceso o defecto de electrones y entonces se dice que están cargados o ionizados. Cuando un material contiene muchos átomos ionizados acumula electricidad estática y en cuanto pueda corregirá la situación soltando o recogiendo electrones. Si frotas un trozo de ámbar puedes comprobar que atrae objetos ligeros, como un trocito de papel, y eso se debe a que se carga eléctricamente. Los griegos llamaban al ámbar electrón, de donde viene la palabra que designa al electrón y a la electricidad.
2.-Cuesta abajo Cuando se ponen en contacto dos materiales cargados con distinta polaridad, los electrones se desplazan de uno a otro para intentar equilibrar el exceso o el defecto de electrones de cada cual. Así se forma una corriente eléctrica. Si el contacto se produce con un cable de material conductor, la corriente puede discurrir por él y atravesar enormes distancias. De forma semejante a como la corriente de agua de un río se desplaza desde la montaña hasta el mar por la diferencia de altitud, la corriente eléctrica lo hace por la diferencia de potencial. Eso es lo que se conoce como tensión, que se mide en voltios y en tu casa es de 220. Cuanto más alta es la tensión, mayor velocidad adquieren los electrones, lo que permite que pasen muchos más y que no se pierdan muchos por el camino.
3.-100 rayos cada segundo La naturaleza está llena de electricidad, y una de las manifestaciones más violentas y cercanas de ello es el rayo, que se produce por la acumulación de cargas eléctricas en las nubes tormentosas, que acaban descargando sobre la tierra, que actúa como el otro polo. Cada segundo caen 100 rayos sobre la superficie terrestre durante las 44.000 tormentas que se producen cada día en todo el planeta. La mayor parte de ellas se generan en la zona ecuatorial, mientras que en los polos y en los desiertos estas tormentas son poco frecuentes. Un rayo está formado en realidad por varias decenas de descargas que se generan en menos de un cuarto de segundo. Estas descargas eléctricas se desplazan a 140.000 kilómetros por segundo, la mitad de la velocidad de la luz, y alcanzan temperaturas de unos 30.000ºC. Tienen una intensidad media de unos 20.000 amperios y la diferencia de potencial alcanza los 150.000 voltios. En España, cada año unas 60 personas sufren la descarga de un rayo y 12 de ellas fallecen a consecuencia del mismo.
4.-Chispas vitales Aún no sabemos cómo se originó la vida en la Tierra, pero los científicos están convencidos de que la electricidad cumplió un papel esencial en su aparición. Hace unos 4.000 millones de años, nuestro planeta sufría intensas y casi continuas tormentas, cuyas descargas proporcionaron la energía necesaria para que la química diera sus primeros pasos hacia la biología. En 1952, Stanley Miller intentó reproducir este proceso en un laboratorio. Llenó un matraz con agua pura y estéril y una atmósfera de metano, amoníaco e hidrógeno, lo colocó sobre una llama y lo mantuvo en ebullición mientras descargaba sobre la mezcla chispas de 60.000 voltios. Tras una semana de experimento, el líquido había cambiado de color y contenía moléculas orgánicas, entre ellas algunos de los aminoácidos que forman las proteínas.
5.-La vida es eléctrica Las reacciones químicas que se producen constantemente a nuestro alrededor y en el interior de nuestro cuerpo, se deben a la fuerza electromagnética, generada por las cargas eléctricas de los átomos y las moléculas. En el siglo XVIII se realizaron numerosos experimentos que mostraban que la electricidad alteraba el funcionamiento de los organismos. El italiano Luigi Galvani, experimentando con ancas de rana, descubrió que al aplicar una corriente a un nervio se producía una contracción muscular, y también que bastaba que el nervio del batracio estuviera en contacto con un escalpelo metálico y a cierta distancia se produjera una descarga eléctrica.
6.-¿Eres buen conductor? El organismo es un complejo circuito eléctrico donde los nervios son los cables. Nuestro cuerpo es conductor, y por eso cuando tocamos un contacto eléctrico la corriente circula por él. Lo mismo ocurre cuando tocamos dos objetos cargados de forma natural con diferente polaridad, como una placa de cobre y
la corriente (medida en amperios), los efectos del paso de una corriente por el organismo pueden ir desde un leve cosquilleo hasta la muerte por electrocución. Por un lado, la corriente genera calor y puede llegar a producir graves quemaduras e incluso carbonizar buena parte del organismo. Por otro, altera las órdenes que viajan por los nervios, haciendo que los músculos se muevan descontroladamente. Eso explica que el electrocutado no pueda soltar la fuente eléctrica. Este fenómeno puede tener consecuencias muy graves si afecta al corazón, que deja de enviar sangre a los demás órganos, o a los músculos del sistema respiratorio, que se paralizan produciendo asfixia.
7.-Electricistas por naturaleza Algunas especies generan electricidad y la utilizan como mecanismo de percepción de su entorno o como arma para defenderse de sus depredadores o atacar a sus presas. La mayor parte de ellos son animales acuáticos, ya que el agua es buen conductor eléctrico, al contrario que el aire. Tiburones, rayas, celacantos y otros peces poseen sensores capaces de detectar campos de una intensidad de hasta una billonésima de voltio. Los usan para detectar a sus presas a distancia. También los tienen los renacuajos de algunos anfibios y algunos cangrejos de río. Algunos peces generan, mediante contracciones musculares, cargas eléctricas que acumulan hasta alcanzar una diferencia de potencial de varios voltios entre la cabeza y la cola. Al descargar generan un campo electromagnético cuyos ecos recogen y les permiten formar una imagen de su entorno. Las rayas torpedo se defienden de sus enemigos y atacan a sus presas mediante descargas de suficiente intensidad como para producir la inmovilización de la víctima. Algunas anguilas producen descargas capaces de matar a un caballo. Las abejas suelen estar cargadas negativamente y las flores, como si lo supieran, producen cargas positivas en el polen para que se quede pegado a ellas.
8.-La electricidad crea magnetismo... Si acercas una brújula a una corriente eléctrica verás que la aguja cambia de orientación y deja de señalar al norte. Este fenómeno lo descubrió el danés Hans Christian Oersted (1777-1851), poniendo así de manifiesto que el magnetismo y la electricidad, que hasta entonces eran considerados dos fenómenos diferentes e independientes, tenían una íntima relación. El que la corriente eléctrica genere campos magnéticos es el fundamento de los electroimanes utilizados en numerosas aplicaciones, especialmente en los motores eléctricos.
9.-... y el magnetismo electricidad La otra cara de la moneda es que el magnetismo es capaz de generar una corriente eléctrica, fenómeno descubierto en 1831 por el británico Michael Faraday (1791-1867). Cuando un imán se mueve en las cercanías de un circuito, en éste se genera una corriente eléctrica. Es lo que se denomina inducción, y es el fenómeno que se utiliza en la mayor parte de los sistemas de producción eléctrica, como las dinamos y los alternadores de las centrales eléctricas.
electricidad Para producir la electricidad que consumimos en nuestros hogares, las centrales de generación eléctrica utilizan casi exclusivamente el principio de la inducción electromagnética, pero existen otras formas de generarla, como: La electroquímica, donde la corriente se produce al poner en contacto sustancias cargadas con diferente polaridad, como el cobre y el zinc. La piezoelectricidad, que se produce al ejercer presión sobre determinados materiales, como los cristales de cuarzo. La fotoelectricidad, que generan los fotones de la luz al chocar con un material semiconductor, y es el mecanismo utilizado por las células fotovoltaicas.
11.-El baile de los electroimanes En las centrales eléctricas se genera la corriente, por inducción, mediante el movimiento de grandes electroimanes en el interior de bobinas de hilo metálico. Para producir ese movimiento se puede aprovechar la energía cinética de algunas fuentes naturales, como la caída de agua en las centrales hidroeléctricas, el viento que mueve las aspas de los molinos eólicos, el vaivén de las olas y la subida y bajada de las mareas. También se puede calentar agua y aprovechar el empuje del vapor para obtener movimiento, que es el sistema que utilizan las centrales térmicas. Para ello se puede quemar carbón, gas, derivados del petróleo o materia orgánica; emplear la energía calorífica producida por las reacciones nucleares; concentrar energía solar mediante espejos o, en zonas volcánicas, aprovechar directamente el calor del interior de la Tierra.
12.-Electricidad sin movimiento En el futuro, dos sistemas de generación de electricidad diferentes a la inducción tendrán un gran protagonismo. Curiosamente, ambos fueron descubiertos en 1839. El físico francés Edmond Becquerel (padre de Henry Becquerel, descubridor de la radiactividad) observó ese año que la luz solar era capaz de generar corrientes eléctricas en algunos materiales, fenómeno explicado por Albert Einstein y que es el principio aplicado por las células fotovoltaicas. Actualmente, el rendimiento energético de este mecanismo es aún pequeño y el precio de la energía producida es relativamente alto, por lo que solo se emplea en emplazamientos aislados. Pero en el futuro será mucho más competitivo y se empleará masivamente en pequeños sistemas acoplados a la red. El mismo año, el físico británico William Robert Grove, descubrió el mecanismo electroquímico de las pilas de combustible, donde dos sustancias separadas por un catalizador se ionizan y producen una corriente eléctrica. Este mecanismo se empleará masivamente en los coches de hidrógeno del futuro y también en centrales eléctricas. Los dos problemas a resolver son la obtención de hidrógeno en cantidad suficiente y a precio reducido y la optimización y abaratamiento de los catalizadores.
13.-De la central al enchufe Conseguir que la electricidad esté siempre disponible en nuestro enchufe a cualquier hora del día no es tarea sencilla. Desde su origen hasta su consumo, la electricidad pasa por tres etapas esenciales: su generación en las centrales eléctricas, su transporte por toda la red nacional y su distribución a los usuarios. Tanto la generación como el consumo se encuentran desigualmente repartidos por todo el territorio nacional y, además, varían notablemente con las estaciones, e incluso de un día para otro. El panorama se complica por las características propias de cada sistema de producción eléctrica: las centrales nucleares funcionan de manera ininterrumpida, la generación hidroeléctrica depende del ciclo hidrológico y los generadores eólicos no funcionan cuando no hay viento. Todo ello exige que el conjunto del sistema eléctrico esté gestionado de manera muy precisa y eficaz, con capacidad de respuesta inmediata ante cualquier situación imprevista.
14.-¡Alta tensión! Desde que se genera en una central hasta que se utiliza, la electricidad recorre habitualmente grandes distancias. En este recorrido se producen pérdidas de la energía transportada. La mejor forma de reducir al máximo este problema al transportar grandes cantidades de electricidad es elevar la tensión, con lo que las pérdidas se reducen al 2 por 100. En la mayor parte de las centrales la electricidad se genera a una tensión inferior a 25.000 voltios, por lo que debe transformarse hasta los 220.000 o 400.000 con que funciona las líneas de alta tensión de nuestro país, gestionadas por Red Eléctrica de España. Estos tendidos, con sus torretas características, forman una malla que cruza la geografía española en todas las direcciones. Su destino final son las subestaciones de la red, donde la tensión vuelve a transformarse para reducirla hasta los niveles de distribución, que dependen de las compañías suministradoras.
15.-Cómo romper un puente El transporte mediante alta tensión tiene la ventaja de reducir las pérdidas, pero también el inconveniente de que acentúa la capacidad de la electricidad para saltar, estableciendo puentes a través del aire. Se calcula que por cada 1.000 voltios una corriente es capaz de salvar una distancia de un centímetro. Por un lado, este fenómeno exige mantener adecuadas distancias de seguridad entre los cables y entre éstos y la superficie terrestre. Por otro, este fenómeno dificulta el corte de la corriente en una línea. No basta con separar los extremos de una conexión porque se forma inmediatamente un puente entre ellos. Para cortar esta chispa se emplean aparatos cerámicos rellenos de gases o líquidos aislantes.
16.-¡Adivino cuando y dónde enciendes la bombilla! Como la electricidad no se puede almacenar, es necesario ajustar la producción al consumo. Por eso, los expertos de Red Eléctrica realizan diariamente una previsión del consumo nacional del día siguiente, minuto a minuto y región a región. Para elaborarla tienen en cuenta todos los factores que pueden influir en la demanda, desde la previsión meteorológica a las fiestas patronales o los acontecimientos anunciados en cada lugar.
elabora una gráfica que describe el consumo previsto y se decide la producción que debe realizar cada central eléctrica. Continuamente, y en tiempo real, se comprueba si la previsión está ajustada a la realidad y en caso de que haya diferencias se ordena a las centrales aumentar o reducir su producción. Además, las conexiones internacionales con Francia, Portugal y Marruecos, permiten, en caso necesario, importar electricidad para cubrir un aumento de la demanda o exportarla para dar salida a un exceso de producción.
(en la web de REE se puede seguir la demanda en tiempo real)
17.-Autopistas de luz El 99 por 100 de la red de alta tensión española es propiedad de Red Eléctrica, que cuenta con más de 33.000 kilómetros de tendido, repartidos prácticamente a partes iguales entre las líneas de 400.000 voltios y las de 220.000. Salvo las dos conexiones con Marruecos, de 13 kilómetros de longitud cada una, que discurren bajo el agua del estrecho, y la línea que atraviesa el aeropuerto de Barajas, que recorre 12 kilómetros bajo tierra, toda la red española es aérea. Los cables cuelgan de cerca de 80.000 torretas, de hasta 60 metros de altura, colocadas a intervalos de 400 metros. Los puntos clave de estas líneas son las subestaciones, colocadas en los lugares de entrada y salida de la red o en los cruces de los tendidos. En total, 377 subestaciones permiten distribuir los flujos de corriente, recoger la electricidad generada en cada central y entregarla a las compañías distribuidoras, transformando la tensión si es preciso. El mantenimiento de las líneas exige unas 3.000 operaciones programadas de limpieza, reparación y colocación de señales para aeronaves y pájaros, que se llevan a cabo sin necesidad de cortar la corriente.
todo el tráfico eléctrico español se realiza desde una sala situada en Alcobendas (Madrid) y denominada CECOEL (Centro de Control Eléctrico), duplicada en otro lugar para poder seguir operando si surgiera algún problema en la original. Una pantalla de 8 metros de ancho y 3 de alto muestra todos los elementos de la red y aporta los datos que cada uno de ellos genera en tiempo real. Otras cuatro pantallas adicionales ofrecen datos esenciales para el gobierno del sistema. En total se manejan 40.000 medidas, que se refrescan, de media, cada 4 segundos. De acuerdo con toda la información, desde la propia sala se puede actuar sobre la mayor parte de los sistemas de la red, mediante telecomando, para alterar las rutas, abrir o cerrar líneas y dar las órdenes pertinentes para que las centrales paren o se pongan en marcha.
19.-Plantas, pájaros y paisajes Las instalaciones necesarias para que Red Eléctrica pueda llevar a cabo las misiones de transporte y control de la electricidad tienen un previsible impacto ambiental que se intenta reducir al máximo posible. Los nuevos tendidos e infraestructuras se realizan teniendo en cuenta criterios ambientales más rigurosos que los estrictamente legales, y obligan habitualmente a modificar su trazado. Según un estudio realizado en el 2001, estas medidas suponen aumentar en más del 10 por 100 la longitud de la línea y en un 13 por 100 su coste. Estos criterios se aplican especialmente en la protección de la vegetación, la avifauna y los paisajes. Para evitar dañar la cubierta vegetal se emplean torretas de patas desiguales, apoyos para elevar los tendidos y en zonas especialmente sensibles las obras se realizan a pie o mediante helicóptero. Dada la distancia entre cables de estos tendidos, las aves no corren riesgo de electrocución, pero sí de colisión. Para evitar este problema se realizan señalizaciones con espirales salva pájaros, habiéndose instalado ya en más de 400 kilómetros de la red. Para la preservación de los paisajes se realizan diseños de tendidos que faciliten su integración en el entorno y reduzcan en lo posible su impacto visual.
20.-Almacenes de electricidad En el futuro, todo el sistema eléctrico podría cambiar si se consigue un mecanismo de almacenamiento de electricidad eficiente y económicamente rentable. El consumo y la generación podrían entonces caminar por separado y la gestión de la red sería menos exigente. Las fuentes renovables de generación podrían entonces pasar a tener un mayor protagonismo, generando electricidad cuando las condiciones fueran adecuadas, y permitiendo que su consumo se diluyera en el tiempo y en el espacio. Las esperanzas están puestas en la superconductividad, un fenómeno que se produce en algunos materiales a bajas temperaturas, y que permite que la electricidad fluya sin pérdida alguna. Con cables hechos con estos materiales se podría transportar la electricidad sin mermas y se almacenaría en anillos superconductores tanto tiempo como fuera preciso. Numerosos científicos trabajan en todo el mundo para resolver los problemas técnicos que aún plantea la superconductividad y que impiden, por ahora, que esta promesa llegue a ser una realidad a corto plazo.
UNA AUTOPISTA detrás del enchufe
ResponderEliminarLa electricidad de la central a tu casa
exposición: marzo - mayo de 2008
UNA EXPOSICIÓN ORGANIZADA POR RED ELÉCTRICA
ResponderEliminarPROPONE UN RECORRIDO POR EL MUNDO DE LA ELECTRICIDAD
Alrededor del año 600 a.C., el filósofo Tales de Mileto observó que, cuando frotaba un trozo de ámbar, la pieza era capaz de atraer otros objetos más ligeros. El pensador griego no llegó a definir que era debido a la distribución de cargas, pero de su experimento nació el termino electricidad, originario de la palabra electrón, que en griego significa ámbar. Siglos después, en una sociedad “electro dependiente’, para muchos el misterio del ámbar sigue sin descubrir.
El objetivo de esta exposición, denominada Una autopista detrás de un enchufe. La electricidad de la central a tu casa, es intentar mostrar esa relación, enseñar qué hacemos y para qué.
La muestra, de carácter interactivo, ocupa alrededor de 400 metros cuadrados y cuenta con 25 módulos distribuidos en tres áreas: qué es la electricidad, la generación y el transporte.
Las descargas de una tormenta.
En la primera, que ocupa diez módulos, se muestran los elementos esenciales de la electricidad y diferentes manifestaciones eléctricas de la Naturaleza. Para comprobarlo, el visitante puede frotar una piedra de ámbar y generar una carga, meterse en una cabina donde se producen descargas similares a las de una tormenta o jugar a seguir una conducción tras una pared mediante un sensor de campo magnético.
En la segunda se repasa la historia de la electricidad y sus protagonistas, los distintos tipos de generación y se reproducen los elementos necesarios pan que la electricidad llegue desde la generación hasta el consumidor. Un montaje simula este último punto con bombillas, células fotovoltaicas, un aerogenerador en miniatura, transformadores, líneas de alta tensión y tendidos urbanos.
En la última parte, con nueve módulos, se exponen algunos de los elementos más representativos del trabajo de Red Eléctrica: piezas antiguas, secciones de diferentes cables, salva pájaros, separadores, balizas, interruptores o aisladores.
ResponderEliminarEn una cabina preparada para la ocasión, se explica a través de vídeos y diversas reproducciones en qué consiste el trabajo de REE, cómo es la red de alta tensión española, qué es el Centro de Control Eléctrico (Cecoel) y cómo podría ser el futuro de la energía con la denominada “superconductividad”. También hay espacio para explicar los trabajos de REE en el ámbito del medio ambiente, por ejemplo en la protección de las aves.
La exposición que ya se presenta en el Planetario de Pamplona nace con el objetivo de acercar y explicar a la ciudadanía cómo se manifiesta, produce y transporta la electricidad, cómo se operan los sistemas, en definitiva, qué pasa desde que la electricidad se genera hasta que llega a casa, Red Eléctrica ha puesto en marcha una exposición itinerante que recorrerá distintos museos de toda España.
En palabras del director de Planetario de Pamplona Javier Armentia usar las posibilidades que ofrecen los museos de ciencia es una buena forma de dar a conocer un trabajo tan peculiar como el que realiza Red Eléctrica de España.
CONTENIDO DE LA EXPOSICIÓN
ResponderEliminar1.- ¡Caramba! ¡Calambre!
Cuando tocas un objeto cargado eléctricamente sientes cómo se descarga provocando un ligero chispazo y atravesando tu cuerpo.
El mundo que conocemos está hecho esencialmente de tres partículas: electrones, protones y neutrones. Y la principal característica que les diferencia es su carga eléctrica, negativa, positiva y neutra, respectivamente. Normalmente, los átomos tienen tantos protones como electrones, por lo que sus cargas se compensan y se comportan de manera neutra. Otras veces tienen exceso o defecto de electrones y entonces se dice que están cargados o ionizados.
Cuando un material contiene muchos átomos ionizados acumula electricidad estática y en cuanto pueda corregirá la situación soltando o recogiendo electrones.
Si frotas un trozo de ámbar puedes comprobar que atrae objetos ligeros, como un trocito de papel, y eso se debe a que se carga eléctricamente. Los griegos llamaban al ámbar electrón, de donde viene la palabra que designa al electrón y a la electricidad.
2.-Cuesta abajo
Cuando se ponen en contacto dos materiales cargados con distinta polaridad, los electrones se desplazan de uno a otro para intentar equilibrar el exceso o el defecto de electrones de cada cual. Así se forma una corriente eléctrica.
Si el contacto se produce con un cable de material conductor, la corriente puede discurrir por él y atravesar enormes distancias. De forma semejante a como la corriente de agua de un río se desplaza desde la montaña hasta el mar por la diferencia de altitud, la corriente eléctrica lo hace por la diferencia de potencial.
Eso es lo que se conoce como tensión, que se mide en voltios y en tu casa es de 220. Cuanto más alta es la tensión, mayor velocidad adquieren los electrones, lo que permite que pasen muchos más y que no se pierdan muchos por el camino.
3.-100 rayos cada segundo
La naturaleza está llena de electricidad, y una de las manifestaciones más violentas y cercanas de ello es el rayo, que se produce por la acumulación de cargas eléctricas en las nubes tormentosas, que acaban descargando sobre la tierra, que actúa como el otro polo.
Cada segundo caen 100 rayos sobre la superficie terrestre durante las 44.000 tormentas que se producen cada día en todo el planeta. La mayor parte de ellas se generan en la zona ecuatorial, mientras que en los polos y en los desiertos estas tormentas son poco frecuentes.
Un rayo está formado en realidad por varias decenas de descargas que se generan en menos de un cuarto de segundo.
Estas descargas eléctricas se desplazan a 140.000 kilómetros por segundo, la mitad de la velocidad de la luz, y alcanzan temperaturas de unos 30.000ºC. Tienen una intensidad media de unos 20.000 amperios y la diferencia de potencial alcanza los 150.000 voltios.
En España, cada año unas 60 personas sufren la descarga de un rayo y 12 de ellas fallecen a consecuencia del mismo.
4.-Chispas vitales
ResponderEliminarAún no sabemos cómo se originó la vida en la Tierra, pero los científicos están convencidos de que la electricidad cumplió un papel esencial en su aparición.
Hace unos 4.000 millones de años, nuestro planeta sufría intensas y casi continuas tormentas, cuyas descargas proporcionaron la energía necesaria para que la química diera sus primeros pasos hacia la biología.
En 1952, Stanley Miller intentó reproducir este proceso en un laboratorio. Llenó un matraz con agua pura y estéril y una atmósfera de metano, amoníaco e hidrógeno, lo colocó sobre una llama y lo mantuvo en ebullición mientras descargaba sobre la mezcla chispas de 60.000 voltios.
Tras una semana de experimento, el líquido había cambiado de color y contenía moléculas orgánicas, entre ellas algunos de los aminoácidos que forman las proteínas.
5.-La vida es eléctrica
Las reacciones químicas que se producen constantemente a nuestro alrededor y en el interior de nuestro cuerpo, se deben a la fuerza electromagnética, generada por las cargas eléctricas de los átomos y las moléculas.
En el siglo XVIII se realizaron numerosos experimentos que mostraban que la electricidad alteraba el funcionamiento de los organismos.
El italiano Luigi Galvani, experimentando con ancas de rana, descubrió que al aplicar una corriente a un nervio se producía una contracción muscular, y también que bastaba que el nervio del batracio estuviera en contacto con un escalpelo metálico y a cierta distancia se produjera una descarga eléctrica.
6.-¿Eres buen conductor?
El organismo es un complejo circuito eléctrico donde los nervios son los cables.
Nuestro cuerpo es conductor, y por eso cuando tocamos un contacto eléctrico la corriente circula por él. Lo mismo ocurre cuando tocamos dos objetos cargados de forma natural con diferente polaridad, como una placa de cobre y
la corriente (medida en amperios), los efectos del paso de una corriente por el organismo pueden ir desde un leve cosquilleo hasta la muerte por electrocución.
ResponderEliminarPor un lado, la corriente genera calor y puede llegar a producir graves quemaduras e incluso carbonizar buena parte del organismo. Por otro, altera las órdenes que viajan por los nervios, haciendo que los músculos se muevan descontroladamente. Eso explica que el electrocutado no pueda soltar la fuente eléctrica. Este fenómeno puede tener consecuencias muy graves si afecta al corazón, que deja de enviar sangre a los demás órganos, o a los músculos del sistema respiratorio, que se paralizan produciendo asfixia.
7.-Electricistas por naturaleza
Algunas especies generan electricidad y la utilizan como mecanismo de percepción de su entorno o como arma para defenderse de sus depredadores o atacar a sus presas. La mayor parte de ellos son animales acuáticos, ya que el agua es buen conductor eléctrico, al contrario que el aire.
Tiburones, rayas, celacantos y otros peces poseen sensores capaces de detectar campos de una intensidad de hasta una billonésima de voltio. Los usan para detectar a sus presas a distancia. También los tienen los renacuajos de algunos anfibios y algunos cangrejos de río.
Algunos peces generan, mediante contracciones musculares, cargas eléctricas que acumulan hasta alcanzar una diferencia de potencial de varios voltios entre la cabeza y la cola. Al descargar generan un campo electromagnético cuyos ecos recogen y les permiten formar una imagen de su entorno.
Las rayas torpedo se defienden de sus enemigos y atacan a sus presas mediante descargas de suficiente intensidad como para producir la inmovilización de la víctima. Algunas anguilas producen descargas capaces de matar a un caballo.
Las abejas suelen estar cargadas negativamente y las flores, como si lo supieran, producen cargas positivas en el polen para que se quede pegado a ellas.
8.-La electricidad crea magnetismo...
Si acercas una brújula a una corriente eléctrica verás que la aguja cambia de orientación y deja de señalar al norte. Este fenómeno lo descubrió el danés Hans Christian Oersted (1777-1851), poniendo así de manifiesto que el magnetismo y la electricidad, que hasta entonces eran considerados dos fenómenos diferentes e independientes, tenían una íntima relación.
El que la corriente eléctrica genere campos magnéticos es el fundamento de los electroimanes utilizados en numerosas aplicaciones, especialmente en los motores eléctricos.
9.-... y el magnetismo electricidad
La otra cara de la moneda es que el magnetismo es capaz de generar una corriente eléctrica, fenómeno descubierto en 1831 por el británico Michael Faraday (1791-1867).
Cuando un imán se mueve en las cercanías de un circuito, en éste se genera una corriente eléctrica. Es lo que se denomina inducción, y es el fenómeno que se utiliza en la mayor parte de los sistemas de producción eléctrica, como las dinamos y los alternadores de las centrales eléctricas.
electricidad
ResponderEliminarPara producir la electricidad que consumimos en nuestros hogares, las centrales de generación eléctrica utilizan casi exclusivamente el principio de la inducción electromagnética, pero existen otras formas de generarla, como:
La electroquímica, donde la corriente se produce al poner en contacto sustancias cargadas con diferente polaridad, como el cobre y el zinc.
La piezoelectricidad, que se produce al ejercer presión sobre determinados materiales, como los cristales de cuarzo.
La fotoelectricidad, que generan los fotones de la luz al chocar con un material semiconductor, y es el mecanismo utilizado por las células fotovoltaicas.
11.-El baile de los electroimanes
En las centrales eléctricas se genera la corriente, por inducción, mediante el movimiento de grandes electroimanes en el interior de bobinas de hilo metálico.
Para producir ese movimiento se puede aprovechar la energía cinética de algunas fuentes naturales, como la caída de agua en las centrales hidroeléctricas, el viento que mueve las aspas de los molinos eólicos, el vaivén de las olas y la subida y bajada de las mareas.
También se puede calentar agua y aprovechar el empuje del vapor para obtener movimiento, que es el sistema que utilizan las centrales térmicas.
Para ello se puede quemar carbón, gas, derivados del petróleo o materia orgánica; emplear la energía calorífica producida por las reacciones nucleares; concentrar energía solar mediante espejos o, en zonas volcánicas, aprovechar directamente el calor del interior de la Tierra.
12.-Electricidad sin movimiento
En el futuro, dos sistemas de generación de electricidad diferentes a la inducción tendrán un gran protagonismo. Curiosamente, ambos fueron descubiertos en 1839.
El físico francés Edmond Becquerel (padre de Henry Becquerel, descubridor de la radiactividad) observó ese año que la luz solar era capaz de generar corrientes eléctricas en algunos materiales, fenómeno explicado por Albert Einstein y que es el principio aplicado por las células fotovoltaicas. Actualmente, el rendimiento energético de este mecanismo es aún pequeño y el precio de la energía producida es relativamente alto, por lo que solo se emplea en emplazamientos aislados. Pero en el futuro será mucho más competitivo y se empleará masivamente en pequeños sistemas acoplados a la red.
El mismo año, el físico británico William Robert Grove, descubrió el mecanismo electroquímico de las pilas de combustible, donde dos sustancias separadas por un catalizador se ionizan y producen una corriente eléctrica. Este mecanismo se empleará masivamente en los coches de hidrógeno del futuro y también en centrales eléctricas. Los dos problemas a resolver son la obtención de hidrógeno en cantidad suficiente y a precio reducido y la optimización y abaratamiento de los catalizadores.
13.-De la central al enchufe
ResponderEliminarConseguir que la electricidad esté siempre disponible en nuestro enchufe a cualquier hora del día no es tarea sencilla. Desde su origen hasta su consumo, la electricidad pasa por tres etapas esenciales: su generación en las centrales eléctricas, su transporte por toda la red nacional y su distribución a los usuarios.
Tanto la generación como el consumo se encuentran desigualmente repartidos por todo el territorio nacional y, además, varían notablemente con las estaciones, e incluso de un día para otro.
El panorama se complica por las características propias de cada sistema de producción eléctrica: las centrales nucleares funcionan de manera ininterrumpida, la generación hidroeléctrica depende del ciclo hidrológico y los generadores eólicos no funcionan cuando no hay viento.
Todo ello exige que el conjunto del sistema eléctrico esté gestionado de manera muy precisa y eficaz, con capacidad de respuesta inmediata ante cualquier situación imprevista.
14.-¡Alta tensión!
Desde que se genera en una central hasta que se utiliza, la electricidad recorre habitualmente grandes distancias. En este recorrido se producen pérdidas de la energía transportada.
La mejor forma de reducir al máximo este problema al transportar grandes cantidades de electricidad es elevar la tensión, con lo que las pérdidas se reducen al 2 por 100.
En la mayor parte de las centrales la electricidad se genera a una tensión inferior a 25.000 voltios, por lo que debe transformarse hasta los 220.000 o 400.000 con que funciona las líneas de alta tensión de nuestro país, gestionadas por Red Eléctrica de España.
Estos tendidos, con sus torretas características, forman una malla que cruza la geografía española en todas las direcciones. Su destino final son las subestaciones de la red, donde la tensión vuelve a transformarse para reducirla hasta los niveles de distribución, que dependen de las compañías suministradoras.
15.-Cómo romper un puente
El transporte mediante alta tensión tiene la ventaja de reducir las pérdidas, pero también el inconveniente de que acentúa la capacidad de la electricidad para saltar, estableciendo puentes a través del aire. Se calcula que por cada 1.000 voltios una corriente es capaz de salvar una distancia de un centímetro.
Por un lado, este fenómeno exige mantener adecuadas distancias de seguridad entre los cables y entre éstos y la superficie terrestre.
Por otro, este fenómeno dificulta el corte de la corriente en una línea. No basta con separar los extremos de una conexión porque se forma inmediatamente un puente entre ellos. Para cortar esta chispa se emplean aparatos cerámicos rellenos de gases o líquidos aislantes.
16.-¡Adivino cuando y dónde enciendes la bombilla!
Como la electricidad no se puede almacenar, es necesario ajustar la producción al consumo. Por eso, los expertos de Red Eléctrica realizan diariamente una previsión del consumo nacional del día siguiente, minuto a minuto y región a región.
Para elaborarla tienen en cuenta todos los factores que pueden influir en la demanda, desde la previsión meteorológica a las fiestas patronales o los acontecimientos anunciados en cada lugar.
elabora una gráfica que describe el consumo previsto y se decide la producción que debe realizar cada central eléctrica. Continuamente, y en tiempo real, se comprueba si la previsión está ajustada a la realidad y en caso de que haya diferencias se ordena a las centrales aumentar o reducir su producción.
ResponderEliminarAdemás, las conexiones internacionales con Francia, Portugal y Marruecos, permiten, en caso necesario, importar electricidad para cubrir un aumento de la demanda o exportarla para dar salida a un exceso de producción.
(en la web de REE se puede seguir la demanda en tiempo real)
17.-Autopistas de luz
El 99 por 100 de la red de alta tensión española es propiedad de Red Eléctrica, que cuenta con más de 33.000 kilómetros de tendido, repartidos prácticamente a partes iguales entre las líneas de 400.000 voltios y las de 220.000.
Salvo las dos conexiones con Marruecos, de 13 kilómetros de longitud cada una, que discurren bajo el agua del estrecho, y la línea que atraviesa el aeropuerto de Barajas, que recorre 12 kilómetros bajo tierra, toda la red española es aérea. Los cables cuelgan de cerca de 80.000 torretas, de hasta 60 metros de altura, colocadas a intervalos de 400 metros.
Los puntos clave de estas líneas son las subestaciones, colocadas en los lugares de entrada y salida de la red o en los cruces de los tendidos. En total, 377 subestaciones permiten distribuir los flujos de corriente, recoger la electricidad generada en cada central y entregarla a las compañías distribuidoras, transformando la tensión si es preciso.
El mantenimiento de las líneas exige unas 3.000 operaciones programadas de limpieza, reparación y colocación de señales para aeronaves y pájaros, que se llevan a cabo sin necesidad de cortar la corriente.
18.-El cerebro de la red
todo el tráfico eléctrico español se realiza desde una sala situada en Alcobendas (Madrid) y denominada CECOEL (Centro de Control Eléctrico), duplicada en otro lugar para poder seguir operando si surgiera algún problema en la original.
ResponderEliminarUna pantalla de 8 metros de ancho y 3 de alto muestra todos los elementos de la red y aporta los datos que cada uno de ellos genera en tiempo real. Otras cuatro pantallas adicionales ofrecen datos esenciales para el gobierno del sistema.
En total se manejan 40.000 medidas, que se refrescan, de media, cada 4 segundos. De acuerdo con toda la información, desde la propia sala se puede actuar sobre la mayor parte de los sistemas de la red, mediante telecomando, para alterar las rutas, abrir o cerrar líneas y dar las órdenes pertinentes para que las centrales paren o se pongan en marcha.
19.-Plantas, pájaros y paisajes
Las instalaciones necesarias para que Red Eléctrica pueda llevar a cabo las misiones de transporte y control de la electricidad tienen un previsible impacto ambiental que se intenta reducir al máximo posible.
Los nuevos tendidos e infraestructuras se realizan teniendo en cuenta criterios ambientales más rigurosos que los estrictamente legales, y obligan habitualmente a modificar su trazado. Según un estudio realizado en el 2001, estas medidas suponen aumentar en más del 10 por 100 la longitud de la línea y en un 13 por 100 su coste.
Estos criterios se aplican especialmente en la protección de la vegetación, la avifauna y los paisajes. Para evitar dañar la cubierta vegetal se emplean torretas de patas desiguales, apoyos para elevar los tendidos y en zonas especialmente sensibles las obras se realizan a pie o mediante helicóptero.
Dada la distancia entre cables de estos tendidos, las aves no corren riesgo de electrocución, pero sí de colisión. Para evitar este problema se realizan señalizaciones con espirales salva pájaros, habiéndose instalado ya en más de 400 kilómetros de la red.
Para la preservación de los paisajes se realizan diseños de tendidos que faciliten su integración en el entorno y reduzcan en lo posible su impacto visual.
20.-Almacenes de electricidad
En el futuro, todo el sistema eléctrico podría cambiar si se consigue un mecanismo de almacenamiento de electricidad eficiente y económicamente rentable. El consumo y la generación podrían entonces caminar por separado y la gestión de la red sería menos exigente.
Las fuentes renovables de generación podrían entonces pasar a tener un mayor protagonismo, generando electricidad cuando las condiciones fueran adecuadas, y permitiendo que su consumo se diluyera en el tiempo y en el espacio.
Las esperanzas están puestas en la superconductividad, un fenómeno que se produce en algunos materiales a bajas temperaturas, y que permite que la electricidad fluya sin pérdida alguna. Con cables hechos con estos materiales se podría transportar la electricidad sin mermas y se almacenaría en anillos superconductores tanto tiempo como fuera preciso.
Numerosos científicos trabajan en todo el mundo para resolver los problemas técnicos que aún plantea la superconductividad y que impiden, por ahora, que esta promesa llegue a ser una realidad a corto plazo.
Más información en RED ELÉCTRICA DE ESPAÑA
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