ARCHIVOS ELÉCTRICOS,

7/23/2019 ARCHIVOS ELCTRICOS,

1/52

Michael Faraday descubri que unconductor elctrico movindose dentro

de un campo magntico (imn)generaba una tensin y cuando el

circuito se cerraba con un receptorcirculaba una corriente elctrica. Esdecir comprob con un ampermetro

que se generaba una corrienteelctrica al mover el conductor por

dentro del campo magntico. a estacorriente la llamo corriente inducida. !i

en lugar de mover el conductormovemos el campo magntico (el

iman) tambin se generaba corrienteelctrica.

En este e"perimento tambin secomprob que cuanto ms rpido

cortaba las lneas del campomagntico# el conductor# se creaba

mayor corriente elctrica inducida en ely adems cuando la direccin del

conductor era contraria (ba$aba o subapor el campo magntico) la corrientegenerada era en sentido contrario.

%gicamente si el cable estaba parado

no se genera corriente.


2/52

Este descubrimiento &ue lo que dio lugar a los generadores elctricos

electromagnticos (dinamos y alternadores). 'ampo magnticoegin dondeel imn tienee&ecto.

*qu podemosapreciar ele"perimentomoviendo el imndentro de

conductores (eneste caso espiras) yvemos que ele&ecto es el mismo#

produce corriente elctrica+

,artiendo del primer caso# si en lugar de unconductor colocamos un espira girando dentrodel campo magntico# en lugar de un conductorahora tenemos dos conductores en &orma deespira (cada uno de los lados de la espira como

se aprecia en la &igura de ms aba$o) cortandoel campo magntico. ,or un lado de la espira lacorriente que se genera es en un sentido y en elotro lado es en el sentido contrario (una espirasube por el campo magntico y la otra ba$a) es decir generamos una corrienteque se mueve alrededor de la espira. 'uando un lado de la espira est $usto enel medio del campo magntico# el conductor no corta lneas de campo# y estohace que en ese punto no se genere corriente. %a gr&ica de una vueltacompleta de la espira generara la siguiente se-al elctrica+


3/52

'omo vemos se genera una onda de corriente alterna# cambia el sentido de lacorriente y adems la intensidad es variable (no siempre es la misma). !i somoscapaces de unir los e"tremos de la espira a un receptor tendremos un generadorde corriente elctrica# en este caso de corriente alterna (alternador). En Espa-alos alternadores de las centrales elctricas giran / veces por segundo# es decirla &recuencia de la corriente elctrica es de / 0 (hert0ios). !e repite la misma

onda / veces cada segundo.

DINAMO

,ara conseguir sacar la corrientegenerada en la espira# colocamosunos colectores que giren concada uno de los e"tremos de laespira y unas escobillas &i$as pordonde sacamos la corriente (verimagen de mas aba$o).!i nos

&i$amos en los colectores estosestn cortados. El motivo es para que por &uera de la espira la corriente siemprevaya en el mismo sentido (corriente continua). 1iremos mentalmente la espira yanalicemos que si los colectores &ueran anillos completos (sin cortar) la corrientepor &uera de la espira saldra por la escobilla (&i$a sin moverse) en un sentido ycuando la espira gira media vuelta saldra por el sentido contrario# es decirestaramos generando corriente alterna# y no sera una dinamo sera unalternador (generador de corriente alterna). Esto lo podemos ver en el segundo


4/52

dibu$o.

Esquema de la dinamo:

Gracias al colector

por fuera de la

espira la corriente

siempre tiene el

mismo sentido

Esquema delalternador

(igual pero loscolectores sincortar) %amismaescobillacambiaria depolaridad(polo 2 a 3) encada vueltacompleta dela espira+


5/52

4 por 5ltimo si en lugar de una espira construimos un bobinado# es decir muchasespiras# tendremos una dinamo que produce mas corriente o mayor tensin ensus e"tremos y adems constantemente# darse cuenta que con una sola espiracuando est perpendicular al campo (o &uera de el) los conductores de la espirano cortan el campo y por lo tanto no producen corriente# esto se evita poniendoms espiras en todos los ngulos. ay que recordar que si no conectamos nadaen los e"tremos aunque no tengamos corriente si que se genera un tensin# quees la que har que al conectar un receptor comience a circular corrienteelctrica.

Generador de Corriente

Esta aplicacin 6ava simula el &uncionamiento de un generador de corrienteelemental# mostrando simpli&icadamente sus partes ms importantes para mayorclaridad. En lugar de un arma0n con un n5cleo de hierro y muchos bobinados#


6/52

hay una 5nica espira conductora cuadrada girando alrededor de un e$e# el cual nose dibu$a.

El botn selector de la esquina superior derecha permite seleccionar un generador*' (sin conmutador) o un generador 7' (con conmutador). !e puede invertir la

direccin de rotacin utili0ando el botn correspondiente. El control desli0antepermite variar la velocidad de rotacin. Mediante el botn 8,ausa9eanudar8# sepuede detener y continuar la similacin. %a detencin no signi&ica una parada realdel movimiento puesto que# en este caso# el volta$e inducido sera cero.

7os &lechas en negro marcan el sentido instantneo del movimiento. %as lneas decampo magntico aparecen en a0ul# dirigindose desde el polo norte (pintado enro$o) hacia el polo sur (pintado en verde). %as &lechas en ro$o representan elsentido convencional de la corriente inducida.

Applets Fsica

:%+ http+99;;;.;alter3&endt.de9phs.htm? @alter Fendt# A Mayo


7/52

en su interior tenemos un imn que puede girar sobre une$e (rotor) hemos conseguido un motor elctrico# ya queel e$e del imn se movera y hemos convertido laenerga elctrica en energa mecnica en el movimiento

del e$e.

Cambin sucede al contrario# que es como se construyen realmentelos motoreselctricos. Si un conductor por el que circula una corriente elctrica seencuentra dentro de un campo magntico (el de un imn! el conductor sedespla"a perpendicularmente al campo magntico (se mue#e$ Si el campomagnetico es %ori"ontal el conductor su&e o &a'a (depende del sentido dela corriente por el conductor$ Si en lugar de un conductor tenemos una

espira por la que circula corriente! un lado de la espira su&e el otro &a'a!a que por un lado la corriente entra por el otro lado de la espira lacorriente sale! producindose un giro de la espira$ )))*a tenemos nuestromotor+++$

Heamos el dibu$o+

,os motores elctricosson mquinas elctricas rotatorias. Crans&orman una


8/52

energa elctrica en energa mecnica. Cienen m5ltiples venta$as# entre las quecabe citar su economa# limpie0a# comodidad y seguridad de &uncionamiento# elmotor elctrico ha reempla0ado en gran parte a otras &uentes de energa# tantoen la industria como en el transporte# las minas# el comercio# o el hogar.

!u &uncionamiento se basa en las &uer0as de atraccin y repulsin establecidasentre un imn y un hilo (bobina) por donde hacemos circular una corrienteelctrica. Entonces solo seria necesario una bobina (espiras con un principio y un&inal) un imn y una pila (para hacer pasar la corriente elctrica por las espiras)para construir un motor elctrico.

%os motores elctricos que se utili0an hoy en da tiene muchas espiras llamadasbobinado (de bobinas) en el rotor(parte giratoria) y un imn grande llamadoestatorcolocado en la parte &i$a del motor alrededor del rotor. Cambin hay

motores que su bobinado lo tienen en el estator y el rotor sera el imn comopodemos ver en la &igura del estator de aba$o.

E"plicacion del motor electrico mas sencillo

El &uncionamiento se basa en la &uer0a que aparece sobre una carga en


9/52

movimiento al

atravesar un campo magntico (HE FI1:*). %as lneas de &uer0a del campomagntico del imn son verticales#

perpendiculares a la mesa. %a pila &orma# con el cable y el imn# un circuitoelctrico por el que circula una corriente cuando el bucle in&erior del

cable hace contacto con el imn. 7icha corriente es siempre ortogonal (&ormangulo recto B/J) al campo magntico# lo que

da lugar a un momento de la -uer"a.torque./uer"a que %ace girar un cuerposobre el cable respecto del imn# que es el

e$e de giro. 7a igual que las dos ramas del cable se enrollen en el mismo sentido

o en sentidos opuestos# puesto que la

corriente llevar siempre direccin radial en el imn.

7e hecho# ni siquiera hace &alta bucle alrededor del imn# basta con que hayacontacto

cable3imn. 'uanto me$or sea este contacto# mayor ser la corriente y podremos

llegar a apreciar un notable calentamiento del cable debido al e&ecto 6oule. %as

orientaciones del imn o la pila no son relevantes# pues si se invierte la polaridadde

alguno de ellos el giro sera en sentido opuesto.

!i cortamos una de las ramas del cable# por ella no circular corriente# pero spor la

otra# de manera que seguiremos teniendo torque del cable respecto del imn y

nuestro motor tambin &uncionar.

'ambiando la pila o el imn# o variando las caractersticas del cable de cobre(grosor#

geometra etc.)# podemos modi&icar la velocidad de giro. %as aplicacionesprcticas de


10/52

nuestro motor estn limitadas por la potencia que puede suministrar la pila pero#

adems de la evidente utilidad didctica# se podra pensar en usarlo# por e$emplo#

como dispositivo para mover un e"positor giratorio donde no haya posibilidad de

enchu&ar un motor convencional y no dispongamos de clulas solares.

/igura 0$1 Esquema del motor# con las direcciones del campo magntico# de la

corriente (se mueven las cargas negativas) y de la &uer0a. * la derecha se

muestra una vista superior suponiendo que la pila es transparente. %os crculos

con un punto en el centro indican que el sentido de los vectores es hacia &uera

del papel# y con una cru0 indican que el sentido es hacia dentro del papel.

ace algo ms de un siglo que se invent el 2rans-ormador. Este dispositivo hahecho posible la distribucin de energa elctrica a todos los hogares# industrias#etc. !i no &uera por el trans&ormador tendra que acortarse la distancia que separaa los generadores de electricidad de los consumidores.

!e denomina trans&ormador a un dispositivo electromagntico (elctrico ymagntico) que permiteaumentar o disminuir el #olta'e la intensidadde unacorriente alternade &orma tal que su producto permane0ca constante (ya que lapotencia que se entrega a la entrada de un trans&ormador ideal# esto es# sinprdidas# tiene que ser igual a la que se obtiene a la salida). O'o no %atrans-ormadores de corriente continua . 'omo la me$or &orma de transportar la


11/52

corriente elctrica es en alta tensin# pero despus hay que disminuirla hasta/H al llegar a las viviendas# solo es posible transportar la corriente en c.a. yaque e"isten trans&ormadores. Kunca se transporta en c.c.$

%os trans&ormadores son dispositivos basados en el &enmeno de la induccin

electromagntica y estn constituidos# en su &orma ms simple# por dos bobinasdevanadas sobre un n5cleo cerrado de hierrodulce. Este con$unto de vueltas sedenominan+ Lobina primaria o 8primario8 a aquella que recibe el volta$e de entraday Lobina secundaria o !ecundario8 a aquella que entrega el volta$e trans&ormado.

%a representacin esquemtica del trans&ormador es la siguiente+

%a Lobina primaria recibe un volta$e alterno que har circular# por ella# unacorriente alterna.

3 Esta corriente inducir un &lu$o magntico en el n5cleo de hierro

3 'omo el bobinado secundario est arrollado sobre el mismo n5cleo de hierro# el&lu$o magntico circular a travs de las espiras de ste.

3 *l haber un &lu$o magntico que atraviesa las espiras del 8!ecundario8# segenerar por el alambre del secundario un volta$e abra una corriente si hay una

carga (el secundario est conectado a una resistencia por e$emplo)

%a ra0n de la trans&ormacin del volta$e entre el bobinado 8,rimario8 y el8!ecundario8 depende del n5mero de vueltas que tenga cada uno. !i el n5mero devueltas del secundario es el triple del primario# en el secundario habr el triple devolta$e.
http://es.wikipedia.org/wiki/Hierrohttp://es.wikipedia.org/wiki/Hierro


12/52

%a relacin entre la &uer0a electromotri0 inductora(Ep)# la aplicada al devanadoprimario y la &uer0a electromotri0 inducida(Es)# la obtenida en el secundario# esdirectamente proporcional al n5mero de espiras de los devanados primario ( Np) ysecundario (Ns) .

:n trans&ormador puede ser 8elevador o reductor8 dependiendo del n5mero deespiras de cada bobinado.

'uando el secundario tiene un mayor numero de vueltas que el primario# el volta$een aquel es mayor que en el primario y# por consiguiente# el trans&ormadoraumenta el volta$e. 'uando el secundario tiene un numero menor de vueltas que

el primario# el trans&ormador reduce el volta$e. !in importar cual sea el caso# larelacin siempre se da en trminos del volta$e en el primario# el cual puedeaumentarse o reducirse en el devanado secundario.

Estos clculos solo son validos para trans&ormadores con n5cleo de hierro dondeel acoplamiento es unitario. %os trans&ormadores con n5cleo de aire para circuitosde F son# en general# sintoni0ados para resonancia. En este caso# se considerael &actor de resonancia en lugar de la relacin de vueltas.

!i se supone que el trans&ormador es ideal (la potencia que se le entrega es igual

a la que se obtiene de l)# o sea# se desprecian las prdidas por calor y otras#entonces+

,otencia de entrada (,i) ,otencia de salida (,s).3i . 3s

!i tenemos los datos de corriente y volta$e de un dispositivo# se puede averiguarsu potencia usando la siguiente &rmula.

,otencia (,) Holta$e (H) " corriente (I)

3 . 4 5 I (6atts

*s# para conocer la corriente en el secundario cuando tengo la corriente Ip(corriente en el primario)# Kp (espiras en el primario) y Ks (espiras en elsecundario) se utili0a siguiente &rmula+

Is . Np 5 Ip 7 Ns o 8in


13/52

Is7Ip . Np7Ns

2I3OS DE 29ANS/O9MADO9ES

2rans-ormadores Secos Encapsulados en 9esina Epo5i$

Descripcin:

!e utili0an en interior para distribucin de energa elctrica en media tensin# enlugares donde los espacios reducidos y los requerimientos de seguridad en casode incendio imposibilitan la utili0acin de trans&ormadores re&rigerados en aceite.!on de aplicacin en grandes edi&icios# hospitales# industrias# minera# grandes

centros comerciales y toda actividad que requiera la utili0acin intensiva deenerga elctrica.

Caractersticas Generales:

!u principal caracterstica es que son re&rigerados en aire con aislamiento clase F#utili0ndose resina epo"i como medio de proteccin de los arrollamientos# siendoinnecesario cualquier mantenimiento posterior a la instalacin. !e &abrican enpotencias normali0adas desde


14/52

in&eriores a // NH* y de tensiones iguales o in&eriores a P /// H# tantomono&sicos como tri&sicos. *unque la mayora de tales unidades estnproyectadas para monta$e sobre postes# algunos de los tama-os de potenciasuperiores# por encima de las clases de


15/52

disyuntor de ba$a tensin. ,ara proteccin contra sobretensiones el trans&ormadorest provisto de dispositivo para &i$acin de pararrayos e"ternos en el tanque.

Caractersticas

,otencia+ = a


16/52

,os trans-ormadores ;ermticos de ,lenado Integral!

Descripcin:

!e utili0an en intemperie o interior para distribucin de energa elctrica en mediatensin# siendo muy 5tiles en lugares donde los espacios son reducidos. !on de

aplicacin en 0onas urbanas# industrias# minera# e"plotaciones petroleras#grandes centros comerciales y toda actividad que requiera la utili0acin intensivade energa elctrica.

Caractersticas Generales:

!u principal caracterstica es que al no llevar tanque de e"pansin de aceite nonecesita mantenimiento# siendo esta construccin ms compacta que latradicional. !e &abrican en potencias normali0adas desde


17/52

continuamente en nuestros hogares. 'uando accionamos el interruptor de la lu0#o cuando conectamos la radio# o la nevera o la lavadora# disponemos de una

energa invisible# silenciosa y limpia# dispuesta a reali0ar su traba$o lasveinticuatro horas del da y los trescientos sesenta y cinco das del a-o.

*hora bien# para que esto sea posible ha sido preciso trans&ormar alguna &ormade energa primaria e"istente en la naturale0a en la energa elctrica que llega a

nuestras casas. %a naturale0a nos o&rece diversas alternativas o &uentes deenerga primaria+ saltos de agua# carbn# le-a# petrleo# gas...... a partir de las

cuales se consigue energa elctrica por medio de las centrales (hidrulica#trmica# etc) construidas para esa &uncin.

asta hace O/ a-os stas eran las 5nicas &uentes de energa aprovechadas porel hombre. ,ero la poblacin humana ha ido creciendo continuamente y elevandosu nivel de vida# aumentando sus necesidades de energa elctrica (&errocarriles#

industrias# electrodomsticos) y se dio cuenta de que el carbn# petrleo# gasutili0ados hasta entonces se estaba agotando y era preciso encontrar otra &ormade energa para hacer &rente a las nuevas necesidades. *s descubri el hombreque e"ista una substancia en la naturale0a# llamada uranio# que contena en suinterior enormes cantidades de energa. Entonces tuvo que idear las mquinasapropiadas para aprovechar esta energa y trans&ormarla en energa elctrica.

@ranio

El uranio es un metal que tiene unas determinadas propiedades y que seencuentra en la naturale0a en estado slido me0clado con otros materiales. El

uranio se compone de multitud de tomos. 'ada tomo lleva dentro un n5cleo elcual# a su ve0# contiene diversas partculas# y entre ellas# unas llamadasneutrones.

T'mo se obtiene energa del uranioU

En el n5cleo del uranio es donde se encuentra almacenada la gran cantidad deenerga. 7e ah viene el nombre de energa nuclear con que se le conoce. ,ara

liberar y disponer de esta energa es preciso romper(&isionar) el n5cleo.

Energ>a nuclear:

%a energa nuclear es la energa liberada durante la &isin o &usin de n5cleosatmicos cuando en el se produce une reaccin nuclear. Es la =V &uer0a y es la

&uer0a ms potente. %as cantidades de energa que pueden obtenerse medianteprocesos nucleares superan con mucho a las que puedan lograrse mediante

procesos qumicos# que solo implican las regiones e"ternas del tomo. %aenerga se puede obtener de dos &ormas+ &isin y &usin.


18/52

%a energa que proviene de estos dos procesos es debida a la desigualdad demateria que e"iste en la reaccin# entre los elementos reactivos y los elementosresultantes de la reaccin. :na peque-a cantidad de masa proporciona por tantouna gran cantidad de energa. ,or e$emplo la energa que produce un Nilogramo

de uranio(elemento usado en la &isin) es equivalente al la que producen // Cmde carbn.

/isin:

Es una reaccin nuclear en la que se provoca la ruptura del n5cleo de un tomomediante el impacto de un neutrn. 'omo en todo n5cleo e"iste almacenada una

enorme cantidad de energa(que hace que todas las partculas estn ligadasunas a otras)# al producirse la &isin# parte de esta energa se libera y se

mani&iesta en &orma de calor. *dems de calor se desprenden una serie deradiaciones(partculas subtomicas)# que en grandes dosis suelen ser

per$udiciales para los seres vivos.

1eneralmente los tomos que se suelen&isionar son de uranio# torio o plutonio. Esteproceso tiene lugar en n5cleos atmicos de

istopos inestables de algunos de estoselementos como el uranio O.

%os neutrones emitidos en la &isin puedeprovocar otras &isiones de otros n5cleos de

uranio# continundose el proceso. * esto se le

denomina reaccin en cadena.

Fusin:

%a reaccin de &usin o reaccin termonuclear consiste en interaccionar o unirdos n5cleos de tomos ligeros para &ormar otro tomo ms pesado. En esta

reaccin se libera energa correspondiente al de&ecto de masa entre las distintas&ases de la reaccin.

El e$emplo tpico de esta reaccin es la&usin del hidrogeno y ms concretamente

de sus dos istopos# deuterio(7) y tritio(t )#para &ormar helio# un neutrn y grancantidad de energa. Estos elementos son

abundantes. El deuterio se obtiene delagua y el tritio del litio# metal muyabundante en la naturale0a que

normalmente se encuentra me0clado con otros minerales.


19/52

El inconveniente es que para conseguir esta reaccin es necesario mantener alos elementos a una temperatura pr"ima a los


20/52

elementos llamados radiactivos se encuentran incluso en los materiales con losque se &abrican las casas en que vivimos# en el aire que respiramos# en el aguaque bebemos# en los alimentos que tomamos# etcQ %os elementos que &orman el

cuerpo humano# principalmente el potasio y el carbono.

%as radiaciones arti&iciales son las que provienen de &uentes creadas por elhombre(aparatos de televisin y monitores# relo$es con es&eras luminosas#

aparatos de radiogra&a utili0ados en medicina) %os aparatos de radiogra&a son las&uentes de las que mayor cantidad de radiacin recibimos.

Esta energa se propaga en &orma de radiaciones# &ormadas por partculasnucleares# como la radiacin a # radiacin b y neutrones# o por ondaselectromagnticas# como la radiacin g .

%a radiacin (a ) est &ormada por partculas con carga elctrica positiva y mas

concretamente por n5cleos de helio. ecorren una distancia muy peque-a y sondetenidas por una ho$a de papel o la piel del cuerpo humano.

%a radiacin (b ) est compuesta por una corriente de partculas seme$antes a loselectrones procedentes del n5cleo atmico que se liberan al producirse la escisin.ecorren en el aire una distancia de un metro# apro"imadamente# y son detenidaspor unos pocos centmetros de madera o una ho$a delgada de metal.

%a radiacin (g ). En este caso no tiene carga# pues no son desviadas por e&ectode ning5n campo magntico ni elctrico. ecorren cientos de metros en el aire yson detenidas por una pared gruesa de plomo o cemento.

%os neutrones. Estas partculas del n5cleo atmico no poseen carga. !on emitidasen una reaccin atmica y son muy penetrantes# pero pueden ser &cilmente&renados. El agua es un e"celente blinda$e &rente a ellos.

,A 2ECNO,OGIA EM3,EADA

:na central nucleares una instalacin termoelctrica que aprovecha la &uente decalor originada por la &isin del n5cleo de uranio para producir energa elctrica.

%a &isin del n5cleo# aparte de originar calor# emite neutrones que darn origen aotras &isiones. !e dice entonces que se esta originando una reaccin en cadena.

!i una reaccin nuclear no esta ba$o control se puede producir una gran e"plosin#ya que se libera una enorme cantidad de energa en poqusimo tiempo.

,recisamente para evitar esto# en las centrales nucleares se encuentran los


21/52

reactores nucleares# que son maquinas que permiten iniciar# mantener y controlaruna reaccin en cadena. En este enlace puedes ver como son las di&erentes tipos

de centrales elctricas+ CEN29A,ES E,EC29ICAS

Componentes de una central nuclear

Reactor nuclear

%a central nuclear utili0a como &uente de energa la procedente de un elemento&isionable. ,or analoga con el proceso que tiene lugar en las centrales

termoelctricas de carbn# petrleo o gas# se suele denominar a este materialcombustible nuclear# aunque en las centrales nucleares no tiene lugar ninguna

combustin.

Este material debe mantenerse estable el mayor tiempo posible para que se

pueda manipular. !olo tres istopos de elementos pesados cumplen estacondicin+ :ranio OO# :ranio O y ,lutonio OB.

,ara utili0ar este material las centrales nucleares tienen en sus instalaciones elreactor nuclear# como elemento bsico e indispensable. En el n5cleo del reactor sealo$a el material combustible y se produce y controla la &isin# siendo el elemento

que constituye el alma de la central.

En los reactores nucleares el combustible se introduce en tubos# de unos m. delongitud y


22/52

eactores lentos o trmicos+ son los que disponen de alg5n tipo de moderador.

eactores rpidos+ no disponen de moderador.

El n5cleo del reactor est rodeado de un elemento re&rigerante# un &luido que se

encarga de transmitir el calor producido en el mismo a los equipos detrans&ormacin de energa# con la que generan energa elctrica.

El con$unto de todos estos elementos se encuentra dentro de un recipiente decontencin &ormado por muros de gran espesor para evitar cualquier &uga de

radioactividad al e"terior en caso de accidente# y tambin para resistir los e&ectosde un movimiento ssmico. !uele tener &orma cilndrica con una c5pula

semies&rica.

Edificio de turbinas y condensacin

* el llega el vapor de agua a alta temperatura que mueve los labes delturbogenerador procedente de re&rigerar directamente el n5cleo del reactor o de un

intercambiador de calor.

Edificio de manipulacin

En este lugar tambin se almacenan el combustible ya utili0ado hasta que seatrasladado a un centro de reprocesamiento o a un deposito de almacenamiento

de&initivo.

Necesidad de las centrales nucleares:

En todo el mundo hay un aumento progresivo en las necesidades de energaelctrica debido al aumento del nivel de vida. 'ada da electri&icamos ms

nuestros hogares# tenemos lavadora# televisin# radio# cale&accin ylavava$illas....... 'ada da hay ms industrias que consumen mayor cantidad de

energa elctrica.

En pocas palabras# el consumo de energa elctrica crece a un ritmo constante.

En nuestro pas el crecimiento es# apro"imadamente# de un OW anual acumulativo.Esta mayor demanda hay que satis&acerla# y para ello hay que producir ms

energa elctrica.

,ara satis&acer esta demanda hay gran cantidad de centrales de muchos tipos(hidrulica# trmica# etc.). *hora bien# dado que ambas materias primas# y sobre

todo el petrleo# se encuentran en el subsuelo y en cantidades limitadas y en


23/52

manos de unos pocos pases# por lo que es aconse$able y hasta necesario# buscarotra &uente primaria de energa como alternativa del petrleo. Esta tercera &uente

es el uranio que constituye el combustible de las centrales nucleares y que hademostrado a lo largo de casi =/ a-os su capacidad para producir energa

elctrica de una &orma segura# limpia y a un coste no superior al de las centrales

trmicas. Gtra venta$a es que el coste de la energa elctrica producida de esta&orma apenas esta in&luenciada por la subidas en el precio del uranio mientras que

en las otras centrales s.

,or todo ello hemos de concluir que si queremos que nuestro desarrollo semantenga# la energa nuclear se mani&iesta# por el momento# como solucin a

nuestro problema energtico.

Principales tipos de reactores nucleares

%os diversos tipos de reactores que se encuentran &uncionando en la actualidad sedi&erencian por la tecnologa aplicada y por los siguientes criterios+

'ombustible utili0ado+ el uranio natural# con una proporcin del /XPW de uranioO o uranio enriquecido# con una proporcin del O al =W de uranio O.

e&rigerante+ normalmente utili0an agua pesada# agua ligera# metal lquido o gas.

Moderador+ si no disponen de moderador se llaman reactores rpidos. !i utili0anagua ligera# pesada o gra&ito se llaman reactores trmicos.

!eg5n se combinen estos &actores# tenemos reactores con caractersticasdistintas. %os tipos ms utili0ados son+

Central con reactor de agua a presin (PWR Presuri!ed Water Reactor"

:tili0an como combustible el uranio enriquecido y como re&rigerante y moderadoragua ligera. El circuito de re&rigeracin consta de dos circuitos autnomos. El

primario# por el cual circula agua a presin. El calor por medio de unintercambiador se transmite a otro circuito denominado circuito secundario donde

el agua pasa a vapor que se aprovecha para mover las turbinas.*pro"imadamente el /W de las centrales que &uncionan en el mundo son de este

tipo.

Central con reactor de agua en ebullicin (#WR #oiling Water Reactor"


24/52

*l igual que el tipo anterior# el combustible es uranio enriquecido y el re&rigerante ymoderador agua ligera.

%a di&erencia con el tipo ,@ es que la re&rigeracin consta de un solo circuito. Elagua e"trae el calor del n5cleo# la cual pasa a estado gaseoso a alta temperatura

y se dirige a las turbinas. 7e este tipo son apro"imadamente el W de lascentrales mundiales.

Central con reactores refrigerados por gas

!e pueden distinguir tres tipos+


25/52

hay &uncionando unas centrales en todo el mundo# pues se trata de unatecnologa muy reciente que todava esta en proceso de e"perimentacin.

Funcionamiento de una central nuclear:

7escripcin de una central nuclear de tipo ,@ con los elementos msimportantes de la misma+

El edi&icio del reactor es un recinto blindado# cilndrico cubierto por una c5pulasemies&erica. En el se alo$a el reactor los generadores de vapor y las bombas delre&rigerante del reactor. Esta instalacin constituye la parte ms importante de la

central.

El &uncionamiento de la central es el siguiente+

El reactor genera calor por la accin de las &isiones de los tomos del combustible#que pasa al &luido re&rigerante# que se mantiene en estado lquido# debido a la

presin alta del circuito. El &luido es conducido mediante tuberas hacia losgeneradores de vapor# regresa por otros conductos de nuevo al reactor# mediante

el impulso de una bomba. Este circuito se denomina circuito primario dere&rigeracin. En los generadores de vapor# el calor es transmitido al re&rigerante(agua) del circuito secundario donde se vuelve vapor. Este se dirige al edi&icio deturbinas# donde acciona los labes de las turbinas de alta y ba$a presin. El vapor

que sale de las turbinas pasa de nuevo a estado lquido en el condensador poraccin de un circuito de re&rigeracin# que toma agua de un ro o del mar# siendo

restituido de nuevo al mismo posteriormente. El vapor condensado se puri&icamediante desminerali0adores y# tras un calentamiento previo# es introducido de

nuevo en los generadores de vapor mediante una bomba que aumenta su presinconvenientemente# repitindose as el ciclo.

%a energa cintica producida en las turbinas se convierte mediante un generadoren energa elctrica# la cual# mediante trans&ormadores se convierte en corriente

de alta tensin.

El seguimiento de todas estas operaciones se reali0a en la sala de control y lasinstalaciones se completan con el edi&icio de mane$o de combustible (almacn con

el combustible nuevo y otro almacn con el combustible gastado).

El ciclo del combustible nuclear

'ualquier central de produccin de energa elctrica es slo parte de un cicloenergtico global. El ciclo del combustible de uranio empleado en los sistemas


26/52

*% es actualmente el ms importante en la produccin mundial de energanuclear# y conlleva muchas etapas. El uranio# con un contenido de

apro"imadamente el /#PW de uranio O# se obtiene en minas subterrneas o acielo abierto. El mineral se concentra mediante trituracin y se transporta a unaplanta de conversin# donde el uranio se trans&orma en el gas he"a&luoruro de

uranio (:F). En una planta de enriquecimiento isotpico por di&usin# el gas sehace pasar a presin por una barrera porosa. %as molculas que contienen uranio

O# ms ligeras# atraviesan la barrera con ms &acilidad que las que contienenuranio OA. Este proceso enriquece el uranio hasta alcan0ar un OW de uranio O.

%os residuos# o uranio agotado# contienen apro"imadamente el /#OW de uranioO. El producto enriquecido se lleva a una planta de &abricacin de combustible#donde el gas :F se convierte en "ido de uranio en polvo y posteriormente enbloques de cermica que se cargan en barras de combustible resistentes a la

corrosin. Estas barras se agrupan en elementos de combustible y se transportan

a la central nuclear.

:n reactor de agua a presin tpico de


27/52

planta de &abricacin de elementos de combustible son uranio OA reciclado#uranio agotado procedente de la planta de separacin isotpica y parte del

plutonio OB recuperado. Ko es necesario e"traer uranio adicional en las minas#puesto que las e"istencias actuales de las plantas de separacin podransuministrar durante siglos a los reactores autorregenerativos. 'omo estos

reactores producen ms plutonio OB del que necesitan para renovar su propiocombustible# apro"imadamente el /W del plutonio recuperado se almacena para

su uso posterior en el arranque de nuevos reactores autorregenerativos.

El paso &inal en cualquiera de los ciclos de combustible es el almacenamiento alargo pla0o de los residuos altamente radiactivos# que contin5an presentandopeligro para los seres vivos durante miles de a-os. Harias tecnologas parecensatis&actorias para el almacenamiento seguro de los residuos# pero no se han

construido instalaciones a gran escala para demostrar el proceso. %os elementosde combustible pueden almacenarse en depsitos blindados y vigilados hasta quese tome una decisin de&initiva sobre su destino# o pueden ser trans&ormados en

compuestos estables# &i$ados en material cermico o vidrio# encapsulados enbidones de acero ino"idable y enterrados a gran pro&undidad en &ormaciones

geolgicas muy estables.

La energ%a nuclear y el medio ambiente

El aprovechamiento de la energa nuclear# debido a sus caractersticas# traeconsigo riesgos que pueden originar grandes per$uicios para la vida en la tierra y

para el medio ambiente. Esto hace que en la actualidad sean muy dispares lasopiniones acerca de su uso.

,otencialmente el riesgo est ah y aunque peque-o# e"iste. En caso de una &ugaradioactiva podra acarrear balances provisionales de+

%a super&icie quedara totalmente contaminada durante dcadas en un radio deaccin de


28/52

*dems en un radio de O/ Rm. e"iste riesgo de contaminacin de agua yalimentos.

'omo e$emplo patente tenemos el caso del accidente de 'hernobyl en


29/52

%a distancia+

*l aumentar la distancia tambin se reduce la intensidad de las radiaciones.

Igual que sucede con una estu&a# cuanto ms le$os estemos# menos calor

recibimos.

,antalla interpuesta+

%a pantalla# pared o muro detiene las radiaciones.

Residuos radiacti'os

!e denomina residuo radiactivo a cualquier material que contiene o estcontaminado con radioistopos en concentraciones superiores a las establecidas

por las autoridades competentes.

%as centrales nucleares que se construyen actualmente estn provistas de todaslas instalaciones necesarias para que el escape de productos radiactivos al

e"terior sea prcticamente nulo# lo que se denomina descarga radiactiva cero.

Este trmino de descarga radiactiva cero# signi&ica que las dosis de radiacinproducida por las sustancias que salen al e"terior es muy in&erior a la radiacin

natural# producida por los rayos solares# las substancias minerales e"istentes en latierra# etc.# a la cual ha estado sometido el ser humano desde su origen en la

tierra.

%as medidas de radiactividad reali0adas en las pro"imidades de las centralesnucleares se e&ect5an antes del &uncionamiento de las mismas# para calcular elnivel de radiacin del &ondo natural. %a legislacin de los siguientes pases# quedisponen de estas centrales# permiten reducidos aumentos de estos valores de

radiactividad ambiental. Halores# por otra parte# que se encuentran muy por deba$ode lo que presumiblemente pueda a&ectar al medio ambiente.

%os residuos radiactivos tienen su origen principal en las centrales nucleares y en

menor medida en aparatos clnicos y de investigacin. %os ms signi&icativos son+

esiduos gaseosos y lquidos procedentes de centrales nucleares.

esiduos slidos de ba$a y media actividad producidos en centrales nucleares yotras instalaciones# tales como hospitales.


30/52

esiduos slidos de alta actividad procedentes de combustibles de las centralesnucleares.

La seguridad de las centrales nucleares

%as centrales nucleares han venido a resolver en gran medida el problema de lasiempre creciente demanda de energa con que se en&renta el mundo actual# yque se agrava con el agotamiento progresivo de los combustibles tradicionales

(carbn# gas# petrleo).

*nte tal perspectiva# cabe preguntarse a que riesgos est e"puesto el ambiente#en el que el hombre desempe-a su actividad cotidiana# como consecuencia de lainstalacin y &uncionamiento de las centrales nucleares. En otras palabras# Tson

seguras las centrales nuclearesU.

B Contencin de las sustancias radiacti#as dentro de &arreras mltiples:


31/52

%a segunda lnea de defensaconsiste en la adopcin de una serie de medidasencaminadas a contrarrestar los e&ectos del mayor &allo# que pueda imaginarse en

las barreras# de &orma que no puedan escapar al ambiente las sustanciasradiactivas.

%a tercera lnea de defensaconsiste en una serie de instrumentos y sistemasindependientes# que reali0an la misma &uncin que la segunda lnea.

B Conclusin:

Ceniendo en cuenta que la palabra seguridad ha de entenderse en trminosrelativos# si alguna actividad puede catalogarse como segura es# sin lugar a

dudas# la produccin de energa elctrica en las centrales nucleares.

* cualquier escala# los bene&icios de un combustible limpio# econmico e

inagotable pesan mucho ms que los posibles y poco probables riesgos quepuedan presentar# ya que no e"iste otra alternativa ra0onable para satis&acer

nuestras necesidades de energa.

,or todo esto se puede decir de una manera ra0onada que si hay seguridad en lascentrales nucleares y que es muy poco probable que pueda suceder nada

peligroso# siendo ms probable una catstro&e por una rotura de una presa que enuna central nuclear.

'uando se unen mediante un conductordos cuerpos entre los cuales e"iste unadi&erencia de potencial (d.d.p) o tambinllamada tensin# se produce un paso decorriente de uno a otro# que provoca ladisminucin gradual de dicha di&erencia depotencial o tensin. *l &inal# cuando elpotencial se iguala# el paso de corrienteelctrica cesa. ,ara que la corriente sigacirculando debe mantenerse constante ladi&erencia de potencial. 4 esto esprecisamente lo que hacen las &aterias los acumuladoreselctricos.

TZuin &ue el inventor de la bateriaU ,ues&ue el se-or *lessandro Holta# &sicoitaliano# y el Holtio unidad de tensin od.d.p. es en honor a l.


32/52

El &undamento de las baterias yacumuladores (o las pilas) es latrans&ormacin de la energa qumica enelctrica# mediante reacciones de

o"idacin3reduccin producidas en loselectrodos# que generan una corriente deelectrones.

%as pilas secundarias o acumuladores sonaquellas que pueden recargarse# es decirpueden reiniciar el proceso mediante elaporte de energa de una &uente e"teriornormal mente un generador# que hace quelos compuestos qumicos se trans&ormenen los compuestos de partida# al hacer

pasar corriente a travs de ellos en sentidoopuesto.:n acumulador es# por tanto# un aparatocapa0 de retener cierta cantidad deenerga en su interior# suministradae"ternamente# para emplearla cuando lanecesite.

:na batera est &ormada por varios acumuladores# y puede ser cida o calina en&uncinXde la naturale0a del electrolito. ,or e$emplo# las bateras de los coches

son cidas# porque contienen un electrolito de cido sul&5rico en el que se

sumergen una placa de plomo metlico y otra de di"ido de plomo.

'uando se agota el plomo o el di"ido de plomo la batera est gastada y pararecargarla se hace pasar una corriente elctrica de la placa positiva a la negativamediante un alternador o dinamo ( o a veces conectndola al enchu&e de casa) #

de manera que el sul&ato de plomo se vuelve a des componer en plomo en laplaca negativa# y en la positiva en di"ido de plomo.

,ero T'5al es la di&erencia entre una bateria y un acumuladorU ,ues un*cumulador es una celda que almacena energa a travs de un proceso

electroqumico.

%a Latera es el con$unto de estas celdas para lograr los volta$es necesarios. ,ore$emplo# una batera de auto de


33/52

electroqumicos semi3reversibles# o acumuladores de energa elctrica que s sepueden recarga. Canto pila como batera son trminos provenientes de los

primeros tiempos de la electricidad# en los que se $untaban varios elementos oceldas+ en el primer# caso uno encima de otro# 8apilados8# y en el segundo#

adosados lateralmente# 8en batera8# como se sigue haciendo actualmente# para

aumentar as la magnitud de los &enmenos elctricos y poder estudiarlossistemticamente.

*qui os de$amos el esquema de una bateria con sus partes+

CO99IEN2E CON2IN@A

%a corriente continua la producen lasbateras# las pilas y las dinamos. Entrelos e"tremos de cualquiera de estosgeneradores se genera una tensin


34/52

constante que no varia con el tiempo# pore$emplo si la pila es de


35/52

por /H (voltios) y veces por la tensin m"ima que es de OH. Es tan rpidocuando no hay tensin que los receptores no lo aprecian y no se nota# e"ceptolos &luorescentes (e&ecto estroboscpico). *dems vemos como a los


36/52


37/52

A. E, 3A9O A@MEN2A. 'on motivo de reali0ar un estudio estadstico de loscomponentes de una poblacin# un agente anali0 determinadas muestra de

&amilias. El resultado &ue el siguiente+


38/52

debe hacer para encontrar la libertad con toda seguridadU


39/52


40/52

=.8,ANCO! 9@8IO * CAS2AHO. Cres personas# de apellidos Llanco# ubio y'asta-o# se conocen en una reunin. ,oco despus de hacerse las

presentaciones# la dama hace notar+

8Es muy curioso que nuestros apellidos sean Llanco ubio y 'asta-o# y que noshayamos reunido aqu tres personas con ese color de cabello88! que lo es 3di$o la persona que tena el pelo rubio3# pero habrs observado que

nadie tiene el color de pelo que corresponde a su apellido.8 8`Es verdad83e"clam quien se apellidaba Llanco.

!i la dama no tiene el pelo casta-o# Tde qu color es el cabello de ubioU

. ,OS CIEN 3O,2ICOS. 'ierta convencin reuna a cien polticos. 'adapoltico era o bien deshonesto o bien honesto. !e dan los datos+

a) *l menos uno de los polticos era honesto.

b) 7ado cualquier par de polticos# al menos uno de los dos era deshonesto.T,uede determinarse partiendo de estos dos datos cuntos polticos eranhonestos y cuntos deshonestosU

. 'OMIENDO EN E, 9ES2A@9AN2E. *rmando# Lasilio# 'arlos y 7ionisio&ueron# con sus mu$eres# a comer. En el restaurante# se sentaron en una mesa

redonda# de &orma que+3 Kinguna mu$er se sentaba al lado de su marido.

3 En&rente de Lasilio se sentaba 7ionisio.3 * la derecha de la mu$er de Lasilio se sentaba 'arlos.

3 Ko haba dos mu$eres $untas.TZuin se sentaba entre Lasilio y *rmandoU

P. SE,,OS DE CO,O9ES. Cres su$etos *# L y ' eran lgicos per&ectos. 'adauno poda deducir instantneamente todas las conclusiones de cualquier

con$unto de premisas. 'ada uno era consciente# adems# de que cada uno de losotros era un lgico per&ecto. * los tres se les mostraron siete sellos+ dos ro$os#

dos amarillos y tres verdes. * continuacin# se les taparon los o$os y a cada unole &ue pegado un sello en la &renteQ los cuatro sellos restantes se guardaron en un

ca$n. 'uando se les destaparon los o$os se le pregunt a *+

3T!abe un color que con seguridad usted no tengaU*# respondi+ 3Ko. * la misma pregunta respondi L+ 3Ko.TEs posible# a partir de esta in&ormacin# deducir el color del sello de *# o del de

L# o del de 'U

A. ,A ,KGICA DE EINS2EIN. ,roblema propuesto por Einstein y traducido avarios idiomas conservando su lgica. Einstein aseguraba que el BAW de la


41/52

poblacin mundial sera incapa0 de resolverlo. 4o creo que Hd. es del Wrestante. Intntelo y ver como tengo ra0n.

'ondiciones iniciales+3 Cenemos cinco casas# cada una de un color.

3 'ada casa tiene un due-o de nacionalidad di&erente.3 %os due-os beben una bebida di&erente# &uman marca di&erente y tienenmascota di&erente.

3 King5n due-o tiene la misma mascota# &uma la misma marca o bebe el mismotipo de bebida que otro.

7atos+


42/52

a) O# # B# estn en la hori0ontal superior.b) # # P# estn en la hori0ontal in&erior.

c)


43/52

O=. CO,OCANDO NLME9OS (. 'olocar un n5mero en cada cuadro de unatabla de O &ilas " O columnas# teniendo en cuenta que+

a) # # # estn en la hori0ontal superior.b) =# P# A# estn en la hori0ontal in&erior.

c) # O# =# # P# B# no estn en la vertical i0quierda.d)


44/52

estaban &rente a &rente. T'ul era la bebida de cada hombreU

=


45/52

llegar. En la direccin que lleva no ve ning5n surtidor. ,or tanto+a) ,uede que se quede sin gasolina.

b) !e quedar sin gasolina.c) Ko debi seguir.

d) !e ha perdido.e) 7ebera girar a la derecha.&) 7ebera girar a la i0quierda.

=P. NE@M2ICOS. Codos los neumticos son de goma. Codo lo de goma es&le"ible. *lguna goma es negra. !eg5n esto# Tcul o cules de las siguientes

a&irmaciones son ciertasUa) Codos los neumticos son &le"ibles y negros.

b) Codos los neumticos son negros.c) !lo algunos neumticos son de goma.

d) Codos los neumticos son &le"ibles.e) Codos los neumticos son &le"ibles y algunos negros.

=A. OS29AS. Codas las ostras son conchas y todos los conchas son a0ulesQadems algunas conchas son la morada de animalitos peque-os. !eg5n los

datos suministrados# Tcul de las siguientes a&irmaciones es ciertaUa) Codas las ostras son a0ules.

b) Codas las moradas de animalitos peque-os son ostras.c) a) y b) no son ciertas.

d) a) y b) son ciertas las dos.

=B. 3@E8,OS. * lo largo de una carretera hay cuatro pueblos seguidos+ loso$os viven al lado de los Herdes pero no de los 1risesQ los *0ules no viven al

lado de los 1rises. TZuines son pues los vecinos de los 1risesU

/. E, 2ES2. Coms# ,edro# 6aime# !usana y 6ulia reali0aron un test. 6uliaobtuvo mayor puntuacin que Coms# 6aime puntu ms ba$o que ,edro pero

ms alto que !usana# y ,edro logr menos puntos que Coms. TZuin obtuvo lapuntuacin ms altaU


46/52

,ista+ El hombre tiene una linterna.


47/52

caso es verdadera. El condenado &ue indultado.


48/52


49/52

por la persona de pelo rubio# as que el pelo de 'asta-o no podr ser de esecolor. Campoco puede ser casta-o# ya que se correspondera con su apellido. ,or

lo tanto debe ser blanco. Esto implica que ubio ha de tener el pelo casta-o# yque Llanco debe tenerlo rubio. ,ero la rplica de la persona rubia arranc una

e"clamacin de Llanco y# por consiguiente# ste habra de ser su propiointerlocutor.,or lo que antecede# la hiptesis de que la dama sea 'asta-o debe ser

descartada. *dems# el #pelo de Llanco no puede ser de este color# ya quecoincidiran color y apellido# y tampoco rubio# pues Llanco replica a la persona

que tiene ese cabello. ay que concluir que el pelo de Llanco es casta-o. 7adoque la se-ora no tiene el pelo casta-o# resulta que sta no se apellida Llanco# ycomo tampoco puede llamarse 'asta-o# nos vemos &or0ados a admitir que su

apellido es ubio. 'omo su pelo no puede ser ni rubio ni casta-o# se debeconcluir que es blanco. !i la se-ora ubio no es una anciana# parece $usti&icado

que estamos hablando de una rubia platino.

. %G! 'IEK ,G%CI'G!. :na respuesta bastante corriente es 8/ honestos y/ deshonestos8. Gtra bastante &recuente es 8< honestos y =B deshonestos8.

`las dos respuestas son equivocadas%a respuesta es que uno es honesto y BB deshonestos.

. 'GMIEK7G EK E% E!C*:*KCE. %a mu$er de 7ionisio.!iguiendo el sentido de las agu$as del relo$# la colocacin es la siguiente+

*rmando# mu$er de 7ionisio# Lasilio# mu$er de *rmando# 'arlos# mu$er de Lasilio#

7ionisio y mu$er de 'arlos.

P. !E%%G! 7E 'G%GE!. El 5nico cuyo color puede determinarse es '. !i elsello de ' &uera ro$o# L habra sabido que su sello no era ro$o al pensar+ 8!i mi

sello &uera tambin ro$o. *# al ver dos sellos ro$os# sabra que su sello no es ro$o.,ero * no sabe que su sello no es ro$o. ,or consiguiente# mi sello no puede ser

ro$o.8 Esto demuestra que si el sello de ' &uera ro$o# L habra sabido que su sellono era ro$o. ,ero L no saba que su sello no era ro$oQ as que el sello de ' no

puede ser ro$o.El mismo ra0onamiento sustituyendo la palabra ro$o por amarillo demuestra que

el sello de ' tampoco puede ser amarillo. ,or tanto# el sello de ' debe ser verde.

A. %* %1I'* 7E EIK!CEIK.


50/52

B. 'G%G'*K7G KDMEG! (


51/52

O=. 'G%G'*K7G KDMEG! (=).

O. %* G:1* 4 E% %*1*CG. El lagarto est cuerdo# la oruga loca.

O. %G! CE! 7*7G!.


52/52

=. 1*!G%IK*. a) ,uede que se quede sin gasolina.

=P. KE:M[CI'G!. d) y e).

=A. G!C*!. a).

=B. ,:EL%G!. %os verdes.

/. E% CE!C. 6ulia.

ARCHIVOS ELÉCTRICOS,

Documents

Transcript of ARCHIVOS ELÉCTRICOS,