Profundizando aún más sobre los aparatos o
máquinas que producen corriente eléctrica, es decir; sobre los alternadores, dinamos, pilas y baterías,
ampliaremos sobre cada uno de ellos lo siguiente:
Los alternadores son generadores de corriente
alterna que producen energía eléctrica a
partir de la energía cinética de rotación mediante inducción electromagnética o medios
electromagnéticos.
Corriente alterna, línea de baja tensión, contador y cuadro de distribución.
Este tipo de corriente, la alterna, es la que
llega a las casas por una línea de baja tensión después de haber pasado por un
transformador que es un aparato que modifica la intensidad o tensión de la
corriente eléctrica.
Una línea de baja tensión lleva 220 Voltios. El
primer aparato eléctrico que nos
encontramos a la entrada de una casa es un contador. A partir del contador se instala
el cuadro de distribución. Un cuadro de distribución consta de un I. C. P, M.;
un I. D. y varios P. I. A.
Al cuadro de mando de la ilustración le falta el
I. C. P o controlador de la potencia que
tiene contratada el usuario.
I. C. P, M.
Son la iniciales de Interruptor de Control Protección y Mando. Es un
interruptor que desconecta automáticamente el suministro de corriente cuando se
produce una sobrecarga o un cortocircuito.
I. D. Son
las iniciales de Interruptor Diferencial. Se encuentra conectado en serie con
el I. C. P. M., y se desconecta cuando
hay una fuga de corriente en algún punto de los circuitos interiores de la
vivienda.
P. I. A. Son
las iniciales de Pequeño Interruptor Automático. Un P. I. A., es un pequeño
interruptor automático que desconecta cada uno de los circuitos que hay en la
vivienda. Hay un P. I. A. por circuito.
En una vivienda al menos hay un circuito para el alumbrado, otro circuito para
los enchufes de pequeños electrodomésticos y por último un circuito para los
enchufes de los grandes electrodomésticos conocido como enchufes de fuerza que
utilizamos en lavadoras, secadoras, calentadores, hornos eléctricos, vitrocerámicas,
aires acondicionados…
Conductores eléctricos.
La corriente se transporta mediante cables
eléctricos o conductores.
Un conductor puede constar de varios cables. El de fase (ida de electrones); el neutro (vuelta de electrones)
y el de toma de tierra.
La toma de tierra es un cable de protección para
evitar descargas por fallos de funcionamiento de cualquier aparato. Es de color
amarillo, o verde y amarillo. Se conecta a la estructura metálica de los
aparatos eléctricos.
Un cortocircuito es una descarga o perturbación
que se produce cuando se conectan directamente dos conductores de distinta
fase: fase y neutro.
Dinamos, pilas y baterías.
Las dinamos son generadores de corriente continua
que producen corriente eléctrica a partir de la energía cinética de rotación.
Las pilas son generadores de corriente continua
que convierten o transforman la energía química en eléctrica. Las pilas son las
unidades individuales de una batería primaria o secundaria.
Las baterías son sistemas eléctricos que permiten
la acumulación de energía y su posterior suministro.
Diseño y construcción de circuitos eléctricos.
Tal y como expresé en la entrada anterior los alumnos deben de dibujar y construir circuitos; manipularlos y hacerlos funcionar, observando
en ellos la función que realiza cada uno de los elementos que lo integran. Para
ello necesitaremos que se provean de una
serie de materiales como: papel para dibujar, panel, grapas, cinta aislante,
cable, interruptores, portalámparas, receptores o bombillas, pilas de petaca…
Así por ejemplo tal como podemos observar en la segunda
ilustración, diseñaremos y dibujaremos en primer lugar los circuitos.
Una vez dibujado pasaremos a construirlo. Para
ello deberemos utilizar un panel como base y con una pequeña grapadora una de las que utiliza
grapas de 202 mm: conocidas como grapadoras liliput, iremos fijando en él, el hilo conductor, a la vez que iremos conectando
todos los elementos.
Debemos observar que tal como indican las flechas rojas en el
circuito de la ilustración, los electrones van siempre en la misma dirección.
El sentido de circulación de electrones
es de F a E.
Los receptores A y B están colocados en serie
porque por ellos pasan todos los electrones y por extensión un circuito en
serie es aquel en el que pasan todos los electrones por todos sus elementos. A y B,
además de receptores o bombillas, en este caso pueden actuar en este circuito como interruptores
pues, al desconectar cualquiera de ellos, interrumpen el paso de electrones por
el circuito.
Magnitudes eléctricas; sus relaciones.
Una vez observados y construidos varios circuitos
empezaremos a trabajar las magnitudes eléctricas.
Para ello comenzaremos por darles un esquema como el que aparece en la siguiente
ilustración:
Después de trabajado todo lo anterior, continuaremos definiendo la ley de Ohm, y estableciendo
relaciones entre dichas magnitudes como podemos apreciar en la ilustración que
aparece a renglón seguido.
Para hacer efectivos los vínculos que aparecen en esta
última ilustración y accedáis a ellos con facilidad, podéis consultar las dos
direcciones que de nuevo os expreso. En http://elinquietojubiladocristobal.blogspot.com.es/2007/12/la-asignatura-de-naturales-o-de.html
o en o en http://elinquietojubiladocristobal.blogspot.com.es/2011/03/el-esquema-el-cuadro-etimologico-la.html
encontraréis éste y otros recursos para que los alumnos no dependan de conocimientos previos que deberán
aportarles otras asignaturas.
Resolución de problemas sencillos.
A continuación
pasaremos en nuestro protocolo didáctico a
resolver sencillos problemas similares a los que aparecen en las
ilustraciones que siguen.
Una vez dados los conocimientos, la información,
viene una labor educativa tanto a nivel individual como social: la formación.
Consumo irresponsable; problemática que genera.
Hay que concienciar a los alumnos de la problemática que acarrea un excesivo
uso de energía pues cuanto más consumamos más energía deberemos generar, contribuyendo
con ello a la contaminación del planeta. El “yo puedo pagarla”, “me da igual lo que
cueste”, “Ya no viviré cuando la contaminación alcance proporciones que afecten
a la habitabilidad del planeta”… son expresiones de personas egoístas que carecen
de empatía.
La industria, el transporte y los hogares,
requieren energía eléctrica para que todo se desarrolle con normalidad. El funcionamiento de toda la sociedad y de
los aparatos de que disponemos (hornos, TV, fábricas de coches y de todo tipo,…)
en su mayoría procede de quemar
combustibles fósiles como petróleo, carbón y gas natural. combustión en general
bastante contaminante.
Estos porcentajes aproximados nos dan una idea
clara de su procedencia.
El 25% de la energía mundial se genera con la
quema de Carbón, que es muy
contaminante.
El 54% de la energía mundial procede de la
combustión del petróleo y gas natural que también contamina demasiado.
El
6% de la energía mundial procede de las hidroeléctricas.
De escaso impacto medioambiental son la eólica y la solar.
El 7% de la energía mundial lo genera la eólica.
El 2% de la energía mundial es generado por la solar.
La energía nuclear requiere un capitulo aparte.
El 6% de la energía mundial procede de las nucleares.
Un accidente nuclear entraña un grave peligro
pues puede contaminar millones de km2. Los residuos nucleares deben
ser enterrados en cementerios nucleares preparados al efecto en bidones de metal
construidos ex profeso para este menester o sumergirlos a mucha profundidad en
los océanos para evitar la contaminación radioactiva que puede prolongarse durante
mas de 6000 años dependiendo de si son
residuos de baja, media o alta actividad.
En general, la indispensable combustión para
producir energía eléctrica,
contamina ciudades y provoca problemas de salud
que se manifiestan en el hombre por la
irritación de los ojos, tos, dificultades respiratorias, asma… etc. dañando también a las plantas y animales.
Una sola pila de mercurio, la que usamos en un
reloj de pulsera, arrojada irresponsablemente a un pantano puede contaminar
millones de litros.
La lluvia ácida, otro de los problemas originados
por la contaminación, está causada por el azufre y el nitrógeno que despiden
las centrales eléctricas, las industrias y los motores de los vehículos.
Estos dos elementos, azufre y nitrógeno, al combinarse con el vapor de agua
y el oxígeno de la atmósfera producen ácido nítrico y sulfúrico que caen con la
lluvia incrementando la acidez de lagos
y ríos, contribuyendo el exterminio de
animales y plantas.
El agujero
en la capa de ozono de las que en grado sumo son responsables la mayoría
de los aerosoles que utilizamos, se produce por la emisión de productos
químicos como los clorofluorocarbonos
(CFCs). Contribuyen éstos, a que los rayos ultravioletas alcancen la
tierra y produzcan numerosos cánceres y peligro para los cultivos.
Pesticidas y fertilizantes alteran el equilibrio interfiriendo en los
ciclos naturales de la tierra. El exceso de nitratos utilizados en agricultura
puede conducir a la contaminación del suministro de agua…
Son infinidad las causas que perjudican a nuestro
planeta y a todos los seres vivos que habitan en él. En nuestras manos está el mitigarlas
e incluso anularlas completamente. Sólo hace falta más educación (formación e
información), de la que surgirá sin lugar a dudas, empatía y, un uso y reciclado responsable.
