721 Energía eléctrica a partir de energía mecánica

XXII CONGRESO DE CIENCIAS
Energía eléctrica a
partir de energía
mecánica.
Autores: Oswaldo Martínez López, Rodrigo Castillo Alcántara, José Manuel
Nochebuena Rojas, Alexandra Ruiz Lara. Asesor(a): Martha Yolanda Lara
Sánchez.
ENERGIA ELECTRICA A PARTIR DE ENERGIA MECANICA
OBJETIVO
Demostrar la producción de energía eléctrica basándonos en conocimientos adquiridos
anteriormente en la materia de física y algunos externos, llevamos a la practica el dínamo y
podemos vincular esto con temas de la física como es la electricidad, además de aplicar
factores para la estructura como la fortaleza de la misma, el peso del hombre, la tensión de
los resortes etc.
JUSTIFICACIÓN
Se va a demostrar la generación de corriente eléctrica por medio de un dispositivo que
transforma energía mecánica en eléctrica, será medida en un multímetro, este dispositivo
se aplicara en el colegio miguel hidalgo en la cancha de básquetbol, este proyecto se realizó
a escala para demostrar el resultado el cual salió de manera positiva, se realizara a un
mayor tamaño para que se pueda apreciar de una mejor manera Y demostrar su
funcionamiento.
La ventaja es evidente, esa energía es gratuita y puede servir para hacer funcionar por
ejemplo un día a la semana
… El inconveniente es que el dispositivo necesario para captar la energía mecánica y
convertirla en eléctrica, por su precio, es muy posible que no compense, porque la energía
que consigamos ahorrar no sea suficiente para amortizar la inversión.
El conocimiento de los temas de la ciencia, nos da suficientes bases para poder exponer,
utilizamos una maqueta un poco sencilla pero perfecta para demostrar el objetivo de
nuestro proyecto, un dato curioso es que esto puede demostrarnos que solamente trabajando
juntos se logran grandes cosas, que hace referencia a la frase:
Yo hago lo que usted no puede, y usted hace lo que yo no puedo. Juntos podemos hacer
grandes cosas. Madre Teresa de Calcuta
Energía sustentable
ENERGIA ELECTRICA A PARTIR DE ENERGIA MECANICA
Energía eléctrica sustentable es un concepto que lucha por aumentar la eficiencia energética
en el uso de la corriente eléctrica. El concepto apunta a plantear preocupaciones en nuestra
sociedad global, tales como resolver la forma de conservar e incrementar la disponibilidad
de energía o buscar formas de reducir los peligrosos gases de invernadero.
Productos eléctricos fabricados con conceptos de energía eléctrica sustentable usan menos
energía que los fabricados con estándares tradicionales. Tal beneficio es descrito con
frecuencia en términos de la “eficiencia de energía eléctrica” de un producto
El factor clave responsable de mejorar la eficiencia energética es el uso de cobre y la
existencia de mayores cantidades de ese metal (de lo que es requerido) en productos
eléctricos estándar.
Ello se debe a que el cobre tiene extraordinarias propiedades de conducción eléctrica que
aumentan los niveles de eficiencia energética de los productos eléctricos.
La energía eléctrica sustentable ofrece al mercado oportunidades para alcanzar beneficios
financieros, medioambientales y relacionados con la salud. Estas ventajas pueden ser
concretadas a lo largo de toda la cadena de los sistemas, desde la generación eléctrica hasta
la transmisión, distribución y el uso final de la energía
Los productos que son energéticamente eficientes producen importantes impactos positivos
Durante su vida útil. Las razones son las siguientes:
• Menores costos operativos: los usuarios se benefician de menores cuentas de luz y costos
de mantenimiento.
• Aumento de confiabilidad: productos con eficiencia energética son más confiables que los
bienes estándar.
• Mayor vida: los productos eficientes en energía generalmente duran más tiempo que los
bienes estándar. Los usuarios no necesitan reemplazar esos aparatos con tanta frecuencia.
¿Qué es la energía sustentable?
La energía sustentable es aquella que, a diferencia de la tradicional (cara, contaminante y en
algún momento agotable), se puede obtener de fuentes "renovables" como el sol, el aire o el
agua de lluvia. La energía sustentable (o renovable) es aquella que, a diferencia de la
tradicional (cara, contaminante y en algún momento, desafortunadamente agotable), se
puede obtener de fuentes naturales prácticamente infinitas como el sol, el aire, la lluvia y el
agua cuyo movimiento da fuerza a los ríos y oleaje a los mares y océanos.
Hay otros métodos de generar energía, como por ejemplo.
ENERGIA ELECTRICA A PARTIR DE ENERGIA MECANICA
El dínamo
Una dinamo o dínamo es un generador eléctrico destinado a la transformación de flujo
magnético en electricidad mediante el fenómeno de la inducción electromagnética,
generando una corriente continua eléctrica.
Elementos de una dinamo.
La corriente generada es producida cuando el campo magnético creado por un imán o
un electroimán fijo, inductor, atraviesa una bobina, inducida, colocada en su centro. La
corriente inducida en esta bobina giratoria, en principio alterna, es transformada
en continua mediante la acción de un conmutador giratorio, solidario con el inducido,
denominado colector, constituido por unos electrodos denominados delgas. De aquí es
conducida al exterior mediante otros contactos fijos llamados escobillas que conectan por
frotamiento con las delgas del colector.
El dinamo fue el primer generador eléctrico apto para uso industrial. Pues fue el primero,
basado en los principios de Faraday, fue quien construido en 18321por el fabricante francés
de herramientas Hipólito Pixii. Empleaba un imán permanente que giraba por medio de una
manivela. Este imán estaba colocado de forma que sus polos norte y sur pasaban al girar
junto a un núcleo de hierro con un cable eléctrico enrollado (como un núcleo y una bobina).
Pixii descubrió que el imán giratorio producía un pulso de corriente en el cable cada vez
que uno de los polos pasaba junto a la bobina; cada polo inducía una corriente en sentido
contrario, esto es, una corriente alterna. Añadiendo al esquema un conmutador eléctrico
situado en el mismo eje de giro del imán, Pixii convirtió la corriente alterna en corriente
continua.
DESARROLLO
Hicimos un marco de madera construido en firma cuadrangular que mide 15 cm de lado, se
le pusieron unas patas hechas también de madera, reforzadas con unas pequeñas escuadras
de metal.
Se colocó una base que unía las 4 patas y encima de esta se colocaron tablas pequeñas para
aumentar la altura de los resortes que funcionaban anteriormente como amortiguador de
lavadora.
Sobre los resortes se colocó otra tabla que encaja perfectamente en la primera estructura
mencionada anteriormente, debajo de esta se coloco un serrucho de caladora, para simular
ENERGIA ELECTRICA A PARTIR DE ENERGIA MECANICA
un engranaje vertical, que hace contacto con el engrane circular puesto sobre el motor que
funciona como dínamo.
Este dínamo nos genera aproximadamente 1.5 v. (volts). Se pusieron unos pequeños led´s
parpadeantes de color rojo y azul que se activan por medio del movimiento, trabajan con
tres pequeñas baterías de 3 v., se soldaron los cables del dínamo a los polos positivo y
negativo respectivamente, después se introdujeron las pilas para poder cargarlas con la
tensión entregada del dínamo.
ENERGIA ELECTRICA A PARTIR DE ENERGIA MECANICA
BIBLIOGRAFIA
1. American National Standard on Piezoelectricity, ANSI /IEEE Standard 176 (1987)
2. Cady, W.G. Piezoelectricity, McGraw-Hill, Nueva York (1946).
3. Jaffe, B., W. Cook, and H. Jaffe Piezoelectric Ceramics, Academic Press, London
(1971).
4. Tressler, J.F. and K. Uchino, Piezoelectric Composite Sensors, Vol II / Appendix
37 (Junio 2000)