Tipos De Fuentes Electricas.docx n5e1j

Fuente eléctrica En electricidad se llama fuente al elemento activo que es capaz de generar una diferencia de potencial entre sus bornes o proporcionar una corriente eléctrica para que otros circuitos funcionen. Índice [ocultar] 

1 Clasificación



2 Fuentes ideales



3 Fuentes reales



o

3.1 Fuentes de tensión

o

3.2 Fuentes de intensidad

o

3.3 Rendimiento

o

3.4 Equivalencia

4 Asociación de fuentes o

4.1 Ideales

o

4.2 Reales

o

4.3 Fuente equivalente



5 Véase también



6 Enlaces externos

Clasificación[editar] Una posible clasificación de las fuentes eléctricas es la siguiente.

Fuentes ideales[editar]

Figura 1: Símbolos de las fuentes ideales de tensión, a), e intensidad, b).

Las fuentes ideales son elementos utilizados en la teoría de circuitospara el análisis y la creación de modelos que permitan analizar el comportamiento de componentes electrónicos o circuitos reales. Pueden ser independientes, si sus magnitudes (tensión o corriente) son siempre constantes, o dependientes en el caso de que dependan de otra magnitud (tensión o corriente). En este punto se tratarán las fuentes independientes, dejando las dependientes para el final. Sus símbolos pueden observarse en la figura 1. El signo + en la fuente de tensión, indica el polo positivo oánodo siendo el extremo opuesto el cátodo y E el valor de su fuerza electromotriz (fem). En la fuente de intensidad, el sentido de la flecha indica el sentido de la corriente eléctrica e I su valor. A continuación se dan sus definiciones: 

Fuente de tensión ideal: aquella que genera una d. d. p. entre sus terminales constante e independiente de la carga que alimente. Si la resistencia de carga es infinita se dirá que la fuente está en circuito abierto, y si fuese cero estaríamos en un caso absurdo, ya que según su definición una fuente de tensión ideal no puede estar en cortocircuito.



Fuente de intensidad ideal: aquella que proporciona una intensidad constante e independiente de la carga que alimente. Si la resistencia de carga es cero se dirá que la fuente está en cortocircuito, y si fuese infinita estaríamos en un caso absurdo, ya que según su definición una fuente de intensidad ideal no puede estar en circuito abierto.

Fuentes reales[editar]

Figura 2: símbolos de las fuentes reales de tensión, a), e intensidad, b).

A diferencia de las fuentes ideales, la diferencia de potencial que producen o la corriente que proporcionan las fuentes reales, depende de la carga a la que estén conectadas.

Fuentes de tensión[editar] Una fuente de tensión real se puede considerar como una fuente de tensión ideal, Eg, en serie con una resistencia Rg, a la que se denomina resistencia interna de la fuente (figura 2). En circuito abierto, la tensión entre los bornes A y B (VAB) es igual a Eg (VAB=Eg), pero si entre los mencionados bornes se conecta una carga, RL, la tensión pasa a ser:

que como puede observarse depende de la carga conectada. En la práctica las cargas deberán ser mucho mayores que la resistencia interna de la fuente (al menos diez veces) para conseguir que el valor en sus bornes no difiera mucho del valor en circuito abierto. La potencia que entrega o consume una fuente se determina multiplicando su fem o voltaje por la corriente que la atraviesa P = V I. Si esta corriente atraviesa a la fuente desde el terminal negativo hacia el positivo entonces diremos que la fuente entrega energía. Si dicha corriente atraviesa a la fuente desde el terminal positivo hacia el negativo entonces la fuente consume energía. Como ejemplos de fuentes de tensión real podemos enumerar los siguientes: 

Batería



Pila



Fuente de alimentación



Célula fotoeléctrica

Fuentes de intensidad[editar] De modo similar al anterior, una fuente de corriente real se puede considerar como una fuente de intensidad ideal, Is, en paralelo con una resistencia, Rs, a la que se denomina resistencia interna de la fuente (figura 2b). En cortocircuito, la corriente que proporciona es

igual a Is, pero si se conecta una carga, RL, la corriente proporcionada a la misma,

, pasa a ser:

que como puede observarse depende de la carga conectada. En la práctica las cargas deberán ser mucho menores que la resistencia interna de la fuente (al menos diez veces) para conseguir que la corriente suministrada no difiera mucho del valor en cortocircuito. La potencia se determina multiplicando su intensidad por la diferencia de potencial en sus bornes. Se considera positiva si el punto de mayor potencial está en el terminal de salida de la corriente y negativa en caso contrario. Al contrario que la fuente de tensión real, la de intensidad no tiene una clara realidad física, utilizándose más como modelo matemático equivalente a determinados componentes o circuitos.

Rendimiento[editar]

Figura 3: Fuentes reales con carga, de tensión, a), e intensidad, b).

Una fuente real no puede entregar toda la potencia a la carga que alimente debido a su resistencia interna. En la fuente real de tensión de la figura 3a), lapotencia total entregada viene dada por:

Parte de esta potencia se disipa en la resistencia interna Rg de la propia fuente, de manera que la potencia útil, generada, esto es, la entregada a la carga RL será:

,

Se denomina rendimiento, , de la fuente a la relación entre esta potencia y la total:

De donde se deduce que el rendimiento será mayor cuanto menor sea la resistencia interna Rg respecto a RL. Razonando de forma análoga con la fuente de intensidad real de la figura 3b), se obtendría:

De donde se deduce que el rendimiento será mayor cuanto mayor sea la resistencia interna Rs respecto a RL. En aquellos circuitos con varias fuentes, podría darse el caso que la corriente de alguno saliese por sucátodo, es decir, en sentido contrario a como debería crearla. En este caso la fuente no funciona como tal ya que está absorbiendo potencia, y por lo tanto no se puede hablar de su rendimiento.

Equivalencia[editar] Se dice que dos fuentes reales, una de tensión y otra de intensidad, son equivalentes, cuando conectadas a la misma carga, RL, le suministran la misma corriente. Para determinar qué condiciones deben cumplir dos fuentes reales, como las mostradas en la figura 3, para que sean equivalentes, se igualan las corrientes que circulan por RL en ambos circuitos:

Operando matemáticamente:

Se llega a una ecuación del tipo que debe cumplirse para cualquier valor de a, es decir de RL/Rs, por lo que la única solución posible es

, esto es

lo que implica

y que son las condiciones de equivalencia.

Asociación de fuentes[editar] En general, un circuito podrá tener varias fuentes de excitación conectadas en serie, en paralelo o de forma mixta, de forma similar a las asociaciones de resistencias. A continuación se indica como determinar la fuente equivalente de una asociación de fuentes ideales y reales. También se mostrará la forma de determinar la fuente equivalente de un circuito respeto de dos puntos.

Ideales[editar] Cuando dos o más fuentes ideales de tensión se conectan en serie, la fem resultante es igual a la suma algebraica de las fems de cada una de las fuentes. Cuando la conexión se realiza en paralelo, las fems de las fuentes han de ser iguales, ya que en caso contrario se estaría en un caso absurdo. Cuando dos o más fuentes ideales de intensidad se conectan en paralelo, la corriente resultante es igual a la suma algebraica de las corrientes de cada una de las fuentes. Cuando la conexión se realiza en serie, las corrientes de las fuentes han de ser iguales, ya que en caso contrario se estaría en un caso absurdo.

Reales[editar] Es posible obtener la fuente equivalente de una asociación de varias fuentes reales. A continuación se describen los casos posibles: Fuentes de tensión 

En serie: la fem equivalente se obtiene del mismo modo que en las fuentes ideales y la resistencia equivalente como suma de las resistencia de cada fuente puesto que están en serie.



En paralelo: se transforman en fuentes de intensidad y se opera como se indica más abajo. Fuentes de intensidad



En serie: se transforman en fuentes de tensión y se opera como se ha indicado más arriba.



En paralelo: la intensidad equivalente se obtiene del mismo modo que en las fuentes ideales y la resistencia equivalente como la inversa de la suma de las inversas de las resistencia de cada fuente puesto que están en paralelo.

Fuente equivalente[editar]

Figura 4: Circuito ejemplo.

Figura 5: fuentes equivalentes del circuito ejemplo de la figura 4.

Mediante la transformación de fuentes y la simplificación, es posible obtener en determinados circuitos, la fuente de tensión o intensidad equivalente respecto de dos puntos del mismo. Esto es lo mismo que proporcionan los teoremas de Thevenin y Nortonrespectivamente.para una fuente es necesario utilizar comillas o punto y coma Sea el circuito ejemplo de la figura 4 del cual se desea obtener la fuente equivalente respecto de los puntos A y B. Para ello se debe seguir el siguiente criterio: para simplificar fuentes en serie deben ser de tensión, mientras que para simplificar fuentes en paralelo deben ser de intensidad. De acuerdo con ello transformaremos a fuente de tensión o de intensidad según se vaya necesitando en el proceso de simplificación del circuito. Dicho proceso puede apreciarse en la figura 5.

Véase también[editar] Generador eléctrico Fude alimentación

Teoría de circuitos

Enlaces externos[editar] Fuentes de corrienteCategorías: Circuitos electrónicos

TIPOS DE FUENTES ELECTRICAS Generación de energía eléctrica Consiste en transformar alguna clase de energía no eléctrica, sea ésta química, mecánica, térmica o luminosa, entre otras, en energía eléctrica. Para la generación industrial se recurre a instalaciones denominadas centrales eléctricas, que ejecutan alguna de las transformaciones citadas. Éstas constituyen el primer escalón del sistema SUMINISTRO ELECTRICO. PLANTAS ELECTRICAS La generación, en términos generales, consiste en transformar alguna clase de energía no eléctrica, sea ésta química, mecánica, térmica o luminosa, entre otras, en energía eléctrica. Para la generación industrial se recurre a instalaciones denominadas centrales eléctricas, que ejecutan alguna de las transformaciones citadas. Éstas constituyen el primer escalón del sistema suministro eléctrico EN EL MUNDO ACTUAL un 64% de los directivos de las principales empresas eléctricas consideran que en el horizonte de 2018 existirán tecnologías limpias, asequibles y renovables de generación local, lo que obligará a las grandes corporaciones del sector a un cambio de mentalidad.

Centrales termoeléctricas

La generación, en términos generales, en quemar combustibles fósiles sea ésta química, mecánica, térmica o luminosa, ent re otras, en energía eléctrica. Para la generación industrial se recurre a instalaciones denominadas centrales eléctricas, que ejecutan alguna de las transformaciones citadas. Éstas constituyen el primer escalón del SUMINISTRO ELECTRICO ES DECIR TRABAJA ETIEMPOS DE QUE CUALQUER motor a combustible lo ejecuta (combustibles de restos fósiles pero la combustión es nocivo para todo ser vivo CENTRAL TÉRMICA SOLAR O CENTRAL TERMOSOLAR Es una instalación industrial en la que, a partir del calentamiento de un fluido mediante radiación solar y su uso en un ciclo termodinámico convencional, se produce la potencia necesaria para mover un alternador para generación de energía eléctrica como en una central térmica clásica. En ellas es necesario concentrar la radiación solar para que se puedan alcanzar temperaturas elevadas, de 300 ºC hasta 1000 ºC, y obtener así un rendimiento aceptable en el ciclo

Véase también: Central nuclear, ciclo combinado, central térmica solar, y controversia

sobre la energía nuclear

Centrales hidroeléctricas Una central hidroeléctrica es aquella que se utiliza para la generación de energía eléctrica mediante el aprovechamiento de la energía potencial del agua embalsada en una presa situada a más alto nivel que la central. El agua se lleva por una tubería de descarga a la sala de máquinas de la central, donde mediante enormes turbinas hidráulicas se produce la electricidad en alternadores. Las dos características principales de una central hidroeléctrica, desde el punto de vista de su capacidad de generación de electricidad son: 



La potencia, que es función del desnivel existente entre el nivel medio del embalse y el nivel medio de las aguas debajo de la central, y del caudal máximo turbinable, además de las características de la turbina y del generador. La energía garantizada en un lapso determinado, generalmente un año, que está en función del volumen útil del embalse, de la pluviometría anual y de la potencia instalada.

Centrales eólicas La energía eólica es la que se obtiene del viento, es decir, de la energía cinética generada por efecto de las corrientes de aire o de las vibraciones que dicho viento produce. Los

molinos de viento se han usado desde hace muchos siglos para moler el grano, bombear agua u otras tareas que requieren una energía. En la actualidad se usan aerogeneradores para generar electricidad, especialmente en áreas expuestas a vientos frecuentes, como zonas costeras, alturas montañosas o islas. La energía del viento está relacionada con el movimiento de las masas de aire que se desplazan de áreas de alta presión atmosférica hacia áreas adyacentes de baja presión, con velocidades proporcionales al gradiente de presión.2El impacto medioambiental de este sistema de obtención de energía es relativamente bajo.

Centrales fotovoltaicas es solares Se denomina energía solar fotovoltaica a la obtención de energía eléctrica a través de es fotovoltaicos. Los es, módulos o colectores fotovoltaicos están formados por dispositivos semiconductores tipo diodo que, al recibir radiación solar, se excitan y provocan saltos electrónicos, generando una pequeña diferencia de potencial en sus extremos. El acoplamiento en serie de varios de estos fotodiodos permite la obtención de voltajes mayores en configuraciones muy sencillas y aptas para alimentar pequeños dispositivos .

Generación a pequeña escala Grupo electrógeno

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Motor de combustión interna. El motor que acciona el grupo electrógeno suele estar diseñado específicamente para ejecutar dicha labor. Su potencia depende de las características del generador. Pueden ser motores de gasolina o diésel. Alternador. La energía eléctrica de salida se produce por medio de una alternador apantallado, protegido contra salpicaduras, auto excitado, autor regulado y sin escobillas, acoplado con precisión al motor. El tamaño del alternador y sus prestaciones son muy variables en función de la cantidad de energía que tienen que generar. Depósito de combustible y bancada. El motor y el alternador están acoplados y montados sobre una bancada de acero. La bancada incluye un depósito de combustible con una capacidad mínima de funcionamiento a plena carga según las especificaciones técnicas que tenga el grupo en su autonomía. Sistema de control. Se puede instalar uno de los diferentes tipos de es y sistemas de control que existen para controlar el funcionamiento, salida del grupo y la protección contra posibles fallos en el funcionamiento. Interruptor automático de salida. Para proteger al alternador, llevan instalado un interruptor automático de salida adecuado para el modelo y régimen de salida del



grupo electrógeno. Existen otros dispositivos que ayudan a controlar y mantener, de forma automática, el correcto funcionamiento del mismo. Regulación del motor. El regulador del motor es un dispositivo mecánico diseñado para mantener una velocidad constante del motor con relación a los requisitos de carga. La velocidad del motor está directamente relacionada con la frecuencia de salida del alternador, por lo que cualquier variación de la velocidad del motor afectará a la frecuencia de la potencia de salida.4

Pila voltaica pila eléctrica a un dispositivo que genera energía eléctrica por un proceso químico transitorio, tras de lo cual trata de un generador primario. Esta energía resulta accesible mediante dos terminales que tiene la pila, llamados polos, electrodos o bornes. Uno de ellos es el polo positivo o ánodo y el otro es el polo negativo o cátodo.las cuales alas utilizamos en lo artefactos portátiles y domésticas.

.Energía Nuclear La energía nuclear es aquella que se libera como resultado de una reacción nuclear. Se puede obtener por el proceso de fisión nuclear (división de núcleos atómicos pesados) o bien por fusóon nuclear (unión de núcleos atómicos muy livianos). En las reacciones nucleares se libera una gran cantidad de energía, debido a que parte de la masa de las partículas involucradas en el proceso, se transforma directamente en energía. Lo anterior se puede explicar en base a la relación masaenergía, producto de la genialidad del gran físico Albert Einstein. En relación a la liberación de energía, una reacción nuclear es un millar de veces más energética que una reacción química, por ejemplo, la generada por la combustión del combustible fósil del metano. Fisión Nuclear Es una reacción nuclear que tiene lugar por la rotura de un núcleo pesado al ser bombardeado por neutrones de cierta velocidad. A raíz de esta división el núcleo se separa en dos fragmentos acompañado de una emisión de radiación, liberación de 2 ó 3 nuevos neutrones y de una gran cantidad de energía (200 meV) que se transforma finalmente en calor. 

ENERGÍA GEOTÉRMICA

La energía geotérmica se basa en el hecho de que la Tierra está más caliente cuanto más profundamente se perfora. La energía geotérmica puede derivarse de vapor de agua atrapado a gran profundidad bajo la superficie terrestre. Si se hace llegar a la superficie, puede mover una turbina para generar electricidad. Es algo igual ha la energía de los barcos de vapor El mismo mecanismo de los trenes y barcos sde carbón 0o vapor

PLANTAS ELECTRICAS La generación, en términos generales, consiste en transformar alguna clase de energía no eléctrica, sea ésta química, mecánica, térmica o luminosa, entre otras, en energía eléctrica. Para la generación industrial se recurre a instalaciones denominadas centrales eléctricas, que ejecutan alguna de las transformaciones citadas. Éstas constituyen el primer escalón del sistema suministro eléctrico EN EL MUNDO ACTUAL un 64% de los directivos de las principales empresas eléctricas consideran que en el horizonte de 2018 existirán tecnologías limpias, asequibles y renovables de generación local, lo que obligará a las grandes corporaciones del sector a un cambio de mentalidad.

Centrales termoeléctricas La generación, en términos generales, en quemar combustibles fósiles sea ésta química, mecánica, térmica o luminosa, ent re otras, en energía eléctrica. Para la generación industrial se recurre a instalaciones denominadas centrales eléctricas, que ejecutan alguna de las transformaciones citadas. Éstas constituyen el primer escalón del SUMINISTRO ELECTRICO ES DECIR TRABAJA ETIEMPOS DE QUE CUALQUER motor a combustible lo ejecuta (combustibles de restos fósiles pero la combustión es nocivo para todo ser vivo CENTRAL TÉRMICA SOLAR O CENTRAL TERMOSOLAR Es una instalación industrial en la que, a partir del calentamiento de un fluido mediante radiación solar y su uso en un ciclo termodinámico convencional, se produce la potencia necesaria para mover un alternador para generación de energía eléctrica como en una central térmica clásica. En ellas es necesario concentrar la radiación solar para que se puedan alcanzar temperaturas elevadas, de 300 ºC hasta 1000 ºC, y obtener así un rendimiento aceptable en el ciclo

Véase también: Central nuclear, ciclo combinado, central térmica solar, y controversia

sobre la energía nuclear

Centrales hidroeléctricas

Una central hidroeléctrica es aquella que se utiliza para la generación de energía eléctrica mediante el aprovechamiento de la energía potencial del agua embalsada en una presa situada a más alto nivel que la central. El agua se lleva por una tubería de descarga a la sala de máquinas de la central, donde mediante enormes turbinas hidráulicas se produce la electricidad en alternadores. Las dos características principales de una central hidroeléctrica, desde el punto de vista de su capacidad de generación de electricidad son: 

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La potencia, que es función del desnivel existente entre el nivel medio del embalse y el nivel medio de las aguas debajo de la central, y del caudal máximo turbinable, además de las características de la turbina y del generador. La energía garantizada en un lapso determinado, generalmente un año, que está en función del volumen útil del embalse, de la pluviometría anual y de la potencia instalada.

Centrales eólicas La energía eólica es la que se obtiene del viento, es decir, de la energía cinética generada por efecto de las corrientes de aire o de las vibraciones que dicho viento produce. Los molinos de viento se han usado desde hace muchos siglos para moler el grano, bombear agua u otras tareas que requieren una energía. En la actualidad se usan aerogeneradores para generar electricidad, especialmente en áreas expuestas a vientos frecuentes, como zonas costeras, alturas montañosas o islas. La energía del viento está relacionada con el movimiento de las masas de aire que se desplazan de áreas de alta presión atmosférica hacia áreas adyacentes de baja presión, con velocidades proporcionales al gradiente de presión.2El impacto medioambiental de este sistema de obtención de energía es relativamente bajo.

Centrales fotovoltaicas es solares Se denomina energía solar fotovoltaica a la obtención de energía eléctrica a través de es fotovoltaicos. Los es, módulos o colectores fotovoltaicos están formados por dispositivos semiconductores tipo diodo que, al recibir radiación solar, se excitan y provocan saltos electrónicos, generando una pequeña diferencia de potencial en sus extremos. El acoplamiento en serie de varios de estos fotodiodos permite la obtención de voltajes mayores en configuraciones muy sencillas y aptas para alimentar pequeños dispositivos .

Generación a pequeña escala Grupo electrógeno

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Motor de combustión interna. El motor que acciona el grupo electrógeno suele estar diseñado específicamente para ejecutar dicha labor. Su potencia depende de las características del generador. Pueden ser motores de gasolina o diésel. Alternador. La energía eléctrica de salida se produce por medio de una alternador apantallado, protegido contra salpicaduras, auto excitado, autor regulado y sin escobillas, acoplado con precisión al motor. El tamaño del alternador y sus prestaciones son muy variables en función de la cantidad de energía que tienen que generar. Depósito de combustible y bancada. El motor y el alternador están acoplados y montados sobre una bancada de acero. La bancada incluye un depósito de combustible con una capacidad mínima de funcionamiento a plena carga según las especificaciones técnicas que tenga el grupo en su autonomía. Sistema de control. Se puede instalar uno de los diferentes tipos de es y sistemas de control que existen para controlar el funcionamiento, salida del grupo y la protección contra posibles fallos en el funcionamiento. Interruptor automático de salida. Para proteger al alternador, llevan instalado un interruptor automático de salida adecuado para el modelo y régimen de salida del grupo electrógeno. Existen otros dispositivos que ayudan a controlar y mantener, de forma automática, el correcto funcionamiento del mismo. Regulación del motor. El regulador del motor es un dispositivo mecánico diseñado para mantener una velocidad constante del motor con relación a los requisitos de carga. La velocidad del motor está directamente relacionada con la frecuencia de salida del alternador, por lo que cualquier variación de la velocidad del motor afectará a la frecuencia de la potencia de salida.4

Pila voltaica pila eléctrica a un dispositivo que genera energía eléctrica por un proceso químico transitorio, tras de lo cual trata de un generador primario. Esta energía resulta accesible mediante dos terminales que tiene la pila, llamados polos, electrodos o bornes. Uno de ellos es el polo positivo o ánodo y el otro es el polo negativo o cátodo.las cuales alas utilizamos en lo artefactos portátiles y domésticas.

.Energía Nuclear La energía nuclear es aquella que se libera como resultado de una reacción nuclear. Se puede obtener por el proceso de fisión nuclear (división de núcleos atómicos pesados) o bien por fusóon nuclear (unión de núcleos atómicos muy livianos). En las reacciones nucleares se libera una gran cantidad de energía, debido a que parte de la masa de las partículas involucradas en el proceso, se transforma directamente en energía. Lo anterior se puede explicar en base a la relación masaenergía, producto de la genialidad del gran físico Albert Einstein. En relación a la liberación de energía, una reacción nuclear es un millar de veces más energética que una reacción química, por ejemplo, la generada por la combustión del combustible fósil del metano. Fisión Nuclear

Es una reacción nuclear que tiene lugar por la rotura de un núcleo pesado al ser bombardeado por neutrones de cierta velocidad. A raíz de esta división el núcleo se separa en dos fragmentos acompañado de una emisión de radiación, liberación de 2 ó 3 nuevos neutrones y de una gran cantidad de energía (200 meV) que se transforma finalmente en calor. 

ENERGÍA GEOTÉRMICA

La energía geotérmica se basa en el hecho de que la Tierra está más caliente cuanto más profundamente se perfora. La energía geotérmica puede derivarse de vapor de agua atrapado a gran profundidad bajo la superficie terrestre. Si se hace llegar a la superficie, puede mover una turbina para generar electricidad. Es algo igual ha la energía de los barcos de vapor El mismo mecanismo de los trenes y barcos sde carbón 0o vapor