OBJETIVO GENERAL
Generar energía eléctrica en un campo magnético a través de la utilización de la energía eólica.
Objetivos Específicos
Diseñar un campo magnético utilizando herramientas tales como imanes y cobre.
Determinar la magnitud del campo magnético para que la energía eléctrica sea suficiente para encender bombillos led.
•MARCO CONCEPTUAL
Energía eólica es la energía obtenida del viento, es decir, la energía cinética generada por efecto de las corrientes de aire, y que es transmutada en otras formas útiles para las actividades humanas.
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.
Los vientos son generados a causa del calentamiento no uniforme de la superficie terrestre por parte de la radiación solar, entre el 1 y 2 % de la energía proveniente del sol se convierte en viento. De día, las masas de aire sobre los océanos, los mares y los lagos se mantienen frías con relación a las áreas vecinas situadas sobre las masas continentales.
Los continentes absorben una menor cantidad de luz solar, por lo tanto el aire que se encuentra sobre la tierra se expande, y se hace por lo tanto más liviana y se eleva. El aire más frío y más pesado que proviene de los mares, océanos y grandes lagos se pone en movimiento para ocupar el lugar dejado por el aire caliente.
Para poder aprovechar la energía eólica es importante conocer las variaciones diurnas y nocturnas y estacionales de los vientos, la variación de la velocidad del viento con la altura sobre el suelo, la entidad de las ráfagas en espacios de tiempo breves, y valores máximos ocurridos en series históricas de datos con una duración mínima de 20 años. Es también importante conocer la velocidad máxima del viento. Para poder utilizar la energía del viento, es necesario que este alcance una velocidad mínima que depende del aerogenerador que se vaya a utilizar pero que suele empezar entre los 3 m/s (10 km/h) y los 4 m/s (14,4 km/h), velocidad llamada «cut-in speed», y que no supere los 25 m/s (90 km/h), velocidad llamada «cut-out speed».
La energía del viento es utilizada mediante el uso de máquinas eólicas (o aeromotores) capaces de transformar la energía eólica en energía mecánica de rotación utilizable, ya sea para accionar directamente las máquinas operatrices, como para la producción de energía eléctrica. En este último caso, el sistema de conversión, (que comprende un generador eléctrico con sus sistemas de control y de conexión a la red) es conocido como aerogenerador.
En la actualidad se utiliza, sobre todo, para mover aerogeneradores. En estos la energía eólica mueve una hélice y mediante un sistema mecánico se hace girar el rotor de un generador, normalmente un alternador, que produce energía eléctrica. Para que su instalación resulte rentable, suelen agruparse en concentraciones denominadas parques eólicos.
Un molino es una máquina que transforma el viento en energía aprovechable, que proviene de la acción de la fuerza del viento sobre unas aspas oblicuas unidas a un eje común. El eje giratorio puede conectarse a varios tipos de maquinaria para moler grano, bombear agua o generar electricidad. Cuando el eje se conecta a una carga, como una bomba, recibe el nombre de molino de viento. Si se usa para producir electricidad se le denomina generador de turbina de viento. Los molinos tienen un origen remoto.
Campo magnético descripción matemática de la influencia magnética de las corrientes eléctricas y de los materiales magnéticos. El campo magnético en cualquier punto está especificado por dos valores, la dirección y la magnitud; de tal forma que es un campo vectorial. Específicamente, el campo magnético es un vector axial, como lo son los momentos mecánicos y los campos rotacionales. El campo magnético es más comúnmente definido en términos de la fuerza de Lorentz ejercida en cargas eléctricas. Campo magnético puede referirse a dos separadas pero muy relacionados símbolos B y H.
Los campos magnéticos son producidos por cualquier carga eléctrica en movimiento y el momento magnético intrínseco de las partículas elementales asociadas con una propiedad cuántica fundamental, su espin. En la relatividad especial, campos eléctricos y magnéticos son dos aspectos interrelacionados de un objeto, llamado el tensor electromagnético. Las fuerzas magnéticas dan información sobre la carga que lleva un material a través del efecto Hall. La interacción de los campos magnéticos en dispositivos eléctricos tales como transformadores es estudiada en la disciplina de circuitos magnéticos.
Energía Eléctrica Se denomina energía eléctrica a la forma de energía que resulta de la existencia de una diferencia de potencial entre dos puntos, lo que permite establecer una corriente eléctrica entre ambos cuando se los pone en contacto por medio de un conductor eléctrico. La energía eléctrica puede transformarse en muchas otras formas de energía, tales como la energía luminosa o luz, la energía mecánica y la energía térmica.
•LISTADO DE MATERIALES
Cobre
•
Imanes
carretes
resistencias
Bombillos Led
Cables
Pedestal
Tornillos
PROCEDIMIENTO
1. Embobinar en los dos carretes el cobre (2000 vueltas) dejando las dos puntas por fuera y visibles.
2. Al final de cada carrete poner un tornillo para que cuando pasen los imanes estos generen campos magnéticos.
3. En una base pegar dos imanes que tengan una alta fuerza de atracción.
4. Ubicar los dos carretes de cobre a dos extremos teniendo en cuenta que cuando giren los imanes estos deben pasar por debajo de ellos para así poder generar un campo magnético y energía eólica.
5. En una de las puntas que quedaron por fuera de los carretes de cobre conectar las resistencias a cada una respectivamente.
6. Conectar los bombillos led al cable teniendo en cuenta sus polos positivos y negativos.
7. En la otra punta de cobre conectar el cable de donde se encuentran conectados los bombillos led.
8. A cada una de las resistencias conectar cable para luego unir los carretes teniendo en cuenta la parte positiva y negativa de cada uno.
9. Girar los imanes para que cuando estos pasen por los carretes de cobre generen la suficiente energía eléctrica de tal forma que los bombillos se enciendan.
CONCLUSIONES
Entre mayor sea el numero de vueltas de cobre que le demos al carrete, será mayor el campo magnético, el cual aumenta la fuerza eléctrica de los bombillos.
Para obtener el campo magnético deseado de tal forma que pueda generar la energía eléctrica suficiente para encender los bombillos, no es necesario tener los imanes mas grandes sino los que tengan mayor fuerza de atracción.
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