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LABORATORIO 2 GENERACIÓN DE ENERGÍA POR ENERGÍA CINÉTICA - Coggle Diagram
LABORATORIO 2
GENERACIÓN DE ENERGÍA POR ENERGÍA CINÉTICA
INTRODUCCIÓN
La generación de energía mediante dinamos es un proceso que convierte la energía cinética en energía eléctrica.
Este sistema ha sido utilizado durante más de un siglo y sigue siendo relevante en diversas aplicaciones, desde bicicletas hasta sistemas de energía renovable.
3.Componentes de una dinamo:
Componentes principales de un dinamo
Rotor:
Parte móvil que gira y corta las líneas del flujo magnético.
Estator:
Parte fija que contiene el campo magnético, generado por imanes o bobinas.
Conmutador:
Dispositivo que rectifica la corriente alterna generada, convirtiéndola en corriente continua.
Bobinas:
Conductores enrollados donde se induce la corriente eléctrica.
Cómo funciona un dinamo
El funcionamiento básico de una dinamo se puede resumir en los siguientes pasos:
Movimiento:
La energía cinética se aplica al rotor, haciendo que gire.
Inducción:
A medida que el rotor gira, las bobinas de alambre cortan las líneas del campo magnético creado por los imanes del estator.
Generación de Corriente:
Este movimiento induce una corriente eléctrica en las bobinas debido a la variación del flujo magnético.
Rectificación:
El conmutador asegura que la corriente fluya en una única dirección, produciendo así corriente continua.
CONCEPTOS FUNDAMENTALES
DINAMO
Una dinamo es un dispositivo que convierte la energía mecánica (normalmente de rotación) en energía eléctrica mediante el principio de inducción electromagnética.
Fue inventada por Michael Faraday en el siglo XIX y es el precursor de los generadores eléctricos modernos.
INDUCCIÓN ELECTROMAGNÉTICA
La inducción electromagnética es el fenómeno físico mediante el cual un cambio en el campo magnético puede inducir una corriente eléctrica en un circuito cerrado.
Este principio es fundamental para el funcionamiento de las dinamos.
COMPONENTES DE UNA DINAMO
ROTOR
Parte móvil que gira y está conectada a una fuente de energía cinética (como una manivela o un motor).
ESTATOR
Parte fija que contiene imanes o bobinas de alambre.
CONMUTADOR
Dispositivo que permite que la corriente fluya en una sola dirección, convirtiendo la corriente alterna generada en corriente continua.
BOBINAS
Conductores enrollados donde se induce la corriente eléctrica.
FORMULAS Y CALCULOS
fórmulas claves para la conversión de energia
LEY DE FARADAY
FEM (Ɛ) = dϕ/dt
Donde dϕ es el flujo magnético a través de la bobina
FLUJO MAGNETICO
ΦB = BA cos θ
B = Densidad de flujo magnético (teslas)
A = área de la bobina (metros cuadrados)
O = ángulo entre el campo magnetico y la bobina
POTENCIA GENERADA
P=V*I
P = Potencia (vatios)
V = Voltaje (voltios)
I = Corriente (amperios)
Estas fórmulas describen como la variación del flujo magnético y la velocidad de rotación afectan la generación de energía en un dinamo
Factores y Aplicaciones Prácticas
Factores que Afectan la Generación de Energía
Velocidad de Rotación
A mayor velocidad, mayor generación de energía eléctrica
Fuerza Aplicada
Incrementar la fuerza aplicada al rotor aumenta la energía cinética disponible
Eficiencia del Sistema
Depende de los materiales y el diseño de la dinamo
Aplicaciones Prácticas
Bicicletas
Generan electricidad para luces o dispositivos móvile
Generadores Portátiles
Útiles en áreas remotas o emergencias
Energía Renovable
En pequeñas instalaciones eólicas o hidroeléctricas
Dispositivos de Carga Manual
Como linternas o cargadores portátiles
Ventajas
Sostenibilidad:
Aprovecha fuentes renovables como el viento, las olas o el movimiento humano, reduciendo la dependencia de combustibles fósiles.
Aplicaciones amplias:
Puede implementarse en diversas escalas, desde grandes parques eólicos hasta sistemas portátiles que capturan energía del movimiento diario.
Reducción de desechos energéticos:
Permite recuperar energía que de otro modo se perdería
Tecnología emergente:
Innovaciones en materiales y diseño están mejorando la eficiencia y reduciendo costos, haciéndola más accesible.
Sin emisiones directas:
No genera gases de efecto invernadero durante su operación
Limitaciones
Eficiencia limitada:
No toda la energía cinética disponible puede capturarse y convertirse eficientemente en electricidad.
Dependencia de condiciones externas:
Requiere fuentes de movimiento constantes o predecibles, como viento o tráfico, lo que puede limitar su viabilidad
Conclusión
Su capacidad para aprovechar el movimiento, ya sea natural o generado, ofrece oportunidades significativas para diversificar la matriz energética, reducir emisiones y recuperar energía desperdiciada.