MATERIALES PARA LA ELABORACION DE LA MAQUETA HIDRAHULICA

LETS CABLES UTPMADERACAUTNDESARMADORTALADROPISTOLA DE SILICNMOTOR CUCHARASDISCOSTAPAS DE BOTELLASVOLTMETROPAPEL FOAMI PAPEL AMERICA CAJITAS DE PASTILLASTORNILLOSPALITOS DE BANDERATALADRO

ELABORACION

Para la elaboracin de nuestra maqueta, primero seleccionamos el tema del cual se tratara nuestra maqueta, el cual fue de una planta generadora de electricidad mediante el elemento agua, posteriormente elaboramos una lista con los materiales que vamos a utilizar.

Para dicha elaboracin utilizamos una tabla de madera que ya no utilizbamos y decidimos reutilizar la para ah montar nuestro escenario.

Ha dicha tabla, con el taladro le hicimos unos orificios, para despus colocarle una barra de madera para que sea el sostn donde colocaremos una pequea tablita y colocaremos nuestro molino.

El molino esta elaborado de cucharas que estn sostenidas por unos disco compactos por ambos lados.

Las casas estn hechas con cajas de pastillas, las cuales son recicladas, y a las cuales le agregamos un lets.

Los postes estn siendo reutilizados de un juego de mesa el cual con el taladro le perforamos un orificio en el cual colocamos un lets.

Con el cautin soldamos los cables a los lets, dicho cable va conectado hacia un motor , el cual al dejarle caer agua al molino este girara y as mismo har funcionar el motor el cual mandara corriente hacia los cables que estn conectados a un let el cual recibir la corriente y este encender.

El motor esta conectado con el rehilete y este mismo tiene una tipo banda el cual permitir que este gire.

QU ES ELECTRICIDAD?Laelectricidad(del griego elektron, cuyo significado esmbar) es el conjunto de fenmenos fsicos relacionados con la presencia y flujo decargas elctricas. Se manifiesta en una gran variedad de fenmenos como losrayos, laelectricidad esttica, lainduccin electromagnticao el flujo decorriente elctrica. La electricidad es una forma de energa tan verstil que tiene un sinnmero de aplicaciones, por ejemplo:transporte,climatizacin,iluminacinycomputacin.1La electricidad se manifiesta mediante varios fenmenos y propiedades fsicas: Carga elctrica: una propiedad de algunaspartculas subatmicas, que determina suinteraccin electromagntica. La materia elctricamente cargada produce y es influida por los campos electromagnticos. Corriente elctrica: un flujo o desplazamiento de partculas cargadas elctricamente; se mide enamperios. Campo elctrico: un tipo de campo electromagntico producido por una carga elctrica incluso cuando no se est moviendo. El campo elctrico produce una fuerza en toda otra carga, menor cuanto mayor sea la distancia que separa las dos cargas. Adems las cargas en movimiento producencampos magnticos. Potencial elctrico: es la capacidad que tiene un campo elctrico de realizartrabajo; se mide envoltios. Magnetismo: La corriente elctrica produce campos magnticos, y los campos magnticos variables en el tiempo generan corriente elctrica.Eningeniera elctrica, la electricidad se usa para generar: luzmediante lmparas calor, aprovechando elefecto Joule movimiento, mediantemotoresque transforman la energa elctrica enenerga mecnica sealesmediantesistemas electrnicos, compuestos decircuitos elctricosque incluyencomponentesactivos (tubos de vaco,transistores,diodosycircuitos integrados) y componentespasivoscomoresistores,inductoresycondensadores.El fenmeno de la electricidad ha sido estudiado desde la antigedad, pero su estudio cientfico sistemtico no comenz hasta los siglos XVII y XVIII. A finales del siglo XIX los ingenieros lograron aprovecharla para uso residencial e industrial. La rpida expansin de la tecnologa elctrica la convirti en la columna vertebral de la sociedad industrial moderna.

CMO FUNCIONA UNA CENTRAL HIDROELCTRICA?

Por medio de una presa se acumula cierta cantidad de agua formando un embalse. Con el fin de generar un salto cuya energa pueda transformarse en electricidad, se sitan aguas arriba de la presa una toma de admisin protegidas por una rejilla metlica. Esta toma de admisin tiene una cmara de compuertas que controla la admisin del agua a una tubera forzada que tiene por fin llevar el agua desde las tomas hasta las mquinas de la central. El agua en la tubera forzada transforma su energa potencial en cintica, es decir, adquiere velocidad. Al llegar a las mquinas, acta sobre los labes del rodete de la turbina, hacindolo girar y perdiendo energa. El rodete de la turbina est unido por un eje al rotor del alternador que, al girar con los polos excitados por una corriente continua, induce una corriente alterna en las bobinas del esttor del alternador. Solidario con el eje de la turbina y el alternador, gira un generador de corriente continua llamado excitatriz, que es el que excita los polos del rotor del alternador. El agua, una vez que ha cedido su energa, es restituida al ro, aguas debajo de la central.TIPO DE CENTRALES HIDROELCTRICAS Central Hidroelctrica de PasadaUna central de pasada es aquella en que no existe una acumulacin apreciable de agua "corriente arriba" de las turbinas.En una central de este tipo las turbinas deben aceptar el caudal disponible del ro "como viene", con sus variaciones de estacin en estacin, o si ello es imposible el agua sobrante se pierde por rebosamiento.En ocasiones un embalse relativamente pequeo bastar para impedir esa prdida por rebosamiento.El esquema de una central de este tipo puede ser el siguiente:PLANTA

CORTE

En la misma se aprovecha un estrechamiento del ro, y la obra del edificio de la central (casa de mquinas) puede formar parte de la misma presa.El desnivel entre "aguas arriba" y "aguas abajo", es reducido, y si bien se forma un remanso de agua a causa del azud, no es demasiado grande.Este tipo de central, requiere un caudal suficientemente constante para asegurar a lo largo del ao una potencia determinada.Central Hidroelctrica con Embalse de ReservaEn este tipo de proyecto se embalsa un volumen considerable de lquido "aguas arriba" de las turbinas mediante la construccin de una o ms presas que forman lagos artificiales.El embalse permite graduar la cantidad de agua que pasa por las turbinas. Del volumen embalsado depende la cantidad que puede hacerse pasar por las turbinas.Con embalse de reserva puede producirse energa elctrica durante todo el ao aunque el ro se seque por completo durante algunos meses , cosa que sera imposible en un proyecto de pasada.Las centrales con almacenamiento de reserva exigen por lo general una inversin de capital mayor que las de pasada, pero en la mayora de los casos permiten usar toda la energa posible y producir kilovatios-hora ms baratos.Pueden existir dos variantes de estas centrales hidroelctricas:

La de casa de mquina al pie de la presa:En las figuras siguientes observamos en PLANTA y CORTE el esquema de una central de este tipo:PLANTA

CORTE

PRINCIPALES COMPONENTES DE UNA CENTRAL HIDROELECTRICA La PresaEl primer elemento que encontramos en una central hidroelctrica es la presa o azud, que se encarga de atajar el ro y remansar las aguas.Con estas construcciones se logra un determinado nivel del agua antes de la contencin, y otro nivel diferente despus de la misma. Ese desnivel se aprovecha para producir energa.Las presas pueden clasificarse por el material empleado en su construccin en:- Presa de tierra

- Presa de hormign

Los AliviaderosLos aliviaderos son elementos vitales de la presa que tienen como misin liberar parte del agua detenida sin que esta pase por la sala de mquinas.Se encuentran en la pared principal de la presa y pueden ser de fondo o de superficie.La misisn de los aliviaderos es la de liberar, si es preciso, grandes cantidades de agua o atender necesidades de riego.Para evitar que el agua pueda producir desperfectos al caer desde gran altura, los aliviaderos se disean para que la mayora del lquido se pierda en una cuenca que se encuentra a pie de presa, llamada de amortiguacin.Tomas de aguaLas tomas de agua son construcciones adecuadas que permiten recoger el lquido para lleverlo hasta las mquinas por medios de canales o tuberias.Las tomas de agua de las que parten varios conductos hacia las tuberias, se hallan en la pared anterior de la presa que entra en contacto con el agua embalsada. Estas tomas adems de unas compuertas para regular la cantidad de agua que llega a las turbinas, poseen unas rejillas metlicas que impiden que elementos extraos como troncos, ramas, etc. puedan llegar a los labes y producir desperfectos.

El canal de derivacin se utiliza para conducir agua desde la presa hasta las turbinas de la central.Generalmente es necesario hacer la entrada a las turbinas con conduccin forzada siendo por ello preciso que exista una cmara de presin donde termina el canal y comienza la turbina.Es bastante normal evitar el canal y aplicar directamente las tuberias forzadas a las tomas de agua de las presas.

Debido a las variaciones de carga del alternador o a condiciones imprevistas se utilizan las chimeneas de equilibrio que evitan las sobrepresiones en las tuberias forzadas y labes de las turbinas. A estas sobrepresiones se les denomina "golpe de ariete".Cuando la carga de trabajo de la turbina disminuye bruscamente se produce una sobrepresin positiva, ya que el regulador automtico de la turbina cierra la admisin de agua.La chimenea de equilibrio consiste en un pozo vertical situado lo ms cerca posible de las turbinas. Cuando existe una sobrepresin de agua esta encuentra menos resistencia para penetrar al pozo que a la cmara de presin de las turbinas haciendo que suba el nivel de la chimenea de equilibrio. En el caso de depresin ocurrir lo contrario y el nivel bajar. Con esto se consigue evitar el golpe de ariete.Acta de este modo la chimenea de equilibrio como un muelle hidralico o un condensador elctrico, es decir, absorbiendo y devolviendo energa.

Las estructuras forzadas o de presin, suelen ser de acero con refuerzos regulares a lo largo de su longitud o de cemnto armado, reforzado con espiras de hierro que deben estar ancladas al terreno mediante solera adecuadas.

Casa de mquinasEs la construccin en donde se ubican las mquinas (turbinas, alternadores, etc.) y los elementos de regulacin y comando.En la figura siguiente tenemos el corte esquemtico de una central de caudal elevado y baja caida. La presa comprende en su misma estructura a la casa de mquinas.Se observa en la figura que la disposicin es compacta, y que la entrada de agua a la trubina se hace por medio de una cmara construida en la misma presa. Las compuertas de entrada y salida se emplean para poder dejar sin agua la zona de las mquinas en caso de reparacin o desmontajes.1. Embalse2. Presa de contencin3. Entrada de agua a las mquinas (toma), con reja4. Conducto de entrada del agua5. Compuertas planas de entrada, en posicin "izadas".6. Turbina hidralica7. Alternador8. Directrices para regulacin de la entrada de agua a turbina9. Puente de grua de la sal de mquinas.10. Salida de agua (tubo de aspiracin11. Compuertas planas de salida, en posicin "izadas"12. Puente gra para maniobrar compuertas salida.13. Puente gra para maniobrar compuertas de entrada.

Desarrollo de la energa hidroelctricaLa primera central hidroelctrica se construy en 1880 en Northumberland, Gran Bretaa. El renacimiento de la energa hidrulica se produjo por el desarrollo del generador elctrico, seguido del perfeccionamiento de la turbina hidrulica y debido al aumento de la demanda de electricidad a principios del siglo XX. En 1920 las centrales hidroelctricas generaban ya una parte importante de la produccin total de electricidad.La tecnologa de las principales instalaciones se ha mantenido igual durante el siglo XX. Las centrales dependen de un gran embalse de agua contenido por una presa. El caudal de agua se controla y se puede mantener casi constante. El agua se transporta por unos conductos o tuberas forzadas, controlados con vlvulas y turbinas para adecuar el flujo de agua con respecto a la demanda de electricidad. El agua que entra en la turbina sale por los canales de descarga. Los generadores estn situados justo encima de las turbinas y conectados con rboles verticales. El diseo de las turbinas depende del caudal de agua; las turbinas Francis se utilizan para caudales grandes y saltos medios y bajos, y las turbinas Pelton para grandes saltos y pequeos caudales.Adems de las centrales situadas en presas de contencin, que dependen del embalse de grandes cantidades de agua, existen algunas centrales que se basan en la cada natural del agua, cuando el caudal es uniforme. Estas instalaciones se llaman de agua fluente. Una de ellas es la de las Cataratas del Nigara, situada en la frontera entre Estados Unidos y Canad.A principios de la dcada de los noventa, las primeras potencias productoras de hidroelectricidad eran Canad y Estados Unidos. Canad obtiene un 60% de su electricidad de centrales hidrulicas. En todo el mundo, la hidroelectricidad representa aproximadamente la cuarta parte de la produccin total de electricidad, y su importancia sigue en aumento. Los pases en los que constituye fuente de electricidad ms importante son Noruega (99%), Zaire (97%) y Brasil (96%). La central de Itaip, en el ro Paran, est situada entre Brasil y Paraguay; se inaugur en 1982 y tiene la mayor capacidad generadora del mundo.Presa de Itaip En esta fotografa area puede observarse la presa de Itaip, proyecto conjunto de Brasil y Paraguay sobre las aguas del ro Paran, y su central hidroelctrica, la mayor del mundo, de la que se obtienen importantes recursos energticos para ambos pases y el conjunto regional. Con una altura de 196 m, y 8 km. de largo, cuenta con 14 vertederos que actan como cataratas artificiales. Como referencia, la presa Grand Coulee, en Estados Unidos, genera unos 6.500 Mw y es una de las ms grandes. En algunos pases se han instalado centrales pequeas, con capacidad para generar entre un kilovatio y un megavatio. En muchas regiones de China, por ejemplo, estas pequeas presas son la principal fuente de electricidad. Otras naciones en vas de desarrollo estn utilizando este sistema con buenos resultados.TIPOS DE CORRIENTE ELECTRICALa corriente elctrica es el flujo de electrones o cargas dentro de un circuito elctrico cerrado.Esta corriente siempre viaja desde el polo negativo al positivo de la fuente suministradora de FEM, que es la fuerza electromotriz. Existen dos tipos de corriente: la continua y la alterna.Corriente continua (C.C.):a esta tambin se la conoce comocorriente directa (C.D.)y su caracterstica principal es que los electrones o cargas siempre fluyen, dentro de un circuito elctrico cerrado, en el mismo sentido. Los electrones se trasladan del polo negativo al positivo de la fuente de FEM. Algunas de estas fuentes que suministran corriente directa son por ejemplo laspilas, utilizadas para el funcionamiento de artefactos electrnicos. Otro caso sera el de lasbateras usadas en los transportes motorizados. Lo que se debe tener en cuenta es que las pilas, bateras u otros dispositivos son los que crean las cargas elctricas, sino que estas estn presentes en todos los elementos presentes en la naturaleza. Lo que hacen estos dispositivos es poner en movimiento a las cargas para que se inicie el flujo de corriente elctrica a partir de la fuerza electromagntica. Esta fuerza es la que moviliza a los electrones contenidos en los cables de un circuito elctrico. Los metales son los que permiten el mejor flujo de cargas, es por esto que se los denominaconductores.

Corriente alterna (C.A.):a diferencia de la corriente anterior, en esta existen cambios de polaridad ya que esta no se mantiene fija a lo largo de los ciclos de tiempo. Los polos negativos y positivos de esta corriente se invierten a cada instante, segn los Hertz o ciclos por segundo de dicha corriente. A pesar de esta continua inversin de polos, el flujo de la corriente siempre ser del polo negativo al positivo, al igual que en la corriente continua. La corriente elctrica que poseen los hogares es alterna y es la que permite el funcionamiento de los artefactos electrnicos y de las luces.

MOTOR DE CORRIENTE CONTINUAElmotor de corriente continua(denominado tambinmotor de corriente directa,motor CComotor CD) es una mquina que convierte laenerga elctricaenmecnica, provocando un movimiento rotatorio, gracias a la accin del campo magntico.Una mquina de corriente continua (generadoro motor) se compone principalmente de dos partes. Elestatorda soporte mecnico al aparato y contiene los devanados principales de la mquina, conocidos tambin con el nombre de polos, que pueden ser de imanes permanentes o devanados con hilo decobresobre ncleo de hierro. Elrotores generalmente de forma cilndrica, tambin devanado y con ncleo, alimentado con corriente directa mediante escobillas fijas (conocidas tambin como carbones).El principal inconveniente de estas mquinas es el mantenimiento, muy caro y laborioso, debido principalmente al desgaste que sufren las escobillas al entrar en contacto con las delgas.Algunas aplicaciones especiales de estos motores son losmotores lineales, cuando ejercen traccin sobre un riel, o bien losmotores de imanes permanentes. Los motores de corriente continua (CC) tambin se utilizan en la construccin deservomotoresymotores paso a paso. Adems existenmotores de CD sin escobillas.Es posible controlar la velocidad y el par de estos motores utilizando tcnicas decontrol de motores CD.

Un motor de corriente directa produce torque gracias a la conmutacin mecnica de la corriente. En esta imagen, existe un campo magntico permanente producido por imanes en el estator. El flujo de corriente en el devanado del rotor produce una fuerza de Lorentz sobre el devanado, representada por las flechas verdes. Debido a que en este caso el motor tiene dos polos, la conmutacin se hace por medio de un anillo partido a la mitad, donde el flujo de corriente se invierte cada media vuelta (180 grados).