Explicador: ¿Qué es la electricidad?

La electricidad es una forma de energía. La electricidad es el flujo de electrones. Toda la materia está compuesta de átomos, y un átomo tiene un centro, llamado núcleo. El núcleo contiene partículas cargadas positivamente llamadas protones y partículas no cargadas llamadas neutrones. El núcleo de un átomo está rodeado por partículas cargadas negativamente llamadas electrones. La carga negativa de un electrón es igual a la carga positiva de un protón, y la cantidad de electrones en un átomo generalmente es igual a la cantidad de protones. Cuando la fuerza de equilibrio entre protones y electrones se ve alterada por una fuerza externa, un átomo puede ganar o perder un electrón. Cuando los electrones se "pierden" de un átomo, el movimiento libre de estos electrones constituye una corriente eléctrica.

Electricidad es una parte básica de la naturaleza y es una de nuestras formas de energía más utilizadas. Obtenemos electricidad, que es una fuente de energía secundaria, de la conversión de otras fuentes de energía, como carbón, gas natural, petróleo, energía nuclear y otras fuentes naturales, que se denominan primarias fuentes. Muchas ciudades y pueblos se construyeron junto a cascadas (una fuente primaria de energía mecánica) que giraban las ruedas de agua para realizar el trabajo. Antes de que la generación de electricidad comenzara hace poco más de 100 años, las casas se iluminaban con lámparas de queroseno, la comida se enfriaba en cajas de hielo y las habitaciones se calentaban con estufas de leña o carbón. Empezando con

Para resolver el problema del envío de electricidad a largas distancias, George Westinghouse desarrolló un dispositivo llamado transformador. El transformador permitió que la electricidad se transmitiera eficientemente a largas distancias. Esto permitió suministrar electricidad a hogares y negocios ubicados lejos de la planta de generación eléctrica.

A pesar de su gran importancia en nuestra vida cotidiana, la mayoría de nosotros rara vez nos detenemos a pensar cómo sería la vida sin electricidad. Sin embargo, como el aire y el agua, tendemos a dar la electricidad por sentado. Todos los días, usamos la electricidad para hacer muchas funciones para nosotros, desde la iluminación y calefacción / refrigeración de nuestros hogares, hasta ser la fuente de energía para televisores y computadoras. La electricidad es una forma de energía controlable y conveniente utilizada en las aplicaciones de calor, luz y energía.

Hoy, la industria de energía eléctrica de los Estados Unidos (EE. UU.) Está establecida para garantizar que haya un suministro adecuado de electricidad disponible para satisfacer todos los requisitos de demanda en un instante dado.

Un generador eléctrico es un dispositivo para convertir energía mecánica en energía eléctrica. El proceso se basa en el relación entre magnetismo y electricidad. Cuando un cable o cualquier otro material eléctricamente conductor se mueve a través de un campo magnético, se produce una corriente eléctrica en el cable. Los grandes generadores utilizados por la industria de servicios eléctricos tienen un conductor estacionario. Un imán unido al extremo de un eje giratorio se coloca dentro de un anillo conductor estacionario que se envuelve con un cable largo y continuo. Cuando el imán gira, induce una pequeña corriente eléctrica en cada sección del cable a medida que pasa. Cada sección de cable constituye un pequeño conductor eléctrico separado. Todas las pequeñas corrientes de secciones individuales suman una corriente de tamaño considerable. Esta corriente es la que se usa para la energía eléctrica.

Una estación de energía eléctrica utiliza una turbina, motor, rueda de agua u otro similar. máquina para conducir un generador eléctrico o un dispositivo que convierte energía mecánica o química en electricidad. Las turbinas de vapor, los motores de combustión interna, las turbinas de combustión de gas, las turbinas de agua y las turbinas eólicas son los métodos más comunes para generar electricidad.

La mayor parte de la electricidad en los Estados Unidos se produce en turbinas de vapor. Una turbina convierte la energía cinética de un fluido en movimiento (líquido o gas) en energía mecánica. Las turbinas de vapor tienen una serie de palas montadas en un eje contra el cual se fuerza el vapor, girando así el eje conectado al generador. En una turbina de vapor alimentada con combustibles fósiles, el combustible se quema en un horno para calentar agua en una caldera y producir vapor.

El carbón, el petróleo (petróleo) y el gas natural se queman en hornos grandes para calentar agua y producir vapor que a su vez empuja las palas de una turbina. ¿Sabía que el carbón es la mayor fuente primaria de energía utilizada para generar electricidad en los Estados Unidos? En 1998, más de la mitad (52%) de los 3,62 billones de kilovatios-hora de electricidad del condado utilizaron el carbón como fuente de energía.

El gas natural, además de quemarse para calentar agua para vapor, también puede quemarse para producir calor gases de combustión que pasan directamente a través de una turbina, haciendo girar las palas de la turbina para generar electricidad. Las turbinas de gas se usan comúnmente cuando el uso de la red eléctrica tiene una gran demanda. En 1998, el 15% de la electricidad de la nación era alimentada por gas natural.

El petróleo también se puede usar para producir vapor para hacer girar una turbina. El fuel oil residual, un producto refinado del petróleo crudo, es a menudo el producto de petróleo utilizado en plantas eléctricas que usan petróleo para producir vapor. El petróleo se utilizó para generar menos del tres por ciento (3%) de toda la electricidad generada en las plantas de electricidad de EE. UU. En 1998.

La energía nuclear es un método en el que se produce vapor calentando agua a través de un proceso llamado fisión nuclear. En una planta de energía nuclear, un reactor contiene un núcleo de combustible nuclear, principalmente uranio enriquecido. Cuando los átomos de uranio se ven afectados por los neutrones, se fisionan (se dividen), liberando calor y más neutrones. En condiciones controladas, estos otros neutrones pueden alcanzar más átomos de uranio, dividir más átomos, etc. De este modo, puede producirse una fisión continua, formando una reacción en cadena que libera calor. El calor se utiliza para convertir el agua en vapor, que a su vez hace girar una turbina que genera electricidad. En 2015, la energía nuclear se utiliza para generar el 19,47 por ciento de toda la electricidad del país.

A partir de 2013, la energía hidroeléctrica representa el 6,8 por ciento de la generación de electricidad de los EE. UU. Es un proceso en el que el agua que fluye se usa para hacer girar una turbina conectada a un generador. Existen principalmente dos tipos básicos de sistemas hidroeléctricos que producen electricidad. En el primer sistema, el agua que fluye se acumula en depósitos creados por el uso de represas. El agua cae a través de una tubería llamada compuerta y aplica presión contra las palas de la turbina para impulsar el generador a producir electricidad. En el segundo sistema, llamado flujo de río, la fuerza de la corriente del río (en lugar de la caída del agua) aplica presión a las palas de la turbina para producir electricidad.

Energía geotermica proviene de la energía térmica enterrada debajo de la superficie de la tierra. En algunas zonas del país, el magma (materia fundida debajo de la corteza terrestre) fluye lo suficientemente cerca del superficie de la tierra para calentar el agua subterránea en vapor, que se puede aprovechar para usar en la turbina de vapor plantas A partir de 2013, esta fuente de energía genera menos del 1% de la electricidad en el país, a través de una evaluación de los Estados Unidos. Administración de la información que nueve estados occidentales pueden potencialmente producir suficiente electricidad para abastecer al 20 por ciento de la nación necesidades energéticas.

La energía solar se deriva de la energía del sol. Sin embargo, la energía del sol no está disponible a tiempo completo y está muy dispersa. Los procesos utilizados para producir electricidad utilizando la energía del sol han sido históricamente más costosos que el uso de combustibles fósiles convencionales. La conversión fotovoltaica genera energía eléctrica directamente de la luz del sol en una célula fotovoltaica (solar). Los generadores eléctricos termosolares utilizan la energía radiante del sol para producir vapor para impulsar las turbinas. En 2015, menos del 1% de la electricidad del país fue suministrada por energía solar.

Energía eólica Se deriva de la conversión de la energía contenida en el viento en electricidad. La energía eólica, como el sol, suele ser una fuente costosa de producción de electricidad. En 2014, se usó para aproximadamente el 4,44 por ciento de la electricidad de la nación. Una turbina eólica es similar a un molino de viento típico.

La biomasa (madera, desechos sólidos municipales (basura) y desechos agrícolas, como las mazorcas de maíz y la paja de trigo, son algunas otras fuentes de energía para producir electricidad. Estas fuentes reemplazan los combustibles fósiles en la caldera. La combustión de madera y desechos crea vapor que generalmente se usa en plantas convencionales de vapor y electricidad. En 2015, la biomasa representa el 1,57 por ciento de la electricidad generada en los Estados Unidos.

La electricidad producida por un generador viaja a lo largo de los cables hasta un transformador, que cambia la electricidad de bajo voltaje a alto voltaje. La electricidad se puede mover largas distancias de manera más eficiente utilizando alto voltaje. Las líneas de transmisión se utilizan para transportar la electricidad a una subestación. Las subestaciones tienen transformadores que transforman la electricidad de alto voltaje en electricidad de bajo voltaje. Desde la subestación, las líneas de distribución llevan la electricidad a hogares, oficinas y fábricas, que requieren electricidad de bajo voltaje.

La electricidad se mide en unidades de potencia llamadas vatios. Fue nombrado para honrar James Watt, el inventor de la máquina de vapor. Un vatio es una cantidad muy pequeña de energía. Se requerirían casi 750 vatios para igualar una potencia. Un kilovatio representa 1,000 vatios. Un kilovatio-hora (kWh) es igual a la energía de 1,000 vatios trabajando durante una hora. La cantidad de electricidad que genera una central eléctrica o que un cliente usa durante un período de tiempo se mide en kilovatios-hora (kWh). Los kilovatios-hora se determinan multiplicando el número de kW requeridos por el número de horas de uso. Por ejemplo, si usa una bombilla de 40 vatios 5 horas al día, ha usado 200 vatios de energía, o .2 kilovatios-hora de energía eléctrica.

Más enElectricidad: Historia, electrónica e inventores famosos