Divulgación energia electrica

[zlatan]

Hola,buenas noches.Mi pregunta es la siguienteespues de que conviertan la energia mecanica en energia electrica en centrales electricas
como es la conduccion de esa energia por cables de cobres?
me explico:el potencial electrico se consigue mediante el alternador y el alternador en el inducido tiene dos polos excitados por el inductor.Lo que no entiendo es como se consigue que un polo tenga por ejemplo 600 voltios y el otro polo 0 voltios (alternador monofasico).Y lo que tampoco entiendo es la la relacion de carga electrica y potencial electrico ,por ejemplo en un cable de cobre.Si por ejemplo mediante un cable de cobre transportamos una corriente electrica provocada por una tension de 220 voltios cusl seria la carga del cable? la carga elctrica de un cable de cobre se mide por cada metro?
Gracias de antemano,espero vuestra respuesta.

[jam]

Re: energia electrica

La tensión o voltaje, es por definición el trabajo realizado por un campo eléctrico sobre una carga que se desplace en ese campo.
Cuando convertimos energía mecánica en energía eléctrica, lo que hacemos es generar corrientes de carga en virtud de la ley de Lenz. Y al mover esas cargas realizamos trabajo.
Hablar de carga del cable no es del todo correcto. De alguna manera todo material tiene una cualidad asociada a su capacidad para albergar corriente, que es su conductividad (muy alta = superconductores; alta = conductores; media = semiconductores; baja = aislantes), y que se asocia en virtud de la Ley de Ohm, al voltaje y la corriente (otra vez las cargas en movimiento). Entonces puede hablarse de cantidad de cargas en movimiento, o cantidad de corriente.

Espero haberte ayudado un poco.

[Sartie]

Re: energia electrica

Bueno, exactamente no entiendo bien la pregunta pero te comento lo siguiente.
El que un polo este a 600V y el otro a 0V solo te indica que entre ambos solo hay una diferencia de potencial de 600V. El de 0V se pone en contacto con una gran masa metalica o mejor aun, se pone en contacto con la Tierra clavando una piqueta en la Tierra y por el otro lado conectando una trenza de cobre.
En principio pudes hacer circular mucha corriente por un cable de cobre sin necesidad de mucho voltage, mirate la ley de Ohm: V=R*I entonces si R tiende a cero, la corriente tiende a infinito para cualquier V distinto de 0.
El llevar la corriente con una tension tan alta es para poder alimentar los aparatos electricos que usas en casa

[zlatan]

Re: energia electrica

Hola Jam.Pero es que mis dudas son más desde el punto de vista fisico de las particulas.Por ejemplo en un alternador:mediante el movimiento giratorio de imanes se logra una fuerza electromotriz que es lo que impulsa a los electrones a traves de un conductor ,lo que no entiendo es porque la diferencia de potencial es la misma a largo de un conductor que no tenga nada conectado en ella(por ejemplo en un hilo de cobre).No se si me explico.A ver.Como tu has dicho,La tensión o voltaje, es por definición el trabajo realizado por un campo eléctrico sobre una carga que se desplace en ese campo.Pero la intensidad del campo electrico en un cable de cobre por ejemplo, no es la misma en toda su extension no?
a ver si me explico,jaja.Si en un punto inicial del cable (situado en el inducido del alternador) tenemos una diferencia de potencial de 400 voltios(que seria la fuerza por el cual se desplazan los electrones de un atomo a otro) como se mantiene esa fuerza electrica(tension,voltje) a 2000 metros de ese punto inicial?
Gracias por tu respuesta.

[zlatan]

Re: energia electrica

Gracias por tu respuesta sartie.Una pregunta más:cuando se habla de diferencia de potencial en un punto ,ese punto hace referencia a toda la superficie de de alguna pieza de materia intrinseca ?
otra pregunta:cuando hacemos que una pieza metalica este en un entorno que hay un campo magnetico variable con el tiempo producido por imanes por ejemplo hay el mismo potencial electrico en toda la superficie de la pieza metalica?
gracias por tu atencion.

[jam]

Re: energia electrica

Si realizamos un símil (no es quizá lo más acertado, pero muchas veces se utiliza), con el nivel de energía potencial de un fluido; podríamos equiparar el generador de corriente a una bomba que impulsa el agua por las tuberías y mantiene el mismo caudal (intensidad).
No se me ocurre nada mejor. ¡?

En el caso que planteas del conductor, también, lo que sucede es que a los electrones no les es posible seguir su recorrido, por la resistencia del medio alrededor.
Y el campo eléctrico sí es el mismo a lo largo del conductor (salvo pérdidas efecto Jule).
Lamento no ser todo lo explícito y didáctico que deseara.

[zlatan]

Re: energia electrica

Gracias por tu respuesta jam.Una ultima pregunta a los usuarios.Una materia cargada electricamente por medio de contacto(frotando) o por magnetizacion o por cualquier metodo posible ,si esta cargada electricamente tiene un potencial electrico?
Agradeceria mucho que alguien me situara un poco en estos conceptos basicos de electromagnetismo.
Gracias por vuestras respuestas.

[jam]

Re: energia electrica

Una partícula cargada no tiene un potencial, tiene una carga (propiedad inherente a la materia), y esa carga se manifiesta con el campo eléctrico, que matemáticamente asociamos a un potencial. Pero yo no diría que la carga, o distribución de carga tiene potencial eléctrico.
Espero haberme explicado.

[Sartie]

Re: energia electrica

Gracias por tu respuesta jam.Una ultima pregunta a los usuarios.Una materia cargada electricamente por medio de contacto(frotando) o por magnetizacion o por cualquier metodo posible ,si esta cargada electricamente tiene un potencial electrico?

lo que ocurre en este caso es que con el frotamiento pasas electrones de un material a otro, de modo que uno queda cargado mas positivamente de lo que estaba antes y el otro queda cargado mas negativamente y debido a que en un mismo material la carga no esta bien balanceada pues tendras que ese material estara a un potencial dado, respecto al que tenia antes de haber sido frotado.
En cuanto a todo lo anterior es lo que ya te han dicho, dentro de un metal, a escala macroscopica siempre tienes el mismo potencial, pues los electrones son libres de moverse por el metal, de modo que intentan "ocupar" todos los huecos de potencial. Imagina a los electrones como un chorro de agua y al metal como una piscina de fondo plano, cuando echas el chorro en la piscina vacia el agua tiende a empapar toda la superficie, del mismo modo que los electrones ocupan todos las posiciones en el metal, dando un potencial homogeneo.
Solo tendras diferencia de potencial entre 2 puntos cuando haya una resistencia entre ambos puntos.

[zlatan]

Re: energia electrica

Gracias sartie por la respuesta.Una ultima duda:Entonces en un material ,el cual posee un potencial electrico dado,los electrones se estan moviendo constantemente con la misma fuerza que se moverian en un hilo de cobre si ese hilo de cobre conectamos con el dicho material ?
La velocidad de los electrones está en funcion de la fuerza que los hace mover o no?
Gracias por aclararme las dudas.Ahora estoy estudiando tercero de electronica pero a la vez que estoy haciendo esto me gustaria empezar a aprender fisica,siempre me ha interesado saber el porque de las cosas y me ascina la fisica.Vosotros sabeis que tal es estudiar a distancia en UNED?
Gracias .

[Sartie]

Re: energia electrica

Gracias sartie por la respuesta.Una ultima duda:Entonces en un material ,el cual posee un potencial electrico dado,los electrones se estan moviendo constantemente con la misma fuerza que se moverian en un hilo de cobre si ese hilo de cobre conectamos con el dicho material ?La velocidad de los electrones está en funcion de la fuerza que los hace mover o no?

Ojo, debes decir que tienes un material que esta a potencial respecto de algo. Si tienes un potencial respecto de tierra quiere decir que ese material esta cargado, es decir, sus cargas no estan balanceadas, tiene mas cargas positivas que negativas o viceversa, respecto del que consideras tierra. En ese material por tanto los portadores de carga se mueven, pero su movilidad depende de varios factores, entre ellos de las impurezas de dicho material, aqui lo explican bastante bien:
http://en.wikipedia.org/wiki/Electron_mobility

Gracias por aclararme las dudas.Ahora estoy estudiando tercero de electronica pero a la vez que estoy haciendo esto me gustaria empezar a aprender fisica,siempre me ha interesado saber el porque de las cosas y me ascina la fisica.Vosotros sabeis que tal es estudiar a distancia en UNED?
Gracias .

Pues ahi un hilo en este foro sobre estudiar fisica por la UNED, pero mira que coincidencias, yo hice fisica y pensaba hacer electronica por la UNED