3.Generació, transport i distribució d'energia elèctrica

La lot il·lumina gràcies a l'energia elèctrica que proporcionen les piles.


La bicicleta disposa d'una dinamo que genera energia elèctrica per a l'enllumenat.


La calculadora solar obté energia elèctrica del panell fotovoltàic.

-Generació de l'energia.L'energia s'aconsegueix de diferents maneres:
·Mitjançant transformacions químiques. Ex: les piles.
·Fent girar un generador elèctric. Ex: centrals elèctiques.
·Recoillint llum solar amb un panell fotovoltàic. Ex: centrals solars fotovoltàiques.
La principal manera de poroduir energia elèctrica es movent una turbina que mou un generador elèctric.


-Transport i distribució de l'electricitat
Per fer servir l'electricitat cal portar el corrent elèctric des de les centrals productores fins als llocs on es consumeix, és a dir, cal transportar-la i distribuirla pels cables elèctrics.
Per comprendre millor el procés de transport i distribució hem de repassar el concepte de potència elèctrica.
La potència electrica (P) és l'energia elèctrica consumida per unitat de temps.
On: P= V·I
P:potència (expressada en watts,W). V:tensió (expressada en volts,V).
I:intensitat (expressada en amperes,A).

Per transportar grans quantitats d'energia elèctrica hem de tenir en compte que:
1. Com més intensitat transporten, la secció dels cables elèctrics ha de ser més gran.
2. Com més intensitat hi ha, gran part de l'energia elèctrica es perd en transformar-se en calor, perquè com
    que circula més intensitat hi ha més xocs entre els electrons i el material de cable conductor.

ENERGIA

Activitats del tema

1.Indica, mitjançant un diagrama de blocs, les transformacions energètiques que es produeixen en:


a)Una batedora: D'electronica a mecànica





b)Una cuina de gas: De química a tèrmica





c) Un microones: D'electrica a radiant





d)Focs artificials: De química a lluminosa/calorifica





2.Si per escalfar el menjar fan falta 1000 kcal, quants joules necessitem? I si fem servir electricitat, quants kWh necessitem?


1kcal són 4180 J


1000kcal són 4180000 J


3.Quin tipus de generadors farà servir un cotxe?On emmagatzema l'energia elèctrica?  Una bateria i un alternador. En la bateria.


4.On és el transformador reductor de tensió de la teva localitat? A Sant Boi.


5.Els electrodomèstics següents disposen d'un transformador reductor de 220 volts a 12 volts a l'interior. Quina potència consumeixen? Analitza quina intensitat caldria si la línia d'alimentació fos de 12 volts en comptes de 220.Copia i emplena la taula següent a la llibreta.

Aparell

Amb xarxa de 220 V

Amb xarxa de 12 V

Video	V=220 V	I= 2 A	P= 440 W	V= 12 V	I= 36,666 I
Ràdio	V=220 V	I= 0,25 A	P= 55 W	V= 12 V	I= 4,583 I
Rellotge despertador	V=220 V	I= 0,1 A	P= 22 W	V= 12 V	I= 1,83 I

P=V·I


I= P/V
   


6.Quins combustibles es poden fer servir a les centrals tèrmiques? Podríem fer servir llenya?  Carbò, petroli i residus  orgànics. Sí.


9.Quina funció té el grup turbina-generador en una central hidroelèctrica?  La turbina serveix per invertir el moviment al generador i el generador transforma el moviment en energia.


10.Explica amb el teu llenguatge com funciona  una centran hidroelèctrica.
S'acumula aigua del riu, que es condueix per un canal de presa fins a la turbina i l'obliga a girar. Aquesta electricitat converteix al transformador en corrent d'alt voltatge. El generador transforma l'energia mecànica en energia de baix voltatge.


16.Investiga en quines zones de Catalunya hi ha parcs eòlics.
Barcelona, Gerona, LLèida, i Tarragona. 




17.Relaciona les fonts d'energia següents amb el tipus d'energia que tenen.


·Sol: Energia radiant, Energia mecànica, Enegria tèrmica, Energia elèctrica.


·Biomassa: Energia química, Energia elèctrica.


·Energia hidràulica: Energia mecànica.


·Eòlica: Energia mecànica.


·Carbó, gas, petroli: Energia mecànica, Nuclear.

18.Enumera quines altrs formes d'energia pots transformar l'energia elèctrica. Posa un exemple de m'aquines que facin cada transformació.
.Calorifica, microones.
·Mecanica, ventiladCor.
·Lluminosa, bombeta.

19.Classifica en renovables o no renovables les fonts d'energia següents:
Renovables:bioalcohol, oli vegetal, vent, fusta i hidràulica.
No renovables:gas natural, urani, petroli, carbó i gas metà.

20.Una nevera pot servir de calefacció?(Pista:posa les mans a la reixeta de darrere.)
Sí perque per la reixeta de darrere surt calor.

22.Com podem fer girar el generador d'una central tèrmica?  Creman residus, calentan aigua,etc.

24.Quines transformacions energètiques passen quan:
a)Es planxa amb vapor. Electrica-calorifica.
b)Es renta la roba amb aigua calenta. Electrica-mecanica/calorifica.

40.Quin és l'origen de la paraula joule utilitzada com a unitat d'energia?
El nom es degut a James Prescott Joule que va ser qui el va crear d'aqui li ve el seu nom.

41.A quina tensió treballen aquests aparells?

Tensió

Corrent altern

Corrent continu

Rentadora		X 220v
Calculadora			X 3v
Televisió		X 220v
Ràdio portatil			X 1,5/3v

ACTIVIDADES DE LA LIBRETA

1.Haz una lista de aparatos electricos de uso diario y diferencia las que funcionan con corriente alterna y con corriente continua.

CORRIENTE ALTERNA	CORRIENTE CONTINUA
Secador	Portatil
Rizador	PSP
Plancha de pelo	Nintendo Ds
Tostadora	Mobil
Lavadora	MP4
Microondas	Ipad
Nevera	Linterna
Portatil	Mando de Tv
Televisión	Game Boy Advance
Consolas enchufadas	Disman
Horno
Ordenador de torre

2.Realiza una lista de aparatos electricos e identifica los tipos de energia que utiliza.

	Electrica	Química	Termica	Luminosa	Acústica	Mecanica
Lavadora						X
Televisión				X	X
Nevera			X
Altavoces					X
Despertador					X
Turbina		X
Consola	X

3.Calcular el consumo de aparatos electricos sigüientes:
-Televisor(6h):
30·6=180h
P=V·I
P=110W =1,1Wh
                  1,1·180=198kW
                   198·0,09=17,62€

-Ordenador(5h):
5·30=150h                    P=220·0,5
5·110=550Wh              P=110w
550·30=10500Wh
                  16,5kw
                  16,5·0,09=1,482€

-Plancha electrica(1h):
1·30=30h                 P=120·1
1·120=120w            P=120w
120·30=3600w
              3,6kW
              3,6·0,09=0,324€

1.Mapa de les energies

LLAMPS.L'energia d'un llamp és enorme, però encara no hem desenvolupat la tecnologia per aprofitar-la. Es formen amb les gotetes d¡aigua i els microcristalls de gel dels nuvols, que amb el contacte es van carregant d'electricitat estàtica.

BIOMASSA.És l'energia acumulada als éssers vius.Gràcies a la llum del Sol creixen les plantes i emmagatzemen l'energia a la seva massa. Els residus orgànics de tota mena es cremen per obtenir energia tèrmica.

COMBUSTIBLES FÒSSILS.El carbó, el gas natural i el petroli.Són d'origen solar.S'han format a partir de falgueres i plàncton  marí de fa milions d'anys que van crèixer i gràcies a la fotosintesí. Constitueixen la font d'energia més utilitzada. Són molt contaminants.

ENERGIA SOLAR.És la font de gairebé totes les energies que fem servir.És gratuïta i neta. Ens arriba en 8 minuts des del Sol fins a la terra, a través de l'espai i en forma de llum i calor. Si la poguessim concentrar i aprofitar més bé, sobraria energia per a tot el món.

ENERGIA EÒLICA.És l'energia causada pel moviment de l'aire que fa girar les aspes dels molins. Aquests, mitjançant un sistema d'engranatges, multipliquen enormement la velocitat del git d'un generador elèctric.

ENERGIA HIDRÀULICA.És l'energia que té l'aigua embassada als pantansquan està a una gran altura respecte de la presa. L'aigua baixa amb molta velocitat, mou les turbines i, a través dels generadors, produeix energia elèctrica. És d'origen solar, ja que és el Sol qui evapora l'aigua. Quan l'aigua puja es condensa i forma els núvols, i aquests, quan descarreguen les seves gotes, tornen l'aigua als rius, amb la qual cosa podem tornara emmagatzemar als pantans.

ENERGIA FOTOVOLTAICA.La llum del Sol transforma directament en electricitat als panells fotovoltaics, que ja es fan servir en moltes zones on no hi ha línies elèctriques. Amb aquesta electricitat també podem descompondre l'aigua en hidrogen i oxigen. L'hidrogen és un combustible magnífic que a més a més, no contamina. D'aquesta manera podem emmagatzemar l'energia solar en forma d'energia química.

ENERGIA GEOTÈRMICA.Al subsòl d'algunes zones hi ha focus de calor acumulada de l'interor de la Terra.Aquesta calor s'aprofita fent-hi passar canonades d'aigua freda, que quan entra en contacte amb el focus calent surt a més temperatura.

ENERGIA NUCLEAR.A les centrals nuclears, els nuclis dels àtoms d'urani es trenquen i alliberen molta calor.Amb aquesta energia es transforma l'aigua en vapor a alta pressió, i el vapor és el que mou les turbines i els alternadors per produir electricitat.Aquestes centrals plantegen molts inconvenients, com ara els residus radioactius que generen, que son molt difícils de guardar. A més, aquests residus es mantenen actius durant milers o milions d'anys.