TIPOS DE ENERGÍAS

Sus funciones

Origen de la
energía eléctrica

Está en las centrales de generación, determinadas por la fuente de energía que se utilice. Así, la energía eléctrica puede obtenerse de centrales solares, eólicas, hidroeléctricas, térmicas, nucleares y mediante la biomasa o quema de compuesto de la naturaleza como combustible.

Se genera a partir de

La energía eléctrica se obtiene en las centrales de generación, las cuales están determinadas por la fuente de energía que se utiliza para mover el motor.

Una vez que se ha generado la energía eléctrica por alguna de las técnicas precedentes, se procede a dar paso a la fase de transmisión.

El último paso antes de obtener la electricidad en los hogares es el que corresponde a la distribución.

Siguiendo el principio
de conservación de la energía

indica que ésta no se crea ni se destruye, sólo se transforma de unas formas en otras, se explica que la energía eléctrica pueda convertirse en energía luminosa, mecánica y térmica.

Causa

Es causada por el movimiento de las cargas eléctricas (electrones positivos y negativos) en el interior de materiales conductores.

También puede trasformarse en otros tipos de energía entre las que se encuentran energía luminosa o luz, la energía mecánica y la energía térmica.

Es

La energía lumínica o energía luminosa hace referencia a la energía que se transporta a través de las ondas luminosas.

Esta conformada
por

El tren bala de Japón, iguales cargar siempre se repelen y este principio lo usan para evitar el rozamiento, básicamente va flotando y llega a alcanzar una velocidad enorme.

Ondas luminosas, un tipo de ondas electromagnéticas que son emitidas por objetos calientes como las bombillas o como el sol. A su vez, estas ondas están formadas por fotones, que son pequeños paquetes de energía.

Propiedades de la
energía lumínica

La refracción se refiere al cambio en el movimiento de la luz cuando cambia el medio en el cual se desplaza.

La difracción se refiere al cambio en la dirección de las ondas lumínicas cuando éstas encuentran un obstáculo o cuando atraviesan una rendija. También se presentan en las ondas sonoras o en los fluidos.

La interferencia ocurre cuando dos o más ondas coinciden y se suman sus efectos. Estos efectos pueden ser constructivos o destructivos de acuerdo con el punto de la onda donde se encuentren.

La reflexión se refiere al cambio en la dirección de las ondas lumínicas cuando chocan con un objeto y rebotan. Esta propiedad es muy importante, porque gracias a la reflexión de la luz es posible observar aquellos objetos que no tienen luz propia.

Esta conformana
por

La capacidad que tiene un cuerpo para realizar un trabajo de acuerdo a la configuración que ostente en el sistema de cuerpos que ejercen fuerzas entre sí, es decir, la energía potencial es la energía que es capaz de generar un trabajo como consecuencia de la posición de un cuerpo.

Se conoce como energía
potencial a

la capacidad que tiene un cuerpo para desarrollar una acción de acuerdo a cómo están configurados en el sistema de cuerpos que realizan fuerzas entre sí. En otras palabras, la energía potencial es la energía que es capaz de generar un trabajo como consecuencia de la posición del cuerpo.

Función de la energía
ponencial

Si una fuerza que actua sobre un objeto es una función de su posición solamente, se dice que es una fuerza conservativa, y se puede representar como una función de energía potencial, que para el caso de una dimensión, satisface la condición de derivada.

Signo negativo

F en la definición de la energía potencial es la fuerza ejercida por el campo de fuerza, por ejemplo, la gravedad, la fuerza del muelle, etc.

Es

la energía desarrollada por las aguas del mar cuando están en movimiento.

Función

Las mareas son el resultado de la atracción gravitatoria ejercida por el Sol y la Luna sobre nuestro planeta. En algunos lugares el desnivel de las mareas alcanza con frecuencia varios metros entre la marea baja y la marea alta (bajamar y pleamar). Su utilización industrial sólo es posible en aquellas zonas costeras que reúnan determinadas condiciones topográficas y marítimas en las cuales el valor de amplitud del desnivel de las mareas sea comparable a una instalación hidroeléctrica de escasa altura de caída de agua, pero de considerable masa de ésta.

Consiste en

aprisionar el agua en el momento de la alta marea y liberarla, obligándola a pasar por las turbinas durante la bajamar y en algunas centrales también se aprovecha el proceso contrario para generar energía. La energía gravitatoria terrestre y lunar, la energía solar y la eólica dan lugar, respectivamente, a tres manifestaciones de la energía del mar: mareas, gradientes térmicos y olas. De ella se podrá extraer energía mediante los dispositivos adecuados.

Se aprovechan

embalsando agua del mar en ensenadas naturales y haciéndola pasar a través de turbinas hidráulicas.

una energía limpia y renovable. Dentro de sus ventajas el ser predecible y tener un suministro seguro con potencial que no varia de forma trascendental anualmente, solo se limita a los ciclos de marea y corrientes.

Las primeras se pueden observar en el mar, incluso en ausencia del viento; son masas de agua que avanzan y se propagan en la superficie en forma de ondulaciones cilíndricas. Es bastante raro ver una onda marina aislada; generalmente se suceden varias y aparecen en la superficie ondulaciones paralelas y separadas por intervalos regulares. Cuando una barca sube sobre la cresta de la onda perpendicularmente a ella, la proa se eleva, y cuando desciende sobre el lomo, la proa se hunde en el agua. Es el característico cabeceo.

Se conforma por

cantidad de energía almacenada en una región del espacio que podemos atribuir a la presencia de un campo electromagnético, y que se expresará en función de las intensidades del campo magnético y campo eléctrico. En un punto del espacio la densidad de energía electromagnética depende de una suma de dos términos proporcionales al cuadrado de las intensidades del campo.

Energía de campos variables

En teoría cuántica de campos postula que la energía de un estado del espacio-tiempo cuántico en el que existen campos eléctromagnéticos viene dada por un operador hamiltoniano que puede escribirse en términos de los operadores de campo cuánticos. La forma precisa del operador hamiltoniano se puede obtener a partir de la densidad lagrangiana clásica del campo.

En teoría cuántica de campos postula que la energía de un estado del espacio-tiempo cuántico en el que existen campos eléctromagnéticos viene dada por un operador hamiltoniano que puede escribirse en términos de los operadores de campo cuánticos. La forma precisa del operador hamiltoniano se puede obtener a partir de la densidad lagrangiana clásica del campo.

Para justificar que la expresión (1b) representa la energía electromagnética, debemos examinar qué sucede con la conservación de la energía en presencia de cargas eléctricas en movimiento. Para ello consideraremos un sistema de partículas cargadas en el seno de un campo electromagnético. En esa situación los campos eléctrico y magnético satisfarán las ecuaciones de Maxwell en el vacío:

Qué es

s la energía que desarrolla la tierra y los imanes naturales basándose en la teoría del magnetismo. Es pocas palabras, es aquella que es generada por imágenes que provocan unos campos magnéticos permanentes, que a su vez generan energía.

El polo norte con respecto a la brújula

El imán es atraído por el hierro

El triángulo de las bermudas pone loca a la brújula y provoca interferencia en la mayoría de los radios y aparatos electrónicos

La unidad de densidad del sistema internacional de unidades es el tesla que está dado por donde B es la densidad de un flujo magnético generado por una carga que se mueve a una velocidad (V) a una distancia (R) Y Ur es el vector unitario el punto

El generador de es un dispositivo del cual a partir de la repulsión de los imágenes genera energía eléctrica renovable. El objetivo principal de este dispositivo es independizarnos del consumo de la energía eléctrica que proviene de las fuentes contaminantes, o mas bien de aquellas que no tienen un rendimiento tan constante a lo largo del año.

Se denomina

La energía térmica (también energía calórica o energía calorífica) es la manifestación de la energía en forma de calor.

Estos materiales

átomos que forman sus moléculas están en continuo movimiento ya sea trasladándose o vibrando. Este movimiento implica que los átomos tengan una determinada energía cinética a la que nosotros llamamos calor, energía térmica o energía calorífica.

Transmisión de la energia

se transmite a través de ondas electromagnéticas. Es el modo con el que nos llega la energía térmica proveniente del Sol. El principal ejemplo de este caso lo encontramos en las instalaciones de energía solar térmica, que aprovechan la radiación solar para calentar agua. El agua caliente que se obtiene de estas instalaciones solares habitualmente se utiliza para calefacción y para usarla como agua caliente sanitária.

se experimenta cuando un cuerpo caliente está en contacto físico con otro cuerpo más frío. La energía se transmite siempre del cuerpo caliente al cuerpo frío. Si ambos cuerpos están a la misma temperatura no hay transferencia energética. Cuando tocamos un trozo de hielo con la mano parte de la energía térmica de nuestra mano se transfiere al hielo, por eso tenemos sensación de frío.

se produce cuando se trasladan las moléculas calientes de un lado a otro. Seria el caso del viento, capaz de mover moléculas con cierta energía calorífica de un lado a otro.

Se Dice

Que la energía es el poder de generar una transformación o movimiento en una determinada cosa. El concepto, además, refiere al recurso que, gracias a la tecnología, puede tener aplicaciones industriales.

La mecanica se engloba en

odas aquellas cosas que funcionan por acción de un mecanismo o maquinaria. El término también se usa para describir el acto automático y el objeto que puede ocasionar consecuencias como choques o erosiones.

a la clase de energía donde interviene tanto la posición como los movimientos de los cuerpos. Esto quiere decir que la energía mecánica es la sumatoria de las energías potenciales, cinéticas y la energía elástica de un objeto en movimiento.

omo la capacidad de los cuerpos con masa para llevar a cabo un determinado esfuerzo o labor. Es importante recordar que la energía no se crea ni se destruye, sino que se conserva. La energía mecánica se mantiene constante en el tiempo gracias a la acción de fuerzas de carácter conservativo que trabajan sobre las partículas involucradas.

Entre los tipos de energía mecánica
pueden mencionarse

provecha la energía potencial del movimiento de agua

modalidad que surge por acción del viento

Se refiere a

La energía contenida en un sistema que es responsable de su temperatura. Una rama de la física, la termodinámica, estudia cómo el calor se transfiere entre diferentes sistemas y cómo se realiza un trabajo en el proceso (ve la primera ley de la termodinámica).

La energía térmica a partir
de la fricción

Considera el ejemplo de un hombre que empuja una caja por un piso áspero a velocidad constante, como se muestra en la Figura 1. Puesto que la fuerza de fricción es no conservativa, el trabajo hecho no se almacena como energía potencial. Todo el trabajo realizado por la fuerza de fricción resulta en una transferencia de energía en energía térmica del sistema piso-caja. Esta energía térmica fluye como calor dentro de la caja y el piso. En última instancia eleva la temperatura de ambos objetos.

Energía térmica
debida al arrastre

La fuerza de arrastre sobre un objeto en movimiento debida a un fluido como el aire o el agua es otro ejemplo de una fuerza no conservativa.

Función

Cuanto más caliente está la sustancia, más se mueven sus moléculas, y por lo tanto mayor es su energía térmica. Por ejemplo, una taza de té caliente tiene energía térmica en forma de energía cinética de sus partículas que vibran. Cuando se vierte un poco de leche fría en su té caliente, parte de esta energía se transfiere desde el té caliente para las partículas de la leche fría. ¿Qué ocurre después? El té con leche está más frio debido a que pierde energía térmica del té hacia la leche para calentarla. La cantidad de energía térmica en un objeto se mide en julios (J), aunque luego veremos que se pueden usar otras unidades de medida como la caloría (cal).

Para recordar

No podemos hablar de energía térmica sin hablar de la temperatura. El calor y la temperatura no significan lo mismo

Es aquella

Que llega a la Tierra en forma de radiación electromagnética (luz, calor y rayos ultravioleta principalmente) procedente del Sol, donde ha sido generada por un proceso de fusión nuclear. El aprovechamiento de la energía solar se puede realizar de dos formas: por conversión térmica de alta temperatura (sistema fototérmico) y por conversión fotovoltaica (sistema fotovoltaico).

Se divide en

consiste en transformar la energía solar en energía térmica almacenada en un fluido. Para calentar el líquido se emplean unos dispositivos llamados colectores.

Reacciones Nucleares

En 1896 Henri Becquerel descubrió que algunos elementos químicos emitían radiaciones.3 Tanto él como Marie Curie y otros estudiaron sus propiedades, descubriendo que estas radiaciones eran diferentes de los ya conocidos rayos X y que poseían propiedades distintas, denominando a los tres tipos que consiguieron descubrir alfa, beta y gamma.

La fisión nuclear

En física nuclear, la fisión es una reacción nuclear, lo que significa que tiene lugar en el núcleo atómico. La fisión ocurre cuando un núcleo pesado se divide en dos o más núcleos pequeños, además de algunos subproductos como neutrones libres, fotones (generalmente rayos gamma) y otros fragmentos del núcleo como partículas alfa (núcleos de helio) y beta (electrones y positrones de alta energía).

Otros sistemas de energía nuclear

Con la invención de la pila química por Volta en 1800 se dio lugar a una forma compacta y portátil de generación de energía. A partir de entonces fue incesante la búsqueda de sistemas que fueran aún menores y que tuvieran una mayor capacidad y duración. Este tipo de pilas, con pocas variaciones, han sido suficientes para muchas aplicaciones diarias hasta nuestros tiempos. Sin embargo, en el siglo XX surgieron nuevas necesidades, a causa principalmente de los programas espaciales.

consiste en la transformación directa de la energía luminosa en energía eléctrica. Se utilizan para ello unas placas solares formadas por células fotovoltaicas (de silicio o de germanio).

Es

La energía en el núcleo atómico, es decir, la parte central de un átomo. Los átomos son las partículas más pequeñas en que se puede dividir un material.

Para poder aprovechar la energía nuclear presente en el núcleo de los átomos se puede hacer de dos formas

partiendo el núcleo de un átomo o fusionando el núcleo de dos átomos.

Aunque la producción de energía eléctrica es la utilidad más habitual existen muchas otras aplicaciones de la energía nuclear en otros sectores. Estas aplicaciones pueden ser para uso civil o militar. Existen un gran número de tratados y acuerdos para regular estas actividades.

La gran mayoría de los reactores nucleares de potencia utilizan uranio enriquecido como combustible nuclear. El uranio es un elemento que se encuentra de forma natural que siguiendo un cierto proceso se logra enriquecerle para que sea más inestable. Que sea inestable significa que es más fácil de dividir, que es precisamente lo que se pretende hacer en un reactor nuclear.

En el primer caso lo llamamos fisión nuclear

en el segundo fusión nuclear

Es conocida como energía
de movimiento

La energía cinética de un objeto es aquella que se produce a causa de sus movimientos que depende de la masa y velocidad del mismo. La energía cinética suele abreviarse con las letras "Ec" o "Ek". La palabra cinética es de origen griego “kinesis” que significa “movimiento”.

La energía cinética se representa a través de la siguiente fórmula

En el caso de los carros de una montaña rusa alcanzan energía cinética cuando están en el fondo de su trayectoria pero esta se transforma en energía potencial gravitacional cuando comienza a elevarse. Otro ejemplo es a través de la energía cinética que permite los movimientos de las hélices se puede obtener electricidad o, energía hídrica a través del movimiento de agua.

Se divide en

Energía cinética de traslación y rotación

La energía cinética de traslación se presenta cuando las partes de un objeto siguen una misma dirección, por ejemplo: al caminar, asimismo, un cuerpo suspendido a cierta altura al ser caído transforma su energía potencial gravitacional en energía cinética traslacional. A su vez, la energía cinética de rotación, tal como lo indica su nombre, se presenta cuando las partes de un objeto giran, por ejemplo: un disco, un yoyo.

Energía cinética molecular

La energía cinética molecular se puede observar en las moléculas de la materia a temperaturas normales que se encuentran en un constante movimientos a gran velocidad. En virtud, de la distribución de Boltzmann se puede deducir el promedio de la energía cinética de traslación de las moléculas.

Ec= ½ mv². La energía cinética se mide en Julios (J), la masa en kilogramos (kg) y la velocidad en metros sobre segundos (m/s).

Como tal, la energía cinética está ligada a otros conceptos de la física como: trabajo, fuerza y energía. La energía solo puede llamarse cinética cuando el objeto se pone en movimiento y, al chocar con otro pueda moverlo originando un trabajo y, la fuerza puede referirse como la posibilidad que tiene un cuerpo de producir daños a otro.

Se basa en

aprovechar la caída del agua desde cierta altura para producir energía eléctrica. Actualmente, el empleo de la energía hidráulica tiene uno de sus mejores exponentes: la energía minihidráulica, de bajo impacto ambiental.

Se obtiene a través

provechando los recursos tal y como surgen en la naturaleza, por ejemplo una garganta o catarata natural, o bien mediante la construcción de presas. Desde hace siglos existen pequeñas explotaciones en las que la corriente de un río mueve un rotor de palas y genera un movimiento aplicado, por ejemplo, en molinos rurales. Sin embargo, la utilización más común hoy en día la constituyen las centrales hidroeléctricas de las presas.

¿Cómo funcionan las centrales hidroeléctricas?

En el aprovechamiento de la energía hidráulica influyen dos factores: el caudal y la altura del salto. Para aprovechar mejor el agua, se construyen presas para regular el caudal en función de la época del año. La presa sirve también para aumentar el salto.

Otra manera de incrementar la altura del salto es derivando el agua por un canal de pendiente pequeña (menor que la del cauce del río), consiguiendo un desnivel mayor entre el canal y el cauce del río.

aprovechamiento de las energías cinética y potencial de la corriente del agua o los saltos de agua naturales. En el proceso, la energía potencial, durante la caída del agua, se convierte en cinética y mueve una turbina para aprovechar esa energía.