Transformacion de la energia electrica a mecanica

Transformacion de la energia electrica a mecanica

Energía sonora

En esta actividad, los alumnos fabrican un motor electroimán para demostrar el método más básico de transformación de la energía eléctrica en energía mecánica. Este experimento está relacionado con el trabajo de Nikola Tesla en ingeniería eléctrica y su invención del motor de inducción de corriente alterna. Para que los alumnos conozcan los antecedentes de Tesla, la guía de la lección sugiere que vean fragmentos de la película «Tesla: El maestro del rayo» y que escriban un informe sobre los retos a los que se enfrentó Tesla como inventor. Utilice esta actividad para ayudar a los alumnos a explorar la Ley de Conservación de la Energía, los motores y los electroimanes.

Importancia de la conversión de energía

Un ejemplo de sistema mecánico: Un satélite orbita alrededor de la Tierra influenciado únicamente por la fuerza gravitatoria conservadora; su energía mecánica se conserva, por tanto. La aceleración del satélite está representada por el vector verde y su velocidad por el vector rojo. Si la órbita del satélite es una elipse, la energía potencial del satélite y su energía cinética varían con el tiempo, pero su suma permanece constante.

En ciencias físicas, la energía mecánica es la suma de la energía potencial y la energía cinética. El principio de conservación de la energía mecánica establece que si un sistema aislado está sometido únicamente a fuerzas conservativas, la energía mecánica es constante. Si un objeto se mueve en la dirección opuesta a una fuerza neta conservativa, la energía potencial aumentará; y si la velocidad (no la rapidez) del objeto cambia, la energía cinética del objeto también cambia. En todos los sistemas reales, sin embargo, habrá fuerzas no conservativas, como las fuerzas de fricción, pero si son de magnitud despreciable, la energía mecánica cambia poco y su conservación es una aproximación útil. En las colisiones elásticas, la energía cinética se conserva, pero en las colisiones inelásticas parte de la energía mecánica puede convertirse en energía térmica. La equivalencia entre la pérdida de energía mecánica (disipación) y el aumento de la temperatura fue descubierta por James Prescott Joule.

Energía cinética

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El proceso de recolección de energía mecánica del entorno y su conversión en energía eléctrica utilizable puede ilustrarse como se muestra en el diagrama de bloques de la Fig. 2.1. La energía mecánica de entrada que se va a convertir en energía eléctrica puede ser en forma de energía potencial y/o energía cinética. El sistema mecánico que proporciona la energía mecánica para la recolección se denomina en lo sucesivo «sistema anfitrión». El sistema anfitrión puede ser capaz de proporcionar energía mecánica de varias maneras, por ejemplo, a través de la vibración lineal o rotatoria de su estructura; a través de un movimiento de balanceo como el que se experimenta en un barco, una nave o una boya; a través de un movimiento relativo aleatorio entre componentes relativamente rígidos de la máquina, como el movimiento entre los diferentes eslabones de un sistema de suspensión de un coche; o a través de la carga de choque experimentada por una plataforma de armas durante el disparo o el impacto en el objetivo.

Describe el dispositivo que convierte la energía eléctrica en energía mecánica

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La transformación de energía, también conocida como conversión de energía, es el proceso de cambiar la energía de una forma a otra. En física, la energía es una cantidad que proporciona la capacidad de realizar un trabajo (por ejemplo, levantar un objeto) o proporciona calor. Además de convertirse, según la ley de conservación de la energía, ésta es transferible a un lugar u objeto diferente, pero no puede crearse ni destruirse.

La energía, en muchas de sus formas, puede utilizarse en procesos naturales o para prestar algún servicio a la sociedad, como la calefacción, la refrigeración, la iluminación o la realización de trabajos mecánicos para hacer funcionar máquinas. Por ejemplo, para calentar una casa, el horno quema combustible, cuya energía potencial química se convierte en energía térmica, que se transfiere al aire de la casa para aumentar su temperatura.

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