Aplicaciones de la electricidad
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Desde el momento histórico que se descubrió la forma de generar electricidad de forma masiva, se sucedieron una serie de descubrimientos científicos que conllevaron a la invención de un sinfín de aplicaciones prácticas de la electricidad y la fabricación masiva de muchos instrumentos y máquinas diferentes que funcionan mediante la electricidad que reciben de las redes eléctricas a las cuales se conectan con los instrumentos de control eléctrico apropiados en cada caso.
La comprensión final de la electricidad se logró recién con su unificación con el magnetismo en un único fenómeno electromagnético descripto por las ecuaciones de Maxwell (1861-1865). Su desarrollo y utilización masiva da una idea clara de las ventajas del uso la electricidad como forma de energía. Siendo su principal ventaja, lo fácil y económico que resulta su transporte, pudiendo, mediante conducciones eléctricas (cables), llevar energía a cualquier lugar, para finalmente ser transformada en energía utilizable (luz, calor, movimiento, etc.) Actualmente, (2008) la energía eléctrica se utiliza para fabricar los objetos que utilizamos, y está presente en todo tipo de actividad que podamos imaginar.
Las primeras aportaciones que se realizan sobre la electricidad que pueden entenderse como aproximaciones sucesivas al fenómeno eléctrico fueron realizadas por investigadores sistemáticos como William Gilbert, Otto von Guericke, Du Fay, Pieter van Musschenbroek (botella de Leyden) o William Watson. Las observaciones sometidas a método científico empiezan a dar sus frutos con Luigi Galvani, Alessandro Volta, Charles-Augustin de Coulomb o Benjamin Franklin, proseguidas a comienzos del siglo XIX por André-Marie Ampère, Michael Faraday o Georg Ohm. Los nombres de estos pioneros terminaron bautizando las unidades hoy utilizadas en la medida de las distintas magnitudes del fenómeno.
El telégrafo eléctrico (Samuel Morse, 1833, precedido por Gauss y Weber, 1822) puede considerarse como la primera gran aplicación en el campo de las telecomunicaciones, pero no será en la primera revolución industrial, sino a partir del cuarto final del siglo XIX que las aplicaciones económicas de la electricidad la convertirán en una de las fuerzas motrices de la segunda revolución industrial. Más que de grandes teóricos como Lord Kelvin, fue el momento de ingenieros, como Zénobe Gramme, Nikola Tesla, Frank Sprague, George Westinghouse, Ernst Werner von Siemens, Alexander Graham Bell y sobre todo Thomas Alva Edison y su revolucionaria manera de entender la relación entre investigación científico-técnica y mercado capitalista.
La electrificación no sólo fue un proceso técnico, sino un verdadero cambio social de implicaciones extraordinarias, comenzando por el alumbrado y siguiendo por todo tipo de procesos industriales (motor eléctrico, metalurgia, refrigeración...) y de comunicaciones (telefonía, radio). Pero fue sobre todo la sociedad de consumo que se creó en los países capitalistas la que dependió en mayor medida de la utilización doméstica de la electricidad en los electrodomésticos, y fue en estos países donde la retroalimentación entre ciencia, tecnología y sociedad desarrolló las complejas estructuras que permitieron los actuales sisemas de I+D e I+D+I, en que la iniciativa pública y privada se interpenetran, y las figuras individuales se difuminan en los equipos de investigación.
La energía eléctrica es esencial para la sociedad de la información de la tercera revolución industrial que se viene produciendo desde la segunda mitad del siglo XX (transistor, televisión, computación, robótica, internet...). Únicamente puede comparársele en importancia la motorización dependiente del petróleo (que también es ampliamente utilizado, como los demás combustibles fósiles, en la generación de electricidad). Ambos procesos exigieron cantidades cada vez mayores de energía, lo que está en el origen de la crisis energética y medioambiental y de la búsqueda de nuevas fuentes de energía, la mayoría con inmediata utilización eléctrica (energía nuclear y energías alternativas, dadas las limitaciones de la tradicional hidroelectricidad). Los problemas que tiene la electricidad para su almacenamiento y transporte a largas distancias, y para la autonomía de los aparatos móviles, son retos técnicos aún no resueltos de forma suficientemente eficaz.
El impacto cultural de lo que Marshall McLuhan denominó Edad de la Electricidad, que seguiría a la Edad de la Mecanización (por comparación a cómo la Edad de los Metales siguió a la Edad de Piedra), radica en la velocidad instantánea de la electricidad, que conlleva posibilidades antes inimaginables, como la simultaneidad y la división de cada proceso en una secuencia. Se impuso un cambio cultural que provenía del enfoque en "segmentos especializados de atención" (la adopción de una perspectiva particular) y la idea de la "conciencia sensitiva instantánea de la totalidad", una atención al "campo total", un "sentido de la estructura total". Se hizo evidente y prevalente el sentido de "forma y función como una unidad", una "idea integral de la estructura y configuración". Estas nuevas concepciones mentales tuvieron gran impacto en todo tipo de ámbitos científicos, educativos e incluso artísticos (por ejemplo, el cubismo). En el ámbito de lo espacial y político, "la electricidad no centraliza, sino que descentraliza... mientras que el ferrocarril requiere un espacio político uniforme, el avión y la radio permiten la mayor discontinuidad y diversidad en la organización espacial".[1]
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[editar] Principales aplicaciones de la electricidad
[editar] Aplicaciones industriales
El principal uso actual que tiene la electricidad es la utilidad que se hace de la misma en todo tipo de empresas e industrias en tareas muy diversas. El consumo principal de electricidad es el que tienen todas las máquinas estáticas que funcionan con motores eléctricos de potencias y tipos muy diversos.
Asimismo es signifiactivo dotar a los centros de trabajo de la suficiente iluminación eléctrica cuando no sea posible la ilumincaión natural para prevenir que se produzca fatiga visual en los trabajadores que se ocasiona si los lugares de trabajo y las vías de circulación no disponen de suficiente iluminación, adecuada y suficiente durante la noche y cuando no sea suficiente la luz natural.[2]
Los locales, los lugares de trabajo y las vías de circulación en los que los trabajadores estén particularmente expuestos a riesgos en caso de avería de la iluminación artificial deben contar con una iluminación de seguridad de intensidad y duración suficiente. La iluminación deficiente ocasiona fatiga visual en los ojos, perjudica el sistema nervioso, ayuda a la deficiente calidad de trabajo y es responsable de una buena parte de los accidentes de trabajo.[3]
Otro campo general de consumo eléctrico en las empresas los constituye el dedicado a la activación de las máquinas de climatización tanto de aire acondicionado como de calefacción, el consumo de electricidad de este capítulo puede ser muy elevado si las instalaciones no están construidas de acuerdo con principios ecológicos de ahorro de energía.
Un campo sensible del uso de la electricidad en las empresas lo constituyen la alimentación permanente y a tensión constante que deben tener las instalaciones de ordenadores que tenga una empresa o una isntitución porque un corte imprevisto de energía eléctrica puede dañar el trabajo que se realizan en los ordeandores en el momento del corte del fluído eléctrico.Para evitar estos daños existen unos dispositivos de emegencia que palían de forma momentánea la ausencia de fluido eléctrico en la red.
[editar] Frío industrial y climatización
En España se conoce como Frío industrial, a la actividad tecnológica que realizan las empresas que hacen proyectos, construyen máquinas frigoríficas, las instalan en las empresas y hacen el seguimiento y control de las instalaciones.
La rama de frío industrial abarca la construcción de máquinas frigoríficas congeladoras de gran tamaño, que se instalan por ejemplo en barcos pesqueros que trabajan en alta mar y congelan sus capturas, en máquinas frigoríficas que se instalan en naves industriales para congelar carnes, pescado y alimentos diversos, máquinas frigoríficas que se instalan en camiones para que no se rompa la cadena de frío de los alimentos durante su transporte. Asímismo se instalan todo tipo de cámaras frigoríficas industriales en los establecimientos comerciales que manipulan o trasiegan con alimentos congelados o refrigerados. La temperatura de congelación que trabajan estas máquinas está comprendida entre –18ºC y -25 ºC bajo cero.[4]
Al igual que se construyen máquinas frigoríficas congeladoras se construyen también maquinas frigoríficas refrigeradoras cuya diferencia más importante consiste en la temperatura que mantiene los alimentos que no son necesarios congelar pero si mantenerlos a una temperatura de 1 a 5 ºC.[5]
También se ocupan las empresas de Frío industrial de toda la actividad relacionada con las instalaciones de climatización que se instalan en las empresas y viviendas.[6]
Los técnicos profesionales que se dedican a la instalación y matenimiento de instalaciones frigoríficas necesitan un carnet profesional de Instaldor Frigorista, emitido por algún centro educativo oficial o entidad autorizada para impartir la formación técnica necesaria.
[editar] Señales luminosas. Semáforos
Se denomina señalización de seguridad y salud en el trabajo a una señalización, que referida a un objeto, actividad o situación determinadas, proporcione una indicación o una obligación relativa a la seguridad o la salud en el trabajo mediante una señal en forma de panel, un color, una señal luminosa o acústica, una comunicación verbal o una señal gestual, según proceda.
En cuanto al uso de señales luminosas las hay de dos tipos las actúan de forma intermitente y las que actúan de forma continuada. Las señales luminosas tienen el siguiente código de colores:
- Rojo: condiciones anormales que precisan de una acción inmediata del operario.
- Ambar:atención o advertencia.
- Verde:máquina dispuesta.
- Blanco:Circuito en tensión. Condiciones normales.
- Azul:Cualquier significado no previsto por los colores anteriores
Cuando se utilice una señal luminosa intermitente, la duración y frecuencia de los destellos deberán permitir la correcta identificación del mensaje, evitando que pueda ser percibida como continua o confundida con otras señales luminosas.
Semáforos
Un semáforo es un dispositivo eléctrico que regula el tráfico de vehículos y peatones en las intersecciones de vías urbanas que soporten mucho tráfico. También se utilizan semáforos en las vías de trenes paar regular el tráfico de convoyes por las vías El tipo más frecuente tiene tres luces de colores:
- Verde, para avanzar
- Rojo, para detenerse
- Amarillo o ámbar, como paso intermedio del verde a rojo, o precaución si está intermitente.
Hasta la invención del automóvil no fue necesario, la utilización de semáforos y fue en 1914 cuando se instaló el primer semáforo eléctrico , en Cleveland, Estados Unidos. Contaba con luces rojas y verdes, colocadas sobre unos soportes con forma de brazo. Además incorporaba un emisor de zumbidos.
Los semáforos han ido evolucionando con el paso del tiempo y actualmente (2008) y debido a su rentabilidad, se están utilizando lámparas a LED para la señalización luminosa , puesto que las lámparas de LED utilizan sólo 10% de la energía consumida por las lámparas incandescentes, tienen una vida estimada 50 veces superior, y por tanto generan importantes ahorros de energía y de mantenimiento, satisfaciendo el objetivo de conseguir una mayor fiabilidad y seguridad pública. Entre las mayores ventajas que tienen las señales luminosas con LED figuran: muy bajo consumo y por tanto ahorran energía. Mayor vida útil de las lámparas. Mayor seguridad operativa. Mínimo mantenimiento. Respeto por el medio ambiente. Simple recambio. Unidad óptica a prueba de luz solar. Alto contraste con luz solar. Señalización luminosa uniforme. Mayor seguridad vial.
La óptica de LED está compuesta por una placa de circuito impreso, policarbonato de protección, casquillo roscante E-27, todos estos elementos están integrados sobre un soporte cónico. El circuito impreso, policarbonato de protección y envolvente cónica, poseen orificios de ventilación para facilitar la evacuación de calor de su interior.[7]
[editar] Referencias
- ↑ Marshall McLuhan (1964) Understanding Media, p.13; Reversal of the Overheated Medium, pg. 36 [1]
- ↑ Instrucción Técnica Complementaria para Baja Tensión: ITC-BT-28 Instalaciones en locales de pública concurrencia INSHT Legislación [9-6-2008]
- ↑ IluminaciónJuan Guash Farrás. Enciclopedia OIT de Salud y Seguridad en el Trabajo. [9-6-2008]
- ↑ Congelación de alimentosEroski.es[12-6-2008]
- ↑ Refrigeración de alimentos Eroski.es[12-6-2008]
- ↑ Cómo funciona el aire acondicionado servinel.es [12-6-2008]
- ↑ Semáforos con LED metroight.es [12-6-2008]
