CONCEPTO
FÍSICO DE CAMPO
Las cargas eléctricas no precisan de ningún medio material para ejercer su
influencia sobre otras, de ahí que las fuerzas eléctricas sean
consideradas fuerzas de acción a distancia. Cuando en la naturaleza se da una
situación de este estilo, se recurre a la idea de
campo para facilitar la descripción en términos físicos de la influencia que
uno o más cuerpos ejercen sobre el espacio que les rodea.
La noción física de campo se corresponde con la de un
espacio dotado de propiedades medibles. En el caso de que se trate de un campo de fuerzas éste viene a ser aquella región del espacio en donde se
dejan sentir los efectos de fuerzas a distancia.
Así, la influencia gravitatoria sobre el espacio que rodea la Tierra se hace
visible cuando en cualquiera de sus puntos se sitúa, a modo de detector, un cuerpo de prueba y se mide su peso, es decir, la fuerza
con que la Tierra lo atrae. Dicha influencia gravitatoria se conoce como
campo gravitatorio terrestre. De un modo análogo la
física introduce la noción de campo magnético y también la de campo eléctrico o
electrostático.
El campo eléctrico
Es un campo físico que es representado mediante un modelo que
describe la interacción entre cuerpos y sistemas con propiedades
denaturalezaeléctrica.1 Matemáticamente se describe como un campo
vectorial en el cual una carga eléctrica puntual de
valor q sufre los efectos de
una fuerza eléctrica dada por la siguiente ecuación:
En los modelos relativistas actuales, el campo eléctrico se incorpora, junto
con el campo magnético, en campo tensorial cuadridimensional,
denominado campo electromagnético Fμν.2
Los campos eléctricos pueden tener su origen tanto en cargas
eléctricas como en campos magnéticos variables. Las primeras
descripciones de los fenómenos eléctricos, como la ley de Coulomb, sólo tenían en
cuenta las cargas eléctricas, pero las investigaciones de Michael
Faraday y los estudios posteriores de James Clerk
Maxwell permitieron establecer las leyes completas en las que también se
tiene en cuenta la variación del campo
magnético.
Esta definición general indica que el campo no es
directamente medible, sino que lo que es observable es su efecto sobre
alguna carga colocada en su seno. La idea de campo eléctrico fue
propuesta por Faraday al demostrar el principio de inducción
electromagnética en el año 1832.
La unidad del campo
eléctrico en el SI es Newton por Culombio (N/C), Voltio por
metro (V/m) o, en unidades básicas, kg·m·s−3·A−1 y la
ecuación dimensional es MLT-3I-1.
Denominamos turbina a la máquina que se emplea para
transformar energía mecánica en energía eléctrica, aunque inicialmente esta
será desordenada, no comercial. Hay dos tipos fundamentales de turbinas
para aprovechar la energía hidráulica, turbina Pelton y Francis-Kaplan; la primera
se utiliza en el caso de saltos superiores a 200 metros y pequeños caudales,
normalmente para presas situadas en zonas de alta
montaña; las segundas son más indicadas en el caso de saltos menores.
Esta energía eléctrica se va a convertir en energía
eléctrica comercial utilizando primero un transistor y posteriormente un
alternador. La energíaeléctrica así obtenida está en alta tensión, varios miles
de voltios, y a frecuencia comercial, en España a 50 Hz. Los cables de alta
tensión van a trasladar a la energía eléctrica por el país llegando a nuestras
viviendas a tensión comercial, 230 V en corriente monofásica y 400 V en
trifásica. El cambio de alta a baja tensión se realiza
en transformadores.
Conducción del agua desde presa (Central hidráulica del Tambre, A Coruña
Para aprovechar la energía hidroeléctrica necesitamos agua estancada en un
embalse o presa situada a una altura por encima del
cauce habitual del
río; se llama salto de agua a la diferencia de altura entre el nivel superior e
inferior. La ventaja principal respecto a otras renovables es que el caudal de
agua puede ser controlado, de forma que en el momento de demanda eléctrica
dejaremos fluir el líquido generando energía; en el caso que no exista esta
demanda mantendremos cerradas las compuertas hasta que vuelva a existir
demanda; este es una ventaja respecto a la energía eólica ya que de momento en
ésta no se resuelve el problema del almacenamiento.
Aprovechamiento: La energía hidráulica, es la que se obtiene del aprovechamiento del
movimiento del
agua. En otras palabras, es la transformación de la energía potencial y
cinética de un curso de agua en energía eléctrica
disponible.
La energía hidroeléctrica, es una energía limpia, y autosuficiente, que además
se encuentra en un punto muy avanzado respecto al
desarrollo tecnológico.
Clasificacion en renovable o no renovable: Es un tipo
de energía verde cuando su impacto ambiental es mínimo y usa la fuerzahídrica sin
represarla, en caso contrario es considerada sólo una forma de energía renovable.
Ventajas y desventajas:
Ventajas
* La energía hidroeléctrica tiene una producción energética neta de moderada a elevada y costos de operación y mantenimiento bajos.
* La plantas hidroeléctricas rara vez necesitan ser cerradas y no producen
emisiones de dióxido de carbono ni contaminantes del aire atmosférico.
* Sus embalses tienen una vida útil, de dos a diez veces la vida de plantas
térmicas nucleares y de carbón.
* Las grandes presas ayudan también a controlar inundaciones y proporcionan un flujo regulado de agua de riego a áreas situadas
corriente debajo de la presa.
Desventajas
* Los costos de construcción para nuevos sistemas a gran escala son elevados.
* Los embalses de los sistemas a gran escala inundan extensas regiones,
destruyen hábitats de la vida silvestre, desplazan pobladores, disminuyen la
fertilización natural de los terrenos agrícolas situados agua abajo de la
presa.
* Al reducir el flujo de una corriente, las hidroeléctricas pequeñas alteran
las actividades recreativas y la vida acuática, perturban el entorno de los
ríos no navegables y destruyen los aguazales y terrenos pantanosos.
Impacto ambiental: Impactos en la etapa de construcción
Los impactos en la etapa de construcción son: la interrupción temporal del
transporte de sedimentos, los ruidos molestos, los impactos visuales, el polvo,
etc.
Además de estos, suceden impactos adicionales sobre el ambiente acuático, entre
ellos: el incremento del material sólido en suspensión en el cuerpo de agua.El
impacto más grave es ocasionado por la inundación de tierras, en caso de que
sean tierras fértiles, afecta a la actividad agricultura, también impacta sobre
la in
Campo eléctrico producido por un conjunto de cargas
puntuales. Se muestra en rosa la suma
vectorial de los campos de las cargas individuales
