¿Qué es una fuente de alimentación?
Estás hablando con tu mejor amigo cuando el teléfono emite un pitido, advirtiéndote que es necesario recargar la batería. Entonces, te despides de mala gana, prometiéndole devolverle la llamada, luego conectas tu teléfono a una toma de corriente. ¿Alguna vez te has preguntado qué sucede cuando conectas el teléfono a un tomacorriente? Si su teléfono se está «cargando» cuando está conectado a un tomacorriente, entonces el tomacorriente debe estar suministrando carga. Entonces, la salida actúa como una fuente de alimentación. Entonces podemos definir una fuente de alimentación como un proveedor de energía para los dispositivos: proporciona la carga necesaria para que la corriente fluya a través del dispositivo para que funcione.
Tipos de fuente de alimentación
Los tomacorrientes en nuestros hogares están listos para cargar porque están conectados a una red eléctrica que suministra la electricidad necesaria en nuestros hogares, escuelas, oficinas y fábricas. Entonces, ¿dónde se genera la electricidad? Hay dos métodos principales para producir electricidad: i) la conversión de energía mecánica y ii) la conversión de energía química.
i) Conversión de Energía Mecánica
Un gran ejemplo de convertir la energía mecánica en electricidad es la generación de energía hidroeléctrica. En las centrales hidroeléctricas se construyen presas para evitar que el agua fluya libremente. Cuando se abren estas presas, el agua cae desde una altura y la energía mecánica en forma de energía potencial se convierte en energía eléctrica.
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Otro ejemplo de conversión de energía mecánica en electricidad es la generación de energía eólica. Cuando el viento hace girar las palas del rotor de las turbinas eólicas en un parque eólico, la turbina convierte la energía mecánica en forma de energía cinética en energía eléctrica. Ya sea que provenga de una granja de molinos de viento o de una central hidroeléctrica, esta energía eléctrica capturada luego se distribuye a través de las líneas eléctricas a nuestros hogares.
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Cuando enciende manualmente una linterna de emergencia, está generando energía biomecánica al convertir la energía biomecánica en energía eléctrica. Dentro de la linterna, un trozo de bobina está unido a la manivela. Cuando giras la manivela, esta bobina se mueve alrededor de un imán. Cada vez que una bobina se mueve a través de un campo magnético, se produce una corriente, y es esta corriente la que se dirige a través del circuito interno de la linterna y a través de la bombilla para producir luz. Ahora, piense en alimentar su hogar usando la conversión de energía biomecánica. Suponga que tiene una bicicleta conectada a un generador. Si pedaleas ocho horas al día durante un mes, generarás alrededor de 24 kilovatios-hora de energía eléctrica y probablemente estarás en la mejor forma de tu vida. Pero, ¿cuánta energía sería eso realmente? Bueno, considerando que el hogar promedio usa alrededor de 1,000 kilovatios-hora por mes, no tanto. ¡Mejor quedarse con la energía hidroeléctrica y eólica!
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ii) Conversión de Energía Química
Una parte de la electricidad que usamos hoy proviene de reacciones controladas dentro de los reactores nucleares en las plantas de energía nuclear. Cuando algunos elementos con núcleos atómicos pesados que son inestables sufren reacciones de fisión, producen energía térmica. Esta energía térmica es capturada por un líquido refrigerante y luego convertida en energía mecánica y luego en electricidad. La energía solar se genera mediante el uso de paneles solares para recolectar energía solar que se convierte en energía eléctrica a través de reacciones químicas en las células fotovoltaicas.
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Las baterías utilizan reacciones químicas en los electrodos de ánodo y cátodo. La energía eléctrica generada dentro de la batería se puede usar para alimentar teléfonos celulares, computadoras y otros dispositivos electrónicos portátiles. Sin embargo, esto no sucede indefinidamente, por lo que reemplazamos las pilas alcalinas después de unos meses de uso y por eso enchufamos las pilas recargables a una toma de corriente. En el caso de las baterías recargables, como la de su teléfono celular que estaba a punto de agotarse, las baterías se pueden volver a utilizar conectando un cargador a un tomacorriente. La corriente que fluye a través del cargador restaura la carga en la batería invirtiendo las reacciones químicas para que haya más reactivos originales disponibles en el ánodo y el cátodo, de modo que las reacciones químicas puedan comenzar a generar energía eléctrica una vez más.
Resumen de la lección
Una fuente de alimentación proporciona la carga necesaria para que la corriente fluya a través de un dispositivo para que funcione. En otras palabras, es una fuente de electricidad, que se genera al convertir energía mecánica o química en energía eléctrica. Las centrales hidroeléctricas y los parques eólicos convierten la energía mecánica en electricidad, mientras que los reactores nucleares, los paneles solares y las baterías convierten la energía química en electricidad.
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