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UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CALLAO FACULTAD DE INGENIERIA ELECTRICA Y ELECTRONICA ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA ELECTRICA

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LABORATORIO Nº 1 FISICA III

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CICLO: 2009-A

DOCENTE: TEMA:

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JUAN MENDOZA NOLORBE

TURNO:

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VISITA AL MUSEO DE ELECTRICIDAD

92G

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ALUMNO:

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GAMARRA QUISPE, Saúl Abel

LIMA - PERU

ABRIL - 2009

072567H

Universidad Nacional del Callao Facultad de Ingeniería Eléctrica y Electrónica

Escuela Profesional de Ingeniería Eléctrica Ciclo 2009-A

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ÍNDICE GENERAL INTRODUCION....................................................................................................................... 2 1. OBJETIVOS ......................................................................................................... 3 2. ubicación ............................................................................................................ 3 3. HISTORIA DE LA ELECTRICIDAD EN LIMA ........................................................ 4

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4. MAQUINAS, ARTEFACTOS, EQUIPOS ELECTRICOS............................................ 6 4.1 Rueda Pelton .................................................................................. 6 4.2 Aisladores ...................................................................................... 7 4.3 Transformador de potencia ............................................................... 8 4.4 Generador .....................................................................................10 4.5 Minicentral Hidroeléctrica.................................................................10 4.6 Multímetro ....................................................................................11 4.7 Arco Eléctrico.................................................................................12 4.8 El Globo de Plasma .........................................................................12 4.9 Radio............................................................................................13 4.10 La televisión ..................................................................................14 4.11 La maquina de coser.......................................................................16 5. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES..........................................................17

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6. BIBLIOGRAFIA .................................................................................................17

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VISITA AL MUSEO DE ELECTRICIDAD

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Fig. Nº1: Museo de Electricidad

Fig. Nº2: Con la Rueda Pelton

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1. OBJETIVOS

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El Objetivo de esta visita es familiarizar estudiante con el entorno de su carrera, observar con detalle el ambiente que en un futuro se desempeñara.

2. UBICACIÓN

Este museo queda ubicado en la Av. Pedro de Osma Nº 105. En Barranco, al ingresar al museo tenemos “El patio de las esculturas” en donde se exhiben las maquinas de

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generación, transmisión y distribución de la electricidad en el Perú.

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Fig. Nº3: Patio de las esculturas

Se aprecia en el recorrido la historia de la electricidad en el Perú, destacando las grandes

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obras de ingeniería hidroeléctrica como su principal fuente de aprovisionamiento como las centrales del Cañón del Pato, de Huinco y la de Mantaro.

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Fig. Nº4: Instalaciones del museo de Electricidad

3. HISTORIA DE LA ELECTRICIDAD EN LIMA

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La electricidad llegaría a Lima en la penúltima década del siglo pasado luego de una historia de iluminación en base a hachones de madera untados con grasa, lámparas de aceite, mecheros de kerosene y, a partir de 1857, iluminación a gas. De esto ya hace más de 110

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años.

Por concesión municipal, el 15 de mayo de 1886 se inauguró el alumbrado público eléctrico que iluminó la Plaza de Armas, los jirones Unión y Carabaya, el puente, la bajada del puente

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y la Plaza de la Recoleta. La corriente procedía de una planta a vapor de 500 h.p. instalada frente al Parque Neptuno, hoy Paseo de la República. Hacia 1895 se instaló la Empresa Transmisora de Fuerza Eléctrica, con planta en Santa

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Rosa de la Pampa, en la margen izquierda del Río Rímac. La primera transmisión se efectuó el 6 de agosto a las once de la mañana. Posteriormente, la Sociedad Industrial Santa Catalina absorbió los capitales constitutivos de la Empresa Transmisora y la compañía

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asumió el nombre de Empresa Eléctrica Santa Rosa bajo la dirección de Mariano Ignacio Prado.

En 1899 había formado la Sociedad de Alumbrado Eléctrico y Fuerza Motriz, con la planta y

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Piedra Lisa a la margen derecha del río Rímac. En abril de 1900, Santa Rosa se comprometió a la instalación de 4,500 lámparas. Para 1901, el alumbrado comprendía 1800 postes y el servicio particular, 8500 luces.

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En 1902 su número llegó a 10 mil lámparas destinándose gran parte de la producción hacia Miraflores, Barranco y Chorrillos. En ese mismo año se instaló la Planta Térmica en

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Limatambo para el primer ferrocarril eléctrico del Perú, el de Chorrillos inaugurado en 1904. El primero de enero de 1902 se inauguró oficialmente el servicio público general que cubría la demanda de 115 mil habitantes de la ciudad de Lima.

En 1903 se inauguró la Central Hidroeléctrica de Chosica, con una potencia de 4 mil h.p. siendo la primera en aprovechar un salto considerable en el sistema fluvial Rímac - Santa

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Eulalia.

El 1 de agosto de 1906 se realizó la fusión de todas las empresas relacionadas con la industria eléctrica: La Empresa Eléctrica Santa Rosa, que incluía a Piedra Lisa y la del Callao; La Compañía del Ferrocarril Urbano de Lima, el Ferrocarril Eléctrico del Callao y el

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Tranvía Eléctrico a Chorrillos, formando las Empresas Eléctricas Asociadas. Durante este lapso de tiempo, el primero de diciembre de 1907, se inauguró la Central Hidroeléctrica de Yanacoto.

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Entre 1914 y 1920 la empresa elevó su capacidad a 18.400 kW, de los cuales 10 mil eran de origen hidráulico.

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Desde 1922 Juan Carosio se encargó de la dirección y reorganización de la Empresa en estrecha colaboración con la Motor Columbus S.A., Baden, la Brown Boveri Company, Baden Suiza y a partir de 1926 con la Compañía Sudamericana de Electricidad - Sudelectra

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- en Zurich, formada con la finalidad de manejar directamente el aporte suizo. Al amparo de la ley 4510 del 15 de mayo de 1922, celebró el contrato de alumbrado y tranvías con la municipalidad de Lima. Bajo este marco se inició la gran expansión de las

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Empresas Eléctricas Asociadas.

En 1927, la Central Térmica de Santa Rosa fue ampliada con dos turbo grupos a vapor,

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cada uno de 5000 kW. En 1928 es contratado el ingeniero Pablo Boner y en 1933 su proyecto es acogido. El proyecto Boner estuvo formulado en tres etapas para el aprovechamiento del potencial hídrico de la cuenca Rímac - Santa Eulalia a través de la construcción de las centrales escalonadas.

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El 7 de mayo de 1938 se inauguró la central de Callahuanca con tres generadores de 12250 kW cada uno, con una potencia total de 36,750 kW. En 1943 entra en funcionamiento el

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reservorio de regulación diaria de Autista. El 21 de junio de 1951 fue puesto en marcha el primer grupo de 21 mil kW de la central hidroeléctrica de Moyopampa y al siguiente año le siguió el segundo grupo con igual potencia. En 1955 fue posible ampliar la central de Callahuanca con un cuarto grupo de 31000 kW y la central de Moyopampa con un tercer grupo también de 21000 kW. En 1957 se dio inicio a los trabajos de Huinco: el 15 de diciembre se comienza la perforación del túnel transandino. En abril de 1965 se inauguro la central de Huinco.

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El 30 de marzo de 1960 se inauguró la Central de Huampaní Gino Bianchini con 31 mil kW de potencia instalada. En este año salieron del servicio las centrales de Yanacoto y Chosica. En 1964 se creó la Escuela de Formación Electrotécnica, la Escuela de Capacitación para

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obreros y empleados.

En el año 1972, durante el gobierno militar del General Juan Velazco Alvarado, por el

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Decreto Ley 19521 las Empresas Eléctricas Asociadas se constituyeron en ELECTROLIMA S.A.

Finalmente, en 1994, Electrolima se divide en tres nuevas empresas con el objetivo de su

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posterior privatización. De esta forma aparecen Luz del Sur, Edelnor y Edegel S.A., las dos primeras distribuidoras y la tercera generadora de electricidad para nuestra ciudad capital.

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(Fuente: http://museoelectri.perucultural.org.pe/central4.htm)

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4. MAQUINAS, ARTEFACTOS, EQUIPOS ELECTRICOS A Continuación se mencionara algunas maquinas, equipos y artefactos eléctricos

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observados durante la visita al museo de electricidad 4.1

Rueda Pelton

Una turbina Pelton es uno de los tipos más eficientes de turbina hidráulica. Es una turbomáquina motora, de flujo trasversal, admisión parcial y de acción. Consiste en una rueda (rodete o rotor) dotada de cucharas en su periferia, las cuales están especialmente realizadas para convertir la energía de un chorro de agua que incide sobre las cucharas.

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Las turbinas Pelton están diseñadas para explotar grandes saltos hidráulicos de bajo caudal. Las centrales hidroeléctricas dotadas de este tipo de turbina cuentan, la mayoría de las

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veces, con una larga tubería llamada galería de presión para trasportar al fluido desde grandes alturas, a veces de hasta más de dos mil metros. Al final de la galería de presión se suministra el agua a la turbina por medio de una o varias válvulas de aguja, también llamadas inyectores, los cuales tienen forma de tobera para aumentar la velocidad del flujo que incide sobre las cucharas.

Lester Allan Pelton, carpintero y montador de ejes y poleas, inventó la turbina Pelton en

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1879, mientras trabajaba en California. Obtuvo su primera patente en 1880.

Una historia dice que Pelton inventó su rueda cuando se fijó en cómo el agua salpicaba

4.2

Fig. Nº5: Rueda Pelton

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fuera de las fosas nasales de una vaca mientras esta bebía de un chorro de agua.

Aisladores

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Es un equipo que nos permite aislar la parte eléctrica con tierra, estos pueden ser de materiales cerámicos o poliméricos, su uso puede se en Interruptores de potencia, líneas de transmisión que estos sujetan a los conductores, aisladores soportes de conductores en Alta tensión.

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4.3

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Fig. Nº6: Aisladores

Transformador de potencia

Los transformadores son máquinas eléctricas estáticas que permiten modificar los valores

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de voltaje y corriente con el fin de que éstos tomen los valores más adecuados para el transporte y distribución de la energía eléctrica. La utilidad de los transformadores eléctricos se debe a la economía que se obtiene al

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efectuar el transporte de la energía eléctrica a altos voltajes. Acordarse de que, para la misma potencia, a mayor tensión menor corriente circulará por el

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conductor y el calibre de este será menor. Y un conductor de menor calibre es más barato. La sección o área transversal del conductor necesaria en una línea de transmisión es inversamente proporcional al cuadrado del valor del voltaje que se haya adoptado para el transporte de la electricidad.

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Lo anterior explica la conveniencia del empleo de altos voltajes en el transporte de la

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energía eléctrica. Así como los transformadores se utilizan para elevar el voltaje y permitir el transporte de la corriente a largas distancias, los transformadores también se utilizan para la reducción del

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voltaje a niveles aceptables para uso doméstico e industrial

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Fig. Nº7: Procedimiento general de distribución

En el gráfico anterior se muestra el procedimiento general de distribución de energía desde

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su generación hasta la entrega final de esta en la industria o para uso doméstico.

Fig. Nº8: Transformador de Potencia Laboratorio de Física III Experiencia Nº 1 – Visita al Museo de Electricidad

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4.4

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Generador Un generador eléctrico es todo dispositivo capaz de mantener una diferencia de potencial

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eléctrico entre dos de sus puntos, llamados polos, terminales o bornes. Los generadores eléctricos son máquinas destinadas a transformar la energía mecánica en eléctrica. Esta transformación se consigue por la acción de un campo magnético sobre los conductores eléctricos dispuestos sobre una armadura (denominada también estator). Si mecánicamente se produce un movimiento relativo entre los conductores y el campo, se generara una fuerza

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electromotriz (F.E.M.).

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Fig. Nº9: Generador

Minicentral Hidroeléctrica

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4.5

La mini central hidroeléctrica se utiliza para la generación de energía eléctrica mediante el aprovechamiento de la energía potencial del agua embalsada en una presa situada a más alto nivel que la central. El agua se lleva por una tubería de descarga a la sala de máquinas

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de la central, donde mediante turbinas hidráulicas se produce la electricidad en alternadores. Las dos características principales de una central hidroeléctrica, desde el punto de vista de su capacidad de generación de electricidad son: La potencia, que es función del desnivel existente entre el nivel medio del embalse y el

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•

nivel medio de las aguas debajo de la central, y del caudal máximo turbinable, además de las características de la turbina y del generador.

•

La energía garantizada en un lapso determinado, generalmente un año, que está en

función del volumen útil del embalse, de la pluviometría anual y de la potencia instalada.

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4.6

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Fig. Nº10: Mini central Hidroeléctrica

Multímetro

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Un multímetro, a veces también denominado polímetro o tester, es un instrumento de medida que ofrece la posibilidad de medir distintos parámetros eléctricos y magnitudes en el mismo aparato. Las más comunes son las de voltímetro, amperímetro y óhmetro. Es

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utilizado frecuentemente por personal en toda la gama de electrónica y electricidad.

Fig. Nº11: Multímetro

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4.7

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Arco Eléctrico Fenómeno que se produce cuando se acercan dos conductores de electricidad cargados

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con diferentes niveles de tension, como por ejemplo el corto circuito

Por los electrodos, usualmente hechos de carbón, se hace pasar una alta corriente (por encima de los 10 amperios) la cual produce calor en el punto de contacto de los electrodos

4.8

Fig. Nº12: Arco eléctrico

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que después, al ser separados, formarán el arco.

El Globo de Plasma

En épocas remotas, los rayos eran un aterrador misterio. El hombre primitivo le temía y

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adoraba a la vez, por creer que era un castigo de los dioses. Ahora sabemos que los rayos provienen de descargas de electricidad de una nube a otra, o hacia la tierra, pero aun asi seguimos fascinados por esta poderosa fuerza de la naturaleza. El globo de Plasma o Bobina Tesla, inventado por el físico Nikola Tesla, contiene un plasma inerte que descarga filamentos luminosos dentro de la esfera de vidrio al separarse y

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liberarse los iones y electrones de los átomos del gas, cuando se les aplica una diferencia

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de potencial eléctrico suficientemente alto.

Radio La radio es el resultado entendimiento y

de la invención de

diferentes artefactos que

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4.9

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Fig. Nº13: El globo de Plasma

desarrollo de la

electricidad. El punto de

emergieron con el

partida fue el invento

del telégrafo por Samuel Morse y luego, la invención del teléfono por Alexander Graham en

1876.

En

1895

Guillermo

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Bell,

Marconi

inventa

la

telegrafia

sin

hilos.

James Maxwell, elaboró la teoría de las ondas electromagnéticas y en 1888, Heinrich Hertz,

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demostró esta teoría construyendo un aparato para generarlas y detectarlas. Así nacieron las ondas hertzianas

En diciembre de 1906, Reginald Fessenden construyó un transmisor con el que logró

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transmitir su voz. En aquella oportunidad diversas personas hablaron por el inalámbrico; una pronunció un discurso, otra leyó un poema e incluso alguien tocó el violín. Este fue el

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nacimiento de la radio

Pronto la radio se volvió un artículo para el hogar. La General Electric Company compró las acciones de la empresa Marconi y formó la Radio Corporation of America (RCA). Este proceso absolutamente comercial contribuyó al uso doméstico de la radio y su masificación. En el Perú, en 1925 se instaló la primera emisora radial, llamada Peruvian Broadcasting

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Company

OAX,

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posteriormente

conocida

como

Radio

Nacional.

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Para la década de 1940, el uso de las radios había tenido un gran crecimiento. Casi todo Lima tiene uno de estos aparatos en casa, transmitiendo los programas criollos y las

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famosas radionovelas.

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Fig. Nº14: La radio

4.10 La televisión

En épocas remotas, los rayos eran un aterrador misterio. El hombre primitivo le temía y

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adoraba a la vez, por creer que era un castigo de los dioses.

El primer dispositivo que

debido a su naturaleza

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1884, pero

intentó captar imágenes

patentado en

mecánica no llegó a conseguir nunca una

buena

imagen

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definición de la

fue el disco Nipkow,

Los primeros dispositivos realmente satisfactorios para captar imágenes fueron el iconoscopio, inventado por el físico Vladimir Kosma Zworykin en 1923, y el tubo disector de imágenes, inventado por Philo Taylor Farnsworth

En 1926 el ingeniero escocés John Logie Baird inventó un sistema de televisión que Laboratorio de Física III Experiencia Nº 1 – Visita al Museo de Electricidad

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incorporaba los rayos infrarrojos para captar imágenes en la oscuridad. Este fue un paso

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revolucionario.

Con la llegada de los tubos, los avances en la transmisión radiofónica y los circuitos electrónicos, la televisión se convirtió en una realidad. Las primeras emisiones públicas con programación

regular

las

efectuó

la

BBC

de

Londres,

el

año

de

1936.

En 1957, Alexander M. Poniatoff patenta en Estados Unidos el Magnetoscopio; es decir el

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video-tape, que da a la televisión la posibilidad de registrar y reproducir imagen y sonido.

A partir de la década de 1960, apareció la televisión a colores y se usaron los satélites

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espaciales para la transmisión a nivel mundial

En la actualidad, en todo el mundo la televisión es el pasatiempo más popular. En nuestro país el 76% de los hogares disponen de un televisor a color y el 52%, de un equipo de video

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grabadora.

Fig. Nº15: La Televisión

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4.11 La maquina de coser

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En 1810 el alemán Balthazar Krems, operario de una fábrica de géneros de punto, inventó la máquina de coser. La aguja subía y bajaba al girar una manivela y pasaba un bucle de hilo a través de la tela, que era atravesado por el siguiente para sujetarlo

Las industrias del vestido y del calzado también impulsaron el desarrollo de máquinas de coser especializadas, como las que confeccionan ojales. La reducción del tiempo de fabricación hizo descender los precios de la ropa. En 1889 se introdujo el motor eléctrico,

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pero tardó en instalarse en las máquinas domésticas

Actualmente las máquinas industriales modernas pueden llegar a 7.000 puntadas por minuto

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y utilizan una bobina de hilo mucho mayor que las máquinas domésticas. La máquina doméstica más moderna de pespuntear está controlada por circuitos de microprocesadores programados por botones sensibles al tacto. Puede coser en zigzag o hacia atrás; hacer

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ojales y coser botones; zurcir, bordar, realizar calados y jaretas.

Fig. Nº16: La maquina de coser

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CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES •

La visita al museo de electricidad fue de mucha importancia para el alumno, a través de

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5.

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ello nos familiarizamos con el ambiente de nuestra carrera, que en un futuro daremos uso, distribución y aplicación de la energía eléctrica

6.

BIBLIOGRAFIA

Pagina Web del Museo de electricidad http://museoelectri.perucultural.org.pe/

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