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• Glenda Estefania Tesen Quispe

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Electricidad y Magnetismo

ELECTRICIDAD Y MAGNETISMO INFORME DE PROYECTO FINAL: GENERADOR DE ENERGÍA PARA CASA

PROFESOR: QUEREVALU MORANTE, ALEXANDER INTEGRANTES:  SILVA ESPINOZA MARTÍN

 VALVERDE CUMPA BRAYAN

 TESEN QUISPE GLENDA

 GARCÍA NEIRA ROSARIO

 RUFASTO GABRIEL ALEX

Chiclayo Perú – 2019 PROYECTO FINAL

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Objetivos:     

Explicar los principios de la generación de energía a través de un alternador. Obtener la generación de corriente alterna cuyo voltaje puede ser utilizado en nuestras viviendas. Dar a conocer la distribución de nuestra red de baja tensión. Promover la producción de energía limpia desde la aplicación en la Universidad. Llevar a conocer a nuestros compañeros como son nuestras instalaciones eléctricas en nuestras viviendas a través de la maqueta realizada.

Hipótesis; En lo relacionado con el alternador ¿Podemos utilizar cualquier alternador o necesitamos un modelo específico? No hay la necesidad de buscar un modelo de alternador específico, pero en lo que si se tiene que fijar es el voltaje y amperaje que el alternador entregará y también en cuantas revoluciones necesitará para funcionar de una manera óptima.

MARCO TEORICO Generador eléctrico: Un generador eléctrico es todo dispositivo capaz de mantener una diferencia de potencial 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 electromotriz (F.E.M.). Se clasifican en dos tipos fundamentales: primarios y secundarios. Son generadores primarios los que convierten en energía eléctrica la energía de otra naturaleza que reciben o de la que disponen inicialmente, mientras que los secundarios entregan una parte de la energía eléctrica que han recibido previamente. Se agruparán los dispositivos concretos conforme al proceso físico que les sirve de fundamento. Desde el punto de vista teórico (teoría de circuitos) se distinguen dos tipos ideales: Generador de voltaje: un generador de voltaje ideal mantiene un voltaje fijo entre sus terminales con independencia de la resistencia de la carga que pueda estar conectada entre ellos. PROYECTO FINAL

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Generador de corriente: un generador de corriente ideal mantiene una corriente constante por el circuito externo con independencia de la resistencia de la carga que pueda estar conectada entre ellos. MATERIALES PARA EL GENERADOR  Interruptores (15 unidades)

 Resistencia de 220 Ω (20 unidades)

 Diodos Led Blanco (20 unidades)

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 Cable para protoboard (24 m)

 Diodo Puente 1A (2 unidades)

 Motor paso paso (2 unidades)

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 Motor DC

 Batería de 12V

 Condensador Electrolítico

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 Transformador 2A 12V

 Multitester

 Cautín

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 Soldadura

 Pasta de Soldar

 Cinta Aislante

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 Materiales para la Maqueta  Pinturas Apu  Triplay  Tecnopor  Cartón  Pinceles  Cúter  Cinta masketing  Reglas  Utensilios para decorado

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Los 4 componentes principales del generador eléctrico son: • • • 

Alternador o generador de bajas revoluciones (motor paso a paso de 4 polos) Batería 12V (puede ser una común de carro, lámparas de emergencia o especial para energías renovables) Faja para motor DC Base de madera.

Alternador (motor paso a paso) El alma de este generador eléctrico casero es el alternador o generador, podrían preguntarse ¿por qué un alternador en vez de un motor? el alternador es un dispositivo relativamente barato, fácil de conseguir y está diseñado para generar energía eléctrica, lo que nos beneficia en mucho, ya que no tendremos que hacerle cambios o mantenimientos futuros, es por eso que un alternador es ideal para nuestro proyecto. Para la construcción de nuestro generador necesitaremos los siguientes materiales: • Tabla de madera para la base de la caja, que sea madera resistente • Tornillos para madera • Abrazaderas metálicas • cables de conexiones

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• faja para motor depende del alternador y motor DC que se tengan) •Herramientas, martillo, desarmador y taladro. Una vez que se tengan todos los materiales, se procede al armado

Construcción; 1. Para empezar, tomaremos medidas de nuestros motores 2. Ubicamos nuestro motor DC en la base de madera y procedemos a fijarlos atornillándolos junto a las abrazaderas. 3. Medimos y fijamos nuestro alternador a la base de madera 4. Procedemos a colocar la faca que se encargará de realizar el trabajo mecánico. 5. Fijamos nuestra batería que en este caso será nuestro alimentador del motor DC 6. Realizamos las conexiones correspondientes en nuestro motor DC 7. Reconocemos las bobinas de nuestro motor paso a paso de (alternador) 4 polos 8. Una ves reconocida las bobinas, procedemos a conectar en serie o paralelo, dependiendo del voltaje que queramos obtener y la intensidad de corriente que vamos a consumir. 9. Conectamos nuestras salidas del alternador a nuestro rectificador de 4 A y al condensador para obtener corriente continua y así poder trabajar, sin temor a algún accidente. 10. Procedemos al armado de nuestra maqueta de la vivienda con alumbrado público (postes y transformador) realizamos todas nuestras conexiones exteriores e interiores. 11. Una vez terminado todas nuestras conexiones, procedemos a realizar nuestras pruebas.

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Funcionamiento El funcionamiento de este generador, es muy similar al de cualquier otro generador y es lo más parecido al que utiliza un carro convencional, es decir: 1. Se genera un tipo de energía, en este caso mecánica, a través del motor DC adaptado con una faja conectado directamente al motor paso a paso (alternador). 2. Esta energía es transformada por un alternador en energía eléctrica 3. Esta energía puede ser almacenada una o más baterías 4. Por último, es trasformada por medio de un rectificador a corriente continua para poder ser usadas en nuestras instalaciones (puente de de diodos). Es el mismo principio que usan los vehículos para generar energía.

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Cálculo para determinar la resistencia a utilizar con nuestro voltaje del alternador (12 v)

V=3 V

I=20 mA=0.20 A Circuito utilizado para los leds en la vivienda =?

Voltaje de trabajo del led 3 v La corriente es 0.02 A, la misma en todo el circuito.

Hallamos resistencia ideal para el circuito 𝑉 = 𝐼∗𝑅

12𝑣 − 3𝑣 = 0.020 𝐴 ∗ 𝑅 𝑅 = 450Ω

CONCLUSIONES El generador eléctrico transforma energía mecánica a eléctrica debido al uso de la turbina impulsada por agua, este fenómeno hace influencia a las leyes de Lenz y Faraday, en cuales se producen mediante la rotación de un imán dentro de una bobina generando una corriente inducida y esta provoca que las bobinas del generador se obtiene una resistencia o oposición a dicha corriente observando la relación entre corriente eléctrica que equivale a un voltaje de salida, utilizado para en este caso prender un bombillo, siendo suficiente la fuerza electromotriz para encenderlo. La fuerza electromotriz debe ser suficiente para encender una fuente eléctrica, como las centrales de energía que dan abasto a viviendas fábricas u otras. Todas estas centrales funcionan con fuerza electromotriz. Para hacer uso de un generador eléctrico es importante que se tenga al comienzo energía potencial ya que la caída de agua para la transformación de la energía.

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