9 tips para ahorrar energía eléctrica

Ahorrar energía eléctrica no significa vivir en la oscuridad, sino moderar su consumo. A continuación, te presentamos 9 tips para fomentar el ahorro de energía eléctrica en el hogar o en nuestro lugar de trabajo.

1. Apagar la luz eléctrica cuando ésta no sea requerida.
2. Apagar las máquinas de escribir, sumadoras, cafeteras, sacapuntas eléctricos y monitores cuando no se estén empleando.
3. Desenchufar los cargadores de baterías cuando no sean utilizados, por ejemplo los de los teléfonos celulares.
4. Abrir las persianas y cortinas durante el día para permitir la entrada de la luz natural, y mantener limpias las ventanas.
5. Pintar las paredes de colores claros, ya que reflejan la luz.
6. Instalar lámparas en esquinas y zonas despejadas para aprovechar el máximo de luz.
7. Al salir de oficinas, sanitarios, etc. apagar la luz.
8. Disminuir el uso de la fotocopiadora.
9. Sustituir los focos incandescentes por lámparas ahorradoras o de LED.

Ver también: Ahorro de energía en casa.

Los habitos de consumo orientados hacia el ahorro de energía ayudan a mejorar nuestra economía, a evitar el impacto negativo sobre el medio ambiente, y permiten un mayor tiempo de vida útil de nuestras instalaciones eléctricas residenciales, comerciales e industriales.

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Fenómenos electrostáticos

Si se frota un peine en el pelo y se acerca a pequeños pedazos de papel, son atraidos por el primero. Decimos que el peine se electrizó, o se cargó eléctricamente. Este fenómeno lo descubrió Tales de Mileto al frotar ámbar (que en griego se dice elektron). Esta sustancia, al igual que el peine, atraía pequeños objetos.

Ver también: Un poco de Historia.

En el siglo XVII, William Gilbert descubrió que al ser frotados otros materiales se comportaban con el ámbar y a esta propiedad la llamó electricidad.

En 1747, Benjamín Franklin propuso que a la electricidad que adquiría el vidro al ser frotado se le llamase positiva y a la de la resina negativa, pero considerando que la electricidad en realidad era la misma: un cuerpo tenía exceso o deficiencia de electrones. Como las cargas eléctricasa no se mueven de los cuerpos, fenómenos como el del peine y los trocitos de papel fueron llamados electrostáticos.

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Evolución de los medidores de energía eléctrica.

Hace 120 años se inició la lectura del consumo de energía eléctrica, medienta Watthorímetros electromecánicos. Hoy día en los hogares mexicanos aun se utilizan medidores de este tipo, que han sido paulatinamente desplazados por medidores electrónicos digitales, más precisos y de fácil lectura. Pero... ¿cuáles son las diferencias entre ambos tipos de medidores?

El Watthorímetro es un equipo que se emplea para medir la energía consumida por los clientes de las empresas suministradoras de energía eléctrica (en México, CFE)

Los Watthorímetros se pueden clasificar según sus características:

• Tecnológicas: Electromecánicos y Electrónicos


• Funcionales: Monofásicos y Trifásicos


• Energéticas:  De Energía Activa en kiloWatts-hora (kWh) y de Energía Reactiva en kiloVoltAmper-hora (kVArh)

El Watthorímetro electromecánico registra e integra la energía eléctrica basando su funcionamiento en el llamado principio motor de Ferraris. El Watthorímetro electromecánico de inducción fue patentado por Elihu Thomson en 1889 y es la base de los medidores electromecánicos que se han instalado desde hace 120 años.

Sus principales partes son:

• Electroimán formado por la bobina de potencia y la bobina de corriente.


• Rotor (disco).


• Sistema de frenado (imán).


• Registro.


• Marco.


• Base.


• Cubierta.

El Watthorímetro de estado sólido o medidor electrónico, es la evolución moderna del medidor de elemento motor. En estos medidores la corriente, la tensión y el ángulo de fase, actúan sobre sensores que a su vez están conectados a un circuito electrónico de estado sólido para producir por medio de un software pulsos de salida cuya frecuencia es proporcional a las Watt-horas consumidas, entre otros parámetros, ho hay movimiento de elementos (disco giratorio) ni bobinas de corriente ni potencial que lo impulsen, esto hace que se reduzcan las pérdidas de las bobinas y se elimine la fricción del disco y del registro.

Dentro de los medidores digitales, se encuentran los de Autogestión, que tienen como característica principal que pueden ser recargados en Prepago mediante una tarjeta inteligente de dos vías, también pueden trabajar en modalidad de Postpago o sólo energía, se requiere configurarlos a través del puerto óptico o de la tarjeta inteligente de acuerdo a los requerimientos de CFE y la regulación vigente.

Estos Watthorímetros tienen una memoria de almacenamiento de eventos en el medidor, por ejemplo fallas de energía, alto o bajo voltaje y desconexión e inversión del medidor (en todos los casos registra la fecha y hora en que ocurren). El circuito electrónico del medidor se encarga también de controlar el dispositivo de conexión y desconexión del flujo de energía eléctrica al usuario.

Ver también: El problema del consumo de energía.

El medidor digital ha ido desplazando al electromecánico debido principalmente a que la tecnología aplicada brinda mayor certeza en la medición del consumo energético y a las funciones adicionales que permiten a CFE y a los usuarios una mejor administración y ahorro de energía eléctrica,
Su tarjeta electrónica incluye un microprocesador, un módulo de medición, una unidad de interrupción, circuitos sensores de tensión y de corriente, reloj, memoria de almacenamiento, dispositivos antifraude, y sistemas de comunicación por tarjeta sin contacto y por puerto óptico.

Los medidores monofásicos F12H de energía activa son los que actualmente se instalan en preparaciones monofásicas domésticas. Estos medidores son electrónicos y tienen una forma 1S, o sea, de tipo socket. Tienen características parecidas en funcionamiento a su antecesor: el medidor electromecánico F121.

Las partes más importantes del medidor son:

1. Base con tarjeta electrónica.


2. Cubierta principal del medidor.


3. Elementos indicadores (lámparas tipo LED y display LCD)


4. Memoria para almacenar eventos.


5. Relevador de desconexión y reconexión.


6. Placa de identificación de datos y esquema de conexión.

Este tipo de medidor es capaz de almacenar al menos 30 eventos al mes, indicando fecha y hora de ocurrencia. Los eventos pueden ser interrupciones por: falta de saldo, a voluntad del cliente, falta de suministro eléctrico, superar la demanda contratada, fecha de corte programado y falta de pago, por alta y baja tensión con umbrales programables, entre los incidentes que registra también está el reporte por falla del medidor, eventos de recarga de saldo, monto de recargas en kWh e inversiones.

Cuenta con sistema que realiza una auto-prueba de las funciones primarias del mismo y tiene una alarma que Indica, en caso necesario, la falla del módulo dañado.

El medidor electrónico monofásico F12H de autogestión se programa por medio de una tarjeta inteligente sin contacto. En el software se crean plantillas de configuración personalizadas indicando las características que se requieran para cada usuario en particular, pudiendo actualizar los datos por medio de la misma tarjeta en la próxima recarga.

Debe permitir su operación tanto en modalidad de prepago, postpago, telegestión o sólo energía. En Prepago lleva la contabilidad de un saldo en kWh y actúa sin necesidad de órdenes externas en base a la cantidad disponible de dicho saldo y en caso de no haber saldo efectúa la desconexión del servicio, mismo que se puede reconectar al poner saldo en la tarjeta.

Con estos dispositivos, los usuarios se convierten en un agente de administración importante, ya que con ellos pueden mejorar sus hábitos de consumo y evitar el desperdicio de energía operando en cualquiera de sus dos modalidades:

1. Prepago, Integra una tarjeta que se puede recargar desde 30 pesos en los puntos de venta establecidos por la CFE. El medidor emite una luz verde (LED) que parpadea cuando está funcionando correctamente; cuando esta luz verde es fija y la pantalla parpadea, avisa al usuario que el saldo está por agotarse y recargando evita que se quede sin luz. 5e puede comprar energía cuantas veces se quiera, y para cargarlo al dispositivo sólo se tiene que colocar la tarjeta sobre el medidor durante unos segundos hasta que aparezca la pantalla "Buscar saldo".


2. Postpago o pago programado, en esta modalidad el usuario elige el día que quiere realizar el pago mensual (puede ser los días 5, 10, 15, 20 o 25 del mes). Una vez que llega esa fecha, se tienen 10 días para emitir el pago, o de lo contrario el medidor suspenderá el servicio.

En ambos casos, la reconexión es sin costo, en Postpago sólo tiene que liquidar su saldo, en Prepago recargar saldo en la tarjeta y colocarla nuevamente sobre el medidor unos segundos para restablecer el servicio.

En los últimos años, se han instalado un gran número de medidores digitales de autogestión y por otra parte enjunio de 2014, la Comisión Federal de Electricidad anunció una licitación para adquirir medidores electrónicos digitales con tecnología AMI (Advanced Metering Infrastructure), cuya principal ventaja para CFE es la telemedición así como la conexión y desconexión del servicio en forma remota de usuarios DAC (Domésticos de Alto Consumo) y de usuarios con altas pérdidas por usos ilícitos.

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Organización del átomo

La material está formada por átomos. Un átomo es un conjunto de partículas eléctricamente neutro, en el que se distingue el núcleo central y la región periférica.

Considerado como esfera, tiene un radio entre 1 y 2 angstroms, es decir, entre 0.1 y 0.2 namómetros.

El núcleo contiene varias partículas subatómicas entre las que sobresalen los protones y los neutrones. Ambos constituyen los nucleones. El protón tiene carga eléctrica positiva. El neutrón no tiene carga. La masa del protón es 1.6×10⁻²⁷ kg, igual a la del neutrón. La masa total del átomo es la suma de protones y neutrones.

El número de protones se conoce como número atómico, y es utilizado para clasificar los distintos átomos.

Ver también: La materia tiene carga eléctrica.

La periferia está compuesta por los electrones con carga eléctrica negativa y que giran al rededor del núcleo en órbitas. La masa total del electrón es de 9.1×10⁻³¹ kg. Como el átomo es eléctricamente neutro, debe haber en la periferia tantos electrones como protones tiene el núcleo.

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5 hipótesis sobre la estructura de la materia

El hombre en su afán de conocer el mundo, ha elaborado a lo largo de la historia numerosas hipótesis sobre la estructura de la materia que en síntesis son las siguientes:

1. Demócrito afirmába que la materia toda está formada por diminutas partículas que no podemos ver. Dichas partículas no pueden reducirse más y se llaman átomos (del griego: indivisible).
   
2. Aristóteles decía que las miles de cosas existentes en la tierra deben ser combinaciones de ciertos elementos básicos: aire, fuego, tierra y agua. Cada elemento cuenta con dos propiedades. Así por ejemplo el agua es fría y húmeda, el fuego es seco y caliente, etc.
   
3. Los alquimistas, en los siglos siguientes, se esforzaron por descubrir una combinación de elementos que produjese oro.
   
4. John Dalton en 1808 declaró que "con los conocimientos de química que poseemos no podemos transformar en oro otros elementos, porque el oro es uno de los elementos básicos y los átomos propios de cada elemento son distintos de los átomos de los demás elementos".
   
5. Niels Bohr en 1913 expuso la teoría: "un átomo es como un sistema solar en miniatura, en el que los electrones (planetas) giran al rededor de un núcleo (sol).
   

Ver también: La materia tiene carga eléctrica.

Actualmente sabemos que la materia está compuesta de átomos de diferentes clases, los cuales tienen una estructura algo más compleja que un sistema solar, sin embargo, para explicar de forma sencilla cómo se comporta la electricidad en nuestras instalaciones electricas residenciales, se aceptan las ideas de Bohr.

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4 aportaciones de Augustin Fresnel a la teoría ondulatoria de la luz

Augustin-Jean Fresnel (10 de mayo de 1788 – 14 de julio de 1827) fue un físico francés que contribuyó significativamente a la teoría de óptica ondulatoria. Estudió el comportamiento de la luz tanto teórica como experimentalmente.

Ver también: El experimento de Thomas Young

En 1820, tomando como base los trabajos de Christiaan Huygens y los experimentos de Thomas Young, estableció los siguientes puntos:

1. Toda fuente luminosa está compuesta de partículas osciladoras que efectuan vibraciones periódicas amortiguadas. Cada partícula osciladora tiene su frecuencia (color). Ya que los períodos y las fases son independientes, las vibraciones son incoherentes.
2. La transmisión de energía de la fuente luminosa se efectúa por ondas transversales en un medio llamado éter.
3. En el vacío, la velocidad de propagación de la luz es de 300,000,000 m/s, medida comprobada experimentalmente por Focault.
4. El órgano receptor es el ojo, cuya gama visible va de 0.4 micrometros a 0.8 micrometros en longitud de onda.

Sus trabajos en óptica recibieron durante su vida poco reconocimiento público, y algunos de sus trabajos no fueron publicados por la Académie des Sciences hasta mucho después de su muerte. Pero, como escribió a Young en 1824, "todos los cumplidos recibidos de Arago, Laplace y Biot nunca le dieron tanto placer como el descubrimiento de la verdad teórica o la confirmación de un cálculo por un experimento”.

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Energía eléctrica y desarrollo sustentable

La energía eléctrica se puede relacionar con la sustentabilidad de varias formas y una de ellas es aumentar la eficiencia energética en el uso de la electricidad. El concepto apunta a plantear preocupaciones en nuestra sociedad global, tales como resolver la forma de conservar e incrementar la disponibilidad de energía de forma que se reduzcan los peligrosos gases de invernadero.

Ver tambien: ¿Qué es el desarrollo sustentable?

Los productos eléctricos fabricados con conceptos de energía eléctrica sustentable usan menos energía que los fabricados con estándares tradicionales. El factor clave responsable de mejorar la eficiencia energética es el uso de cobre en más cantidades de las que se usan en productos eléctricos estándar. Ello se debe a que el cobre tiene extraordinarias propiedades de conducción eléctrica que aumentan los niveles de eficiencia energética de los productos eléctricos.

La energía eléctrica sustentable ofrece al mercado oportunidades para alcanzar beneficios financieros, medioambientales y relacionados con la salud. Estas ventajas pueden ser concretadas a lo largo de toda la cadena de los sistemas, desde la generación eléctrica hasta la transmisión, distribución y el uso final de la energía. Los productos que son energéticamente eficientes producen importantes impactos positivos durante su vida útil.

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