Elaboración de un generador eléctrico casero


Categoría: Pandilla Juvenil (1ro. 2do. y 3ro. de nivel Secundaria)
Área de participación: Ciencias de la ingeniería

Asesor: Marisa Calle Monroy.

Miembros del equipo:
Tania Jazmin Benavides Bernal(), Chichen-itzá,
Emilio García Ramos(), Chichen-itzá,
Alexis Gilberto Gómez Cruz(), Chichen-itzá,

Resumen

Pregunta de Investigación

¿Es posible construir un generador eléctrico casero para encender un foco led?

Planteamiento del Problema

Un generador eléctrico funciona mediante el fenómeno de la inducción, el cual transforma la energía mecánica en energía eléctrica.

Los generadores eléctricos no son comúnmente usados en los hogares con mayores recursos ya que no le encuentran muchos usos a este mecanismo, y las familias de baja economía no tienen la oportunidad de adquirirla:

Este aparato genera beneficios que pueden ser un mejor aprovechamiento de energía hasta poder sustentar un foco led, y será fácil de conseguir debido a sus sencillos materiales.

Antecedentes

GENERADOR ES UNA PALABRA LATINA QUE SIGNIFICA CREADOR O PRODUCTOR.

En la industria de la energía, este término hace referencia a un aparato que produce energía eléctrica. Aunque la electricidad se genera de forma natural no aparece en una forma en que esté lista para su uso. Para un uso práctico, se produce a través de otras formas de energía.

Como la energía no se puede crear ni destruir, sino transformar de una forma a otra, cualquier modo de generación de electricidad necesita una fuente de combustible. Técnicamente, en los generadores eléctricos la electricidad se genera a partir de energía mecánica.

SE BASA EN EL FENÓMENO DE INDUCCIÓN ELECTROMAGNÉTICA.

Cuando un conductor hace un movimiento relativo hacia un campo magnético, se induce el voltaje en el conductor. Particularmente, si un imán está girando en una bobina, se induce el voltaje CA (corriente alterna) dentro de la bobina. Para más información, véase la guía que explica cómo funcionan los generadores eléctricos con una imagen que ilustra su funcionamiento principal.

El voltaje inducido (llamado fuerza electromotriz emf) crea una corriente a través de un circuito externo conectado a la turbina, que produce energía que se transfiere a la carga. Por lo tanto, la energía cinética que gira en la fuente del campo magnético se convierte en electricidad. La corriente que fluye por la carga externa crea, a su vez, un campo magnético que se opone al cambio de flujo en la bobina, por lo tanto la bobina se opone al movimiento.

TIPOS DE GENERADORES ELECTRICOS

Solar: Los generadores eléctricos solares transforman los rayos solares en energía eléctrica, que permite abastecer varias formas de uso. La energía producida por los módulos fotovoltaicos, es controlada por un regulador de carga y reserva las energías baterías.

Nuclear: En las plantas nucleares, energía eléctrica se produce a través de la fusión de átomos de uranio, lo que genera una gran cantidad de energía calórica que hacen funcionar al generador eléctrico, generando energía eléctrica. A pesar de parecer un conveniente generador tiene los contras de ser un generador con altísimos riesgos.

Eólica: Los generadores eléctricos eólicos funcionan con la fuerza que el viento. Usan los denominados “molinos de vientos”. Este movimiento de rotación es transmitido al eje del generador eléctrico, el cual transforma la energía mecánica de rotación en energía eléctrica. Los molinos se ubican en “parques eólicos”. Las aspas pueden estar vertical o horizontalmente

Geotérmica: Las centrales geotérmicas funcionan a través del calentamiento de un líquido que alcanza una gran temperatura, que se destina a producir vapor con el que se da impulso a la turbina, que a su vez mueve un generador eléctrico, generando electricidad.

Hidráulica: Son centrales hidroeléctricas las que producen esta electricidad, y están puesta en lugares donde las aguas fluyan con mucha fuerza. Se utiliza la energía del agua moviendo turbinas, las cuales deben mover grandes volúmenes de agua salada o dulce con un pequeño salto, pero con grandes costos.

Mareomotriz: Se usa el movimiento de las aguas del mar, en las centrales mareomotrices. Todo esto consiste en que las corrientes de agua deben pasar por unas turbinas, en las cuales el movimiento de estas genera energía eléctrica.

Combustibles fósiles: Produce electricidad a partir de la combustión de: Gas, Petróleo o Carbón. En este caso se quema el combustible para calentar calderas de agua y producir vapor de agua, éste vapor a alta presión es disparado contra las aspas de grandes generadores, moviéndolos y produciendo la energía mecánica necesaria para convertirla posteriormente en energía eléctrica.

¿CÓMO FUNCIONA UN GENERADOR ELÉCTRICO?

Los generadores eléctricos son aparatos que convierten la energía mecánica en energía eléctrica. La energía mecánica, a su vez, se produce a partir de la energía química o nuclear con varios tipos de combustible, o se obtiene a partir de fuentes renovables como el viento o los saltos de agua. Las turbinas de vapor, los motores de combustión interna, las turbinas de combustión de gas, los motores eléctricos, las turbinas de agua y de viento son los métodos comunes que proporcionan energía mecánica para este tipo de dispositivos. Hay generadores eléctricos de todo tipo de tamaños, desde muy pequeños de unos pocos vatios de potencia de salida hasta centrales eléctricas de gran potencia que proporcionan gigavatios de potencia.

Objetivo

Elaborar un generador eléctrico con materiales caseros o fáciles de conseguir.

Justificación

La energía eléctrica se ha convertido en un recursos básico e indispensable para realizar nuestras actividades, por lo que buscamos crear un aparato casero que nos ayude a producirla, como un generador eléctrico.
Los beneficios son:
-Obtener electricidad en hogares de escasos recursos.
-Ahorro en los costos mensuales por concepto de energía eléctrica.
Lo anterior realizando un prototipo de generador eléctrico capaz de encender un foco led.

Hipótesis

Si logramos construir un generador eléctrico casero, podremos obtener energía para encender un foco led.

Método (materiales y procedimiento)

Lista de materiales:

  • cartón
  • 2 dvds
  • palito de brocheta
  • motor eléctrico con polea (2.5 volts)
  • Banda elástica
  •  Paleta grande
  • 2 focos leds
  • regla
  • Marcador
  • Cutter
  • Pegamento

Procedimiento

1-Con el cartón formar un círculo más pequeño que el dvd.

2-Pegar el dvd en el círculo.

3-Pegar el segundo disco al cartón.

4-Realizar un agujero con el palo de brocheta.

5-Con el cartón realizar dos trapecios, no importan las medidas, lo único que importa es que el mecanismo no toque la base.

6-Crear un rectángulo lo suficientemente grande para que el mecanismo quepa. Esto será la base.

7-Pegar uno de los trapecios en la base. Con el palito de brocheta realizar un agujero en la parte superior del trapecio.

8-Colocar la banda elástica en el trapecio.

9-Atravesar con el palito de brocheta los dvds; sin quitar los dvds pasar el palito por el agujero del trapecio.

10-Dejar tres dedos de distancia entre el palito y el trapecio.

11-Al otro trapecio, de igual manera realizar un agujero en su parte superior.

12-Pasar el trapecio por el palito de brocheta, y pegarlo a la base.

13-Realizar pequeños triángulos (2) y pegar uno en cada trapecio. Servirán como refuerzo.

14-Dejar cuatro dedos de lo que quedó de palito.

15-Cortar la paleta para que no toque la base.

16-Crear dos agujeros en los costados de la paleta.

17-Cortar un pedazo de palito, en un costado pegarlo.

18-En el otro agujero de la paleta introducirlo en el palito de brocheta y pegarlo, esto será la manivela.

19-Pegar el motor frente al dispositivo que ya se lleva hecho.

20-Colocar la banda elástica en el cartón y en la polea del motor.

21-Sujetarlos los cables del motor a los leds.

Galería Método

Resultados

Obtuvimos un generador eléctrico capaz de encender un foco led, que produce alrededor de 3 watts, girando una manivela con facilidad; mide 25 cm de alto y 35 cm de largo aproximadamente.

Galería Resultados

Discusión

De acuerdo a la investigación realizada nos dimos cuenta de la importancia y complejidad de generar electricidad a gran escala por lo que entendemos que el generador casero resultará útil en solo casos de emergencia para obtener un poco de luz.

Conclusiones

En virtud del resultado obtenido podemos decir que un generador eléctrico casero es un sustituto de energía de emergencia.

Además, los materiales con los que está elaborado son económicos y fáciles de conseguir, por lo tanto la elaboración es más accesible de realizar.

Bibliografía

http://www.proyectatumente.com/2014/09/como-hacer-un-generador-electrico.html

generadoreselectricos.info/funcionamiento/

 http://www.mienergiagratis.com/mas-proyectos/item/146-generador-electrico-casero-2.html


Elaboración de un generador eléctrico casero

Summary

Research Question

How to build an electric generator to turn on a led bulb?

Problem approach

A generator works by the phenomenon of induction which transforms the mechanical energy into electricity .

Electric generators are not commonly used in households with more resources you no longer find many uses for such a mechanism , and low economy families have the opportunity to acquire it.

This equipment generates benefits that may be a better use of energy to sustain led to focus and be easy to achieve because of their simple materials .

Background

Objective

To elaborate an electric generator with home materials.

 

Justification

 

The electric energy it has become a basic resouse and indispensable conduct or activities, so we seek to create a home appliance to help us to produce it, as a generator.
The benefits are:

  • Get electricy in low-income households
  • Savings on monthly costs for electric power

The above made a prototype capable of firing a LED bulb electric generator

Hypothesis

If we constructed a homemade electric generator we can get  energy to turn on a led bulb.

Method (materials and procedure)

Material’s list:

2 DVDs

Skewer stick .

electric motor pulley ( 2.5 volts) .

Elastic band.

large palette.

2 red LEDs

Others:

Ruler

Marker.

liquid glue .

Boxcutter .

  Process:

1- With the carton form a smaller circle than DVD.

2- Paste on the DVD in the circle.

3- Paste on the second disc a carton.

4- Drill a hole with the stick of brochette.

5- With the cardboard, make 2 trapezes, no matter is that the mechanism does not touch the base.

6- Create a rectangle large enough to fit the mechanism, this will serve as a base.

7- Paste one of the trapezoids at the base, with the skewer stick, make a hole in the top of the trapezoid.

8- Place the elastic band on the trapeze.

9- Traversing with the skewer stick DVDs DVDs without removing pass the stick through the hole of the trapezoid.

10- Allow 3 fingers distance between the stick and the trapeze.

11- The other trapezium, likewise make a hole in its top.

12- Pass the trapeze by the skewer stick, and stick to the base.

13- Make small triangles (2) and paste one on each trapezoid, will serve as an effort to trapezoids.

Leave 4 fingers of what it was left in the stick.

15- Cut the palette to not touch the base.

16- Create 2 holes on the sides of the pallet.

17- Cut a piece of stick and place it on the side of the palette and paste.

18- In the other hole of the pallet insert it into the skewer stick and stick it, this will be the crank.

19- Paste the engine from the device and take done.

20- Place the elastic band on the carton and on the motor pulley.

21- Fix the motor cables to the LEDs.

Results

We got an electric generator capable of lighting a focus led, which produces around 3 watts, turning a crank with ease; measured 25 cm high and 35 cm long around.

 

Discussion

Conclusions

Under the result we can say that a home electric generator is always a support of emergency power.

Also, the materials with which it is made are economic and easy to get, therefore the development is more accessible too.

Bibliography

http://www.proyectatumente.com/2014/09/como-hacer-un-generador-electrico.html

generadoreselectricos.info/funcionamiento/

 http://www.mienergiagratis.com/mas-proyectos/item/146-generador-electrico-casero-2.html