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¿Cómo funciona una hidroeléctrica?

Tiene por fin aprovechar, mediante un desnivel, la energía potencial contenida en forma de agua para convertirla en energía eléctrica utilizando unas turbinas acopladas a unos alternadores.
La gran cantidad de agua que se retiene, es mediante una presa, formando así un embalse o lago artificial del que se generará un salto de agua, para liberar eficazmentela energía potencial de la masa de agua y transformarla posteriormente en energía eléctrica, este tipo de centrales hidroeléctricas se llaman centrales con regulación.
El aprovechamiento del agua, consiste en llevar el agua de la presa por una galería de conducción con apenas desnivel, hasta un depósito llamado chimenea de expansión. De esta chimenea arranca una tubería forzada que conduce el aguahasta la sala de máquinas de la central. Posteriormente el agua es restituida al rio, utilizando un canal de descarga de agua abajo.
En la central propiamente dicha, se encuentran los equipos eléctricos formados por los grupos turbina-alternador. El agua que llega por la galería forzada es conducida hasta los álabes de la turbina, que unida por un eje al alternador hacen que el rotor de éstegire, induciendo en el estator una corriente eléctrica de alta intensidad y media tensión. Ésta mediante un transformador, pasará a ser de baja intensidad y alta tensión, apta por lo tanto para su transporte y distribución a los centros de consumo

Ley de ohm
La ley de Ohm, establece que el voltaje (V) al que está sometido un dispositivo eléctrico es directamente proporcional a la intensidad de lacorriente que lo atraviesa (I).

En donde, empleando unidades del Sistema internacional:
I = Intensidad en amperios
V = Diferencia de potencial en voltios
R = Resistencia en ohmios

Ley de Faraday
La Ley de Faraday establece que la corriente inducida en un circuito es directamente proporcional a la rapidez con que cambia el flujo magnético que lo atraviesa
La inducción electromagnéticafue descubierta casi simultáneamente y de forma independiente por Michael Faraday y Joseph Henry en 1830. La inducción electromagnética es el principio sobre el que se basa el funcionamiento del generador eléctrico, el transformador y muchos otros dispositivos.
Supongamos que se coloca un conductor eléctrico en forma de circuito en una región en la que hay un campo magnético. Si el flujo F através del circuito varía con el tiempo, se puede observar una corriente en el circuito (mientras el flujo está variando). Midiendo la fem inducida se encuentra que depende de la rapidez de variación del flujo del campo magnético con el tiempo.

Ley de Lenz
Los estudios sobre inducción electromagnética, realizados por Michael Faraday nos indican que en un conductor que se mueva cortando las líneas defuerza de un campo magnético se produciría una fuerza electromotríz (FEM) inducida y si se tratase de un circuito cerrado ‘se’ produciría una corriente inducida. Lo mismo sucedería si el flujo magnético que atraviesa al conductor es variable.
La Ley de Lenz nos dice que las fuerzas electromotrices o las corrientes inducidas serán de un sentido tal que se opongan a la variación del flujomagnético que las produjo. Esta ley es una consecuencia del principio de conservación de la energía.
La polaridad de una FEM inducida es tal, que tiende a producir una corriente, cuyo campo magnético se opone siempre a las variaciones del campo existente producido por la corriente original.
El flujo de un campo magnético uniforme a través de un circuito plano viene dado por:
donde:
Φ = Flujo magnético.La unidad en el S.I. es el weber (Wb). B = Inducción magnética. La unidad en el S.I. es el tesla (T). S = Superficie del conductor. α = Ángulo que forman el conductor y la dirección del campo.
Si el conductor está en movimiento el valor del flujo será:
En este caso la Ley de Faraday afirma que la FEM inducida en cada instante tiene por valor:
El signo (-) de la expresión anterior indica...