Aplicacion Del Teorema De Torricelli En La Electricidad

Generador eléctrico utilizando el teorema de Torricelli



Introducción

Desde tiempos muy antiguos las personas se preguntaron cómo generar corriente eléctrica, por ello aparecieron muchos investigadores con el afán de resolver este dilema.En el siglo XVIII cuando se hicieron los primeros experimentos con electricidad, sólo se disponía de carga eléctrica generada por frotamiento (ElectricidadEstática) o por inducción. Se logró (por primera vez, en 1800) tener un movimiento constante de carga cuando el físico italiano Alessandro Volta inventó la primera pila eléctrica.
Ahora también nosotros podemos generar nuestra propia energía eléctrica casera esto será fácil si tenemos a la mano un generador eléctrico y una corriente de agua, este generador eléctrico ayudado por la corriente de unchorro de agua puede generar electricidad de esta misma manera hacen algunas centrales hidroeléctricas, pero estos ya no van a usar chorros de agua sino ríos.
Una central hidroeléctrica es aquella que 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 poruna tubería de descarga a la sala de máquinas de la central, donde mediante enormes turbinas hidráulicas se produce la electricidad en alternadores.
Un generador eléctrico es todo dispositivo capaz de mantener una diferencia de potencial eléctrica entre dos de sus puntos (llamados polos, terminales o bornes) transformando la energía mecánica en eléctrica. Esta transformación se consigue por laacción de un campo magnético sobre los conductores eléctricos dispuestos sobre una armadura (denominada también estator). Si se produce mecánicamente un movimiento relativo entre los conductores y el campo, se generará una fuerza electromotriz.
Realizaremos un experimento casero por medio del cual demostraremos que el generador eléctrico ayudado por una corriente de agua(teorema de Torricelli) puedegenerar corriente eléctrica.

Objetivos

Demostrar que la velocidad de un fluido es inversamente proporcional al área por donde sale el fluido (teorema de Torricelli).

Generar corriente eléctrica mediante el fluido que cae de un recipiente ayudado por un generador eléctrico.

Demostrar por medio de la investigación, que en un generador eléctrico se cumple el principio de que la energía no se creani se destruye solo se transforma.

Marco teórico
Teorema de Torricelli
Evangelista Torrecilla, fue un físico y matemático italiano, que comprobó una aplicación del principio de Bernoulli, el cual establecía que un líquido en movimiento, a través de una tubería, contiene en todos los puntos una energía Total igual (suma de E. Presión + E. Cinética + E. Potencial). A esto, Torricelli se preguntaba,¿qué pasa cuando un líquido esta en reposo, y a su contenedor se le hace un pequeño orificio?
El teorema de Torricelli es una aplicación del principio de Bernoulli y estudia el flujo de un líquido contenido en un recipiente, a través de un pequeño orificio, bajo la acción de la gravedad. A partir del teorema de Torricelli se puede calcular el caudal de salida de un líquido por un orificio. "Lavelocidad de un líquido en una vasija abierta, por un orificio, es la que tendría un cuerpo cualquiera, cayendo libremente en el vacío desde el nivel del líquido hasta el centro de gravedad del orificio":

Dónde:
es la velocidad teórica del líquido a la salida del orificio
es la velocidad de aproximación o inicial.
es la distancia desde la superficie del líquido al centro del orificio.
es laaceleración de la gravedad

Para velocidades de aproximación bajas, la mayoría de los casos, la expresión anterior se transforma en:

Dónde:
es la velocidad real media del líquido a la salida del orificio
es el coeficiente de velocidad. Para cálculos preliminares en aberturas de pared delgada puede admitirse 0,95 en el caso más desfavorable.
Tomando =1

Experimentalmente se ha comprobado que la...