Taller Temático: Guerra de las Corrientes - Física

TALLER TEMÁTICO TERCER PERIODO: RESOLUCIÓN DE PREGUNTAS ' GUERRA DE LAS CORRIENTES NELSON GARRIDO NAVARRO INSTITUCION EDUCATIVA TECNICA EN SISTEMAS DE MARGARITA FISICA **INTRODUCCION.** La Guerra de las corrientes fue un conflicto técnico y empresarial a finales del siglo XIX que definió el r...

TALLER TEMÁTICO TERCER PERIODO: RESOLUCIÓN DE PREGUNTAS ' GUERRA DE LAS CORRIENTES NELSON GARRIDO NAVARRO INSTITUCION EDUCATIVA TECNICA EN SISTEMAS DE MARGARITA FISICA **INTRODUCCION.** La Guerra de las corrientes fue un conflicto técnico y empresarial a finales del siglo XIX que definió el rumbo del sistema de suministro eléctrico. Este enfrentamiento tuvo como principales protagonistas a Thomas Edison, defensor de la corriente continua (CC), y Nikola Tesla, proponente de la corriente alterna (CA), en colaboración con George Westinghouse. La controversia giraba en torno a cuál sistema sería el más adecuado para alimentar las crecientes demandas eléctricas de las ciudades en Estados Unidos y en el mundo. Edison, quien había desarrollado la bombilla incandescente, promovió la corriente continua, que consideraba más segura y eficiente para distancias cortas. Sin embargo, la corriente continua presentaba limitaciones importantes, especialmente en la distribución de energía a largas distancias. Por otro lado, Tesla y Westinghouse defendieron la corriente alterna, un sistema que permitía la transmisión de electricidad de manera más eficiente a grandes distancias, utilizando transformadores que ajustaban el voltaje según la necesidad. Este conflicto no solo involucró debates tecnológicos, sino también campañas publicitarias agresivas y controversias éticas. Edison llevó a cabo una campaña para desacreditar la corriente alterna, destacando supuestos peligros a través de experimentos públicos que involucraban la electrocución de animales y la creación de la silla eléctrica. No obstante, la corriente alterna de Tesla y Westinghouse demostró ser superior en términos de eficiencia y versatilidad, lo que finalmente consolidó su adopción para los sistemas eléctricos modernos. El desenlace de esta guerra tecnológica marcó el comienzo de la era de la electrificación mundial, con la corriente alterna estableciéndose como el estándar global. Este evento histórico es un reflejo del impacto de la competencia entre grandes mentes e innovadores en el desarrollo del progreso tecnológico **ACTIVIDAD** - **¿Quiénes fueron Thomas Alva Édison y Nikolas Tesla?** - **¿En qué consistió la guerra de las corrientes?** - **¿Qué diferencias y similitudes existen entre los modelos teóricos de corrientes continua y corriente alterna?** - **¿Qué papel desempeñan George Westinghouse, Jr y John Pierpont Morgan en la guerra de las corrientes?** - **¿Qué aspectos económicos del momento influyeron en la guerra de las corrientes?** - **¿Por qué la corriente alterna supero a la corriente continua?** - **¿Qué ventajas y desventajas tiene cada una de las corrientes?** - **¿Escribe 5 electrodomésticos donde utilices cada una de las corrientes eléctricas?** - **Elabora un mapa conceptual sobre las corrientes continua y alterna** 1. Thomas Alva Édison y Nikola tesla fueron dos de los inventores e ingenieros más influyentes en la historia de la tecnología, conocidos por sus importantes contribuciones en el campo de la electricidad y del electromagnetismo, aunque ambos compartían un enfoque en la innovación sus personalides y métodos eran bastantes diferentes, lo que dio lugar a una nueva rivalidad famosa. **THOMAS ALVA ÉDINSON** **(1847 -- 1931)** - Fue un inventor y empresario estadounidense conocido como "el mago de menlo park". - Desarrollo muchos dispositivos que han tenido in impacto significativo en el mundo moderno incluyendo la bombilla incandescente, el fonógrafo y la cámara de cine. - Édison es famoso por su enfoque practico hacia la invención y por su método de trabajo en equipo de laboratorios de investigación, lo que lleco a la creación de miles de patentes. - También fue un gran promotor del sistema de corriente continua (DC) para la distribución de la electricidad. - Fue un inventor, ingeniero eléctrico, ingeniero mecánico y físico de origen serbio, conocido por sus contribuciones en el campo del electromagnetismo. - Tesla trabajo brevemente con Édison, pero después se separó debido a diferenciar de opinión sobre la tecnología, en particular sobre la corriente eléctrica. - Es más conocido por su trabajo en el desarrollo del sistema de corriente alterna (AC), que es la base de los sistemas eléctricos modernos. - Tesla también fue pionero en tecnologías como la radio, la transmisión inalámbrica de energía y contribuyo al desarrollo de motores eléctricos, generadores y transformadores. 2. La guerra de las corrientes fue una disputa a finales del siglo **XIX** entre **Thomas Édison,** que defendía la corriente continua (DC), y **Nikola Tesla**, junto con **George Westinghouse,** que promovían la corriente alterna (AC). Edison, argumentaba que la AC era peligrosa y realizo una campaña para desacreditarla, pero la AC demostró ser más eficiente para transmitir electricidad a largas distancias. La disputa culmino con el triunfo de Tesla y Westinghouse cunado sus sistemas AC fue utilizado en la exposición mundial de chicago en 1893, estableciendo la corriente, alterna como el estándar global para la distribución de electricidad. 3. Mientras que la DC se caracteriza por su flujo constante y es adecuada para aplicaciones específicas como la electrónica, la AC es más versátil para la transmisión de energía a gran escala debido a su capacidad para cambiar el voltaje, fácilmente y su eficiencia en la transmisión a larga distancia. Ambas corrientes tienen un papel esencial en la tecnología moderna, complementándose en diferentes áreas según sus características. 4. George Westinghouse, Jr. Apoyó la corriente alterna (AC) de **Nikola Tesla,** reconociendo su eficiencia para la transmisión a largas distancia y promoviendo su adopción a través de su empresa **Westinghouse Electric J. P. Morgan,** inicialmente financio a **Thomas Édison** y su corriente continua (DC), pero más tarde, facilito, la creación de general eléctrica que adopto la corriente alterna, **Westinghouse** fue clave en la Victoria de la (AC) mientras que **Morgan** ayudo a consolidar la industria eléctrica a través de su influencia financiera. 5. La **Guerra de las Corrientes** estuvo influenciada por factores económicos como la inversión y financiacion, con JP Morgan apoyando a Édison y George Westinghouse financiando la tecnología de tesla. La corriente alterna (AC) se impulso debido a su menor costo de transmisión a largas distancias y su capacidad para reducir los costos de infraestructura. La competencia dime mercado, el interés de la industria en la tecnología más eficiente y las campañas de propaganda también jugaron un papel clave en esta disputa. 6. La corriente alterna superó a la corriente continua debido a su mayor eficiencia en la transmisión a largas distancias, menores costos de infraestructura, versatilidad en diversas aplicaciones y al respaldo empresarial y tecnológico que permitió su adopción generalizada. 7. **DC:** Corriente unidireccional y constante, ideal para dispositivos electrónicos y sistemas de almacenamiento de energía. 8. **DC:** Ofrece estabilidad y es ideal para aplicaciones electrónicas y el almacenamiento de energía, pero tiene limitaciones en la transmisión a largas distancias y conversión de voltaje. 9. **Corriente Continua (DC)** - Teléfonos móviles - Laptops - Cámaras digitales - Portátiles (aspiradoras o herramientas eléctricas) - Reproductores Mp3 - Refrigeradores - Aires acondicionados - Lavadoras - Microondas - Televisores 10. ¿Qué tiene que ver el científico Nikola Tesla con la invención de los sistemas eléctricos modernos? - Nikola Tesla fue un pionero en el desarrollo de sistemas eléctricos modernos, especialmente en la creación y promoción de la corriente alterna (AC). Nikola Tesla fue un pionero en el desarrollo de sistemas eléctricos modernos, especialmente en la creación y promoción de la corriente alterna (AC). Tesla inventó el motor de inducción de corriente alterna y desarrolló el sistema de transmisión de energía eléctrica basado en AC, que es la base de la mayoría de los sistemas eléctricos actuales. Además, Tesla también trabajó en la transmisión inalámbrica de energía, realizando experimentos con el transformador resonante de Tesla, que podía transmitir energía a corta distancia sin cables. 11. ¿Consideras que es posible la transmisión de corriente inalámbrica? Si este proceso fuera posible, describe ¿cómo cambiarían tres situaciones del diario vivir? - Sí, la transmisión de corriente inalámbrica es posible y ya se está utilizando en algunas aplicaciones. Existen dos tipos principales de transmisión inalámbrica de energía: la no-radiactiva y la radiactiva. La no-radiactiva utiliza campos magnéticos para transferir energía a corta distancia, como en los cargadores inalámbricos para teléfonos móviles. La radiativa, por otro lado, utiliza haces de radiación electromagnética, como microondas o láser, para transmitir energía a mayores distancias. 12. Escribe a continuación qué objetivos esperas alcanzar al terminar las actividades de aprendizaje sobre el tema del científico Nikola Tesla y la invención de los sistemas eléctricos modernos. - **Comprender el impacto de Nikola Tesla en la evolución de los sistemas eléctricos modernos**, especialmente en el desarrollo y aplicación de la corriente alterna (CA). - **Distinguir entre los dos tipos principales de corriente eléctrica** (corriente continua y corriente alterna), sus características, ventajas y desventajas, y cómo han influido en el desarrollo de la tecnología moderna. - **Analizar el contexto histórico de la Guerra de las Corrientes**, entendiendo el conflicto entre Tesla y Edison y sus consecuencias en la electrificación global. - **Reconocer la importancia de los descubrimientos de Tesla** en el campo de la electricidad y su relevancia para la ciencia, la tecnología y la vida cotidiana. - **Evaluar cómo la innovación en los sistemas eléctricos** ha transformado la sociedad y cómo podrían continuar cambiando en el futuro con tecnologías como la transmisión inalámbrica de energía. 13. **.** ¿Qué aspectos económicos del momento influyeron en la guerra de las corrientes? a. Inversión de capital: Grandes empresarios como George Westinghouse apoyaron financieramente a Nikola Tesla y su sistema de corriente alterna (CA). Westinghouse invirtió en las patentes de Tesla, lo que permitió que la CA tuviera un desarrollo más rápido y eficiente. Por otro lado, Thomas Edison contaba con el respaldo financiero de J.P. Morgan, uno de los hombres más ricos y poderosos de la época, lo que también fue un factor clave para expandir su sistema de corriente continua (CC). b. Costos de instalación y operación: La corriente alterna (CA) demostró ser mucho más económica que la corriente continua (CC) para la transmisión de electricidad a largas distancias, debido a la capacidad de aumentar o reducir el voltaje mediante transformadores. La CA permitía cubrir grandes áreas sin necesidad de instalar múltiples plantas generadoras, lo que reducía significativamente los costos de infraestructura. c. Demanda creciente de electrificación: A medida que las ciudades crecían y la demanda de energía aumentaba, se requerían soluciones que pudieran cubrir grandes áreas de manera eficiente y económica. La corriente alterna, al poder transmitir energía a distancias mucho mayores con menores pérdidas, se presentaba como la solución más rentable para electrificar grandes poblaciones y zonas industriales. d. Competencia por contratos públicos: Durante la Guerra de las Corrientes, tanto Edison como Westinghouse competían por contratos para electrificar ciudades. Estos contratos representaban grandes sumas de dinero y prestigio, lo que intensificó la rivalidad entre ambos sistemas. La victoria de la corriente alterna en proyectos importantes, como la iluminación de la Feria Mundial de Chicago de 1893 y la planta hidroeléctrica en las Cataratas del Niágara, fue decisiva. e. Propiedad de patentes: Las patentes jugaban un papel importante, ya que quien controlara las patentes de los sistemas eléctricos tendría una ventaja económica considerable. Las patentes de Tesla sobre la corriente alternan resultaron ser un activo valioso para Westinghouse en su lucha contra Edison. 14. Con el propósito de que contextualices el papel clave que jugo el descubrimiento de la corriente eléctrica en el desarrollo industrial de la humanidad, realiza la siguiente consulta**:** 1. **Thomas Edison:** - **Bombilla eléctrica**: Su invención de la bombilla incandescente en 1879 permitió una iluminación más segura y eficiente en fábricas, hogares y calles, sustituyendo las lámparas de gas y aceite. Esto extendió las horas de trabajo y aceleró la industrialización. - **Fonógrafo**: Inventado en 1877, permitió por primera vez la grabación y reproducción de sonido, lo que impulsó las industrias de la música y el entretenimiento. - **Cámara de cine**: Edison desarrolló el quinetoscopio, uno de los primeros dispositivos para visualizar películas, lo que inició la industria cinematográfica. - **Sistema de corriente continua (CC)**: Aunque finalmente fue superado por la corriente alterna, el sistema de Edison fue pionero en electrificar áreas urbanas, impulsando el crecimiento de las ciudades y la industrialización. - **Electrolito alcalino**: Las baterías de níquel-hierro desarrolladas por Edison mejoraron la tecnología de almacenamiento de energía, impactando el desarrollo de vehículos eléctricos y equipos industriales. 2. **Nikola Tesla:** - **Corriente alterna (CA)**: Su sistema de generación y transmisión de corriente alterna revolucionó la distribución de electricidad, haciéndola más eficiente y permitiendo la electrificación de grandes áreas industriales y urbanas. - **Motor de inducción**: Inventado en 1887, este motor funciona con corriente alterna y se convirtió en el motor estándar para la industria, utilizado en fábricas, trenes y otras máquinas industriales. - **Bobina de Tesla**: Aunque inicialmente creada para la transmisión inalámbrica de electricidad, su tecnología contribuyó al desarrollo de radios, comunicaciones y dispositivos médicos. - **Radio**: Tesla experimentó con ondas electromagnéticas y fue pionero en la transmisión de señales de radio, lo que posteriormente facilitó las telecomunicaciones globales. - **Sistema de transmisión inalámbrica de energía**: Aunque su visión no fue completamente realizada en vida, Tesla experimentó con la transmisión inalámbrica de energía, algo que sigue siendo explorado hoy en día con tecnologías modernas como la carga inalámbrica. **b. Influencia del descubrimiento de la corriente alterna (CA) en el desarrollo industrial y cultural:** El descubrimiento de la corriente alterna (CA) transformó profundamente tanto el desarrollo industrial como la cultura mundial en las siguientes maneras: 1. **Industrialización y expansión de infraestructuras**: La CA permitió la transmisión de electricidad a largas distancias sin grandes pérdidas de energía, lo que facilitó la electrificación de fábricas y ciudades. Esto impulsó la industrialización en todo el mundo, ya que las fábricas podían operar de manera más eficiente y expandirse sin estar cerca de las fuentes de energía. 2. **Crecimiento de las ciudades**: Con la capacidad de distribuir electricidad a grandes distancias, las ciudades pudieron crecer rápidamente. La electricidad no solo mejoró la calidad de vida (por ejemplo, con iluminación y electrodomésticos), sino que permitió el desarrollo de transporte público eléctrico, como tranvías, que facilitó el desplazamiento en ciudades. 3. **Revolución cultural**: La CA facilitó el uso masivo de electrodomésticos, iluminación, radios y otros aparatos que influyeron en la cultura diaria, trayendo cambios importantes en el entretenimiento, la comunicación y el estilo de vida. El acceso a la radio, por ejemplo, permitió la difusión de noticias, música y educación, uniendo a las personas culturalmente. 4. **Desarrollo de la tecnología y la ciencia**: La capacidad de generar y distribuir energía eléctrica de manera eficiente estimuló avances tecnológicos en diversas áreas, desde la medicina (con dispositivos médicos eléctricos) hasta la ingeniería y las telecomunicaciones. 5. **Globalización y conectividad**: El uso de la corriente alterna permitió una mayor conectividad entre regiones y países. La expansión de la red eléctrica global ayudó a interconectar el mundo, facilitando el comercio, la comunicación y el intercambio cultural. 15. ¿En qué consiste la corriente alterna y la corriente continua? 1. **Corriente continua (CC)**: - La **corriente continua** es un tipo de corriente eléctrica en la cual los electrones fluyen en una sola dirección a lo largo de un conductor. - En este tipo de corriente, el flujo de electrones va desde el terminal negativo (ánodo) al terminal positivo (cátodo) sin cambiar de dirección. - Ejemplos de fuentes de corriente continua incluyen las **baterías y pilas**. Una vez conectadas a un circuito, los electrones se mueven de manera constante y uniforme. 2. **Corriente alterna (CA)**: - La **corriente alterna** es un tipo de corriente eléctrica en la cual los electrones cambian de dirección constantemente, moviéndose en ambas direcciones a través de un conductor. El cambio de dirección ocurre de manera cíclica, generalmente con una frecuencia específica (50 Hz en Europa y 60 Hz en América Latina). - La corriente alterna se genera en centrales eléctricas a través de generadores que invierten su polaridad en cada ciclo completo, lo que provoca que los electrones fluyan en una dirección y luego en la opuesta. 1. **Corriente continua (CC)**: - **Estabilidad del voltaje**: La CC mantiene un flujo de voltaje constante, lo que es ideal para dispositivos que requieren un suministro constante de energía, como aparatos electrónicos y baterías recargables. - **Simplicidad en aplicaciones pequeñas**: Es más sencilla de usar en sistemas pequeños y portátiles, como linternas, teléfonos móviles, laptops, etc. - **Menor interferencia electromagnética**: Genera menos interferencia en comparación con la CA, lo que la hace adecuada para sistemas que requieren precisión en la señal. - **Pérdida de energía a largas distancias**: Es ineficiente para transmitir energía a largas distancias, ya que pierde grandes cantidades de energía en forma de calor. - **Costos de infraestructura**: Necesita estaciones de refuerzo o distribución más frecuentes para mantener el voltaje, lo que aumenta los costos en redes eléctricas amplias. - **Dificultad para cambiar el voltaje**: No se puede transformar fácilmente a niveles de alto o bajo voltaje como ocurre con la CA. 2. **Corriente alterna (CA)**: - **Transmisión a largas distancias**: La CA es mucho más eficiente para transmitir electricidad a largas distancias sin perder mucha energía, gracias a su capacidad de aumentar el voltaje mediante transformadores. - **Menores costos de infraestructura**: Debido a la eficiencia en la transmisión de electricidad, se requieren menos estaciones de refuerzo en comparación con la CC. - **Facilidad para cambiar el voltaje**: Mediante transformadores, se puede aumentar o disminuir fácilmente el voltaje según la necesidad, lo que la hace adecuada para redes eléctricas extensas. - **Interferencia electromagnética**: Debido a su naturaleza oscilatoria, la CA puede causar interferencias electromagnéticas, lo que puede afectar dispositivos electrónicos sensibles. - **Insegura a niveles bajos**: Aunque es eficiente para la transmisión, a niveles bajos puede ser más peligrosa que la CC para aplicaciones que involucren contacto humano, debido a las oscilaciones y cambios de polaridad. - **Complejidad en el uso de dispositivos pequeños**: Aunque es excelente para redes grandes, su uso en dispositivos pequeños requiere conversiones a CC, lo que aumenta la complejidad y el costo en estos aparatos. 16. **Reelaboración histórica de la corriente eléctrica: Thomas Edison vs Nikola Tesla** 17). Elaborar un crucigrama con los conceptos relacionados con corriente continua y corriente alterna. +-----------------------------------+-----------------------------------+ | | PREGUNTAS | | | | | | **Verticales.** | +===================================+===================================+ | 1 | 1.Inventor que defendía la | | | corriente continua. | | | | | | 2.Corriente eléctrica que | | | defendía Nicolas Tesla. | | | | | | 5.Inventor que desarrollo la | | | corriente alterna. | | | | | | 8.Proceso que genera energía | | | eléctrica mediante movimiento | | | mecánico. | | | | | | 9.Fenomeno descubierto por Edison | | | relacionado con la | | | incandescencia. | | | | | | 10.Proceso por el cual la | | | corriente puede causar daño | | | físico. | | | | | | **Horizontales.** | | | | | | 3.Dispositivo utilizado para | | | aumentar o disminuir la tensión | | | en una línea de corriente | | | alterna. | | | | | | 4\. Competidor de Edison que | | | apoya a Tesla. | | | | | | 6\. Tipo de corriente que | | | apoyaba Edison. | | | | | | 7.Principal sistema de suministro | | | eléctrico moderno. | | | | | | 11.Primer tipo de silla diseñada | | | para aplicar la corriente | | | eléctrica. | +-----------------------------------+-----------------------------------+ | 2 | | +-----------------------------------+-----------------------------------+ | 3 | | +-----------------------------------+-----------------------------------+ | 4 | | +-----------------------------------+-----------------------------------+ | 5 | | +-----------------------------------+-----------------------------------+ | 6 | 18). Haz un | | | paralelo de las diferentes formas | | | de producción de energía | | | eléctrica, teniendo en cuenta los | | | siguientes aspectos: | +-----------------------------------+-----------------------------------+ | 7 | | +-----------------------------------+-----------------------------------+ | | 19). ¿Cómo sería el mundo actual | | | si no se hubiera descubierto el | | | fenómeno físico de la corriente | | | eléctrica? | | | | | | Si el fenómeno físico de la | | | corriente eléctrica nunca se | | | hubiera descubierto, el mundo | | | actual sería radicalmente | | | diferente: | | | | | | - **Tecnología:** Muchas | | | tecnologías modernas, como | | | computadoras, internet, y | | | dispositivos electrónicos no | | | existirían. La vida cotidiana | | | y el trabajo serían más | | | mecánicos y manuales. | | | | | | - **Iluminación:** Dependencia | | | de la iluminación natural | | | durante el día y velas o | | | lámparas de aceite por la | | | noche, lo que limitaría las | | | actividades después del | | | atardecer. | | | | | | - **Comunicaciones:** Sin | | | electricidad, las | | | comunicaciones globales | | | serían extremadamente lentas, | | | limitándose a correo físico y | | | señales ópticas o acústicas, | | | lo que retrasaría | | | significativamente el | | | progreso y la globalización. | | | | | | - **Industria:** La producción | | | industrial sería mucho menos | | | eficiente, más laboriosa y | | | limitada a la energía | | | mecánica generada por agua o | | | vapor. | | | | | | - **Medicina:** Avances médicos | | | que dependen de la | | | electricidad, como rayos X, | | | diagnósticos electrónicos y | | | cirugías complejas, no serían | | | posibles, lo que limitaría la | | | capacidad de tratamiento | +-----------------------------------+-----------------------------------+ | 9 | | +-----------------------------------+-----------------------------------+ | 1 | | +-----------------------------------+-----------------------------------+ | 1 | | +-----------------------------------+-----------------------------------+