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FACULTAD: INGENIERÍA

COLEGIO:INGENIERÍA MECÁNICA Y ELÉCTRICA

MATERIA:DESARROLLO DE HABILIDADES EN EL USO DE LA

TECNOLOGÍA, LA INFORMACIÓN Y LA COMUNICACIÓN

HORARIO:8:00 AM – 8:59 AM

NOMBRE DEL FACILITADOR:M. I JUAN CARLOS CARMONA RENDÓN

NOMBRE DEL ALUMNO:ALFONSO CAMPILLO HERRERA

MATRÍCULA:201526834

LA ELECTRICIDAD INALÁMBRICA

Puebla, Puebla a 8 de octubre de 2015

BENEMÉRITA UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE PUEBLA

Índice

Resumen.................................................................................................................3

Introducción............................................................................................................3

1. Transferencia inalámbrica de electricidad.......................................................4

1.1 Principales desarrolladores............................................................................4

1.1.1. Nikola Tesla..................................................................................................4

1.1.2. Sony...............................................................................................................5

1.1.3. Intel................................................................................................................51.1.4. Instituto Tecnológico de Massachusetts...................................................5

2. Métodos inalámbricos para la transmisión de energía eléctrica...................6

2.1. Laser.................................................................................................................62.2. Microondas......................................................................................................7

2.3. Radio Frecuencia............................................................................................7

2.4. Inducción magnética o inducción de campo cercano.................................7

3. Usos de la energía inalámbrica.........................................................................8

Conclusiones..........................................................................................................9

Bibliografía..............................................................................................................9

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Resumen

La electricidad desde su descubrimiento ha marcado de manera importante la

forma en cómo vivimos, y no es de sorprenderse que conforme pase el tiempo

este descubrimiento vaya evolucionando, hasta el grado de poder trasferir la

energía eléctrica de manera inalámbrica, ya sea por medio de ondas de radio,

láseres, microondas o campos magnéticos. Gracias a los experimentos de Nikola

Tesla con la bobina que lleva su nombre en su honor y la Torre de Wardenclyffe,

se obtuvieron las bases para la creación de esta tecnología.

Actualmente existen varias empresas que se dedican a crear un método por

el cual puedan transferir energía eléctrica de manera inalámbrica, pero solo

WiTricity ha tenido un verdadero éxito en este campo. Esta tecnología tiene una

gran variedad de aplicaciones en varias áreas, como la médica y hasta la de

transportes, y conforme se desarrolle se encontraran muchas otras aplicaciones.

Introducción

La electricidad es uno de los descubrimientos más importantes que ha realizado el

hombre, gracias a ella se ha podido revolucionar la forma como vivimos

actualmente, haciéndola más cómoda para nosotros. Ahora es posible recargar

baterías o mantener aparatos eléctricos con carga sin estar conectados

directamente a la línea de eléctrica de nuestra casa. Sin duda esta invención

traerá consigo miles de ventajas para la vida cotidiana de las personas. Aunque

esta tecnología fue inventada por Nikola Tesla hace algunos años, actualmente

muy pocas empresas han tenido éxito en el desarrollo de esta tecnología.

A lo largo de este ensayo se explicará lo que es la electricidad inalámbrica y

su funcionamiento, además expondrá las ventajas y aplicaciones que tiene y

tendrá en nuestra vida diaria y así poder contestar la siguiente pregunta: ¿Qué

ventajas tendrá el uso de esta tecnología en un futuro?. Esta investigación va

dirigida a un público con un algún nivel de conocimiento sobre la electricidad, sus

propiedades y sus formas de transferencia, se usará un lenguaje técnico conforme

al tema pero de fácil comprensión, pues se explicara lo más posible cada uno de

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los temas y subtemas, además de que se usaran imágenes para un rápido y mejor

entendimiento. Mi postura respecto al tema es favor, pues pienso que el uso de

esta tecnología beneficiará mucho la vida de las personas,

1. Transferencia inalámbrica de electricidad

La mayoría de las personas cuando escuchan el concepto de “electricidad

inalámbrica”, se imagina algo parecido a las conexiones inalámbricas que existen

actualmente como el Wi-Fi o el bluethooth, y es que esta idea no es muy errónea,

la electricidad inalámbrica se trata de la transferencia de la energía eléctrica sin

cables o algún otro medio físico. Aunque esta tecnología parezca algo futurista, la

realidad es que fue creada hace más de 100 años por el físico e inventor croata

Nikola Tesla.

1.1 Principales desarrolladores

1.1.1. Nikola Tesla

Tesla nació en 1856 en Smiljan en lo que actualmente es Croacia, durante toda su

vida inventó muchos aparatos eléctricos como la radio y la lámpara fluorescente,

pero otros dos inventos que destacan son la bobina de Tesla y la Torre de

Wardenclyffe.

La bobina de Tesla (Fig. 1) fue uno de los

primeros inventos que creó Nikola, este

consiste en un transformador de núcleo de aire

que produce corrientes eléctricas de alto voltaje

y alta frecuencia, y que gracias a él se

obtuvieron las bases para el desarrollo de la

electricidad inalámbrica y también para el

creación de la Torre de Wardenclyffe.

El objetivo principal de Nikola Tesla con la experimentación de la energía

inalámbrica era proveer de electricidad a todo el mundo a través de una torre, a la

cuál nombró Torre Wardenclyffe (Fig. 2). Aunque al inicio esta idea parecía

bastante atractiva, comenzó a perder financiamiento debido a que podía generar

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Figura 1. Bobina de Tesla.

energía eléctrica de manera gratuita, y esto haría

perder grandes ganancias a las empresas

generadoras de electricidad. Puede que el

proyecto de la Torre Wardenclyffe nuca se haya

puesto en marcha como tal, pero Tesla la puso

en funcionamiento en varias ocasiones teniendo

éxito en cada una de las pruebas.

1.1.2. Sony

Actualmente muchas compañías intentan recrear los inventos de Tesla para así

poder trasmitir la energía eléctrica sin el uso de cables, pero pocas de ellas han

podido tener éxito, pues sus aparatos no tienen la eficiencia necesaria; entre las

empresas que han tenido éxito en la transición de energía inalámbrica se

encuentra Sony que ha desarrollado un sistema de transferencia de energía

inalámbrica para ser usados en sus televisores con una eficiencia de hasta el

80%.

1.1.3. Intel

Otra gran compañía que ha tenido un gran avance en esta tecnología es Intel, que

ha demostrado que no solo se dedica a construir y vender procesadores si no a

también a desarrollar un método para trasmitir energía de forma inalámbrica, a

partir de una espiral que produce y trasmite un campo magnético y otra que lo

recibe, esta tecnología se prevé que sea implementada en sus dispositivos en un

futuro.

La gran desventaja que tiene tanto Sony como Intel es que solo piensan

desarrollar esta tecnología para el uso de sus propios aparatos eléctricos,

haciendo que su costo sea algo elevado y que pocos sectores de la sociedad que

posean el nivel económico para pagar el costo de esos productos puedan

adquirirlos.

1.1.4. Instituto Tecnológico de Massachusetts

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Figura 2. Torre Wardenclyffe.

Pero no todo está perdido, y aunque pareciera que en la actualidad estas dos

grandes compañías son las que tienen mejor desarrollada esta tecnología, existe

un instituto que les lleva una gran ventaja en el campo, ese es el Instituto

Tecnológico de Massachusetts, que gracias a varios años de investigación creó

WiTricity, una alternativa dirigida para todos. Algo que comenzó como un proyecto

término convirtiéndose en una empresa con un gran futuro por delante. El principal

objetivo de WiTricity es que la energía inalámbrica sea utilizada por todos, así que

podría suponerse que este producto tendrá un bajo costo, para que así sea

accesible para todos.

El invento de WiTricity funciona gracias al uso de dos bobinas (Fig.3) las

cuales resuenan a la misma frecuencia, para que esto funcione, los aparatos que

queramos que operen con energía

inalámbrica tienen que estar equipados con

una bobina receptora la cual transformará

los campos magnéticos en energía

eléctrica. Sin duda esta tecnología tiene un

gran futuro por delante, aunque solo falta

pulir algunos detalles para que la

transferencia de energía sea

completamente funcional, todo esto

dependerá del método que se utilice para trasmitir la energía.

2. Métodos inalámbricos para la transmisión de energía eléctrica

Si bien existen diferentes métodos para realizar la trasmisión de energía, solo

pocos han resultado exitosos hasta ahora, esos métodos utilizan láseres,

microondas, radio frecuencias o inducción magnética.

2.1. Laser

El método por medio de láseres fue descubierto por Albert Einstein, este método

consiste en convertir la energía eléctrica en un potente haz de luz que se proyecta

en un aparato receptor que vuelve a trasformar el haz de luz en energía eléctrica,

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Figura 3. Base con bobinas transmisoras de electricidad.

estos rayos se generan cuando las moléculas de algún material son energizadas

por la electricidad y pueden dirigirse en un potente rayo de luz, aunque esta forma

de transmisión sea muy efectiva para transferir la energía de manera inalámbrica

gracias a su eficiencia, resulta muy poco convencional pues si se interrumpe el

haz de luz que se proyecta, ya no se transmite la energía eléctrica.

2.2. Microondas

Otro método que existe para la transmisión inalámbrica de electricidad es por

medio de microondas, como bien sabemos, las microondas son ondas

electromagnéticas que al tener una frecuencia muy alta nos es imposible percibir

las ondas a simple vista. Aunque actualmente es común ver que estas ondas son

usadas para transmitir señales telegráficas de alta velocidad y hasta para el uso

de electrodomésticos, como son los hornos de microondas, su propiedad para

poder trasmitir electricidad de forma inalámbrica es algo muy innovador, esto se

logra mediante la generación de pulsos eléctricos hacia a una antena que

transforma los pulsos en ondas electromagnéticas, que pueden ser aprovechadas

y trasformadas en energía eléctrica.

2.3. Radio Frecuencia

El método por radio frecuencias funciona por medio de la generación ondas

electromagnéticas en las cuales un aparato receptor trasforma las ondas en

energía eléctrica, este método fue el que utilizo Tesla para la creación la Torre

Wardenclyffe mencionada anteriormente. Aunque en la actualidad se ha

experimentado con este método, no resulta muy útil de utilizar para transferir la

energía de forma inalámbrica, pues tiene muy poca eficiencia en el momento de

transmitir la electricidad de un punto a otro.

2.4. Inducción magnética o inducción de campo cercano

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El último método y además el más eficiente

hasta ahora es el que utiliza la inducción

magnética (Fig. 4), la cual por medio de

campos magnéticos se generan campos

eléctricos, este método al igual que algunos

otros ya mencionados utilizan dos dispositivos

para su funcionamiento, un dispositivo que

genere el campo magnético y otro que reciba y transforme el campo en energía

eléctrica, en este caso se utilizan dos bobinas que resuenan a la misma

frecuencia. Esta tecnología de transmisión inalámbrica de la electricidad puede

funcionar de dos formas, mediante el acoplamiento inductivo estándar y el

acoplamiento inductivo resonante, cada uno ofrece distintas ventajas al ser

empleado, su eficiencia y uso dependerá de en qué forma se utilice.

Este método es el más viable pues ofrece una gran eficiencia al transmitir la

energía y a pesar de que se encuentren objetos entre el dispositivo receptor y

dispositivo transmisor, no se genera ninguna inferencia entre ambos, también se

ha demostrado con algunos experimentos que dependiendo el tipo de bobina que

se utilice para la trasferencia de energía (planas, cilíndricas, cuadradas, etc.)

cambiara la eficiencia que tiene la trasferencia. En este método se basó WiTricity

para la creación de sus dispositivos, pues presenta muy pocas desventajas en

comparación a los demás métodos que existen.

3. Usos de la energía inalámbrica

Sin duda las aplicaciones que tendrá la

implementación de esta tecnología en la vida

diaria beneficiarán a muchos pues tendrá un

sinfín de aplicaciones. No cabe duda que una

de las principales aplicaciones que tendrá será

la carga de aparatos eléctricos o electrónicos

(Fig. 5), pero esta tecnología tiene aún más

aplicaciones. A una mayor escala se piensa

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Figura 5. Ejemplo del uso de la electricidad inalámbrica para cargar aparatos eléctricos.

Figura 4. Ejemplo de la inducción magnética.

utilizar para recargar batería de automóviles y hasta para implementarla en las

carreras de autos, donde por medio de un túnel se recargarían los autos, utilizar

de esta manera la energía inalámbrica reduciría la contaminación producida por

los automóviles pues al ser autos eléctricos se disminuiría la generación de gases

de dióxido de carbono. También se ha pensado aplicar esta tecnología en la

medicina pues se podrían recargar los dispositivos implantables, como los marca-

pasos, y así se evitarían las operaciones para cambiarle las baterías. Sin duda las

aplicaciones que tiene el uso de la electricidad inalámbrica son muy variadas.

Conclusiones

En una época donde las tecnologías inalámbricas son el futuro de todo, la

energía eléctrica inalámbrica representa un gran avance en el área de la

electricidad, y aunque existen muchos métodos para transmitir la electricidad de

forma inalámbrica, el que tiene un mayor éxito por su eficiencia, es el que utiliza

los campos magnéticos, ese es el secreto del éxito de WiTricity y por el cual tienen

una gran ventaja contra la competencia.

No cabe duda que conforme se desarrolle aún más esta tecnología las

aplicaciones que se tendrán serán aún más variadas a las que hay actualmente y

volverán aún más fácil la vida de las personas que la utilicen.

Aunque esta tecnología llegue a ser utilizada por varios países dentro de

pocos años, no cabe duda que tendrán que pasar muchos más años para que sea

aprovechada en México y en la mayoría de los países tercermundistas.

Bibliografía

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transferencia inalámbrica de energía con receptor portable (tesis de

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