evolución de la ingeniería eléctrica

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Evolución de la ingeniería eléctrica Historia de la electricidad Benjamin Franklin: el pararrayos (1752) Retrato de Benjamin Franklin 1752 El polifacético estadounidense Benjamin Franklin (1706- 1790) investigó los fenómenos eléctricos naturales. Es particularmente famoso su experimento en el que, haciendo volar una cometa durante una tormenta, demostró que los rayos eran descargas eléctricas de tipo electrostático. Como consecuencia de estas experimentaciones inventó el pararrayos. También formuló una teoría según la cual la electricidad era un fluido único existente en toda materia y calificó a las substancias en eléctricamente positivas y eléctricamente negativas, de acuerdo con el exceso o defecto de ese fluido. Charles-Augustin de Coulomb: fuerza entre dos cargas (1777) Charles-Augustin de Coulomb

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Page 1: Evolución de la ingeniería eléctrica

Evolución de la ingeniería eléctrica

Historia de la electricidad

Benjamin Franklin: el pararrayos (1752)

Retrato de Benjamin Franklin

1752 El polifacético estadounidense Benjamin Franklin (1706-1790) investigó los fenómenos eléctricos naturales. Es particularmente famoso su experimento en el que, haciendo volar una cometa durante una tormenta, demostró que los rayos eran descargas eléctricas de tipo electrostático. Como consecuencia de estas experimentaciones inventó el pararrayos. También formuló una teoría según la cual la electricidad era un fluido único existente en toda materia y calificó a las substancias en eléctricamente positivas y eléctricamente negativas, de acuerdo con el exceso o defecto de ese fluido.

Charles-Augustin de Coulomb: fuerza entre dos cargas (1777)

Charles-Augustin de Coulomb

El físico e ingeniero francés Charles-Augustin de Coulomb (1736 - 1806Coulomb pudo establecer la expresión de la fuerza entre dos cargas eléctricas q y Q en función de la distancia d que las separa, actualmente conocida como Ley de Coulomb.

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Alessandro Volta: la pila de Volta (1800)

Alessandro Volta

El físico italiano Alessandro Volta (1745-1827) inventa la pila, precursora de la batería eléctrica. Con un apilamiento de discos de zinc y cobre, separados por discos de cartón humedecidos con un electrólito, y unidos en sus extremos por un circuito exterior, Volta logró, por primera vez, producir corriente eléctrica continua a voluntad. Dedicó la mayor parte de su vida al estudio de los fenómenos eléctricos, inventó el electrómetro y el eudiómetro y escribió numerosos tratados científicos. Por su trabajo en el campo de la electricidad, Napoleón le nombró conde en 1801. La unidad de tensión eléctrica o fuerza electromotriz, el Volt (símbolo V), castellanizado como Voltio, recibió ese nombre en su honor.

Georg Simon Ohm: la ley de Ohm (1827)

Georg Simon Ohm

Georg Simon Ohm (1789-1854) fue un físico y matemático alemán que estudió la relación entre el voltaje V aplicado a una resistencia R y la intensidad de corriente I que circula por ella. En 1827 formuló la ley que lleva su nombre (la ley de Ohm), cuya expresión matemática es V = I · R. También se interesó por la acústica, la polarización de las pilas y las interferencias luminosas. En su honor se ha bautizado a la unidad de resistencia eléctrica con el nombre de Ohm (símbolo Ω), castellanizado a Ohmio.

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Thomas Alva Edison: desarrollo de la lámpara incandescente (1879)

Thomas Alva Edison

El inventor norteamericano Thomas Alva Edison (1847-1931) ha sido considerado como el mayor inventor de todos los tiempos. Aunque se le atribuye la invención de la lámpara incandescente, su intervención es más bien el perfeccionamiento de modelos anteriores (Heinrich Göbel, relojero alemán, había fabricado lámparas funcionales tres décadas antes). Edison logró, tras muchos intentos, un filamento que alcanzaba la incandescencia sin fundirse: no era de metal, sino de bambú carbonizado. El 21 de octubre de 1879 consiguió que su primera bombilla luciera durante 48 horas ininterrumpidas, con 1,7 lúmenes por vatio. La primera lámpara incandescente con un filamento de algodón carbonizado construida por Edison fue presentada, con mucho éxito, en la Primera Exposición de Electricidad de París (1881) como una instalación completa de iluminación eléctrica de corriente continua; sistema que inmediatamente fue adoptado tanto en Europa como en Estados Unidos. En 1882 desarrolló e instaló la primera gran central eléctrica del mundo en Nueva York. Sin embargo, más tarde, su uso de la corriente continua se vio desplazado por el sistema de corriente alterna desarrollado por Nikola Tesla y George Westinghouse.

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Finales del siglo XIX y principios del XX: el tiempo de los ingenieros

Los años centrales del siglo XIX habían presenciado extraordinarios avances en la aplicación de la electricidad a las comunicaciones y en 1881 se organizó en París una Exposición Internacional de Electricidad y un Congrès international des électriciens (Congreso internacional de electricistas). Aunque para todo ello el conocimiento científico de la electricidad y el magnetismo había sido imprescindible, los técnicos o inventores adquirieron un sentimiento de superioridad, e incluso de reticencia hacia los científicos puros. Incluso la teoría de Maxwell era ignorada por la mayoría de los ingenieros eléctricos, que en su práctica tecnológica no la necesitaban. Esto no pudo mantenerse a partir de la demostración experimental de la radiación electromagnética (Heinrich Hertz, 1888), y en la década de los noventa las nuevas generaciones de ingenieros incorporaron con mayor confianza las aportaciones teóricas y estuvieron mejor preparados para las nuevas tecnologías eléctricas que aplicaban los efectos del campo electromagnético, como la corriente alterna.

Dos invenciones que aplicaban el motor eléctrico a la tracción de vehículos revolucionaron particularmente la vida urbana, permitiendo una movilidad en el espacio que se convirtió en movilidad social: el ascensor eléctrico y el tranvía eléctrico (ambas con participación de Frank J. Sprague). Hasta entonces era habitual que pobres y ricos compartieran la misma casa en los ensanches burgueses (unos en la planta principal y otros en las buhardillas), con alturas que no solían superar las cinco o seis plantas. El urbanismo del siglo XX permitió el crecimiento de megaciudades, con nítidas diferencias entre barrios de ricos y pobres, y con desplazamientos horizontales kilométricos y de decenas de plantas en vertical (los rascacielos). El Metro de Londres, que funcionaba con locomotoras de vapor desde 1863, aplicó la tracción eléctrica para permitir líneas a más profundidad sin tantos requisitos de ventilación (llamadas deep-level) desde 1890, y el sistema se difundió por otras ciudades europeas y americanas (Budapest y Glasgow, 1886; Boston, 1897; subte de Buenos Aires, 1913; metro de Madrid, 1919). La electrificación de los ferrocarriles fue posterior.

Ingenieria eléctrica en el siglo XX

A comienzos del siglo XX la Revolución Industrial iniciada en Gran Bretaña se había ex pandido al resto del mundo occidental (incluido Japón), pero en ningún país ofrecían las posibilidades que daba los Estados Unidos. Los Estados Unidos emergían como el líder industrial mundial, dándole prioridad a la aplicación de la tecnología. El desarrollo de nuevos equipos de construcción por los ingenieros mecánicos, amplió las posibilidades del ingeniero civil. El automóvil creó la necesidad de una

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red vial y el vínculo entre el ingeniero eléctrico y el mecánico, llevó a mejorar la generación, transformación y distribución de energía eléctrica. En el transcurso del siglo XX los ingenieros hicieron una enorme contribución mejorando con sus proyectos de innovación tecnológica la calidad de vida de la humanidad.

al principio del siglo XX, los científicos e ingenieros marchabana formarse a Alemania, por lo que el idioma alemán era indispensablepara estudiar Medicina, Física y, en particular, Ingeniería Eléctrica.Debe destacarse, también a principios del siglo XX, el altonúmero de científicos e ingenieros del antiguo imperio austro-húngaro,teniendo en cuenta la escasa población de estos países. Las demásnaciones, incluyendo Rusia, han jugado un papel modesto enla Ingeniería Eléctrica.

Ingeniería Eléctrica

La ingeniería eléctrica es el campo de la ingeniería que se ocupa del estudio y la aplicación de la electricidad, la electrónica y el electromagnetismo. Aplica conocimientos de ciencias como la física y las matemáticas para generar, transportar, distribuir y utilizar la energía eléctrica.

Dicha área de la ingeniería es reconocida como carrera profesional en todo el mundo y constituye una de las áreas fundamentales de la ingeniería desde el siglo XIX con la comercialización del telégrafo eléctrico y la generación industrial de energía eléctrica. El campo, ahora, abarca una serie de disciplinas que incluyen la electrotecnia, la electrónica, los sistemas de control, el procesamiento de señales y las telecomunicaciones.

Dependiendo del lugar y del contexto en que se use, el término ingeniería eléctrica puede o no incluir a la ingeniería electrónica. Cuando se hace una distinción, generalmente se considera la ingeniería eléctrica para hacer frente a los problemas asociados sistemas eléctricos de gran escala, como los sistemas eléctricos de transmisión de energía y de control de motores, mientras que la ingeniería electrónica trata del estudio de sistemas eléctricos a pequeña escala, incluidos los sistemas electrónicos con semiconductores y circuitos integrados.

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Origen[

La electricidad ha sido materia de interés científico desde principios del siglo XVII. El primer ingeniero electricista fue probablemente William Gilbert quien diseñó el "versorium", un aparato que detectaba la presencia de objetos estáticamente cargado. El también fue el primero en marcar una clara distinción entre electricidad magnética y estática y se le atribuye la creación del termino electricidad. En 1775 la experimentación científica de Alessandro Volta resultó en la creación del electróforo, un aparato que producía carga eléctrica estática, y por el 1800 Volta inventó la pila voltáica, el precesor de la batería eléctrica.

Sin embargo, no fue hasta el siglo XIX que las investigaciones dentro de la ingeniería eléctrica empezaron a intensificarse. Algunos de los desarrollos notables en éste siglo incluyen el trabajo de Georg Ohm, quien en 1827 midió la relación entre corriente eléctrica y la diferencia de potenciales en un conductor, Michael Faraday el que descubrió la inducción electromagnética en 1831, y James Clerk Maxwell, quien en 1873 publicó la teoría unificada de la electricidad y magnetismo en su tratado Electricity and Magnetism.

Nikola Tesla hizo posibles las redes de transmisión de energía eléctrica de larga distancia.

Durante estos años, el estudio de la electricidad era ampliamente considerado como una rama de la física. No fue hasta finales del siglo XIX que las universidades empezaron a ofrecer carreras en ingeniería eléctrica. La Universidad Técnica de Darmstadt tuvo la primera cátedra y facultad de ingeniería eléctrica en 1882. En 1883 la Universidad Técnica de Darmstadt y la Universidad Cornell empezaron a dar los primeros cursos de ingeniería eléctrica, y en 1885 el University College de Londres fundó la primera cátedra de ingeniería eléctrica en el Reino Unido. La Universidad de Misuri estableció el primer departamento de ingeniería eléctrica en los Estados Unidos en 1886.

Durante este período, el trabajo relacionado con la ingenería eléctrica se incrementó rápidamente. En 1882, Thomas Edison encendió la primera red de energía eléctrica de gran escala que proveía 110 volts de corriente continua a 59 clientes en el bajo Manhattan. En 1887, Nikola Tesla llenó un número de patentes sobre una forma de distribución de energía eléctrica conocida como corriente alterna. En los años siguiente una amarga rivalidad entre Edison y Tesla, conocida como "La guerra de las corrientes", tomó lugar sobre el mejor método de distribución. Eventualmente, la corriente alterna remplazó a la corriente continua, mientras se expandía y se mejoraba la eficiencia de las redes de distribución energética.

Áreas de conocimiento

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La ingeniería eléctrica aplica conocimientos de ciencias como la física y las matemáticas.

Considerando que esta rama de la ingeniería resulta más abstracta que otras, la formación de un ingeniero electricista requiere una base matemática que permita la abstracción y entendimiento de los fenómenos electromagnéticos.

Tras este tipo de análisis ha sido posible reflejar mediante un conjunto de ecuaciones las leyes que gobiernan los fenómenos eléctricos y magnéticos. Por ejemplo, el desarrollo de las leyes de Maxwell permite describir los fénomenos electromagnéticos y forman la base de la teoría del electromagnetismo. En el estudio de la corriente eléctrica, la base teórica parte de la ley de Ohm y las leyes de Kirchhoff.

Además se requieren conocimientos generales de mecánica y de ciencia de materiales, para la utilización adecuada de materiales adecuados para cada aplicación.

Un ingeniero eléctrico debe tener conocimientos básicos de otras áreas afines, pues muchos problemas que se presentan en ingeniería son complejos e interdisciplinares.

Bibliografia

Wikipedia

Perfil del Profesional

El ingeniero eléctrico estudia, diseña, proyecta y desarrolla maquinarias y

sistemas cuya fuerza motriz es la electricidad; como sistemas de generación,

transmisión, distribución, conversión y utilización de la energía eléctrica.

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Toma la dirección de la instalación, operación, control y mantenimiento de

estos sistemas. Todo ello en forma eficiente y económica.

También estudia aspectos tecnológicos de determinados materiales, productos

o procesos y asesoran al respecto.

Cuenta con conocimientos de las matemáticas así como de los principios y

métodos de análisis y diseño técnico en electricidad que le permiten

determinar, predecir y evaluar los resultados que se obtendrán de estos

sistemas.

También cuenta con conocimientos en ciencias económicas, financieras,

administrativas y control de gestión, que complementan su formación científica

y tecnológica, permitiéndole administrar recursos.

Tareas o actividades específicas que se realizan en la profesión

• Se responsabiliza y coordina todas las etapas de un Sistema Eléctrico

de Potencia desde la generación hasta la utilización final. Aquí se

analiza el comportamiento del sistema como un todo, tanto en

condiciones normales como de emergencia, y se estudian las posibles

ampliaciones o modificaciones, desde un punto de vista económico,

social y de operación óptima.

• Controlan equipos de Generación y Utilización de Energía, como son

Page 9: Evolución de la ingeniería eléctrica

las grandes máquinas generadoras y los transformadores de potencia

que elevan la tensión hasta los niveles necesarios para su transmisión

en las centrales productoras de energía eléctrica, como también en el

otro extremo del sistema que son los puntos de consumo como son

máquinas, artefactos y equipos tan variados como compresores,

computadores y molinos de minerales.

• Diseña, construye y mantiene redes de distribución.

• Diseña y construye nuevas empresas o ampliaciones de éstas del tipo

industrial, comercial y de servicios en donde se requieren sistemas

eléctricos.

• Proyectan y dirigen la instalación, el funcionamiento, la conservación y la

reparación de sistemas eléctricos, motores y equipos. Investigan y

asesoran al respecto.

• Proyectan y dirigen la mantención de instalaciones como iluminación de

túneles, carreteras, edificios, campos deportivos, aeropuertos, complejos

industriales, etc.; medios de transporte como Metro, Ferrocarriles,

ascensores, grúas, etc.

Page 10: Evolución de la ingeniería eléctrica

• Realiza análisis, diseño, simulación y control de sistemas eléctricos con

la asistencia de computadoras.

• Diseña y aplica pruebas a materiales y equipos eléctricos.

• Administra los recursos humanos y materiales en las obras eléctricas.

• Se integra a equipos de trabajo interdisciplinarios.

• Proporciona servicios de asesoría y peritaje.

• Participa en actividades de docencia e investigación

Campo Ocupacional

Empresas públicas y privadas del sector eléctrico.

Empresas de generación y distribución de energía eléctrica.

Empresas de Telecomunicaciones.

Empresas de Manufactura.

Empresas de Servicios realizando actividades de administración de labores en

Ingeniería.

Sector Industrial minero.

Sector Metalúrgico.

Sector Siderúrgico.

Empresas químicas.

Sector industrial del papel y celulosa.

Page 11: Evolución de la ingeniería eléctrica

Área de la Construcción.

Empresas consultoras nacionales e internacionales de ingeniería y que

desarrollan grandes proyectos eléctricos.

Instituciones Financieras.

Área de la Salud.

Centros de investigación.

Instituciones de educación superior.

Ejercicio independiente de la profesión en el campo de las instalaciones

eléctricas e industriales, como consultor, prestador de servicios o como

contratista.