Electrotecnia: 2016

martes, 27 de septiembre de 2016

Energia... ahorro... consumo

Se denomina energía eléctrica a la forma de energía que resulta de la existencia de una diferencia de potencial entre dos puntos, lo que permite establecer una corriente eléctrica entre ambos cuando se los pone en contacto por medio de un conductor eléctrico. La energía eléctrica puede transformarse en muchas otras formas de energía, tales como la energía lumínica o luz, la energía mecánica y la energía térmica.

¿Cuanta Importancia tiene la energía eléctrica?

Estamos acostumbrados a utilizar todo tipo de Dispositivos Electrónicos en nuestra vida cotidiana, desde la llegada a casa cuando Encendemos la Luz, hasta los momentos en que empleamos Dispositivos Portátiles que cuentan con una autonomía dada por una Pila o Batería, con un tiempo limitado en el que podemos utilizarlo hasta poder Recargar las Baterías y continuar con su uso, siendo necesario para la vida moderna y para, inclusive, relacionarnos con otras personas.En nuestro hogar es además un servicio básico y necesario la conexión a la Red Eléctrica, siendo éste la aplicación de distintas tecnologías para que nuestro hogar pueda contar con una dotación de Energía Eléctrica y las consecuentes Medidas de Seguridad que deben aplicarse para evitar accidentes relacionados a su utilización o mala utilización.

¿Como podemos ahorrar energía eléctrica?

En Internet hay muchísimas páginas informativas que proponen ideas para ahorrar energía. Algunas propuestas son:

Reducir la calefacción de la casa 1ºC, cerrar las ventanas mientras haya calefacción, llevar ropa cálida
Elegir productos con envases que pesen poco
Apagar las luces y los enchufes cuando no se utilicen, utilizar bombillas de bajo gasto energético
Reutilizar las bolsas de plástico (para ir a la compra, etc)
Usar el microondas en lugar del horno para calentar la comida
Utilizar pilas recargables en lugar de desechables

Cuanto consumen las cosas en casa?

Hay cosas que consumen mucho... pero usamos poco, como el microondas... y hay cosas que consumen poco pero usamos mucho... como la iluminación.
Recordando que potencia es igual a Tensión x Corriente.
Pon cuánta corriente consume cada 10 artefactos distintos de la siguiente lista...

En proporción... nuestra energía la usamos así:

Consumo de algunos artefactos eléctricos

ELECTRODOMÉSTICO POTENCIA CONSUMO EN KWh
(en WATT)   (Kilovatios en 1 hora)

Computadora 300    0,300
Heladera con freezer 195    0,098
Horno de microondas 800    0,640
Lavarropas automático 520    0,182
Minicomponente 60    0,060
Plancha 1000    0,600
Secador de cabello 500 0,400
Secarropas centrífugo 240 0,192
Televisor color 14" 50 0,050
Acondicionador 2200 frigorías/h 1350 1,013
Aspiradora 750 0,675
Cafetera 900 0,720
Estufa de cuarzo (2 velas) 1200    1,200
Extractor de aire 25 0,025
Freezer 180 0,090
Freidora 2000 1
Heladera 150 0,063
Horno eléctrico 1300    1,040
Lámpara dicroica 23 0,023
Lámpara B.Consumo 7W 7    0,007
Lámpara B.Consumo 20 W 20    0,020
Lámpara incandescente 40W 40    0,040
Lámpara incandescente de 60W 60    0,060
Lámpara incandescente de 100W 100 0,100
Lavarropas automático    2520 0,882
Lavarropas semi-automático    200 0,080
Licuadora 300 0,300
Lustraspiradora 750 0,675
Multiprocesadora 500 0,400
Purificador de aire 110 0,110
Radiador eléctrico   1200 0,960
Reproductor de video 100 0,100
Televisor color 20" 70 0,070
Termotanque    3000 0,900
Tubo fluorescente 30 0,040
Tubo fluorescente 40 0,050
Turbo calefactor (2000 calorías) 2400 2,400
Turbo ventilador 100 0,100
Ventilador 90 0,090
Ventilador de techo 60 0,060
Videograbadora 100 0,100

Cambio el equipo o lo reparo

Un equipo nuevo estará diseñado con nueva tecnología... lo que permite ahorrar mas energía. Por eso conviene hacer cuentas pues quizás ahorres mucho.
mira este ejemplo... Saludos Profe Dany

lunes, 5 de septiembre de 2016

Bobinas e Inductores... más Faraday

¿Que es una bobina o inductor?

La bobina o inductor por su forma (espiras de alambre arrollados) almacena energía en forma de campo magnético.

El símbolo de una bobina / inductor se muestra en el gráfico:

El inductor es diferente del condensador / capacitor, que almacena energía en forma de campo eléctrico. Todo cable por el que circula una corriente tiene a su alrededor un campo magnético, siendo el sentido de flujo del campo magnético, el que establece la ley de la mano derecha (ver electromagnetismo). Al estar el inductor hecho de espiras de cable, el campo magnético circula por el centro del inductor y cierra su camino por su parte exterior.

Una característica interesante de los inductores es que se oponen a los cambios bruscos de la corriente que circula por ellas. Esto significa que a la hora de modificar la corriente que circula por ellos (ejemplo: ser conectada y desconectada a una fuente de alimentación de corriente continua), esta intentará mantener su condición anterior.

Este caso se da en forma continua, cuando una bobina o inductor esta conectada a una fuente de corriente alterna y causa un desfase entre el voltaje que se le aplica y la corriente que circula por ella.

En otras palabras:

La bobina o inductor es un elemento que reacciona contra los cambios

en la corriente a través de él, generando un voltaje que se opone al voltaje aplicado

y es proporcional al cambio de la corriente.

Inductancia, unidades

La inductancia mide el valor de oposición de la bobina al paso de la corriente y se miden en Henrios (H), pudiendo encontrarse valores de MiliHenrios (mH). El valor depende de:

El número de espiras (vueltas) que tenga la bobina o inductor (a más vueltas mayor inductancia, o sea mayor valor en Henrios).
El diámetro de las espiras (a mayor diámetro, mayor inductancia, o sea mayor valor en Henrios).
La longitud del cable de que está hecha la bobina.
El tipo de material de que esta hecho el núcleo (centro), si es que lo tiene.

El inventor de la Bobinas fue....

Michael Faraday (22 de septiembre de 1791-Londres, 25 de agosto de 1867), fue un físico y químico británico que estudió el electromagnetismo y la electroquímica.

Sus principales descubrimientos incluyen la inducción electromagnética, el diamagnetismo y la electrólisis.

Electromagnetismo

Faraday es mejor conocido por su trabajo relacionado con la electricidad y el magnetismo. Su primer experimento registrado fue la construcción de una pila voltaica con siete monedas de medio penique, apiladas junto a siete discos chapados en cinc y seis trozos de papel humedecidos con agua salada.

El gran descubrimiento de Faraday surgió cuando enrolló dos solenoides de alambre alrededor de un aro de hierro, y encontró que cuando hacía pasar corriente por un solenoide, otra corriente era temporalmente inducida en el otro solenoide.31 Este fenómeno se conoce como inducción mutua.38 Este aparato aún se expone en la Royal Institution. En experimentos posteriores, observó que si hacía pasar un imán a través de una espira de alambre, una corriente eléctrica circularía a través de este alambre. La corriente también fluía si la espira era movida sobre el imán en reposo. Sus demostraciones establecieron que un campo magnético variable generaba un campo eléctrico; esta relación fue modelada matemáticamente por James Clerk Maxwell como la Ley de Faraday, que posteriormente se convertiría en una de las cuatro ecuaciones de Maxwell, y que a su vez evolucionarían a un modelo más general conocido como teoría de campos. Faraday usaría después los principios que había descubierto para construir el dínamo eléctrico, ancestro de los actuales generadores y motores eléctricos.

Los seis principios de Faraday

De una obra de Isaac Watts titulada The Improvement of the Mind -La mejora de la mente-, leída a sus catorce años, Michael Faraday adquirió estos seis constantes principios de su disciplina científica:

Llevar siempre consigo un pequeño bloc con el fin de tomar notas en cualquier momento.
Mantener abundante correspondencia.
Tener colaboradores con el fin de intercambiar ideas.
Evitar las controversias.
Verificar todo lo que se dice.
No generalizar precipitadamente, hablar y escribir de la forma más precisa posible.

Saludos Profe Dany

Condensador - Capacitor

Un condensador eléctrico es un dispositivo pasivo, utilizado en electricidad y electrónica, capaz de almacenar energía sustentando un campo eléctrico.

Está formado por un par de superficies conductoras, generalmente en forma de láminas o placas, en situación de influencia total (esto es, que todas las líneas de campo eléctrico que parten de una van a parar a la otra) separadas por un material dieléctrico o por el vacío.
Las placas, sometidas a una diferencia de potencial, adquieren una determinada carga eléctrica, positiva en una de ellas y negativa en la otra, siendo nula la variación de carga total.
Lo comparamos a un tanque de agua... se carga y permanece cargado.

Su símbolo tiene que ver con las dos placas enfrentadas.

Aunque desde el punto de vista físico un condensador no almacena carga ni corriente eléctrica, sino simplemente energía mecánica latente; al ser introducido en un circuito se comporta en la práctica como un elemento "capaz" de almacenar la energía eléctrica que recibe durante el periodo de carga, la misma energía que cede después durante el periodo de descarga.

¿Donde almacena la carga?
en la escuela desarmamos un capacitor y no hay lugar que pueda almacenarla... donde lo almacena?
...en el metal?
...en el aislante?
...en realidad es una energía de tipo estática... como las nubes... como un globo cuando lo roso a una regla... genera una energía.
lo vemos en clase???

Funcionamiento

La carga almacenada en una de las placas es proporcional a la diferencia de potencial entre esta placa y la otra, siendo la constante de proporcionalidad la llamada capacidad o capacitancia.
Se mide en Faradios (F), siendo 1 faradio la capacidad de un condensador en el que, sometidas sus armaduras a una diferencia de potencial de 1 voltio, estas adquieren una carga eléctrica de 1 culombio.

La capacidad de 1 faradio es mucho más grande que la de la mayoría de los condensadores, por lo que en la práctica se suele indicar la capacidad en
micro- µF = 10-6 (10 a la exponencial -6)
nano- nF = 10-9 o
pico- pF = 10-12 -faradios.

Tipos de dieléctrico utilizados en condensadores

Condensadores de aire. Se trata de condensadores, normalmente de placas paralelas, con dieléctrico de aire y encapsulados en vidrio. Como la permitividad eléctrica relativa es la unidad, sólo permite valores de capacidad muy pequeños. Se utilizó en radio y radar, pues carecen de pérdidas y polarización en el dieléctrico, funcionando bien a frecuencias elevadas.
Condensadores de mica. La mica posee varias propiedades que la hacen adecuada para dieléctrico de condensadores: bajas pérdidas, exfoliación en láminas finas, soporta altas temperaturas y no se degrada por oxidación o con la humedad. Sobre una cara de la lámina de mica se deposita aluminio, que forma una armadura. Se apilan varias de estas láminas, soldando los extremos alternativamente a cada uno de los terminales. Estos condensadores funcionan bien en altas frecuencias y soportan tensiones elevadas, pero son caros y se ven gradualmente sustituidos por otros tipos.
Condensadores de papel. El dieléctrico es papel parafinado, baquelizado o sometido a algún otro tratamiento que reduce su higroscopia y aumenta el aislamiento. Se apilan dos cintas de papel, una de aluminio, otras dos de papel y otra de aluminio y se enrollan en espiral. Las cintas de aluminio constituyen las dos armaduras, que se conectan a sendos terminales. Se utilizan dos cintas de papel para evitar los poros que pueden presentar.
Condensadores autorregenerables. Los condensadores de papel tienen aplicaciones en ambientes industriales. Los condensadores autorregenerables son condensadores de papel, pero la armadura se realiza depositando aluminio sobre el papel. Ante una situación de sobrecarga que supere la rigidez dieléctrica del dieléctrico, el papel se rompe en algún punto, produciéndose un cortocircuito entre las armaduras, pero este corto provoca una alta densidad de corriente por las armaduras en la zona de la rotura. Esta corriente funde la fina capa de aluminio que rodea al cortocircuito, restableciendo el aislamiento entre las armaduras.

Condensadores electrolíticos. Es un tipo de condensador que utiliza un electrolito, como su primera armadura, la cual actúa como cátodo. Con la tensión adecuada, el electrolito deposita una capa aislante (la cual es en general una capa muy fina de óxido de aluminio) sobre la segunda armadura o cuba (ánodo), consiguiendo así capacidades muy elevadas. Son inadecuados para funcionar con corriente alterna. La polarización inversa destruye el óxido, produciendo un cortocircuito entre el electrolito y la cuba, aumentando la temperatura, y por tanto, arde o estalla el condensador consecuentemente. Existen varios tipos, según su segunda armadura y electrolito empleados:
Condensadores de aluminio. Es el tipo normal. La cuba es de aluminio y el electrolito una disolución de ácido bórico. Funciona bien a bajas frecuencias, pero presenta pérdidas grandes a frecuencias medias y altas. Se emplea en fuentes de alimentación y equipos de audio. Muy utilizado en fuentes de alimentación conmutadas.
Condensadores de tantalio (tántalos). Es otro condensador electrolítico, pero emplea tantalio en lugar de aluminio. Consigue corrientes de pérdidas bajas, mucho menores que en los condensadores de aluminio. Suelen tener mejor relación capacidad/volumen.

Condensadores bipolares (para corriente alterna). Están formados por dos condensadores electrolíticos en serie inversa, utilizados en caso de que la corriente pueda invertirse. Son inservibles para altas frecuencias.

Condensadores de poliéster o Mylar. Está formado por láminas delgadas de poliéster sobre las que se deposita aluminio, que forma las armaduras. Se apilan estas láminas y se conectan por los extremos. Del mismo modo, también se encuentran condensadores de policarbonato y polipropileno.
Condensadores de poliestireno también conocidos comúnmente como Styroflex (marca registrada de Siemens). Otro tipo de condensadores de plástico, muy utilizado en radio, por disponer de coeficiente de temperatura inverso a las bobinas de sintonía, logrando de este modo estabilidad en los circuitos resonantes.

Condensadores cerámicos. Utiliza cerámicas de varios tipos para formar el dieléctrico. Existen diferentes tipos formados por una sola lámina de dieléctrico, pero también los hay formados por láminas apiladas. Dependiendo del tipo, funcionan a distintas frecuencias, llegando hasta las microondas.
Condensadores síncronos. Es un motor síncrono que se comporta como un condensador.

Dieléctrico variable. Este tipo de condensador tiene una armadura móvil que gira en torno a un eje, permitiendo que se introduzca más o menos dentro de la otra. El perfil de la armadura suele ser tal que la variación de capacidad es proporcional al logaritmo del ángulo que gira el eje.
Condensadores de ajuste. Son tipos especiales de condensadores variables. Las armaduras son semicirculares, pudiendo girar una de ellas en torno al centro, variando así la capacidad. Otro tipo se basa en acercar las armaduras, mediante un tornillo que las aprieta.

Bobinas e Inductores