martes, 29 de noviembre de 2011

El generador de corriente alterna ca y de corriente continua cc

Un generador eléctrico es todo dispositivo capaz de mantener una diferencia de potencial eléctrico entre dos de sus , llamados polos, terminales o bornes. Los generadores eléctricos son máquinas destinadas a transformar 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 mecánicamente se produce un movimiento relativo entre los conductores y el campo, se generara una fuerza electromotriz (F.E.M.).




Corriente continua o Corriente Directa
La corriente continua o corriente directa es el flujo continuo de electrones a través de un conductor entre dos puntos de distinto potencial.
En la corriente continua las cargas eléctricas circulan siempre en la misma dirección (es decir, los terminales de mayor y de menor potencial son siempre los mismos). Aunque comúnmente se identifica la corriente continúa con la corriente constante (por ejemplo la suministrada por una batería), es continua toda corriente que mantenga siempre la misma polaridad.

continuación se presentara un vídeo de Corriente Continua


Corriente Alterna (c.a)
Corriente alterna,  corriente eléctrica en la que la magnitud y el sentido varían cíclicamente. La forma de onda de la corriente alterna más comúnmente utilizada es la de una onda senoidal, puesto que se consigue una transmisión más eficiente de la energía. Sin embargo, en ciertas aplicaciones se utilizan otras formas de onda periódicas, tales como la triangular o la cuadrada.


continuación se presentara un vídeo de Corriente Alterna


Alternadores
El alternador, se constituye actualmente en  una de las partes, mas importantes, para su vehiculo.Los factores detallados a continuación, le dara una idea de esto.

La tendencia actual, en la produccion de vehiculos, apoyados en controles electrónicos, requieren que el alternador, se encuentre en buenas condiciones de funcionamiento.
Un descuido o falla de este componente dara como resultado, fallas de funcionamiento del motor, asi como confusion en el criterio de diagnostico. Igualmente debemos ser muy observadores; en el recorrido del alambrado o conexiones.




Una de las diferencias entre un generador(dinamo), de corriente y un alternador, consiste en lo siguiente:
El generador(dinamo), produce corriente directa o continua; asi se conoce a la corriente, que fluye en las pilas o baterias, que se usan en radios relojes, juguetes etc
El nombre de directa o continua le viene debido a que siempre, corre en el mismo sentido.
En cambio el alternador produce corriente alterna, la misma que fluye en nuestras casas; El nombre de alterna  le viene debido a que fluye alternativamente en ambos sentidos;
Debido a que la bateria, y todas las partes electricas del automovil funcionan, con corriente directa; la salida de corriente alterna, del alternador, se debe convertir a corriente directa, mediante diodos  hechos de silicio, y colocados dentro de la cubierta del alternador.
Los diodos semiconductores, solo dejan pasar la corriente en un  sentido.
Antes que existieran estos diodos los rectificadores eran muy grandes, y su enfriamiento dificil, por lo cual los alternadores, solo se ultilizaban en camiones grandes.
Finalmente se invento el puente rectificador; este contiene 6 diodos, este diseño simplifico la operacion de cambiar diodos, y la forma de evitar el calentamiento de estos.

El transformador
Los transformadores eléctricos han sido uno de los inventos más relevantes de la tecnología eléctrica. Sin la existencia de los transformadores, sería imposible la distribución de la energía eléctrica tal y como la conocemos hoy en día. La explicación es muy simple, por una cuestión de seguridad no se puede suministrar a nuestros hogares la cantidad de Kw que salen de una central eléctrica, es imprescindible el concurso de unos transformadores para realizar el suministro doméstico.
Sabiendo la importancia del transformador para la vida moderna, pasemos a definir qué es exáctamente el transformador.




A continuación se presentara un vídeo de transformador 


                                                      Eficiencia del transformador


Existe una oportunidad cierta de lograr ahorros de energía eléctrica al momento de realizar la selección de estos equipos, y siempre es muy conveniente que el cliente desarrolle actividades de ingeniería de proyectos para escoger el equipo más adecuado a sus necesidades reales. Esto se debe a que algunos "expertos" en el área de ingeniería eléctrica no consideran los aspectos básicos de eficiencia energética en las instancias de selección de transformadores.
La expresión de las pérdidas de un transformador, para una carga x cualquiera será:


Donde:
P salida= potencia requerida por la carga conectada al transformador
P entrada= potencia absorbida de la red.
P pérdidas= potencia de pérdidas interiores del transformador. 
x= grado de carga del transformador.
P constantes= pérdidas que están presentes en todo momento en el transformador, independiente del grado de carga que se conecte a sus terminales.




Aplicaciones en la vida del magnetismo.

La estructura de las líneas de fuerza creadas por un imán o por cualquier objeto que genere un campo magnético puede visualizarse utilizando una brújula o limaduras de hierro. Los imanes tienden a orientarse siguiendo las líneas de campo magnético. Por tanto, una brújula, que es un pequeño imán que puede rotar libremente, se orientará en la dirección de las líneas.
Marcando la dirección que señala la brújula al colocarla en diferentes puntos alrededor de la fuente del campo magnético, puede deducirse el esquema de líneas de fuerza.Igualmente, si se agitan limaduras de hierro sobre una hoja de papel o un plástico por encima de un objeto que crea un campo magnético, las limaduras se orientan siguiendo las líneas de fuerza y permiten así visualizar su estructura.Los campos magnéticos influyen sobre los materiales magnéticos y sobre las partículas cargadas en movimiento. En términos generales, cuando una partícula cargada se desplaza a través de un campo magnético, experimenta una fuerza que forma ángulos rectos con la velocidad de la partícula y con la dirección del campo. Como la fuerza siempre es perpendicular a la velocidad, las partículas se mueven en trayectorias curvas. Los campos magnéticos se emplean para controlar las trayectorias de partículas cargadas en dispositivos como los aceleradores de partículas o los espectrógrafos de masas. Los motores eléctricos y lo generadores de electricidad.


Enlaces:
Tema:Generadores eléctricos
http://www.monografias.com/trabajos72/generadores-electricos/generadores-electricos.shtml

Tema: Corriente Continua
Tema: Corriente Alterna
Tema: Alternadores
Tema: Transformadores

sábado, 26 de noviembre de 2011


MOMENTO DE TORSIÓN EN UN CAMPO MAGNÉTICO
Es el trabajo que hace que un dispositivo gire cierto angulo en su propio eje, oponiendo este una resistencia al cambio de posición.





Se ha definido la fuerza como un tirón o un empujón que tiende a causar movimiento. El momento de torsión   se define como la tendencia a producir un cambio en el movimiento rotacional. En algunas ocasiones también se le llama momento de fuerza.


El movimiento rotacional se ve afectado tanto por la magnitud de una fuerza como por su brazo de palanca, por lo tanto definiremos el momento de torsión como el producto de una fuerza por su brazo de palanca. 


Momento de torsión = Fuerza × brazo de palanca. = Fr

Para calcular un momento de torsión  en una única espira se calcula con la siguiente expresión:

T=NBIA Cos A

Donde:

T: momento de torsión
N: núm. De vueltas del devanado
B: inducción magnética
I: corriente que pasa por el alambre
A: área que abarca la espira
a: Angulo de inclinación de la espira respecto a la línea de campo magnético

A continuación se muestra un vídeo sobre las fuerzas y torsión de una campo magnético:



Galvanómetro
Es un instrumento que se usa para detectar y medir la corriente eléctrica. Se trata de un transductor analógico electromecánico que produce una deformación de rotación en una aguja o puntero en respuesta a la corriente eléctrica que fluye a través de su bobina. Este término se ha ampliado para incluir los usos del mismo dispositivo en equipos de grabación, posicionamiento y servomecanismos. 


Tipos de galvanómetros

Imán Móvil

En un galvanómetro de imán móvil la aguja indicadora está asociada a un imán que se encuentra situado en el interior de una bobina por la que circula la corriente que tratamos de medir y que crea un campo magnético que, dependiendo del sentido de la misma, produce una atracción o repulsión del imán proporcional a la intensidad de dicha corriente.

Cuadro Móvil

En el galvanómetro de cuadro móvil ó bobina móvil, el efecto es similar, difiriendo únicamente en que en este caso la aguja indicadora está asociada a una pequeña bobina, por la que circula la corriente a medir y que se encuentra en el seno del campo magnético producido por un imán fijo.



Motor eléctrico
Un motor eléctrico es un aparato que usa los campos eléctricos producidos por un embobinado para, junto con sus respectivos imanes, producir un movimiento rotacional continuo.
La clasificación de los motores depende de cómo están conectadas a las bobinas y la armadura:

-Devanado en serie
-Devanado en paralelo o en derivación
-Motor compuesto


Cuando la bobina y la armadura se conectan en serie, se dice que el motor esta devanado en serie. En este tipo de motor, la corriente suministra energía al devanado del campo así como al de la armadura.



La inducción electromagnética, es el principio de operación de algunos componentes como los transformadores y los generadores de electricidad.



A continuación mostraremos un vídeo que muestra como funciona un motor eléctrico.




Ley de Faraday

La Ley de inducción electromagnética de Faraday (o simplemente Ley de Faraday) se basa en los experimentos que Michael Faraday realizó en 1831 y establece que el voltaje inducido en un circuito cerrado es directamente proporcional a la rapidez con que cambia en el tiempo el flujo magnético que atraviesa una superficie cualquiera con el circuito como borde.



Faraday investigó los factores que influyen en la magnitud de la fem inducida.
En primer lugar, descubrió que depende del tiempo: mientras más rápido  cambie el campo magnético, mayor es la fem inducida.



Ley de Lenz
Ley: "El sentido de la corriente inducida sería tal que su flujo se opone a la causa que la produce".
La Ley de Lenz plantea que las tensiones inducidas serán de un sentido tal que se opongan a la variación del flujo magnético que las produjo; no obstante esta ley es una consecuencia del principio de conservación de la energía.
La polaridad de una tensión inducida es tal, que tiende a producir una corriente, cuyo campo magnético se opone siempre a las variaciones del campo existente producido por la corriente original.



La ley de Lenz nos dice que una corriente inducida fluirá en una dirección tal que por medio de su campo magnético se opondrá al movimiento del campo magnético que la produce.




Un campo magnético estacionario no produce corriente, un campo magnético variable sí era capaz de producirla. A esta corriente se le conoce como corriente inducida.


A continuacion un video sobre la ley de Lenz:







Regla de Fleming

La Regla de Fleming afirma que si colocamos el pulgar, el dedo índice ye el dedo medio de la mano derecha en ángulo recto entre sí, de tal manera que con el pulgar se apunte en la dirección de la corriente eléctrica y con el índice en la del campo magnético, el dedo medio apuntará en la dirección de la corriente inducida. 











Bibliografía:
Física II Jorge Ignacio Merino Márquez, 144 - 149, Editorial FCE


Enlaces:
Tema:Ley de Faraday
http://es.wikipedia.org/wiki/Ley_de_Faraday
Tema:Ley de Lenz
http://es.wikipedia.org/wiki/Ley_de_Lenz
Tema:Regla de Fleming
http://es.wikipedia.org/wiki/Regla_de_la_mano_izquierda