Maquinas Eléctricas Competencias previas

Maquinas Eléctricas

Competencias previas:

1.-Concepto de voltaje, corriente, potencia eléctrica, reactancia inductiva y capacitiva en sistemas de alterna y directa.

2.-Mediciones eléctricas.

3.-Leyes de ohm, Kirchhoff, Lenz, Faraday.

4.-Circuitos polifásicos.

5.-Circuitos magnéticos.

1.-Concepto de voltaje, corriente, potencia eléctrica, reactancia inductiva y capacitiva en sistemas de alterna y directa.

1.1.-Concepto de voltaje: La palabra Voltaje o potencial eléctrico, la real academia define como “cantidad de voltios que actúan en el aparato o sistemas eléctricos”. El voltaje es la capacidad física que tiene un circuito eléctrico, debido a que impulsa a los electrones a lo extenso de un conductor, esto quiere decir, que el voltio conduce con mayor o menor potencia, debido a que el voltaje es el mecanismo eléctrico entre los dos cuerpos basándose a que si los dos puntos establecen un contacto de flujo de electrones pueden suceder una transferencia de energía de ambos puntos, porque los electrones son carga negativas y son atraídas por protones con carga positiva, pero además los electrones son rechazados entre sí por tener la misma carga.

El voltaje o voltio es algo semejante a la tensión y de desigualdad de potencial es decir que el voltaje es el trabajo por unidad de carga que se desempeña por el campo eléctrico que se encuentra sobre un particular para que pueda moverse de un lugar a otro. Este sistema se diferencia por diversas potencias que se miden en voltios que se distingue por la letra “V” que define la categorización en “bajo”, “alto voltaje “. Existen diversos tipos de voltaje que pueden ser una neurona que tiene un voltaje de 75MV, la batería o pila no recargable de 1.5V, el sistema electrónico de un automóvil tiene un voltaje de 12V, la electricidad de nuestras casas de 120V, en un tren es de 600 a 700 volts, la red de transporte de electricidad de alto voltaje es de 110KV y el de un relámpago es de 100MV.

1.2.-Concepto de corriente:

La intensidad de corriente es la carga eléctrica que atraviesa una sección del conductor en una unidad de tiempo, este término físico es muy común en laboratorios de universidades que los que se estudia la materia. Su importancia académica se debe a que es una de los primeros conceptos y el más fundamental de los estudios eléctricos. La unidad de tiempo utilizada para la medición de corriente eléctrica atravez de un material determinado (pero conductor) es el segundo, por lo tanto, por cada segundo de intensidad que se mida se determina un valor instantáneo de la misma.

La intensidad de corriente se mide con un galvanómetro o ampere (galvanómetro calibrado para medir corriente en conductores) y su unidad en el sistema internacional de unidades es el ampere denotado con la letra “A”. La expresión matemática que describe la intensidad de corriente eléctrica es I=QT. Los conductores eléctricos deben soportan diferentes cantidades de carga eléctrica, mientras más es la carga que se conduce, más resistente debe ser el material del que está compuesto. La plata, el cobre, el aluminio y el níquel que son capaces de conducir constantes y grandes cantidades de energía eléctrica.

1.3.-Potencia eléctrica  

Potencia es la velocidad a la que se consume la energía. Si la energía fuese un líquido, la potencia seria los litros por segundo que vierte el deposito que lo contiene. La potencia se mide en joule por segundo (J/S) y se representa con la letra “P”. Un J/Seg equivale a un watt (W), por tanto, cuando se consume un joule de potencia en un segundo, estamos gastando o consumiendo un watt de energía eléctrica.

La unidad de medida de la potencia eléctrica “P” es el watt “W”.

Calculo de la potencia de una carga activa (Resistiva). La forma más simple de calcular la potencia que consume una carga activa o resistiva conectada a un circuito eléctrico es multiplicando el valor de la tensión en V aplicada por el valor de la intensidad (I), de la corriente que lo recorre, expresada en un P.

1 W= 1V * 1P

P=V*I=[pic 1]

1.4.- Reactancia inductiva y capacitiva en sistemas de alterna y directa

Reactancia inductiva: Cuando una bobina se le aplica un voltaje alterno esta reacciona oponiéndose al flujo de corriente alterna al que se le denomina reactancia inductiva, el valor de la reactancia inductiva depende del valor de la bobina y de la frecuencia del voltaje aplicado

Bobina                  L                Henrio                motores, transformadores, generadores eléctricos[pic 2][pic 3][pic 4]

                (se representa)        (se mide)                                            (aplicaciones)

Formulas:

XL=wL                       donde: XL=Reactancia inductiva (Ω)   f=Frecuencia (Hz)

XL=2πfL                     w=Velocidad angular (rad/seg)           L=inductancia(H)

Reactancia Capacitiva: Puesto que un condensador difiere a una resistencia pura en que almacena energía eléctrica, su efecto llamado reactancia capacitiva y se calcula por medio de la siguiente ecuación:

       Xc=1/(2πfc)

Dónde: Xc= Reactancia capacitiva      f=frecuencia    c=capacitancia

2.-Mediciones eléctricas.

Las mediciones eléctricas son los métodos, dispositivos y cálculos usados para medir cantidades eléctricas. La medición de cantidades eléctricas puede hacerse al medir parámetros eléctricos de un sistema. Usando transductores, propiedades físicas como la temperatura, presión, flujo, fuerza y muchas otras pueden convertirse en señales eléctricas, que pueden ser convenientemente registradas y medidas.

2.1.- Unidades de medidas eléctricas

Coulomb C unidad de carga eléctrica:

Esta unidad que no puede derivarse en las unidades de la mecánica, fue originalmente llamada coulomb cuyo símbolo es C. Debido a la gran dificultad de medir las cargas eléctricas con precisión, se ha tomado como unidad básica la unidad de corriente eléctrica, que en el sistema internacional de unidades es el amperio (A). La unidad de carga resulta entonces una unidad derivada que se define como la cantidad eléctrica que fluye durante 1 segundo atravez de la sección de un conductor que transporta una intensidad de corriente eléctrica constante de 1 amperio.

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