miércoles, 26 de mayo de 2010

EMBRAGUEZ


El Embrague

Esquema y mecanismo de operación

El embrague transmite la potencia del motor a la transmisión manual mediante su acoplamiento o desacoplamiento. También, hace la salida más suave, hace posible detener el vehículo sin parar el motor y facilita las operaciones del mismo.

Tipos de Embrague

Los siguientes tipos de embragues de automóvil son frecuentemente utilizados:

- Embrague de Fricción

El disco de embrague (placa de fricción) presiona contra el volante del motor, transmitiendo potencia desde el motor por medio de la fuerza de fricción.

- Liquido de Embrague

La potencia del motor es usada para cambiar el flujo de aceite que es transmitido a la transmisión. Este es usado ampliamente como un convertidor de torque en transmisión automática.

Operación del Embrague

Un embrague opera en una de las formas siguientes:

- Embrague Mecánico

Los movimientos del pedal del embrague son transmitidos al embrague usando un cable.

- Embrague Hidráulico

Los movimientos del pedal del embregue son transmitidos al embrague por presión hidráulica. Una varilla de empuje conectada al pedal de embrague genera presión hidráulica en el cilindro maestro cuando el pedal es presionado y esa presión hidráulica desconecta el embrague.

Embrague mecánicoEmbrague hidráulico

REFERENCIA

Arrastre del Embrague

Si el embrague esta gastado, la presión de la placa del embrague se separa del disco del embrague. Esto origina que el disco gire junto con el volante igualmente cuando no hay presión del rodamiento sobre este, y así la rotación.



FUNCIONAMIENTO

El mecanismo de embrague consiste en la unidad del embrague propiamente, la cual transmite la potencia del motor y desengancha éste desde la trasmisión. La unidad de embrague puede dividirse en el disco, que transmite la potencia por medio de la fuerza de fricción y la cubierta de embrague, que es integrada con la placa de presión y el resorte. EI mecanismo de operación consiste en una horquilla/rodamiento de desembrague que transmite el movimiento del pedal del embrague al resorte interior de la cubierta del embrague.

Disco de Embrague

Este es un disco redondo posicionado entre el volante en el lado del motor y la placa de presión interior de la cubierta del embrague. El material de fricción es fijado al exterior de la circunferencia y a ambos lados y una muesca es provista en el centro para fijar el eje de la transmisión. Además, resortes o jebes son provistos para absorber y suavizar el impacto cuando la potencia es transmitida al centro.

Cubierta de Embrague

La cubierta de embrague empuja la placa de presión contra el disco de embrague para transmitir la potencia y para desenganchar el embrague. Un tipo usa varios resortes en espiral y otro tipo usa resorte de diafragma simple (resorte de placas).

Resorte de Diafragma

Este es un resorte de placas que tiene que empujar al disco de embrague contra el volante. Comparado a un resorte espiral, este tipo tiene las siguientes características:

  • Puede aligerar la fuerza requerida para presionar al pedal del embrague.

  • Empuja contra la placa de presión uniformemente.

  • Su fuerza no disminuye durante el manejo a alta velocidad.

  • El número de piezas en la unidad de embrague puede ser guardado en minoría.

Placa Presionadora

Este es un anillo de hierro que presiona el disco de embrague contra el volante usando el resorte en la cubierta de embrague. La superficie que pega contra el disco de embrague es plana. Esta placa es hecha de un material que tiene excelente resistencia al calor y resistencia al desgaste.

Cojinete de Desenganche del Embrague

El cojinete de desenganche del embrague es movido atrás y adelante, por la horquilla de desembrague, que recibe el movimiento del pedal del embrague. Este opera el resorte interior de la cubierta del embrague, luego causa el desenganche del embrague.

SISTEMA DE INYECCIÓN DIESEL

Sistema de inyección Diesel

Al final de la carrera de compresión el aire que ha entrado al cilindro durante la carrera de admisión previa, ha sido confinado a un pequeño volumen llamado cámara de combustión y sometido a una fuerte compresión y está muy caliente. Si en ese momento se inyecta al interior del cilindro la cantidad adecuada de combustible Diesel pulverizado, este se inflamará y producirá el debido incremento de presión que actúa sobre el pistón para producir la carrera de fuerza del motor. El mecanismo que se ocupa de dosificar, pulverizar e introducir al cilindro en el instante y por el tiempo adecuados el combustible al cilindro se llama sistema de inyección.
El proceso de inyectar combustible en el motor Diesel puede resumirse en pocas palabras como se ha hecho, y aparentemente parece ser simple, pero en realidad está rodeado de un gran número de particularidades que hacen de él, una de las mayores conquistas tecnológicas realizadas por el hombre en la mecánica de precisión del siglo XX. Baste decir que este sistema tiene que poder inyectar con gran exactitud y a grandes presiones (entre 120 y 400 kg/cm²), volúmenes de líquido que pueden ser comparables con el de la cabeza de un alfiler, con un comienzo y tiempo de duración muy exactos, a frecuencias que pueden llegar a mas de 2000 ciclos por segundo, y por un período de millones de ciclos sin fallo. Súmele a eso que la inyección se produce en una cámara donde hay combustión simultánea a la inyección, en un ambiente caliente y agresivo y me dirá si no es un verdadero milagro tecnológico haberlo conseguido y perfeccionado.
Para preparar el terreno y que usted pueda conocer las particularidades básicas relacionadas que hacen complejo el funcionamiento del sistema de inyección, hagamos un análisis de los factores involucrados en el proceso.

Mecanismo de avance

El combustible que entra al cilindro lo hace de forma líquida, para que este combustible se inflame luego que se pone en contacto con el aire caliente capaz de inflamarlo, tiene que calentarse, evaporarse y mezclarse con el aire para que se produzca el encendido. Este proceso aunque breve, toma cierto tiempo, por lo que el comienzo de la inyección debe hacerse un determinado tiempo antes de que el pistón haya alcanzado el punto muerto superior, a fin de que el combustible se evapore, mezcle e inflame antes de que el pistón llegue al punto adecuado después del punto muerto superior, y aproveche al máximo el incremento de presión producto de la combustión para producir trabajo útil.
Como este tiempo de preparación de la mezcla dentro del cilindro, antes de producirse la inflamación es un tiempo fijo (en realidad cambia, pero muy poco) mientras el motor puede girar a velocidades notablemente diferentes entre ralentí y la velocidad máxima, el instante del comienzo de la inyección con respecto a la posición del pistón, debe ser diferente para cada régimen de velocidad y así poder lograr que en todo el rango de trabajo del motor, las presiones máximas del ciclo se produzcan en el instante adecuado a la posición del pistón una vez comenzada la inflamación.
Este tiempo de anticipación al punto muerto superior en que se comienza la inyección se mide en grados de ángulo de giro del cigüeñal y se conoce cono ángulo de avance a la inyección. En un motor Diesel rápido puede estar para altas velocidades en el orden de los 30 a 40 grados.

Nuestro sistema de inyección debe cumplir una primera condición:

Condición 1:
El sistema debe regular el comienzo de la inyección de acuerdo a la velocidad de rotación del motor.

Pulverizado del combustible

Para que el proceso de evaporación, mezclado e inflamación del combustible sea lo mas eficiente, estable y corto posible, este debe ser inyectado en la cámara de combustión como uno o mas aerosoles con partículas sumamente finas, a alta velocidad y bien dirigidas para que lleguen a todas partes de la cámara de combustión, con independencia de la velocidad de giro del motor. De esta forma se produce un mejor mezclado y un contacto íntimo con todo el aire caliente para aprovechar su calor en la evaporación y preparación de la mezcla del aire y el combustible tanto antes del comienzo de la inflamación, como después, durante el proceso de quemado en todo el rango de trabajo.
El comienzo y fin de la inyección (formación del aerosol) deben ser abruptos, veamos:
  • Las primeras gotas que salen del aerosol ya deben estar sumamente pulverizadas. Si esta condición no se cumple, y se producen al inicio, gotas grandes de combustible, estas demoran en evaporarse, y como el combustible se inyecta de manera continua, cuando se produzca el encendido se habrá acumulado mucho combustibles dentro del cilindro lo que produce una inflamación masiva de excesivo combustible con el consecuente incremento violento de la presión. Este incremento violento de la presión además de afectar las piezas del mecanismo pistón-biela-manivela reduce notablemente la eficiencia del motor.
  • Si el sistema de inyección interrumpe el aerosol de manera gradual, las últimas gotas producidas se han atomizado a baja presión y ya no son pequeñas, el proceso de evaporación se hace lento y el quemado de este combustible puede realizarse muy tarde en la carrera de fuerza e incluso no quemarse del todo con la consecuente pérdida de potencia y rendimiento del motor.
Aquí aparece la segunda condición a cumplir:

Condición 2: El sistema debe garantizar un aerosol de partículas de combustible muy finas, rápidas y bien distribuidas con un comienzo y fin abruptos.

Dosificación del combustible

Los motores Diesel al igual que cualquier otro motor funcionan en el automóvil en un rango amplio de entrega de potencia y velocidad de rotación, esta potencia se obtiene a expensas del combustible por lo que a mas potencia mas combustible. Esta potencia entregada por el motor se hace a voluntad del conductor oprimiendo mas o menos el pedal de acelerador de acuerdo a la necesidad del camino.
En el motor Diesel convencional, el conducto de entrada de aire al motor es siempre el mismo, sin nada que interfiera el libre paso del aire a no ser las propias pérdidas por rozamiento del conducto, de esta manera el cilindro del motor se llena siempre completamente de aire por lo que la entrega de potencia dependerá solo de la cantidad de combustible que se inyecte.
Durante el funcionamiento a las revoluciones de ralentí, solo hay que producir potencia para vencer las pérdidas internas del motor y las de los agregados acoplados (ventilador, generador etc.) durante este estado de trabajo la cantidad de combustible que se inyecta es un volumen muy pequeño, mientras que durante el trabajo a potencia máxima el volumen inyectado es muchas veces superior.

De esta necesidad surge la tercera condición a cumplir:

Condición 3: El sistema debe permitir cambiar continua y gradualmente la cantidad de combustible que se inyecta al cilindro.

Característica de inyección

El proceso de la inyección del volumen de combustible al cilindro comienza como ya hemos visto, algunos grados antes del punto muerto superior, como este proceso dura determinado tiempo y el cigüeñal está en constante giro, terminará algunos grados pasado el punto muerto superior y antes de acercarse al punto muerto inferior. La dinámica del mecanismo biela-cigüeñal determina la forma en que debe crecer la presión dentro del cilindro para que el trabajo del motor tenga la máxima eficiencia, al mismo tiempo que las piezas no estén sometidas a cargas excesivas.
Para adaptarse a los requerimientos óptimos del mecanismo biela-cigüeñal, la cantidad de combustible inyectado por unidad de tiempo durante el proceso de inyección debe cumplir ciertos requisitos. El comportamiento de la entrega de combustible al cilindro por unidad de tiempo se le llama característica de inyección.
En el gráfico de la derecha muestra la forma teórica óptima en que debe producirse la inyección.
El eje vertical representa el volumen de combustible inyectado y el eje horizontal el ángulo de giro del cigüeñal.
Pueden diferenciarse claramente dos zonas, nombradas como 1 y 2.
En la zona 1comienza abruptamente la inyección de una pequeña cantidad de combustible por unidad de tiempo durante un breve lapso de giro del cigüeñal. Este combustible en pequeña cantidad se inyecta durante el tiempo de demora de la inflamación a fin de preparar e iniciar el encendido sin que se acumulen grandes cantidades de combustible dentro del cilindro, luego, cuando ya se ha producido la inflamación, y dentro de la cámara de combustión hay alta
grafico
temperatura y gases incandescentes que aceleran en mucho la velocidad de evaporación-inflamación del combustible, se aumenta al ritmo adecuado para su combustión gradual en la carrera de fuerza (zona 2). Finalmente y en el instante apropiado se interrumpe drásticamente la inyección.
En los motores reales esta condición teórica no se alcanza, paro los fabricantes de motores tratan de hacer sus sistemas que cumplan lo mejor posible esta condición:

Condición 4: El ritmo de inyección de combustible al cilindro debe corresponder a cierto patrón óptimo.

Velocidad máxima

En el motor de gasolina existe un estrechamiento del conducto de admisión, este estrechamiento supone unas elevadas pérdidas por rozamiento durante el llenado del cilindro, por esta condición la velocidad final de giro del motor se auto limita, ya que a medida que crece la velocidad de giro, crece también la velocidad de entrada del aire y por consiguiente las pérdidas por rozamiento. Finalmente y a altas velocidades de giro, la cantidad de aire que entra el cilindro es muy pobre y la potencia que se obtiene solo alcanza para vencer las pérdidas mecánicas del propio motor. El motor no puede acelerar mas.
En el motor Diesel, el conducto de admisión se construye para que sus pérdidas por rozamiento sean lo menor posible y así lograr siempre un llenado máximo del cilindro, de esta forma la velocidad máxima de giro del motor no se auto limita como en el caso del motor de gasolina.
Como la velocidad de giro del motor Diesel no puede crecer indefinidamente debido a que dentro del motor se producen fuerzas crecientes con la velocidad, que ponen en peligro la integridad del motor, resulta imprescindible limitar la máxima velocidad de giro a un valor seguro. Esta regulación de la velocidad se consigue cortando la entrega de combustible.

Condición 5: El sistema de inyección debe regular la velocidad de giro máxima del motor.

Velocidad mínima

A menos que se desee lo contrario, cuando se suelta el acelerador de un motor Diesel este debe mantenerse funcionando a baja velocidad constante de rotación (ralentí). Como la carga del motor a la velocidad de ralentí puede variar considerablemente en diferentes momentos de uso, por ejemplo; puede que esté o no esté accionando un compresor de aire acondicionado, o derefrigeración, o de los frenos de vehículo, o un sistema de accionamiento hidráulico etc. no basta con establecer una cantidad fija de combustible inyectado para que se mantenga girando a velocidad estable en ralentí. Si se hiciera así el motor se aceleraría cuando baja la carga o se detendría cuando sube, por esta razón el sistema debe cumplir otra condición:

Condición 6: El sistema debe mantener fija la velocidad de rotación en ralentí con independencia de la carga del motor.

Esquema del sistema

Durante el desarrollo del motor Diesel, los fabricantes han elaborado diferentes sistemas mecánicos que cumplen con los requisitos de trabajo descritos anteriormente, uno de los mas utilizados y del que nos ocuparemos aquí es el sistema Bosch.
En la figura de la derecha se representa de manera esquemática un sistema Bosh de inyección.
En él, una bomba capaz de dosificar y elevar la presión a los valores necesarios para la inyección y en el momento preciso del combustible, gira arrastrada por el motor a través de un acoplamiento, esta bomba es la bomba de inyección. Unos conductos de alta presión llevan el combustible hasta los inyectores, que son los encargados de producir el aerosol dentro del cilindro.
Una pequeña bomba adosada a la bomba de inyección y accionada por esta, trasiega el combustible desde el depósito y la alimenta haciéndolo pasar
Esquema del sistema Bosh
por un juego de filtros. La capacidad de bombeo de esta bomba de trasiego es muy superior a las necesidades del motor, lo que sirve para incluir un regulador de presión que adecua y estabiliza la presión de alimentación a la bomba de inyección, desviando por el retorno el combustible en exceso. Este combustible en exceso sirve además para refrigerar la bomba de inyección.
Un mecanismo especial encargado de regular el avance a la inyección se interpone entre el acoplamiento al motor y la bomba de inyección. Al final de la bomba y acoplado a ella, se encuentra el regulador de velocidad, este regulador incluye una palanca de accionamiento que se acopla al mecanismo del pedal del acelerador, desde donde el conductor puede aumentar y disminuir la potencia o velocidad de giro del motor.
Cada uno de los elementos integrantes del sistema se ha tratado aparte para no hacer muy extensa esta página. Apriete sobre alguno de los componentes para obtener detalles de cada uno.

ELECTROTECNIA

ELECTROTECNIA

¿Qué es la electrotecnia?

La electrotecnia no es otra cosa que la electricidad aplicada, y esta definición encierra muchas cosas.

Engloba a la fabricación, la distribución o transporte, los componentes eléctricos y los aparatos eléctricos. Como se puede observar, la electrótecnia es toda una disciplina dentro de la ciencia eléctrica.

La producción.

Se puede producir con varios tipos de tecnología existentes actualmente, algunos más límpios que otros.

Central hidrológica: Aprovechando la circulación del agua, cuando cae de un pantano, se la conduce hasta una turbina, que es la encargada de generar la electricidad.
Central térmica: Utiliza vapor de agua dirigida sobre una turbina, para producir electricidad. El vapor de agua se consigue a través de métodos nada respetuosos con el medio ambiente, pues ocasionan mucha polución, este es el principal motivo de que esten alejadas de los centros urbanos. Polucionan porque utilizan materiales para la combustión como el gas, al gas-oil y el carbón.
Central nuclear: El concepto que usan es similar al de las centrales térmicas, es decir, se hacen servir del vapor de agua para que una turbina genere la electricidad. Para este menester usan el uranio como combustible, por este motivo, están muy mal consideradas por los ecologistas, porque además de producir electricidad, producen grandes cantidades de desechos radioactivos que tardan miles de años en eliminarse, sin contar el hecho de que la radioactividad es altamente contaminante.
Granjas de viento: Aquí entramos en un nuevo concepto de energía, la energía renovable. Ya no se usa el agua o el vapor de agua para alimentar a una turbina, se emplea la energía cinética del viento para alimentar a un generador. De esta forma se transforma la energía cinética del viento en energía eléctrica. La gran ventaja, la dicha, no poluciona, pero, ocupa mucho espacio. Por este motivo, no tiene un futuro muy prometedor. Se le suele llamar energía eólica.
Central fotovoltaica: Siguiendo con las energías renovables, tenemos las centrales que usan la energía solar. Conectando varias placas fotovoltaicas se consigue corriente continua. Pero sucede lo mismo que con las centrales eólicas, son respetuosas con el medio ambiente, porque no polucionan, pero ocupan mucho terreno. A pesar de esto último, España es una de las grandes productoras de electricidad fotovoltaica

Carga eléctrica

Propiedades eléctricas de la materia

La materia está constituida por átomos. Estos poseen un núcleo pesado formado por protones (+) y neutrones (N) alrededor del cual giran, muy alejados, los electrones (-), mucho más ligeros.

El electrón tiene la misma carga que el protón, pero pesa casi 2000 veces menos. La carga eléctrica más pequeña que podemos encontrar es la de un electrón. Esta carga es muy pequeña y como unidad en el Sistema Internacional se utiliza el Culombio:

1 Culombio (C) = carga de 6,25 · 1018 electrones

De la relación anterior se puede deducir la carga de un electrón:

1 e- = 1,6 · 10-19 culombios

La carga eléctrica puede ser de dos tipos, positiva o negativa. La del electrón es carga eléctrica negativa. Si un cuerpo eléctricamente neutro gana electrones se carga negativamente y si los pierde se carga positivamente.

Ley de Coulomb

Las cargas se atraen o se repelen con una fuerza proporcional al producto de sus cargas e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia que las separa:

CARGAS DE DISTINTO SIGNO SE ATRAEN Y DE IGUAL SIGNO SE REPELEN

Potencial eléctrico

Intensidad de campo eléctrico

Toda carga provoca a su alrededor un campo eléctrico. La intensidad de campo en un punto, se define como la fuerza que ejerce el campo eléctrico sobre la unidad de carga positiva situada en ese punto.

La intensidad de campo eléctrico en un punto se mide en voltios/metro (V/m).

Potencial eléctrico

El potencial en un punto A creado por una carga q, es el trabajo realizado, sobre la unidad de carga positiva, para traerla desde el infinito hasta ese punto.

El potencial o tensión en un punto se mide en voltios (V).

Diferencia de potencial

La diferencia de potencial entre dos puntos VAB es la diferencia entre el potencial en A (VA) y el potencial en B (VB).

La diferencia de potencial o tensión entre dos puntos se mide en voltios (V).

En la práctica, la diferencia de potencial o tensión entre dos puntos puede medirse con un aparato llamado VOLTÍMETRO.

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Como cualquier material tiene una cierta resistencia , para vencerla y mantener una corriente eléctrica, es necesario mantener sus extremos cargados eléctricamente a un cierto potencial.

1 VOLTIO es la diferencia de potencial necesaria para hacer circular una corriente de 1 AMPERIO a lo largo de un conductor que presenta una resistencia de 1 OHMIO.

Para mantener la diferencia de potencial se utilizan pilas o generadores.

Corriente eléctrica

Corriente eléctrica

La corriente eléctrica es un movimiento de cargas. Esto se traduce en un movimiento de electrones hacia el punto de mayor potencial (más positivo). Sin embargo, tradicionalmente se ha venido utilizando el llamado sentido tradicional de corriente que viene a ser el que realizarían las cargas positivas para dirigirse al punto de menor potencial (más negativo).

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Este último sentido, el tradicional, es el que utilizaremos.

Intensidad de corriente

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Intensidad de corriente eléctrica

Es la cantidad de carga que atraviesa una sección del conductor en la unidad de tiempo.

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La intensidad de corriente se puede medir con el AMPERÍMETRO.

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Densidad de corriente

Es la relación entre la intensidad de corriente y la sección transversal del conductor por el que circula.

Suele expresarse en A/mm2.

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Tipos de corriente eléctrica

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Corriente continua

Cuando la intensidad del flujo de electrones que circula por un conductor es constante en la misma dirección, la corriente resultante se denomina CORRIENTE CONTINUA.

Corriente alterna

Cuando el flujo de electrones que circula no es constante o cambia de sentido, la corriente no es continua. En este caso pueden darse varios tipos de corriente de los cuales el más importante es la CORRIENTE ALTERNA SENOIDAL.

Tiene lugar cuando varía en intensidad y sentido cíclicamente siguiendo la función matemática y = sen x.

El flujo de electrones varía entre cero y un máximo en uno y otro sentido a lo largo del conductor alternativamente.

Resistividad y resistencia

Resistividad y conductividad

La resistividad expresa el grado de oposición de una sustancia al paso de la corriente eléctrica.

Es una característica propia de cada material.

Material

Resistividad a 20º C

r 20 W mm2 / m

Coeficiente de temperatura

a

Cobre

Aluminio

0,01786

0,02857

0,00393

0,00446

La resistividad de cada material varía con la temperatura:

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La conductividad indica la facilidad que presenta un material al paso de la corriente.

Es el valor inverso a la resistividad:

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Resistencia y conductancia

La resistencia eléctrica de un conductor depende de su resistividad y de sus dimensiones:

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La conductancia es el valor inverso de la resistencia:

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Secciones comerciales de conductores eléctricos en mm2

Ley de Ohm

Al circular una corriente eléctrica a través de una resistencia, provoca en extremos de la misma una caída de tensión igual al producto de dicha intensidad por la resistencia.

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Considerando el sentido tradicional de la corriente (movimiento de cargas positivas) el potencial es más positivo en el extremo por el que entra la intensidad en la resistencia y más negativo en el extremo por el que sale.

Potencia y energía eléctrica

La potencia eléctrica generada o consumida en cualquier elemento de un circuito es igual al producto de la tensión por la corriente:

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Mediante la ecuación anterior y la ley de Ohm se puede expresar la potencia en una resistencia de diversas formas:

La potencia en una resistencia siempre será potencia consumida por ser un elemento pasivo. Sin embargo, la potencia en una pila puede ser entregada al circuito o consumida por la pila:

La unidad de potencia es el vatio (W): 1W = 1V x 1A

Sin embargo, en los motores, también se expresa en caballos de vapor (CV):

1CV = 736W

La energía eléctrica cedida por un generador o recibida por un receptor depende de la potencia y del tiempo:

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La unidad de energía eléctrica es el julio (J):

1J = 1W x 1s

Con frecuencia resulta poco práctico, empleándose el kilovatio hora (kWh):

1kWh = 3,6 x 106 J

Efecto Joule

La corriente eléctrica que atraviesa un material produce un calentamiento o desprendimiento de energía calorífica proporcional a la intensidad, a la resistencia del material y al tiempo que circula:

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La unidad de calor es la caloría: 1J = 0,24 cal

La cantidad de calor necesaria para elevar la temperatura de una sustancia depende directamente de la masa, del calor específico y del incremento de temperatura:

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Se entiende por calor específico (c) de una sustancia la cantidad de calor necesaria para elevar en 1 ºC la cantidad de un gramo de la sustancia de que se trate.

CALOR ESPECIFICO

Sustancia

Cal / g ºC

Agua

Aceite

Aluminio

Cobre

1

0,44

0,22

0,09

Rendimiento

Rendimiento

El rendimiento en un sistema eléctrico es la relación entre la potencia útil y la potencia total:

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Suele darse en tanto por ciento:

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Circuito eléctrico

Un circuito eléctrico elemental está formado por un generador, batería o pila capaz de mantener entre sus extremos una diferencia de potencial y una resistencia de carga, unidos entre sí por un camino cerrado formado por conductores.

http://www.netcom.es/pepeele/teoria/corriente/pila.gifhttp://www.netcom.es/pepeele/teoria/corriente/circuit.gif

Por tener sus extremos comunes, la tensión en la resistencia se iguala a la de la pila, para lo cual, se establece una circulación de corriente que obedece a la ley de Ohm:

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El circuito eléctrico real

En los circuitos reales, además de la resistencia R que nosotros colocamos, aparecen dos resistencias no deseadas:

  • La resistencia interna de la pila: ri.
  • La resistencia propia de los conductores: RC.

En este caso, la diferencia de potencial que establece el generador se reparte entre las diversas resistencias del circuito:

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La intensidad que circula por un circuito eléctrico cerrado formado por una única malla es igual a la suma de todas las fuerzas electromotrices dividido por la suma de todas las resistencias que existen en el circuito.

Pérdidas de un circuito eléctrico elemental

Si consideramos un circuito eléctrico formado por un generador con resistencia interna, unos conductores con resistencia propia y una resistencia de carga, la potencia útil será solamente aquella que se desarrolla en la resistencia de carga, mientras que la disipada en forma de calor (efecto joule) en la resistencia interna del generador y de los conductores será potencia perdida:

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El rendimiento de este circuito será:

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Caída de tensión y sección de una línea

La caída de tensión que se produce en una línea viene dada por la ley de Ohm y conocidos o establecidos el resto de los datos, podríamos calcular la sección de conductor necesaria:

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Se suele dar la caída de tensión en % y la longitud de la línea por la distancia con lo que se deberá considerar la ida y la vuelta de los conductores

Transferencia de máxima potencia

Si se quiere conseguir la máxima potencia en la carga aunque sea a costa de un bajo rendimiento (altas pérdidas) se puede demostrar que se consigue cuando:

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En este caso el rendimiento será del 50%.

http://www.netcom.es/pepeele/index.html

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