REPÚBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA MINISTERIO DEL PODER POPULAR PARA LA EDUCACIÓN U.E. COLEGIO “ MONSEÑOR AGUEDO FELIPE ALVARADO” BARQUISIMETO EDO-LARA
El generador de información
Editorial: Santa Isabel
REPÚBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA MINISTERIO DEL PODER POPULAR PARA LA EDUCACIÓN U.E. COLEGIO “ MONSEÑOR AGUEDO FELIPE ALVARADO BARQUISIMETO EDO-LARA
El generador de información
Integrantes David Colmenarez Carlos González Mariangel Rondón Linda Valderrama Anderson Vargas Editorial: Santa Isabel
Son componentes pasivos de dos terminales que generan un flujo magnético cuando se hacen circular por ellas una corriente eléctrica. Se fabrican arrollando un hilo conductor sobre un núcleo de material ferromagnético o al aire.
En circuitos De la formulación física de la bobina se ha extraído la expresión: e(T)=-l. di(T)/DT Suponiendo una bobina ideal, (figura 1), sin pérdidas de carga, aplicando la segunda Ley de Kirchhoff, se tiene que: v(T)+ e(t)=0 Es decir, en toda bobina eléctrica dentro de un circuito se produce en ella una caída de tensión.
Si en el instante t = 0, la bobina está cargada con una corriente I, ésta se puede sustituir por una bobina descargada y una fuente de intensidad de valor i(0) = I en paralelo.
Llamamos caída de tensión
de un conductor a la diferencia de potencial que existe entre los extremos del mismo. Este valor se mide en voltios y representa el gasto de fuerza que implica el paso de la corriente por ese conductor. la caída de tensión se origina al suministrar voltaje en un circuito el cual esta estructurado por un material semiconductor llamado resistencia, este teóricamente consta en oponerse al paso de voltaje, entonces se experimenta la caída de voltaje.
La presencia de carga eléctrica en una región del espacio modifica las características de dicho espacio dando lugar a un campo eléctrico. Así pues, podemos considerar un campo eléctrico como una región del espacio cuyas propiedades han sido modificadas por la presencia de una carga eléctrica, de tal modo que al introducir en dicho campo eléctrico una nueva carga eléctrica, ésta experimentará una fuerza. El campo eléctrico se representa matemáticamente mediante el vector campo eléctrico, definido como el cociente entre la fuerza eléctrica que experimenta una carga testigo y
el valor de esa carga testigo (una carga testigo positiva). La definición más intuitiva del campo eléctrico se la puede dar mediante la ley de Coulomb. Esta ley, una vez generalizada, permite expresar el campo entre distribuciones de carga en reposo relativo. Sin embargo, para cargas en movimiento se requiere una definición más formal y completa, se requiere el uso de cuadrivectores y el principio de mínima acción. A continuación se describen ambas.
CAPACIDAD ELÉCTRICA Es la propiedad que tienen los cuerpos para mantener una carga eléctrica. La capacitancia también es una medida de la cantidad de energía eléctrica almacenada para un potencial eléctrico dado. El dispositivo más común que almacena energía de esta forma es el condensador.
Esta propiedad rige la relación existente entre la diferencia de potencial existente entre las placas del capacitor y la carga eléctrica almacenada en este mediante la siguiente ecuación:
CONDENSADOR ELÉCTRICO Es un dispositivo pasivo, utilizado en electricidad y electrónica, capaz de almacenar energía sustentando un campo eléctrico. Un condensador no almacena carga ni corriente eléctrica sino simplemente energía mecánica latente; al ser introducido en un circuitos 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. 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 vacio. 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.
CORRIENTE ELÉCTRICA La corriente o intensidad d eléctrica es el flujo de carga por unidad de tiempo que recorre un material. Se debe al movimiento de los electrones en el interior del material. En el sistema nacional de unidades se expresa en C/s (colombios sobre segundo), unidad que se denomina amperio. Una corriente eléctrica, puesto que
se trata de un movimiento de cargas, produce un campo magnético, un fenómeno que puede aprovecharse en el electroimán . El instrumento usado para medir la intensidad de la corriente eléctrica es el galvanómetro que, calibrado en amperios, se llama amperímetro, colocado en serie con el conductor cuya intensidad se desea medir.
Se denomina cortocircuito al fallo en un aparato o línea eléctrica por el cual la corriente eléctrica pasa directamente del conductor activo o fase al neutro o tierra en sistemas monofásicos de corriente alterna, entre dos fases o igual al caso anterior para sistemas polifásicos, o entre polos opuestos en el caso de corriente continua. Es decir: Es un defecto de baja impedancia entre dos puntos de potencial diferente y produce arco eléctrico, esfuerzos electrodinámicos y esfuerzos térmicos.
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DIELÉCTRICO Material mal conductor de electricidad, por lo que puede ser utilizado como aislante eléctrico, y además si es sometido a un campo eléctrico externo, puede establecerse en él un campo eléctrico interno, a diferencia de los materiales aislantes con los que suelen confundirse.
La Red de Distribución de la Energía Eléctrica o Sistema de Distribución de Energía Eléctrica es la parte del sistema de suministro eléctrico cuya función es el suministro de energía desde la subestación de distribución hasta los usuarios finales (medidor del cliente). Se lleva a cabo por los Operadores del Sistema de Distribución (Distribución Sistema Operador o DSO en inglés).
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ELECTRICIDAD Es el conjunto de fenómenos físicos relacionados con la presencia y flujo de cargas eléctricas. Se manifiesta en una gran variedad de fenómenos como los rayos, la electricidad estática, la inducción electromagnética o el flujo de corriente eléctrica.
Un electroimán es un tipo de imán en el que el campo magnético se produce mediante el flujo de una corriente eléctrica, desapareciendo en cuanto cesa dicha corriente. En 1819, el físico danés Hans Christian Ørsted descubrió que una corriente eléctrica que circula por un conductor produce un efecto magnético que puede ser detectado con la ayuda de una brújula. Basado en sus observaciones, el físico Estadounidense Joseph Henry inventó el electroimán en 1825. El primer electroimán era un trozo de hierro con forma de herradura envuelto por una bobina enrollada sobre él. Henry envolvió los cables por los que hizo circular la corriente de una batería
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la energía obtenida a partir del aprovechamiento de la radiación electromagnética procedente del sol. La radiación solar que alcanza la Tierra ha sido aprovechada por el ser humano desde la antigüedad, mediante diferentes tecnologías que han ido evolucionando con el tiempo desde su concepción. En la actualidad, el calor y la luz del Sol puede aprovecharse por medio de captadores como células fotovoltaicas, helióstatos o colectores térmicos, que pueden transformarla en energía eléctrica o térmica. Es una de las llamadas energía renovables o energías limpias, que puede hacer considerables contribuciones a resolver algunos de los más urgentes problemas que afronta la humanidad. La fuente de energía solar más desarrollada en la actualidad es la energía solar fotovoltaica. Según informes de la organización ecologista Greenpeace, la energía solar fotovoltaica podría suministrar electricidad a dos tercios de la población mundial en 2030.
FACTOR DE POTENCIA Se define factor de potencia, f.d.p., de un circuito de corriente alterna, como la relaci贸n entre la potencia activa, P, y la potencia aparente, S. Da una medida de la capacidad de una carga de absorber potencia activa. Por esta raz贸n, f.d.p = 1 en cargas puramente resistivas y en elementos inductivos y capacitivos ideales sin resistencia f.d.p = 0.
FARADIO En 1801, Michael Faraday realizó una serie de experimentos que lo llevaron a determinar que los cambios temporales en el campo magnético inducen un campo eléctrico. Esto se conoce como la ley de Faraday. La fuerza electromotriz, definida como el rotacional a través de un diferencial de línea está determinado por: donde el signo menos indica la Ley de Lenz y es el flujo magnético en una superficie, determinada por: reemplazando se obtiene la ecuación integral de la ley de Faraday: Aplicando el teorema de Stokes se encuentra la forma diferencial: La ecuación completa la descripción del campo eléctrico, indicando que la variación temporal del campo magnético induce un campo eléctrico.
La radio frecuencia es la aplicación de ondas electromagnéticas sobre la superficie corporal, ésta técnica tiene muchos efectos benéficos, aún más que las terapias con rayos láser. Algunos de los beneficios producidos por el equipo de RF son: La estimulación de las fibras de colágeno. Cuando las ondas de alta frecuencia pasan a través de la piel la energía electromagnética se va transformando en energía térmica. Las bases teóricas de la propagación de ondas electromagnéticas fueron descritas por primera vez por James Clerk Maxwell. Heinrich Rudolf Hertz , entre 1886 y 1888 , fue el primero en validar experimentalmente la teoría de Maxwell
Consiste en transformar alguna clase de energía química, mecánica, térmica o luminosa, entre otras, en energía eléctrica. Para la generación industrial se recurre a instalaciones denominadas centrales eléctricas, que ejecutan alguna de las transformaciones citadas. Estas constituyen el primer escalón del sistema de suministro eléctrico. La generación eléctrica se realiza, básicamente, mediante un generador; si bien estos no difieren entre sí en cuanto a su principio de funcionamiento, varían en función a la forma en que se accionan. Explicado de otro modo, difiere en qué fuente de energía primaria utiliza para convertir la energía contenida en ella, en energía eléctrica
Son una unidad de medida de potencia que me indica el consumo o aporte total de la misma y significa KILOVOLTIOAMPERIOS. Los KVA no sólo se emplean para transformadores encontrarás muchos equipos que te dan ese dato, eso sí, la mayoría se emplean para alimentar la instalación: fuentes de alimentación de corriente continua, convertidores de alterna en continua y de continua en alterna, etc. Creo que no conoces muy bien del tema. El Voltamperio (VA) es igual al producto de la diferencia de potencia por la intensidad de corriente VA = VI y la K es un prefijo que equivale a 1000 unidades. Esta es una unidad para indicar la potencia aparente de un dispositivo (cables, capacitores, etc.) Su unidad es el Watt [W] Un Kva son 1000 vatios, la corriente (amperios) que necesites para desarrollar esa potencia depende del voltaje que tengas aplicados. Por ejemplo 1Kva a 220v (tensión de red) son 4,5454 amperios, 1 Kva a 12v (tensión de una batería de auto) son 83,3333 amperios. Esto resulta de dividir la potencia en vatios sobre la tensión en voltios. Espero te sirva.
Para las equivalencias existen muchas formas P = VI P = R(I^2) P = (V^2)/R 1W = 746 HP Pata obtener cuantos Amperios tiene un VA puedes despejar la intensidad de corriente I = [VA]/[V] I = sqr ([VA]/[R])
consiste en un dispositivo que en su interior contiene un material semiconductor que al aplicarle una pequeña corriente eléctrica produce luz. La luz emitida por este dispositivo es de un determinado color que no produce calor, por lo tanto, no se presenta aumento de temperatura como si ocurre con muchos de los dispositivos comunes emisores de luz.
El color que adquiera la luz emitida por este dispositivo dependerá de los materiales utilizados en la fabricación de este. En realidad dependerá del material semiconductor, que dará una luz que puede ir entre el ultravioleta y el infrarrojo, incluyendo en el medio toda la gama de colores visibles al ojo humano.
Como se dijo anteriormente, los dipositivos LED pueden emitir luz de una amplia gama de colores, sin embargo, aquellos que emiten luz infrarroja, son denominados IRED (Infra Red Emitting Diode). Estos dispositivos son ampliamente utilizados en aparatos de uso cotidiano de nuestros hogares, como por ejemplo en equipos de sonido y todo tipo de controles remoto.
Ohmio (Ω)
Se define a un ohmio como la resistencia eléctrica que existe entre dos puntos de un conductor, cuando una diferencia de potencial constante de 1 voltio aplicada entre estos dos puntos, produce, en dicho conductor, una corriente de intensidad de 1 amperio (cuando no haya fuerza electromotriz en el conductor). Se representa por la letra griega mayúscula Ω.
La intensidad es directamente proporcional a la tensión e inversamente proporcional a la resistencia I= V/R
I= Intensidad V= Tensión R= resistencia
Polaridad Es la descripción de un atributo, típicamente un atributo binario (uno con dos valores), o un vector(una dirección). Por ejemplo: •una carga eléctrica tiene una polaridad positiva o negativa; •una batería tiene polaridad, con los dos terminales «+» y «-». De manera similar a la carga eléctrica, la energía fluye del terminal positivo, a través de la batería, al terminal negativo, y sale de la celda seca; •un voltaje tiene una polaridad, en el sentido de que puede ser positivo o negativo (con respecto a otro voltaje, tal como el que se encuentra al otro lado de una batería);
RESISTENCIA ELECTRICA
En algunos cálculos eléctricos se emplea el inverso de la resistencia, 1/R, que se denomina conductancia y se representa por G. La unidad de conductancia es siemens, cuyo símbolo es S. Aún puede encontrarse en ciertas obras la denominación antigua de esta unidad, no. La resistencia eléctrica, es una propiedad de un objeto o sustancia que hace que se resista u oponga al paso de una corriente eléctrica.
La resistencia de un circuito eléctrico determina (según la llamada ley de Ohm) cuánta corriente fluye en el circuito cuando se le aplica un voltaje determinado. La unidad de resistencia es el ohmio, que es la resistencia de un conductor si es recorrido por una corriente de un amperio cuando se le aplica una tensión de 1 voltio. La abreviatura habitual para la resistencia eléctrica es R, y el símbolo del ohmio es la letra griega omega,
La toma de tierra, también denominado hilo de tierra, toma de conexión a tierra, puesta a tierra, pozo a tierra, polo a tierra, conexión a tierra, conexión de puesta a tierra, o simplemente tierra, se emplea en las instalaciones eléctricas para evitar el paso de corriente al usuario por un fallo del aislamiento de los conductores activos. La puesta a tierra es una unión de todos los elementos metálicos que, mediante cables de sección suficiente entre las partes de una instalación y un conjunto de electrodos, permite la desviación de corrientes de falta o de las descargas de tipo atmosférico, y consigue que no se pueda dar una diferencia de potencial peligrosa en los edificios, instalaciones y superficie próxima al terreno.
Carlos González
La red de transporte de energía eléctrica es la parte del sistema de suministro eléctrico constituida por los elementos necesarios para llevar hasta los puntos de consumo y a través de grandes distancias la energía eléctrica generada en las centrales eléctricas .
Para ello, los niveles de energía eléctrica producidos deben ser transformados, elevándose su nivel de tensión. Esto se hace considerando que para un determinado nivel de potencia a transmitir, al elevar la tensión se reduce la corriente que circulará, reduciéndose las pérdidas por Efecto Joule. Con este fin se remplazan subestaciones elevadoras en las cuales dicha transformación se efectúa empleando transformadores, o bien autotransformadores. De esta manera, una red de transmisión emplea usualmente voltajes del orden de 220 kV y superiores, denominados alta tensión, de 400 o de 500 kV.
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Turbina es el nombre genérico que se da a la mayoría de las turbomáquinas motoras. Éstas son máquinas de fluido, a través de las cuales pasa un fluido en forma continua y éste le entrega su energía a través de un rodete con paletas o álabes. Es un motor rotativo que convierte en energía mecánica la energía de una corriente de agua, vapor de agua o gas. El elemento básico de la turbina es la rueda o rotor, que cuenta con palas, hélices, cuchillas o cubos colocados alrededor de su circunferencia, de tal forma que el fluido en movimiento produce una fuerza tangencial que impulsa la rueda y la hace girar. Esta energía mecánica se transfiere a través de un eje para proporcionar el movimiento de una máquina, un compresor, un generador eléctrico o una hélice.
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VALOR EFICAZ Se llama valor eficaz de una corriente alterna, al valor que tendría una corriente continua que produjera la misma potencia que dicha corriente alterna, al aplicarla sobre una misma resistencia. Es decir, se conoce el valor máximo de una corriente alterna (I0).
Se aplica ésta sobre una cierta resistencia y se mide la potencia producida sobre ella. A continuación, se busca un valor de corriente continua que produzca la misma potencia sobre esa misma resistencia. A este último valor, se le llama valor eficaz de la primera corriente (la alterna).
El vatio-hora, simbolizado Wh (o a veces también W·h o Wh), es una unidad de energía expresada en forma de unidades de potencia × tiempo, con lo que se da a entender que la cantidad de energía de la que se habla es capaz de producir y sustentar una cierta potencia durante un determinado tiempo. Así, un vatio-hora es la energía necesaria para mantener una potencia constante de un vatio(1 W) durante una hora, y equivale a 3600 julios. Más frecuentemente usados son sus múltiplos kilovatio-hora y megavatiohora, de símbolos kWh y MWh respectivamente. Cuando una cierta cantidad de energía se expresa mediante la combinación de una unidad de potencia y una de tiempo, puede ser interpretada conceptualmente de dos formas diferentes, aunque cuantitativamente equivalentes. Por ejemplo, si hablamos de «100 vatios-hora» podemos entender indistintamente que se trata de la energía necesaria para mantener encendida una bombilla de 100 W durante una hora, o bien una pequeña luz de apenas 1 W durante 100 horas. En otras palabras, el saber que se dispone de una energía de 100 Wh no nos dice nada acerca de en cuánto tiempo ha de ser consumida esa energía. Podríamos usarla tanto para encender la lámpara de 100 W durante una hora como para hacer funcionar una poderosa máquina de cientos de Kw durante unos pocos segundos, producir una violenta descarga de varios millones de vatios durante unos milisegundos, o mantener activo por años un microcircuito cuyo consumo sea de apenas unos micro vatios.
El término vatio es la castellanización de watt, unidad que recibe su nombre de James Watt por sus contribuciones al desarrollo de la maquina de vapor, y fue adoptado por el Segundo Congreso de la Asociación Británica por el Avance de la Ciencia en 1889 y por la undécima conferencia General de Pesos y Medidas en 1960 como la unidad de potencia incorporada en el Sistema Internacional de Unidades .
el vatio (watt), unidad de potencia del Sistema Internacional de Unidades, equivalente a 1 Joule/segundo. Es la potencia eléctrica de los aparatos eléctricos se expresa en vatios, si son de poca potencia, pero si son de mediana o gran potencia se expresa en kilovatio.
Watt Estándar:
Unidades derivadas del sistema internacional
Magnitud
Potencia
Símbolo:
W
Nombrada por:
James Watt
Expresada en:
1W=
Unidades Básicas del SI
Kg m2/s3
Unidades Básicas del SI
V A = J/s
Unidades del planck
2,75610 × 10-53 Pp
Ley de Gauss Para conocer una de las propiedades del campo eléctrico se estudia que ocurre con el flujo de éste al atravesar una superficie. El flujo de un campo se obtiene de la siguiente manera: donde es el diferencial de área en dirección normal a la superficie. Aplicando la ecuación y analizando el flujo a través de una superficie cerrada se encuentra que: donde es la carga encerrada en esa superficie. La ecuación es conocida como la ley integral de Gauss y su forma derivada es: donde es la densidad volumétrica de carga. Esto indica que el campo eléctrico diverge hacia una distribución de carga; en otras palabras, que el campo eléctrico comienza en una carga y termina en otra.
Esta idea puede ser visualizada mediante el concepto de líneas de campo. Si se tiene una carga en un punto, el campo eléctrico estaría dirigido hacia la otra carga.
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Campo eléctrico
Es universal; existe para todos los cuerpos. No depende del medio. La intensidad del campo es pequeña debido al valor de G = 6,67∙10‐11 SI. No puede apantallarse. El campo atraviesa los cuerpos Puede ser uniforme en zonas muy grandes del espacio No se pueden conseguir zonas del espacio en las que el campo sea nulo. Una masa en reposo o en movimiento genera un Campo Gravitatorio.
Campo Gravitatorio
Sólo aparece cuando los cuerpos tienen carga neta. Sí depende del medio. En cada medio la constante dieléctrica tiene un valor distinto. La intensidad del campo es grande debido al valor de k = 9∙109 SI. La constante k es 1020 veces más grande que G. Puede apantallarse. El campo no penetra en los aparatos de medida. Puede ser uniforme en zonas muy pequeñas del espacio (interior de un condensador) Se pueden obtener zonas del espacio en las que el campo es nulo. Una carga en reposo crea un campo eléctrico. Cuando se mueve crea un campo eléctrico y un campo magnético.
Cuando una distribución de carga tiene una simetría sencilla, se puede calcular el campo eléctrico que se crea con ayuda de la ley de Gauss. La ley de Gauss deriva del concepto de flujo del campo eléctrico.
Campo eléctrico
El campo eléctrico puede representarse mediante unas líneas imaginarias denominadas líneas de campo y, por analogía con el flujo de masa, puede calcularse el número de líneas de campo que atraviesan una determinada superficie. Conviene resaltar que en el caso del campo eléctrico no hay nada material que realmente circule a través de dicha superficie.
En esta imagen podemos apreciar las líneas que atraviesan una determinada superficie Por tanto, el flujo del campo eléctrico debe ser definido de tal modo que tenga en cuenta este hecho.
Ley de Gauss
La ley de Gauss es una de las ecuaciones de Maxwell, y está relacionada con el teorema de la divergencia, conocido también como teorema de Gauss . Fue formulado por Carl Friendrich Gauss en 1835.
Para aplicar la ley de Gauss es necesario conocer previamente la dirección y el sentido de las líneas de campo generadas por la distribución de carga. La elección de la superficie gaussiana dependerá de cómo sean estas líneas.
Condensadores
Capacidad eléctrica
Es un dispositivo formado por dos conductores (denominados armaduras), generalmente con forma de placas, cilindros o láminas, separados por el vacío o por un material dieléctrico (no conduce la electricidad), que se utiliza para almacenar energía eléctrica.
En electrostática, todo objeto conductor se caracteriza por un potencial constante en todos sus puntos y dentro de él.
La diferencia de potencial entre dos conductores cargados puede acelerar cargas de prueba y, por eso el sistema almacena energía.
La forma más sencilla de un condensador consiste en dos placas metálicas muy cercanas entre sí con cargas q en una y -q en la otra. Este tipo de condensador se denomina plano-paralelo.
El módulo del campo eléctrico creado por cada una de las placas del condensador, como se ha visto en el ejemplo anterior, viene dado por:
Diversas formas de condensadores pueden mantener distintas cantidades de carga para una determinada diferencia de potencial o pueden mantener distintas diferencias de potencial para determinada cantidad de carga.
Los condensadores se utilizan en circuitos electrónicos como dispositivos para almacenar energía.
La capacidad eléctrica de un conductor cargado y aislado es una magnitud que se mide por el cociente entre su carga y su potencial eléctrico.
Energía electrica
Las fuentes de energía eléctrica, son una forma de energía fácilmente utilizable, pueden utilizarse varias formas, basadas energía primarias . Un paradigma es utilizar energía de la naturaleza.
En el transcurso de la historia, la humanidad ha logrado diversos progresos en el control, la producción y el almacenamiento de tipos o formas de energía cada vez más complejos y de mayor eficacia y que son fundamentales para el desarrollo de las actividades económicas.
Las fuentes de energía provienen de la naturaleza y, según su origen y cómo son utilizadas, se clasifican en autorrenovables, renovables con intervención humana y no renovables: Energía autorrenovable, energía reconovables y energía no renovables
Centrales de generación
Centrales hidroeléctricas. Producen electricidad a partir de la energía mecánica del agua almacenada en un embalse.
Centrales térmicas. Producen electricidad a partir de la energía química almacenada en un combustible (petróleo, carbón o combustibles nucleares) o a partir de la luz solar.
Centrales eólicas. Producen electricidad a partir de la energía del viento.
Centrales eólicas. Producen electricidad a partir de la energía del viento.
Otras centrales menos empleadas son las centrales mareomotrices o las geotérmicas, que aprovechan la energía de las mareas o el calor del interior de la Tierra.