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CONCEPTOS ELECTRICOS BASICOS

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CONCEPTOS ELECTRICOS BASICOS Leonardo Prez Carrillo

leonopc91@hotmail.com Alberto Estrella Camposalbertoec1303@gmail.com Isa Soledad CervantesRodolfo Ballesteros Hernndez

1 Corriente.Lacorriente elctricaointensidad elctricaes el flujo decarga elctricapor unidad de tiempo que recorre un material.Se debe al movimiento de las cargas en el interior del material. En elSistema Internacional de Unidadesse expresa en C/s (culombiossobresegundo), unidad que se denominaamperio.

La intensidad de corriente elctrica viene dada por la siguiente frmula:

Dnde:

I: Intensidad expresada en Amperios(A)

Q: Carga elctrica expresada en Culombios(C)

t: Tiempo expresado en segundos(seg.)

Segn laley de Ohm, la intensidad de la corriente es igual a la tensin (o voltaje) dividido por la resistencia que oponen los cuerpos:

Bsicamente existen dos tipos de corriente elctrica, la corrientecontinuay la corrientealterna.Corriente Continua (C.C. o D.C.): Circula siempre en el mismo sentido y con un valor constante. La producen dnamos, pilas, bateras, acumuladores. Las siglas D.C. vienen de Direct Current en ingls.

Corriente Alterna (C.A. o A.C.): Circula alternativamente en dos sentidos, variando al mismo tiempo su valor. La producen los generadores de C.A. Las siglas A.C. vienen de Altern Current en ingls.

2 Tensin.

La tensin elctrica o mejor conocida como el voltaje es el trabajo necesario para mover las cargas elctricas por un circuito electrnico. En forma de frmula es:

Donde Q es carga elctrica, V es el voltaje o tensin elctrica y w es el trabajo que se realiza para mover las cargas. La unidad de tensin elctrica es volts.

Tambin se puede definir como eltrabajopor unidad decargaejercido por elcampo elctricosobre unapartculacargada para moverla entre dos posiciones determinadas. Se puede medir con unvoltmetro. Su unidad de medida es elvoltio.

Factor de potenciaSe definefactor de potencia, f.d.p., de uncircuitodecorriente alterna, como la relacin entre lapotencia activa, P, y lapotencia aparente, S.Da una medida de la capacidad de una carga de absorber potencia activa. Por esta razn, f.d.p = 1 en cargas puramente resistivas y en elementos inductivos y capacitivos ideales sin resistencia f.d.p = 0.

Se define el factor de potencia como:

Donde es el ngulo entre la potencia activa P y el valor absoluto de la aparente S

DemandaLa demanda elctrica es una medida de la tasa promedio del consumo elctrico de sus instalaciones en intervalos de 15 minutos.

En general, mientras ms aparatos elctricos se encuentren funcionando al mismo tiempo, mayor es la demanda.

En la mayora de los casos, los cargos por demanda se incluyen como un componente de la factura de servicio elctrico para empresas y para clientes comerciales e industriales.

Demanda hace referencia a la cantidad de energa que se necesita en un momento determinado y se mide en kilovatios (Kw).

Factor de demandaFactor de demanda o de utilizacin. Representa el promedio o nivel de utilizacin que va a tener la instalacin elctrica.

El Factor de Demanda (f.d.) o tambin llamado Factor de Utilizacin (f.u.) se define oficialmente como: la Relacin entre la demanda mxima de un sistema o parte del mismo, y la carga total conectada al sistema o a una parte del mismo. Esto es lo oficial, pero tambin puede interpretarse como la cantidad promedio de electricidad demandada por una vivienda en 24 horas. Aplicarlo te permitir saber con suficiente aproximacin el calibre del conductor apropiado para alimentar una carga.

Es la razn entre la demanda mxima de la instalacin o sistema y la carga total conectada, definida sobre un total de tiempo dado. El factor de demanda mximo es igual a la razn de la demanda mxima en un instante dado, entre la potencia del sistema.Demanda mximaLa demanda mxima representa para un instante dado, la mxima coincidencia de cargas elctricas (motores, compresores, iluminacin, equipo de refrigeracin, etc.) operando al mismo tiempo, es decir, la demanda mxima corresponde a un valor instantneo en el tiempo. No es igual encender una lnea de motores al mismo tiempo que hacerlo en arranque escalonado. Los picos por demanda mxima se pueden controlar evitando el arranque y la operacin simultnea de cargas elctricas.

Carga instalada.Carga instalada o potencia instalada: es la suma de la potencia de todos los equipos que tienes conectados en tu instalacin sean fijos o mviles (luces, computadores, motores, radiograbadores, pasacassettes, estufas elctricas, aire acondicionado, etc.)

Resistencia.Se le denominaresistencia elctricaa la igualdad de oposicin que tienen los electrones para desplazarse a travs de un conductor. La unidad de resistencia en el Sistema Internacional es el ohmio, que se representa con la letra griega omega (), en honor al fsico alemnGeorge Ohm, quien descubri el principio que ahora lleva su nombre. La resistencia est dada por la siguiente frmula:

En dondees el coeficiente de proporcionalidad o laresistividaddel material.

La resistencia de un material depende directamente de dicho coeficiente, adems es directamente proporcional a su longitud (aumenta conforme es mayor su longitud) y es inversamente proporcional a su seccin transversal (disminuye conforme aumenta su grosor o seccin transversal)

INDUCTANCIAUna inductancia es un dispositivo que almacena energa electromecnica en forma de campo magntico que puede relacionarse directamente con el flujo magntico (que puede darse en weber). Las propiedades elctricas de una inductancia pueden caracterizarse mediante la curva -i rectilnea, segn se indica en la figura 1.14. Analticamente, a tal inductancia corresponde la relacin:

N(t) = Li(t)

donde N es el nmero de espiras de la bobina y L es el coeficiente de autoinduccin (tambin llamado inductancia) de la bobina. Cuando se expresa en weber e i en ampere, la inductancia viene dada en Henry (que se representa por H).

La inductancia se calcula por medio de:

CAPACITANCIA

La capacitancia es una medida de la habilidad del capacitor para almacenar carga sobre sus placas en otras palabras, su capacidad de almacenamiento.

Un capacitor tendr una capacitancia de 1 farad si 1 coulomb de carga se deposita sobre las placas mediante una deiferencia de potencial de 1 volt en las placas:

La capacitancia esta dada por:

INDUCTANCIA MUTUA.Cuando dos o mas circuitos estn prximos uno al otro, como lo indica la figura 28.27, el flujo magntico que atraviesa uno de ellos depende no solo de la corriente en este circuito, sino tambin de la corriente que circula por los circuitos prximos. Se I1 la corriente en el circuito 1 de la izquierda de la figura e I2 la del circuito 2 de la derecha. El campo magntico B en la superficie S2 es la superposicin de B1 debida a I1 y B2 debido a I2, siendo B1 proporcional a I1. Por lo tanto podemos expresar el flujo de B1 que atraviesa el circuito 2 como:

Distancia Media Equivalente.La distancia media equivalente, es la media geomtrica de las distancias de cada hilo de cada fase con cada uno de los hilos de las otras fases.

Distancia Media Equivalente DME. Para un circuito trifsico sencillo

Radio Medio Geomtrico.El radio medio geomtrico es un concepto matemtico til en el clculo de la inductancia y puede ser definido como el radio de un conductor tubular con una pared de espesor infinitesimal, que tiene en cuenta tanto el flujo interno como el flujo externo a una distancia unitario del centro del conductor. El radio medio geomtrico para una configuracin dada es la media geomtrica del radio medio geomtrico de cada uno de los subconductores de una fase con las distancias de ese subconductor a cada uno de los subconductores de la misma fase.

Radio Medio Geomtrico RMG, Para un circuito trifsico sencillo el RMG es el RMG del conductor. Para una lnea trifsica de doble circuito, donde existen entre los conductores de una misma fase distancias Daa, Dbb y Dcc y es un circuito transpuesto.

Haz de dos conductores

Haz de tres conductores

Haz de cuatro conductores

LNEAS DE TRANSMISIN CORTAS.Se entiende como una lnea de menos de 80 km. En estos casos se puede transmitir hasta 1,5 veces la potencia nominal.Cuando la lnea es clasificada como corta, la capacitancia en derivacin es tan pequea que se puede omitir por completo, con una prdida pequea y solo se requiere considerar la resistencia R y la inductancia L en serie para la longitud total de la lnea.LNEAS DE TRANSMISIN MEDIAS.Tiene entre 80 y 240 km y puede transmitir hasta 1,2 - 1,3 veces la potencia natural.Una lnea de longitud media se puede representar con suficiente exactitud con R y L como parmetros concentrados, considerando que para los clculos de lneas de transmisin medias por lo general se incluye la capacitancia pura, as, si toda la admitancia se supone concentrada en el punto medio del circuito que representa a la lnea, se dice que es un circuito T nominal.

EL CIRCUITO EQUIVALENTE DE UNA LNEA LARGA.El circuito nominal no representa exactamente una lnea de transmisin porque no se tiene en cuenta que los parmetros de la lnea estn distribuidos uniformemente.

Sin embargo, es posible encontrar el circuito equivalente de una lnea de transmisin larga y a sta representarla con precisin (al menos en cuanto a las medidas en los extremos de la lnea se refiere) mediante una red de parmetros concentrados.REFERENCIAS

[1] Richard J. Fowler, Electricidad: principios bsicos y aplicaciones, Reverte 1992[2]Kendall L. Su, Introduccin al estudio de los circuitos, la electrnica y el anlisis de seales, Reverte 1979.

[3] Vicente E. y Carmen Boria Martin, Lneas de transmisin, volumen 2, Ed. Univ. Politec. Valencia 2002V=(w)/(Q)

C = Farads (F)

Q = Coulomb (C)

V= Volts (V)

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