curso electricidad

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GRAFENO” Es una sustancia formada por carbono puro, con átomos dispuestos en un patrón regular hexagonal similar al grafito, pero en una hoja de un átomo de espesor. Es muy ligero, una lámina de 1 metro cuadrado pesa tan sólo 0,77 miligramos. El grafeno es un alótropo del carbono, un teselado hexagonal plano (como panal de abeja) formado por átomos de carbono y enlaces covalentes que se generan a partir de la superposición de los híbridos sp2 de los carbonos enlazados. El Premio Nobel de Física de 2010 se le otorgó a André Geim y a Konstantin Novoselov por sus revolucionarios descubrimientos acerca del material bidimensional grafeno. Mediante la hibridación sp2 se explican mejor los ángulos de enlace, a 120°, de la estructura hexagonal del grafeno. Como cada uno de los carbonos contiene cuatro electrones de valencia en el estado hibridado, tres de esos electrones se alojan en los híbridos sp2, y forman el esqueleto de enlaces covalentes simples de la estructura. El electrón sobrante se aloja en un orbital atómico de tipo «p» perpendicular al plano de los híbridos. El solapamiento lateral de dichos orbitales da lugar a formación de orbitales de tipo π. Algunas de estas combinaciones propician un gigantesco orbital molecular deslocalizado entre todos los átomos de carbono que constituyen la capa de grafeno. El nombre proviene de intercambio –en el vocablo grafito– de sufijos: «ito» por «eno»: propio de los carbonos con enlaces dobles. En realidad, la estructura del grafito puede considerarse una pila de gran cantidad de láminas de grafeno superpuestas.3 Los enlaces entre las distintas capas de grafeno apiladas se deben a fuerzas de Van der Waals e interacciones de los orbitales π de los átomos de carbono. Estructura cristalina del grafito. Se ilustran las interacciones de las diversas capas de anillos aromáticos condensados. Es el componente estructural básico de todos los demás elementos grafíticos, incluidos el propio grafito, los nanotubos de carbono y los fullerenos.

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Page 1: Curso Electricidad

“GRAFENO”Es una sustancia formada por carbono puro, con átomos dispuestos en un patrón regular hexagonal similar al grafito, pero en una hoja de un átomo de espesor. Es muy ligero, una lámina de 1 metro cuadrado pesa tan sólo 0,77 miligramos.El grafeno es un alótropo del carbono, un teselado hexagonal plano (como panal de abeja) formado por átomos de carbono y enlaces covalentes que se generan a partir de la superposición de los híbridos sp2 de los carbonos enlazados.El Premio Nobel de Física de 2010 se le otorgó a André Geim y a Konstantin Novoselov por sus revolucionarios descubrimientos acerca del material bidimensional grafeno.Mediante la hibridación sp2 se explican mejor los ángulos de enlace, a 120°, de la estructura hexagonal del grafeno. Como cada uno de los carbonos contiene cuatro electrones de valencia en el estado hibridado, tres de esos electrones se alojan en los híbridos sp2, y forman el esqueleto de enlaces covalentes simples de la estructura.El electrón sobrante se aloja en un orbital atómico de tipo «p» perpendicular al plano de los híbridos. El solapamiento lateral de dichos orbitales da lugar a formación de orbitales de tipo π. Algunas de estas combinaciones propician un gigantesco orbital molecular deslocalizado entre todos los átomos de carbono que constituyen la capa de grafeno.El nombre proviene de intercambio –en el vocablo grafito– de sufijos: «ito» por «eno»: propio de los carbonos con enlaces dobles. En realidad, la estructura del grafito puede considerarse una pila de gran cantidad de láminas de grafeno superpuestas.3 Los enlaces entre las distintas capas de grafeno apiladas se deben a fuerzas de Van der Waals e interacciones de los orbitales π de los átomos de carbono.Estructura cristalina del grafito. Se ilustran las interacciones de las diversas capas de anillos aromáticos condensados.Es el componente estructural básico de todos los demás elementos grafíticos, incluidos el propio grafito, los nanotubos de carbono y los fullerenos.

A esta estructura también se le puede considerar una molécula aromática extremadamente extensa en las dos

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direcciones espaciales. Es decir, sería el caso límite de una familia de moléculas planas de hidrocarburos aromáticos policíclicos denominada grafenos.

              

  “QUE ES LA ELECTRICIDAD” Es el conjunto de fenómenos físicos relacionados con la presencia y flujo descargas. Se

manifiesta en una gran variedad de fenómenos como los rayos, la electricidad estática,

la inducción electromagnética o el flujo de corriente.

Las cargas eléctricas producen campos electromagnéticos que interaccionan con otras

cargas. La electricidad se manifiesta en varios fenómenos:

         Carga eléctrica: una propiedad de algunas partículas subatómicas, que determina

su interacción electromagnética. La materia eléctricamente cargada produce y es

influenciada por los campos electromagnéticos.

         Corriente eléctrica: un flujo o desplazamiento de partículas cargadas eléctricamente; se

mide en amperios.

         Campo eléctrico: un tipo de campo electromagnético producido por una carga eléctrica

incluso cuando no se esta moviendo. El campo eléctrico produce una fuerza en toda otra

carga, menor cuanto mayor sea la distancia que separa las dos cargas. Además las cargas

en movimiento producen campos magnéticos.

         Potencial eléctrico: es la capacidad que tiene un campo eléctrico de realizar trabajo; se

mide en voltios.

         Magnetismo: La corriente eléctrica produce campos magnéticos, y los campos magnéticos

variables en el tiempo generan corriente eléctrica.

En ingeniería eléctrica, la electricidad se usa para generar:

         luz mediante lámparas

         calor, aprovechando el efecto Joule

         movimiento, mediante motores que transforman la energía eléctrica en energía mecánica

         señales mediante sistemas electrónicos, compuestos de circuitos eléctricos que

incluyen componentes activos (tubos de vacío, transistores, diodos y circuitos integrados) y

componentes pasivos como resistores, inductores y condensadores.

El fenómeno de la electricidad ha sido estudiado desde la antigüedad, pero su estudio

científico sistemático no comenzó hasta los siglos XVII y XVIII. A finales del siglo XIX los

ingenieros lograron aprovecharla para uso residencial e industrial. La rápida expansión de la

tecnología eléctrica en esta época transformó la industria y la sociedad. La electricidad es

una forma de energía tan versátil que tiene un sinnúmero de aplicaciones, por

ejemplo: transporte, climatización, iluminación y computación.1 La electricidad es la columna

vertebral de la sociedad industrial moderna.

Page 3: Curso Electricidad

                                                          “ELECTRONICA”Es la rama de la física y especialización de la ingeniería, que estudia y emplea sistemas

cuyo funcionamiento se basa en la conducción y el control del flujo microscópico de los

electrones u otras partículas cargadas eléctricamente.

Utiliza una gran variedad de conocimientos, materiales y dispositivos, desde los

semiconductores hasta las válvulas termoiónicas. El diseño y la gran construcción de

circuitos electrónicos para resolver problemas prácticos forman parte de la electrónica y de

los campos de la ingeniería electrónica, electromecánica y la informática en el diseño de

software para su control. El estudio de nuevos dispositivos semiconductores y su tecnología

se suele considerar una rama de la física, más concretamente en la rama de ingeniería de

materiales. Se considera que la electrónica comenzó con el diodo de vacío inventado por

John Ambrose Fleming en 1904. El funcionamiento de este dispositivo está basado en el

efecto Edison. Edison fue el primero que observó en 1883 la emisión termoiónica, al colocar

una lámina dentro de una bombilla para evitar el ennegrecimiento que producía en la

ampolla de vidrio el filamento de carbón. Cuando se polarizaba positivamente la lámina

metálica respecto al filamento, se producía una pequeña corriente entre el filamento y la

lámina. Este hecho se producía porque los electrones de los átomos del filamento, al recibir

una gran cantidad de energía en forma de calor, escapaban de la atracción del núcleo

(emisión termoiónica) y, atravesando el espacio vacío dentro de la bombilla, eran atraídos

por la polaridad positiva de la lámina.

El otro gran paso lo dio Lee De Forest cuando inventó el tríodo en 1906. Este dispositivo es

básicamente como el diodo de vacío, pero se le añadió una rejilla de control situada entre el

cátodo y la placa, con el objeto de modificar la nube electrónica del cátodo, variando así la

corriente de placa. Este fue un paso muy importante para la fabricación de los primeros

amplificadores de sonido, receptores de radio, televisores, etc.

Page 4: Curso Electricidad

Lee De Forest es considerado el Padre de la electrónica, ya que antes del Tríodo, solo nos

limitábamos a convertir la corriente alterna en corriente directa o continua, o sea, solo se

construían las fuentes de Alimentación, pero con la creación del Tríodo de Vacío, vino la

Amplificación de todo tipo de señales, sobre todo la de Audio, la Radio, la TV y todo lo

demás, esto hizo que la industria de estos equipos tuvieran un repunte tan grande que ya

para las décadas superiores al 1930 se acuñara la palabra por primera vez de "Electrónica"

para referirse a la tecnología de estos equipos emergentes.

                          “Tipos de conductores eléctricos”

Los conductores eléctricos son materiales que presentan una resistencia baja al paso de la

electricidad. Existen distintos tipos de conductores, que pueden dividirse en dos grandes

grupos:

                                      1.             De alta conductividad:

Plata: este es el material con menor resistencia al paso de la electricidad pero al ser muy

costoso, su uso es limitado. La plata se halla en la naturaleza en forma de cloruros, sulfuros

o plata nativa. Este material se caracteriza por ser muy dúctil, maleable y no muy duro y fácil

de soldar. Es utilizado en fusibles para cortocircuitos eléctricos porque es muy preciso en la

fusión, es inoxidable y posee una conductividad sumamente alta. También se lo usa en

contactos de relevadores o interruptores para bajas intensidades por su elevada

Page 5: Curso Electricidad

conductividad térmica y eléctrica. La plata también es usada en instrumentos eléctricos de

medicina como por ejemplo el termocauterio.

 Cobre: este es el conductor eléctrico más utilizado ya que es barato y presenta una

conductividad elevada. Este material se encuentra en la naturaleza de manera abundante,

en forma de sulfuros, carbonatos, óxidos y en muy pocos casos se halla el cobre nativo. Se

caracteriza por ser dúctil y maleable, sencillo de estañar y soldar y es muy resistente a la

tracción. Para mejorar sus cualidades mecánicas, el cobre es fusionado con bronce y

estaño.

 Aluminio: este ocupa el tercer puesto por su conductividad, luego de los dos anteriores. Su

conductividad representa un 63% de la del cobre pero a igualdad de peso y longitud su

conductancia es del doble. El aluminio se encuentra en grandes cantidades y se lo extrae de

un mineral llamado bauxita. Se caracteriza por no ser muy resistente a la tracción, ser más

blando que el cobre y no es fácil de soldar. A pesar de esto, al ser dúctil permite ser

trabajado por estirado, laminado, forjado, hilado y extrusión. Para mejorar la resistencia

mecánica del aluminio se le agrega magnesio, hierro o silicio.                                 

                                        

                                     2.       De alta resistividad:

Aleaciones de cobre y níquel: estas presentan una resistencia al paso de corriente

eléctrica relativamente baja y una fuerza electromotriz elevada en relación al cobre. El

níquel representa el 40% y el cobre el 60% restante y es una aleación que no resulta útil

para instrumentos de medida de precisión, a pesar de que su coeficiente de temperatura es

bajo. Sin embargo, este se puede incrementar añadiéndole zinc.

 Aleación de cromo y níquel: estas se caracterizan por presentar coeficientes bajos de

temperatura, un coeficiente de resistividad mayor y una fuerza electromotriz pequeñas con

respecto al cobre. Debido a que el conductor está cubierto por una capa de óxido que lo

protege del ataque del oxígeno, resulta útil para trabajar a temperaturas que superen los

1000° C.

 Los conductores de alta resistividad se caracterizan entonces por perdurar con el paso del

tiempo, contar con un punto de fusión elevado, ser fáciles de soldar, ser dúctiles y

maleables. Además, su fuerza electromotriz es menor a la del cobre, son resistentes a la

corrosión y presentan un coeficiente térmico de conductividad bajo.

                             

Page 6: Curso Electricidad

           “TIPOS DE ALAMBRES”

 Se denomina alambre a todo tipo de hilo delgado que se obtiene por estiramiento de los

diferentes metales de acuerdo con la propiedad de ductilidad que poseen los mismos. Los

principales metales para la producción de alambre son: hierro, cobre, latón, plata, aluminio,

entre otros. Sin embargo, antiguamente se llamaba alambre al cobre y sus aleaciones de

bronce y latón.

El alambre se emplea desde muchos siglos antes de nuestra era. El procedimiento de

fabricación más antiguo consistía en batir láminas de metal hasta darles el espesor

requerido, y córtalas luego en tiras estrechas que se redondeaban a golpes de martillo para

convertirlas en alambre. Dicho procedimiento se aplicó hasta mediados del siglo XIV. Sin

embargo, en excavaciones arqueológicas se han encontrado alambres de latón de hace

más de 2000 años que al ser examinados presentaron indicios de que su fabricación podría

atribuirse al procedimiento de la hilera. Hilera es una plancha de metal, que posee varios

agujeros de distintos diámetros. Al metal que se quiere convertir en alambre se le da

primero la forma de una barra, y después se adelgaza y se saca punta a uno de los

extremos de la barra para pasarla sucesivamente por los distintos agujeros de la hilera, de

mayor a menor, hasta que la barra de metal quede convertida en alambre del grosor

deseado. En Inglaterra se empezaron a producir alambres con la ayuda de maquinarias a

mediados del siglo XIX. En esta clase de máquinas, muy perfeccionadas posteriormente,

basadas en el principio de la hilera, todas las operaciones son mecánicas y sustituyen con

admirable rapidez y rendimiento el antiguo trabajo manual.

Hay muchos tipos y calidades de alambre de acuerdo con las aplicaciones que tengan.

Asimismo el diámetro del alambre es muy variable y no hay un límite exacto cuando un hilo

pasa a denominarse varilla o barra en vez de alambre. La principal característica del

alambre es que permite enrollarse en rollos o bobinas de diferentes longitudes que facilitan

su manipulación y transporte.

El alambre de cobre se utiliza básicamente para fabricar cables eléctricos, así que el

alambre más usado industrialmente es el que se hace de acero y de acero inoxidable.

Page 7: Curso Electricidad

           

      “TIPOS DE CABLES”   

La gama de productos fabricados por Top Cable abarca un amplio espectro: desde cables de control para aplicaciones especiales a grandes cables de potencia de Media Tensión para las más variadas infraestructuras. Cables flexibles o rígidos, en cobre o aluminio, con los más diversos polímeros y protecciones, siempre desarrollados bajo los más exigentes estándares internacionales.

Con su gama de cables, Top Cable ha contribuido a la realización de importantes proyectos en construcción, equipamientos industriales, automatización, infraestructura ferroviaria y transportes en general, industria naval, minería, aeronáutica, y militar, energías renovables, construcción de maquinaria, etc.

El cable coaxial fue creado en la década de los 30, y es un cable utilizado para transportar señales eléctricas de alta frecuencia que posee dos conductores concéntricos, uno central, llamado vivo, encargado de llevar la información, y uno exterior, de aspecto tubular, llamado malla o blindaje, que sirve como referencia de tierra y retorno de las corrientes. Entre ambos se encuentra una capa aislante llamada dieléctrico, de cuyas características dependerá principalmente la calidad del cable. Todo el conjunto suele estar protegido por una cubierta aislante.

El conductor central puede estar constituido por un alambre sólido o por varios hilos retorcidos de cobre; mientras que el exterior puede ser una malla trenzada, una lámina enrollada o un tubo corrugado de cobre o aluminio. En este último caso resultará un cable semirrígido.

Debido a la necesidad de manejar frecuencias cada vez más altas y a la digitalización de las transmisiones, en años recientes se ha sustituido paulatinamente el uso del cable coaxial por el de fibra óptica, en particular para distancias superiores a varios kilómetros, porque el ancho de banda de esta última es muy superior.

Page 8: Curso Electricidad

                           AISLANTE

El aislamiento eléctrico se produce cuando se cubre un elemento de una instalación eléctrica con un material que no es conductor de la electricidad, es decir, un material que resiste el paso de la corriente a través del elemento que alberga y lo mantiene en su desplazamiento a lo largo del semiconductor. Dicho material se denomina aislante eléctrico.La diferencia de los distintos materiales es que los aislantes son materiales que presentan gran resistencia a que las cargas que lo forman se desplacen y los conductores tienen cargas libres y que pueden moverse con facilidad.De acuerdo con la teoría moderna de la materia (comprobada por resultados experimentales), los átomos de la materia están constituidos por un núcleo cargado positivamente, alrededor del cual giran a gran velocidad cargas eléctricas negativas. Estas cargas negativas, los electrones, son indivisibles e idénticas para toda la materia.En los elementos llamados conductores, algunos de estos electrones pueden pasar libremente de un átomo a otro cuando se aplica una diferencia de potencial (o tensión eléctrica) entre los extremos del conductor.                                                                CORRIENTELa corriente o intensidad eléctrica es el flujo de carga por unidad de tiempo que recorre un material. 1 Se debe al movimiento de los electrones en el interior del material. En el Sistema Internacional de Unidades se expresa en C/s (culombios 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.Un material conductor posee gran cantidad de electrones libres, por lo que es posible el paso de la electricidad a través del mismo. Los electrones libres, aunque existen en el material, no se puede decir que pertenezcan a algún átomo determinado.Una corriente de electricidad existe en un lugar cuando una carga neta se transporta desde ese lugar a otro en dicha región.

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                                                                  VOLTAJEEs una magnitud física que cuantifica la diferencia de potencial eléctrico entre dos puntos. También se puede definir como el trabajo por unidad de carga ejercido por el campo eléctrico sobre una partícula cargada para moverla entre dos posiciones determinadas. Se puede medir con un voltímetro.La tensión es independiente del camino recorrido por la carga y depende exclusivamente del potencial eléctrico de los puntos A y B en el campo eléctrico, que es un campo conservativo.Si dos puntos que tienen una diferencia de potencial se unen mediante un conductor, se producirá un flujo de electrones. Parte de la carga que crea el punto de mayor potencial se trasladará a través del conductor al punto de menor potencial y, en ausencia de una fuente externa (generador), esta corriente cesará cuando ambos puntos igualen su potencial eléctrico (ley de Henry). Este traslado de cargas es lo que se conoce como corriente eléctrica.                                                                RESISTENCIASe le llama resistencia eléctrica a la mayor o menor oposición que tienen los electrones para desplazarse a través de un conductor. La unidad de resistencia en el sistema internacional es el ohm, que se representa con la letra griega omega (Ω), en honor al físico alemán George Ohm, quien descubrió el principio que ahora lleva su nombre.La resistencia de un material depende directamente de dicho coeficiente, además es directamente proporcional a su longitud (aumenta conforme es mayor su longitud) y es inversamente proporcional a su sección transversal (disminuye conforme aumenta su grosor o sección transversal)                                                            POTENCIA ELECTRICALa potencia eléctrica es la relación de paso de energía de un flujo por unidad de tiempo; es decir, la cantidad de energía entregada o absorbida por un elemento en un tiempo determinado. La unidad en el Sistema Internacional de Unidades es el vatio (watt).Cuando una corriente eléctrica fluye en cualquier circuito, puede transferir energía al hacer un trabajo mecánico o termodinámico. Los dispositivos convierten la energía eléctrica de muchas maneras útiles, como calor, luz (lámpara incandescente), movimiento (motor eléctrico), sonido (altavoz) o procesos químicos. La electricidad se puede producir mecánica o químicamente por la generación de energía eléctrica, o también por la transformación de la luz en las células fotoeléctricas. Por último, se puede almacenar químicamente en baterías.

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                                                        TIPOS DE CIRCUITO     

 CIRCUITO EN SERIE

Los elementos de un circuito están conectados en serie cuando se conectan uno a continuación del otro formando una cadena, de manera que la corriente que circula por un determinado elemento, sea la misma que circula por el resto.La tensión en los extremos del generador, será igual a la suma de todas las tensiones intermedias en los receptores.

En caso de que uno de los receptores se estropee, se desconectan todos los demás.En la figura 1, tenemos un circuito serie que tiene una lámpara, un timbre y un motor. Si uno de los tres receptores se estropea, los otros dos se desconectan porque se abre el circuito.CIRCUITO EN PARALELOTodos lo elementos estan conectados entre los mismos puntos y, por tanto, a todos ellos se les aplica la misma diferencia de potencial.La intensidad de corriente que sale del generador es igual a la suma de las intensidades que circulan por los receptores.

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En caso de que un receptor se estropee, a los demás receptores no les ocurre nada.

CIRCUITO MIXTOEn un mismo circuito existen elementos conectados en serie y en paralelo.En la figura 3, tenemos un circuito mixto.COMO CONTROLAR LA TEMPERATURA DEL AUTOQue el capó está caliente al aparcar un coche no es ningún secreto, todos los hemos podido comprobar. De hecho, más de uno habrá tenido problemas por que el motor “se le calienta” demasiado. En este y el próximo artículo abordaremos el tema de la temperatura y el calor en el motor de combustión interna, desde un punto de vista físico.Aunque el concepto de temperatura se maneja de forma cotidiana, a menudo no somos capaces de su significado real. La temperatura a la que se encuentra un material es un reflejo del movimiento de las partículas que lo forman. Es decir, cuanto mayor es la temperatura de un trozo de hierro, más se mueven los átomos que lo forman.Si estamos hablando de un objeto sólido, los átomos que lo forman deben permanecer aproximadamente en el mismo sitio para que el objeto mantenga su consistencia. No obstante, los átomos oscilan un poco al rededor de este punto de equilibrio. Dicha oscilación aumenta al incrementar la temperatura.Este movimiento afecta mucho a las propiedades de los materiales. Lo más evidente es la dilatación térmica: como los átomos se mueven más, tienden a ocupar más espacio. En un caso extremo, si el movimiento de las partículas

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aumenta de tal forma que llega a escapar del sitio fijo donde estaba, haciendo que el objeto pierda su forma original: se funde.

¿De dónde sale toda la energía térmica que calienta un motor encendido? Por un lado, viene de la propia explosión de la gasolina (o la autocombustión de gasoil, si el motor es Diésel). Como explicamos en La energía en la automoción, el motor se basa en obtener la energía de la combustión de un hidrocarburo fósil en aerosol, que se transforma en trabajo útil gracias a la expansión del gas que empuja un pistón.

No obstante, sólo una parte de la energía producida por la explosión puede aprovecharse para empujar el pistón; la mayor parte se invierte calentando el cilindro. Ésta no es una limitación técnica de nuestros vehículos, es imposible construir una máquina que aproveche mejor la energía a causa del segundo principio de la termodinámica. Así que incluso el motor mejor diseñado se calentará por este efecto, no hay nada que hacer.Por otro lado, parte de la energía térmica proviene de la fricción entre las propias piezas del motor. Igual que en invierno fregamos las manos para calentarlas, las diferentes piezas del motor tienden a calentarse por si solas. Este efecto sí puede reducirse disminuyendo la fricción entre las diferentes piezas. Esa es la finalidad del lubricante: el aceite se bombea para cubrir todas las superficies de las piezas en movimiento, formando una película que se introduce entre los puntos de contacto, suavizando el rozamiento.En definitiva, que el motor se caliente es inevitable. Como sabéis, el motor del coche está formado por muchas piezas que deben encajar y permanecer en su sitio con mucha precisión. Que las piezas cambien de tamaño dependiendo de la temperatura es un problema que debe tenerse en cuenta, por lo que los automóviles desde sus albores incorporan mecanismos para controlar la temperatura. Pero de ésto hablaremos en el próximo artículo.Los motores se diseñan teniendo ésto en cuenta. En frío, las piezas no encajan perfectamente, sino que se permite cierta holgura. A los pocos instantes de tener el motor encendido, las piezas alcanzarán la temperatura de trabajo y se dilatarán para encajar perfectamente. Por este motivo (y por que el lubricante necesita cierto tiempo para llegar a todas las superficies en fricción) es muy negativo forzar los motores cuando aún están fríos.Pero si la temperatura aumenta demasiado, las piezas se dilatarán aún más, incrementando la fricción entre ellas. Y, por lo tanto, incrementando aún más la temperatura. El riesgo de que las piezas se fundan es muy elevado. Si llegan al punto de fusión, las piezas pueden partirse muy fácilmente, o incluso soldarse juntas: el motor se gripa. Este tipo de averías pueden ser muy severas, ya que la única solución será la substitución total de las partes dañadas.Por lo tanto, que el motor incluya mecanismos para regular la temperatura es de vital importancia. Ese es el cometido del sistema de refrigeración, del que hablaré en el próximo artículo.

Page 13: Curso Electricidad

MOTOR MAGNETICOSon conocidos distintos tipos de dispositivos y de máquinas que producen trabajo mecánico aprovechando el magnetismo.En particular son conocidos dispositivos y máquinas que aprovechan la fuerza de atracción magnética que ejercen los imanes sobre los materiales ferromagnéticos o la fuerza de atracción entre imanes de polaridad opuesta o la fuerza de repulsión entre imanes de la misma polaridad.También son conocidos los motores eléctricos cuyo movimiento es debido al electromagnetismo, es decir, al efecto de un campo magnético creado por una corriente eléctrica.

El dispositivo magnético de la invención aprovecha los efectos del magnetismo y del electromagnetismo para proporcionar potencia mecánica utilizando una potencia eléctrica muy reducida.El invento consiste en unos imanes permanentes instalados en un rotor y en un estator para producir trabajo mecánico con la vibración de su propio campo magnético, en sustitución de las bobinas electromagnéticas de un motor electromagnético convencional.Su funcionamiento esquemáticamente es el siguiente: los imanes permanentes del rotor de este motor obtienen la fuerza rotatoria gracias a las pulsaciones magnéticas de empuje que reciben de los imanes permanentes situados en el estator, debido a la frecuencia vibratoria a que éstos están sometidos y que sincroniza la velocidad del rotor. Sólo se precisa una pues reducida potencia eléctrica para conseguir la vibración de los imanes.Mediante un sencillo sistema mecánico, se logra la vibración del campo magnético de los imanes instalados en el estator, que en forma de pulsaciones magnéticas arrastran el rotor, produciendo trabajo mecánico.MAGNETISMOEl magnetismo es un fenómeno físico por el que los objetos ejercen fuerzas de atracción o repulsión sobre otros materiales. Hay algunos materiales conocidos que han presentado propiedades magnéticas detectables fácilmente como el níquel, hierro, cobalto y sus aleaciones que comúnmente se llaman imanes. Sin embargo todos los materiales son influidos, de mayor o menor forma, por la presencia de un campo magnético.El magnetismo también tiene otras manifestaciones en física, particularmente como uno de los dos componentes de la radiación electromagnética, como por ejemplo, la luz.Cada electrón es, por su naturaleza, un pequeño imán ,ordinariamente, innumerables electrones de un material están orientados aleatoriamente en diferentes direcciones, pero en un imán casi todos los electrones tienden a orientarse en la misma dirección, creando una fuerza magnética grande o pequeña dependiendo del número de electrones que estén orientados.

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Además del campo magnético intrínseco del electrón, algunas veces hay que contar también con el campo magnético debido al movimiento orbital del electrón alrededor del núcleo. Este efecto es análogo al campo generado por una corriente eléctrica que circula por una bobina de nuevo, en general el movimiento de los electrones no da lugar a un campo magnético en el material, pero en ciertas condiciones los movimientos pueden alinearse y producir un campo magnético total medible.El comportamiento magnético de un material depende de la estructura del material y, particularmente, de la configuración electrónica.

PRODUCCION DE ELECTRICIDADLa carga eléctrica es una propiedad de la materia que produce una fuerza cuando tiene cerca otra materia cargada eléctricamente. La carga se origina en el átomo, el cual tiene portadores muy comunes que son el electrón y el protón. Es una cantidad conservadora, es decir, la carga neta de un sistema aislado se mantendrá constante, a menos que una carga externa se desplace a ese sistema. 29 En el sistema, la carga puede transferirse entre los cuerpos por contacto directo, o al pasar por un material conductor, como un cable. 30 El término electricidad estática hace referencia a la presencia de carga en un cuerpo, por lo general causado por que dos materiales distintos se frotan entre sí, transfiriéndose carga uno al otro. 31La presencia de carga da lugar a la fuerza electromágnetica: una carga ejerce una fuerza sobre las otras, un efecto que era conocido en la antigüedad, pero no comprendido. 32 Una bola liviana, suspendida de un hilo, podía cargarse al contacto con una barra de vidrio cargada previamente por fricción con un tejido. Se encontró que si una bola similar se cargaba con la misma barra de vidrio, se repelían entre sí. Este fenómeno fue investigado a finales del siglo XVIII por Charles-Augustin de Coulomb, que dedujo que la carga se manifiesta de dos formas opuestas.COMO SE TRANSMITE LA ELECTRICIDADLa 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

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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.Parte de la red de transporte de energía eléctrica son las líneas de transporte.Una línea de transporte de energía eléctrica o línea de alta tensión es básicamente el medio físico mediante el cual se realiza la transmisión de la energía eléctrica a grandes distancias. Está constituida tanto por el elemento conductor, usualmente cables de acero, cobre o aluminio, como por sus elementos de soporte, las torres de alta tensión. Generalmente se dice que los conductores "tienen vida propia" debido a que están sujetos a tracciones causadas por la combinación de agentes como el viento, la temperatura del conductor, la temperatura del viento, etc

ALTA TENCIONSe considera instalación de alta tensión eléctrica aquella que genere, transporte, transforme, distribuya o utilice energía eléctrica con tensiones superiores a los siguientes límites:Corriente alterna: Superior a 1000 voltios.Corriente continua: Superior a 1500 voltios.

Las líneas de alta tensión son las de mayor tensión en un Sistema Eléctrico, las de mayor longitud y las que manipulan los mayores bloques de potencia. Enlazan entre sí las diferentes regiones del país. Su función es intercambiar energía entre las regiones que unen, por lo que la transferencia de potencia puede ser en ambos sentidos.Para transportar la energía eléctrica a grandes distancias, minimizando las pérdidas y maximizando la potencia transportada, es necesario elevar la tensión de transporte.La tensión en los circuitos de transmisión puede extenderse desde 69 kV hasta 750 kV.Un aumento de tensión significa una disminución de la intensidad que circula por la línea, para transportar la misma potencia, y por tanto, las pérdidas por calentamiento de los conductores y por efectos electromagnéticos. A mayor tensión, menor intensidad y, en consecuencia, menor pérdida energética, lo cual es muy importante si se toma en consideración el hecho de que las líneas de alta tensión suelen recorrer largas distancias.Además, una mayor intensidad requiere de conductores de mayor sección, y en consecuencia, con un mayor peso por unidad de longitud.Por todos estos factores, se eleva la tensión de transporte, reduciendo la intensidad y abaratando los costes de transporte.BAJA TENCIONSegún el Reglamento Electrotécnico de Baja Tensión, se considera instalación de baja tensión eléctrica aquella que distribuya o genere energía eléctrica para

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consumo propio y a las receptoras en los siguientes límites de tensiones nominales:Corriente alterna: igual o inferior a 1000 voltios.Corriente continua: igual o inferior a 1500 voltios.