Maquinas Electricas

Una máquina eléctrica es un dispositivo que transforma la energía cinética en otra energía, o bien, en energía potencial pero con una presentación distinta, pasando esta energía por una etapa de almacenamiento en un campo magnético. Se clasifican en tres grandes grupos: generadores, motores y transformadores.

Los generadores transforman energía mecánica en eléctrica, mientras que los motores transforman la energía eléctrica en mecánica haciendo girar un eje. El motor se puede clasificar en motor de corriente continua o motor de corriente alterna. Los transformadores y convertidores conservan la forma de la energía pero transforman sus características.

Una máquina eléctrica tiene un circuito magnético y dos circuitos eléctricos. Normalmente uno de los circuitos eléctricos se llama excitación, porque al ser recorrido por una corriente eléctrica produce los amperivueltas necesarios para crear el flujo establecido en el conjunto de la máquina.

Desde una visión mecánica, las máquinas eléctricas se pueden clasificar en rotativas y estáticas. Las máquinas rotativas están provistas de partes giratorias, como las dinamos, alternadores, motores. Las máquinas estáticas no disponen de partes móviles, como los transformadores.

En las máquinas rotativas hay una parte fija llamada estátor y una parte móvil llamada rotor. Normalmente el rotor gira en el interior del estátor. Al espacio de aire existente entre ambos se le denomina entrehierro. Los motores y generadores electricos son el ejemplo mas simple de una maquina rotativa.

Contenido [ocultar]

Proyectos Electronicos Alarma De Contacto

Se trata de un circuito "económico" que sustituye los reed-switches por alambres finos que son interrumpidos cuando se abre la puerta o la ventana.

El único inconveniente de esta versión es que cada noche los alambres deben ser colocados en posición de funcionamiento, por lo que es más adecuada para aberturas que permanecerán cerradas largo tiempo (por ejemplo, casas de verano).

Controles Electronicos Industriales

En los comienzos de la industrialización las máquinas fueron gobernadas esencialmente a mano e impulzadas desde un eje común de transmisión o de línea. Dicho eje de transmisión era impulsado por un gran motor de uso contínuo el cual accinaba mediante una correa tales máquinas en el momento que fuese necesario, una de las desventajas principales que este sistema de transmisión de potencia fue que no era conveniente para una producción de nivel elevada.

El funcionamiento automático de una máquina se obtiene exclusivamente por la acción desl motor y del control de la máquina. Este control algunas veces es totalmente eléctrico y otras veces suele combinarse al control mecánico, pero los principios básicos aplicados son los mismos.

Una máquina moderna se compone de tres partes principales que son las siguientes:

•La misma, destinada para realizar un tipo de trabajo.

•El motor, el cual es seleccionado considerando los requisitos de la máquina en cuanto a la carga, tipo de trabajo y _________de servicio que se requiere.

•El sistema de control, que está estrechamente relacionado a las condiciones de funcionamiento tanto del motor como de la máquina.

central electrica

Generadores y Centrales Electrica


1.Generadores
La energía eléctrica se produce en los aparatos llamados generadores o alternadores.
Un generador consta, en su forma más simple de:


◦Una espira que gira impulsada por algún medio externo.
◦Un campo magnético uniforme, creado por un imán, en el seno del cual gira la espira anterior.

A medida que la espira gira, el flujo magnético a través de ella cambia con el tiempo, induciéndose una fuerzaelectromotriz, y si existe un circuito externo, circulará una corriente eléctrica.
Para que un generador funcione, hace falta una fuente externa de energía (hidraúlica, térmica, nuclear, etc.) que haga que la bobina gire con una frecuencia deseada.




1.Central eléctrica
Una central eléctrica es una instalación capaz de convertir la energía mecánica, obtenida mediante otras fuentes de energía primaria, en energía eléctrica.
Podemos considerar que el esquema de una central eléctrica es:



En general, la energía mecánica procede de la transformación de la energía potencial del agua almacenada en un embalse; de la energía térmica suministrada al agua mediante la combustión del carbón, gas natural, o fuel, o a través de la energía de fisión del uranio.

Para realizar la conversión de energía mecánica en eléctrica, se emplean unos generadores, más complicados que los que acabamos de ver en la pregunta anterior, que constan de dos piezas fundamentales:


◦El estator: Armadura metálica, que permanece en reposo, cubierta en su interior por unos hilos de cobre, que forman diversos circuitos.
◦El rotor: Está en el interior del estator y gira accionado por la turbina. Está formado en su parte interior por un eje, y en su parte más externa por unos circuitos, que se transforman en electroimanes cuando se les aplica una pequeña cantidad de corriente.
Cuando el rotor gira a gran velocidad, debido a la energía mecánica aplicada en las turbinas, se produce unas corrientes en los hilos de cobre del interior del estator. Estas corrientes proporcionan al generador la denominada fuerzaelectromotriz, capaz de producir energía eléctrica a cualquier sistema conectado a él.


Como hemos visto la turbina es la encargada de mover el rotor del generador y producir la corriente eléctrica. La turbina a su vez es accionada por la energía mecánica del vapor de agua a presión o por un chorro de agua.

Todas las centrales eléctricas constan de un sistema de "turbina-generador" cuyo funcionamiento básico es, en todas ellas, muy parecido, variando de unas a otras la forma en que se acciona la turbina, o sea, dicho de otro modo en que fuente de energía primaria se utiliza, para convertir la energía contenida en ella en energía eléctrica.

Prodduccion

El peligro de la energia electrica en Venezuela

Desde hace mas de 10 años el Centro de Investigación e Información Ecologica CINECO, como parte del movimiento ecológico nacional, inició una campaña de alerta a la comunidad venezolana en la prensa nacional, sobre una gigantesca amenaza a la principal producción de electricidad en Venezuela, situada en el embalse Guri, del estado Bolivar.

La central hidroeléctrica llamada “Raul Leoni”, ubicada a la salida del embalse Guri, necesita un inmenso y poco variable caudal, para mover las turbinas, que se llama caudal turbinado. Este caudal turbinado promedio de alrededor 4.120 Mts3/seg, que desaloja el embalse, en las estaciones de sequía es generalmente, siempre mayor que el aportado por el río a la entrada del embalse. Esto conduce logicamente a que la falta de estos volumenes de agua los soporte el agua que acumula el embalse hasta que nuevamente se inicien las lluvias, pero si este caudal disminuye mas allá del estimado en los calculos de diseño por la imprevista destrucción de la cobertura vegetal de la cuenca, entonces la velocidad de disminución del nivel en el embalse, desde los 271,60 msnm máximos, donde trabaja el aliviadero, podía bajar más alla de los 240 msnm mínimo, donde se alteraría el peso necesario del agua o la presión hidrostática suficiente, que junto con el caudal turnbinable, constituyen los valores adecuados para el trabajo normal de estos equipos que generan electricidad al país.

Que es la electricidad

La electricidad (del griego elektron, cuyo significado es ámbar) es un fenómeno físico cuyo origen son las cargas eléctricas y cuya energía se manifiesta en fenómenos mecánicos, térmicos, luminosos y químicos, entre otros[1] [2] [3] [4] , en otras palabras es el flujo de electrones. Se puede observar de forma natural en fenómenos atmosféricos, por ejemplo los rayos, que son descargas eléctricas producidas por la transferencia de energía entre la ionosfera y la superficie terrestre (proceso complejo del que los rayos solo forman una parte). Otros mecanismos eléctricos naturales los podemos encontrar en procesos biológicos, como el funcionamiento del sistema nervioso. Es la base del funcionamiento de muchas máquinas, desde pequeños electrodomésticos hasta sistemas de gran potencia como los trenes de alta velocidad, y asimismo de todos los dispositivos electrónicos.[5] Además es esencial para la producción de sustancias químicas como el aluminio y el cloro.

También se denomina electricidad a la rama de la física que estudia las leyes que rigen el fenómeno y a la rama de la tecnología que la usa en aplicaciones prácticas. Desde que, en 1831, Faraday descubriera la forma de producir corrientes eléctricas por inducción —fenómeno que permite transformar energía mecánica en energía eléctrica— se ha convertido en una de las formas de energía más importantes para el desarrollo tecnológico debido a su facilidad de generación y distribución y a su gran número de aplicaciones.


La electricidad en una de sus manifestaciones naturales: el relámpago.La electricidad es originada por las cargas eléctricas, en reposo o en movimiento, y las interacciones entre ellas. Cuando varias cargas eléctricas están en reposo relativo se ejercen entre ellas fuerzas electrostáticas. Cuando las cargas eléctricas están en movimiento relativo se ejercen también fuerzas magnéticas. Se conocen dos tipos de cargas eléctricas: positivas y negativas. Los átomos que conforman la materia contienen partículas subatómicas positivas (protones), negativas (electrones) y neutras (neutrones). También hay partículas elementales cargadas que en condiciones normales no son estables, por lo que se manifiestan sólo en determinados procesos como los rayos cósmicos y las desintegraciones radiactivas.[6]

La electricidad y el magnetismo son dos aspectos diferentes de un mismo fenómeno físico, denominado electromagnetismo, descrito matemáticamente por las ecuaciones de Maxwell. El movimiento de una carga eléctrica produce un campo magnético, la variación de un campo magnético produce un campo eléctrico y el movimiento acelerado de cargas eléctricas genera ondas electromagnéticas (como en las descargas de rayos que pueden escucharse en los receptores de radio AM).[7]

Debido a las crecientes aplicaciones de la electricidad como vector energético, como base de las telecomunicaciones y para el procesamiento de información, uno de los principales desafíos contemporáneos es generarla de modo más eficiente y con el mínimo impacto ambiental.

Historia de la electricidad
Artículo principal: Historia de la electricidad

Michael Faraday relacionó el magnetismo con la electricidad.
Configuración electrónica del átomo de cobre. Sus propiedades conductoras se deben a la facilidad de circulación que tiene su electrón más exterior (4s).La historia de la electricidad como rama de la física comenzó con observaciones aisladas y simples especulaciones o intuiciones médicas, como el uso de peces eléctricos en enfermedades como la gota y el dolor de cabeza, u objetos arqueológicos de interpretación discutible (la batería de Bagdad).[8] Tales de Mileto fue el primero en observar los fenómenos eléctricos cuando, al frotar una barra de ámbar con un paño, notó que la barra podía atraer objetos livianos.[2] [4]

Mientras la electricidad era todavía considerada poco más que un espectáculo de salón, las primeras aproximaciones científicas al fenómeno fueron hechas en los siglos XVII y XVIII por investigadores sistemáticos como Gilbert, von Guericke, Henry Cavendish, Du Fay, van Musschenbroek y Watson. Estas observaciones empiezan a dar sus frutos con Galvani, Volta, Coulomb y Franklin, y, ya a comienzos del siglo XIX, con Ampère, Faraday y Ohm. No obstante, el desarrollo de una teoría que unificara la electricidad con el magnetismo como dos manifestaciones de un mismo fenómeno no se alcanzó hasta la formulación de las ecuaciones de Maxwell (1861-1865).

Los desarrollos tecnológicos que produjeron la primera revolución industrial no hicieron uso de la electricidad. Su primera aplicación práctica generalizada fue el telégrafo eléctrico de Samuel Morse (1833), que revolucionó las telecomunicaciones. La generación masiva de electricidad comenzó cuando, a fines del siglo XIX, se extendió la iluminación eléctrica de las calles y las casas. La creciente sucesión de aplicaciones que esta disponibilidad produjo hizo de la electricidad una de las principales fuerzas motrices de la segunda revolución industrial. Más que de grandes teóricos, como Lord Kelvin, fue éste el momento de grandes inventores como Gramme, Westinghouse, von Siemens y Alexander Graham Bell. Entre ellos destacaron Nikola Tesla y Thomas Alva Edison, cuya revolucionaria manera de entender la relación entre investigación y mercado capitalista convirtió la innovación tecnológica en una actividad industrial. Tesla, un inventor serbio-americano, descubrió el principio del campo magnético rotatorio en 1882, que es la base de la maquinaria de corriente alterna. También inventó el sistema de motores y generadores de corriente alterna polifásica que da energía a la sociedad moderna.

El alumbrado artificial modificó la duración y distribución horaria de las actividades individuales y sociales, de los procesos industriales, del transporte y de las telecomunicaciones. Lenin definió el socialismo como la suma de la electrificación y el poder de los soviets.[9] La sociedad de consumo que se creó en los países capitalistas dependió (y depende) en gran medida del uso doméstico de la electricidad.

El desarrollo de la mecánica cuántica durante la primera mitad del siglo XX sentó las bases para la comprensión del comportamiento de los electrones en los diferentes materiales. Estos saberes, combinados con las tecnologías desarrolladas para las transmisiones de radio, permitieron el desarrollo de la electrónica, que alcanzaría su auge con la invención del transistor. El perfeccionamiento, la miniaturización, el aumento de velocidad y la disminución de costo de las computadoras durante la segunda mitad del siglo XX fue posible gracias al buen conocimiento de las propiedades eléctricas de los materiales semiconductores. Esto fue esencial para la conformación de la sociedad de la información de la tercera revolución industrial, comparable en importancia con la generalización del uso de los automóviles.

Los problemas de almacenamiento de electricidad, su transporte a largas distancias y la autonomía de los aparatos móviles alimentados por electricidad todavía no han sido resueltos de forma eficiente. Asimismo, la multiplicación de todo tipo de aplicaciones prácticas de la electricidad ha sido —junto con la proliferación de los motores alimentados con destilados del petróleo— uno de los factores de la crisis energética de comienzos del siglo XXI. Esto ha planteado la necesidad de nuevas fuentes de energía, especialmente las renovables.

Electrostática y electrodinámica
Artículos principales: electrostática y electrodinámica

Benjamin Franklin experimentando con un rayo.La electrostática es la rama de la física que estudia los fenómenos resultantes de la distribución de cargas eléctricas en reposo, esto es, del campo electrostático.[1] Los fenómenos electrostáticos son conocidos desde la antigüedad. Los griegos del siglo V a. C. ya sabían que al frotar ciertos objetos estos adquirían la propiedad de atraer cuerpos livianos. En 1785 el físico francés Charles Coulomb publicó un tratado donde cuantificaba las fuerzas de atracción y repulsión de cargas eléctricas estáticas y describía, por primera vez, cómo medirlas usando una balanza de torsión. Esta ley se conoce en su honor con el nombre de ley de Coulomb.

Durante el siglo XIX se generalizaron las ideas de Coulomb, se introdujo el concepto de campo eléctrico y potencial eléctrico, y se formuló la ecuación de Laplace, que determina el potencial eléctrico en el caso electrostático. Se produjeron también avances significativos en la electrodinámica, que estudia los fenómenos eléctricos producidos por cargas en movimiento. En estos fenómenos aparecen asimismo campos magnéticos, que pueden ser ignorados en el caso de circuitos con corriente eléctrica estacionaria, pero deben ser tomados en cuenta en el caso de circuitos de corriente alterna.

La Electricidad Y Sus Componentes

CARGA ELÉCTRICA. FUERZA ENTRE CARGAS ELÉCTRICAS.

Mientras que la fuerza gravitatoria entre dos objetos depende de la masa, la fuerza eléctrica entre dos objetos depende de la carga eléctrica. La fuerza entre cargas eléctricas estáticas, al igual que la fuerza gravitatoria, resulta inversamente proporcional al cuadrado de la distancia. Esta fuerza puede ser atractiva o repulsiva:


Donde q1 y q2 son las cargas, r es la distancia de separación entre ellas, k es la constante eléctrica universal y r0 es un vector unitario que va en la dirección y sentido de la carga q1 y q2 .

IONES.

Un átomo cuyo número de electrones no sea el mismo que el de protones, y que por ello no sea eléctricamente neutro, se denomina ion.

Un ion positivo es un átomo que ha perdido uno o más electrones, mientras que un ion negativo es un átomo que ha ganado uno o más electrones.

CAMPO ELÉCTRICO.

Una carga eléctrica q produce un campo eléctrico (E) en la región espacial que la rodea. Un conjunto de cargas produce un campo eléctrico en el espacio que las rodea, pero sólo interacciona sobre los cuerpos cargados, según la expresión:

F = q . E

De acuerdo con la ecuación anterior, y desde un punto de vista puramente cuantitativo, el campo eléctrico es la fuerza desarrollada por unidad de carga.

POTENCIAL ELÉCTRICO.

Es habitual definir el potencial eléctrico como la energía potencial electrostática por unidad de carga:

La unidad de potencial eléctrico es el voltio (V). Coloquialmente, las diferencias de potencial, tensión eléctrica o fuerza electromotriz (fem) suelen denominarse <>.

DIPOLOS ELÉCTRICOS.

Un dipolo eléctrico está formado por dos cargas iguales y de distinto signo, ligeramente desplazadas, una respecto a la otra, una cierta distancia.

Los dipolos eléctricos son de gran importancia biológica, ya que muchas moléculas poseen este tipo de estructura eléctrica.

CAPACIDAD ELÉCTRICA

La capacidad eléctrica es una propiedad de los cuerpos que viene a indicar su facilidad de retención de carga eléctrica. Entre la carga de un conductor aislado y su potencial, existe una relación constante, cuyo valor se denomina capacidad.


En el SI la unidad de capacidad eléctrica es el faradio (F), que es igual al culombio/ voltio.

CONDENSADOR.

El condensador es un dispositivo cuya función consiste en el almacenamiento de energía en forma electrostática. Consta de dos conductores (placas paralelas, cilindros coaxiales, esferas concéntricas) separados por un material aislante o dieléctrico.

CONDUCTORES Y DIELÉCTRICOS.

Un cuerpo cargado eléctricamente puede transmitir esta carga a otros cuerpos con los que se pone en contacto, denominados cuerpos, materiales o elementos conductores. Existen otros cuerpos a los que no se les puede transmitir dicha carga, denominados aislantes o dieléctricos.

En realidad, un conductor es un material que posee pocos electrones de valencia y tiende a ceder electrones con facilidad.

Los dieléctricos tienen sus cargas relativamente inmóviles, al poseer muchos electrones de valencia, y tienden a ser muy estables, de forma que - al crear carga eléctrica en un punto-, únicamente se manifiesta en dicho punto.

CORRIENTE ELÉCTRICA.

Se denomina corriente eléctrica al flujo de cargas eléctricas a través de un conductor, desde un punto a otro, cuando entre sus extremos se establece una diferencia de potencial.

La corriente eléctrica en un material conductor viene determinada por el movimiento de electrones en el seno de dicho material; la intensidad de corriente es la cantidad de carga que pasa por un punto determinado del material, en la unidad de tiempo.

Inicialmente se considera que cuando el campo eléctrico tiene el mismo sentido o polaridad, la corriente se denomina continua, directa o galvánica. Si el campo se invierte periódicamente, el flujo de carga cambia de sentido en el curso de un período; durante una parte de éste, circula en un sentido y, durante la otra, lo hace en sentido contrario. Este tipo de corriente se denomina alterna.

Debe diferenciarse la corriente alterna de la variable. Una corriente variable es aquella que presenta variaciones de amplitud con respecto al tiempo, con independencia de la presencia de alternancia en la polaridad.

ELECTRÓLISIS.

Las sustancias como los ácidos, las bases y las sales, que en disolución tienen la propiedad de ser conductoras de la corriente eléctrica, reciben el nombre de electrólitos.

El fenómeno de la conducción de carga eléctrica a través de los electrólitos recibe el nombre de electrólisis; ésta tiene lugar si el campo eléctrico tiene siempre el mismo sentido (corriente continua). Su estudio se realiza en un recipiente denominado cuba electrolítica o voltámetro, en el que se deposita el electrólito fundido o disuelto y se introducen dos electrodos, ánodo y cátodo, entre los cuales se establece una diferencia de potencial eléctrico unidireccional y constante.

RESISTENCIA ELÉCTRICA. LEY DE OHM.

Cuando entre dos partes de un material se establece una diferencia de potencial se genera una corriente eléctrica cuya intensidad, según las experiencias realizadas por George Ohm, depende de la diferencia de potencial aplicada y de una propiedad característica de cada material, que es la resistencia:

(V1 - V2) = I. R.

La expresión anterior constituye la ley de Ohm.

La unidad de resistencia eléctrica en el SI es el ohmio (): resistencia de un conductor que, teniendo aplicada entre sus extremos una diferencia de potencial de 1 voltio, está recorrido por una intensidad de corriente de 1 amperio. Luego,  = V/A.

ASOCIACIÓN EN SERIE.

En este caso sus componentes se colocan extremo frente a extremo. La intensidad de corriente que circula por las resistencias es la misma.

Así pues, se cumple que la resistencia equivalente de varias resistencias en serie es igual a la suma de dichas resistencias.

ASOCIACIÓN EN PARALELO.

En este caso, las resistencias se colocan una al lado de otra y se conectan sus extremos; la corriente encuentra dos o más ramas del circuito, con lo que se reparte en ellas en forma inversamente proporcional a la resistencia que presenta cada rama.

POTENCIA ELÉCTRICA.

La cantidad de trabajo realizado por una corriente eléctrica depende de la diferencia de potencial y de la cantidad de electrones desplazados. La unidad de energía es el julio.

La potencia determina la cuantía del trabajo realizado por un sistema; la potencia eléctrica desarrollada en un circuito viene dada por:

P = V.I.

MAGNETISMO.

Durante mucho tiempo se creyó que la electricidad y el magnetismo eran fenómenos diferentes de la naturaleza, totalmente independientes pero con el paso del tiempo se estableció que tanto la electricidad como el magnetismo son la misma expresión de una fuerza fundamental de la naturaleza, a la que a partir de entonces se denominó fuerza electromagnética.

Existe una característica común a todos los imanes conocidos: la existencia de polos magnéticos y de fuerzas de atracción o repulsión entre los polos.

ELECTROMAGNETISMO.

(del griego elektron, ámbar, y del latín magnes, - etis, imán)

Estudio de los fenómenos producidos por la interrelación entre los campos eléctrico y magnético. Toda carga eléctrica en movimiento crea a su alrededor un campo magnético, con propiedades similares a las de un imán, y a su vez todo campo magnético ejerce una fuerza sobre los conductores por los que circula una corriente eléctrica o la crea en éstos cuando varía el flujo de líneas magnéticas que los atraviesa. De ello se deduce que la energía eléctrica puede ser transformada en trabajo mecánico (motor eléctrico) y que la energía mecánica puede convertirse en electricidad (fenómeno de inducción magnética).



CAMPO ELECTROMAGNÉTICO.

Un campo eléctrico variable produce un campo magnético y, a su vez, un campo magnético variable produce un campo eléctrico. Una corriente variable o una partícula cargada dotada de movimiento acelerado producen, en cada punto del espacio, campos eléctricos y magnéticos, que varían con el tiempo y se propagan a través del espacio en forma de movimiento ondulatorio: onda electromagnética.

Los campos eléctricos y magnéticos son, en cada punto, perpendiculares entre sí.

La velocidad de propagación de cualquier onda electromagnética depende del medio a través del cual se transmita. En el vacío, la velocidad de propagación es la misma para todos los campos electromagnéticos.