Paso esencial para acabar con tu típico estrés de estudiante en exámenes de final de semestre, donde en lo único que puedes pensar es en los tamales que te esperan en las posadas, tu cama y la serie que llevas tiempo queriendo empezar:
Realizar tu proyecto o examen.
Y es justo esa razón por la que, querido lector, estas leyendo esta informacion.
A continuación explicare cuatro temas de Física, que podrán serte útiles para alguna investigación o tarea, la verdad tal ves solo estés leyendo esto por que te lo pedí, pero lo importante es que dejes un comentario expresando tu opinión acerca de lo que te presentare, ya que de eso se vale mi calificación y mis niveles de estrés y liberación. Ya te habrás dado cuenta de por que el nombre del blog.
Tema 1. Motores de corriente continua.
El motor de corriente continua (denominado también motor de corriente directa, motor CC o motor DC) es una máquina que convierte la energía eléctrica en mecánica, provocando un movimiento rotatorio, gracias a la acción que se genera del campo magnético.
Se compone principalmente de dos partes:
- El estator que da soporte mecánico al aparato y contiene los devanados principales de la máquina conocidos también con el nombre de polos, que pueden ser de imanes permanentes o devanados con hilo de cobre sobre núcleo de hierro.
- El rotor es generalmente de forma cilíndrica, también devanado y con núcleo, alimentado con corriente directa mediante escobillas fijas (conocidas también como carbones).
Principio básico de funcionamiento de un motor cc.
Cuando un conductor por el que fluye una corriente continua
es colocado bajo la influencia de un campo magnético, se induce sobre él (el
conductor) una fuerza que es perpendicular tanto a las líneas de campo
magnético como al sentido del flujo de la corriente.
- Campo
magnético en azul
- Corriente
continua en rojo
- Dirección
de la fuerza en violeta
- Imanes:
N (norte) y S (sur)
Tema 2. Ley de Fraday y Ley de Lenz
La Ley de Faraday nos dice que :
“La fuerza electromotriz inducida en un circuito es igual y
de signo opuesto a la rapidez con que varia el flujo magnético que atraviesa un
circuito, por unidad de tiempo”.
Para determinar el sentido de una corriente inducida se
utiliza la llamada Ley de Lenz, que formulaba que:
“La corriente inducida crea un campo magnético que se opone
siempre a la variación de flujo magnético que la ha producido”.
E=dtdΦ
La
fuerza electromotriz, o FEM, se refiere a la diferencia de potencial a través
de la espira descargada (es decir, cuando la resistencia en el circuito es
alta). En la práctica es a menudo suficiente pensar la FEM como un voltaje,
pues tanto el voltaje y como la FEM se miden con la misma unidad, el volt.
La ley de Lenz es
una consecuencia del principio de conservación de la energía aplicado a la
inducción electromagnética. Fue formulada por Heinrich Lenz en 1833. Mientras
que la ley de Faraday nos dice la magnitud de la FEM producida, la ley de Lenz
nos dice en qué dirección fluye la corriente, y establece que la dirección siempre
es tal que se opone al cambio de flujo que la produce. Esto significa que cada
campo magnético generado por una corriente inducida va en la dirección opuesta
al cambio en el campo original.
Típicamente incorporamos la ley de Lenz a la ley de Faraday
con un signo menos, que nos permite utilizar el mismo sistema de coordenadas
para el flujo y la FEM. A veces nos referimos al resultado como la ley de
Faraday-Lenz,
E=−dtdΦ
En la práctica, frecuentemente lidiamos con la inducción
magnética en espiras múltiples de alambre, donde cada una contribuye con la
misma FEM. Por esta razón, incluimos un término adicional NNN para representar
el número de vueltas, es decir,
E=−NdtdΦ
Algunas aplicaciones tecnológicas:
Motores eléctricos, trasformadores, bobinas, guias de onda,
electroválvulas, radiofonía, televisión. telefonía, etc...
Tema 3. Generador de corriente alterna y continua.
Los generadores de corriente alterna.
Constituyen el medio industrial más común de producción de energía
eléctrica. Estos dispositivos se basan en el aprovechamiento de los
fenómenos de la inducción electromagnética.
Según la ley de Faraday, la fuerza electromotriz alterna
inducida en la espira será:
Siendo B la densidad del campo magnético, A el área de la
espira, w la velocidad angular de giro y a el ángulo
formado por el campo magnético y el vector representativo del área (normal a la
superficie).
El signo (-) de la formula indica que la fuerza eletromotriz
incluida surge para oponerse al cambio en el flujo magnético que se produce en
la espira.
Esquema básico de producción de energía eléctrica a partir
de energía mecánica, que se basa en el uso de una espira susceptible de giro en
sentido transversal a la dirección de un campo magnético uniforme.
Alternadores
Los dispositivos generadores de corrientes eléctricas
alternas se llaman alternadores. Un alternador consta básicamente
de dos elementos: el rotor, que provoca el giro del conjunto, y
el estator, que rodea al anterior y rota alrededor de su eje.
Motores de corriente alterna
Los generadores de corriente alterna o alternadores pueden
utilizarse también como motores para generar energía mecánica
a partir de la eléctrica. Para ello basta con conectar las escobillas de un
alternador con otro generador de alterna, con el fin de inducir una
reorientación y un giro indefinido de la espira del segundo alternador mientras
exista aporte de corriente.
Al conectar entre sí dos alternadores y activar
mecánicamente el primero, éste se convierte en un motor que induce un giro
indefinido de la espira del segundo.
El generador de corriente continua (CC)
Cuando, por un campo magnético, se desplaza un conductor se
induce sobre él una tensión.
Si a un motor de corriente continua le hacemos girar el
rotor (eje), se estarán moviendo los arrollados de éste dentro de un campo
magnético (creado por los imanes del motor). Si este motor no está conectado
para que funcione como tal, en sus terminales de alimentación aparecerá la
tensión generada internamente. De esta manera un motor de C.C. se convierte en
un generador de corriente continua.
La tensión de salida de un generador es directamente
proporcional a su velocidad, entonces… es posible saber a que velocidad gira el
generador sólo con medir la tensión de salida. El circuito equivalente del
generador de orriente ontinua es casi igual al de un motor CC., solo que en
este caso la corriente de excitación no entra, sino que sale.
En el gráfico se muestra el circuito equivalente de un
generador de corriente continua. La tensión de salida se obtiene con ayuda de
la ley de tensiones de Kirchoff. Vg = Vb – (Ia x Ra), donde:
- Vb =
Fuerza contraelectromotriz del motor (FCEM)
- Ia =
Corriente de excitación
- Ra =
Resistencia del devanado
Se puede ver que la tensión de salida es igual a la la FCEM
del motor menos la caída de tensión en el devanado del mismo.
- Si un
motor de corriente continua aprovecha, la fuerza que se produce sobre un
conductor, para poder girar, el generador de corriente continua por el
principio recíproco, aprovecha el movimiento de giro del conductor para
que sobre el (el conductor) se induzca una tensión.
- En
un motor, la corriente que circula por un conductor del motor hace que
este se mueva. En un generador, cuando un conductor se mueve se produce
sobre el, la circulación de una corriente eléctrica.
Si el generador no está cargado (no hay nada conectado la
los terminales de salida), Ia es casi cero (0). La tensión de salida Vg y la
tensión Vg (fuerza electromotriz del motor) son iguales, debido a que no hay
caída en la resistencia Ra. er ecuación anterior.
La velocidad del generador será: Vb/K rpm (revoluciones por
minuto), donde:
- K =
constante de FCEM
- Vb = Fuerza contraelectromotriz del motor (FCEM)
Tema 4. Transformador.
Un transformador es una máquina estática de corriente
alterno, que permite variar alguna
función de la corriente como el voltaje o la intensidad, manteniendo la
frecuencia y la potencia, en el caso de un transformador ideal.
Para lograrlo, transforma la electricidad que le llega al
devanado de entrada en magnetismo para volver a transformarla en electricidad,
en las condiciones deseadas, en el devanado secundario.
La importancia de los transformadores, se debe a que,
gracias a ellos, ha sido posible el desarrollo de la industria eléctrica. Su
utilización hizo posible la realización práctica y económica del transporte de
energía eléctrica a grandes distancias.
Gracias por tu tiempo y cooperación con tu comentario en la sección de abajo, para conseguir mis puntos.
Hoy por mi, mañana por ti.
