Aprendiendo quicklatex

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[latexpage] \begin{equation} \label{eq:poly}
P_{N-1}(x)=\sum_{j=0}^{N-1}{a_jx^j}
\end{equation}

\begin{equation} \label{eq:sys}
\left\{P_{N-1}(x_k) = f_k\right\},\quad k=-\frac{N-1}{2},\dots,\frac{N-1}{2}
\end{equation}

\begin{equation}
\quicklatex{color=»#00ff00″ size=25}
\boxed{f(x)=\int_1^{\infty}\frac{1}{x^2}\,\mathrm{d}x=1}
\end{equation}

\begin{equation}
\quicklatex{color=»#000000″ size=25}
\boxed{7gal(\frac{3.785l}{1gal})(\frac{1000cm^{3}}{1l})= 26495cm^{3}}
\end{equation}

\begin{equation}
\quicklatex{color=»#000000″ size=25}
7gal\left(\frac{3.785l}{1gal}\right)\left(\frac{1000cm^{3}}{1l}\right)\ =26495cm^{3}\
\end{equation}

\begin{equation}
\quicklatex{color=»#000000″ size=25}
13\frac{km}{h}\left( \frac{1000m}{1km} \right)\left( \frac{1h}{60\min } \right)\left( \frac{1\min }{60s} \right)=3.61\frac{m}{s}
\end{equation}

\begin{equation}
\quicklatex{color=»#000000″ size=25}
7pies\left( \frac{1m}{3.28pies} \right)=2.134m
\end{equation}

ASI ES COMO DEBEMOS PROGRAMAR

\begin{equation}
\quicklatex{color=»#000000″ size=25}
7gal\
left(\
frac{3.785l}{1gal}\
right)\
left(\
frac{1000cm^{3}}{1l}\
right)\
7=26495cm^{3}\
\end{equation}

PRIMER EJEMPLO
\begin{equation}
\quicklatex{color=»#000000″ size=25}
4Km\left(\frac{1000m}{1Km}\right)\ =4000m\
\end{equation}

SEGUNDO EJEMPLO
\begin{equation}
\quicklatex{color=»#000000″ size=25}
7pies\left(\frac{1m}{3.28pies}\right)\ =2.134m\
\end{equation}

TERCER EJEMPLO
\begin{equation}
\quicklatex{color=»#000000″ size=25}
13\frac{km}{h}\left( \frac{1000m}{1km} \right)\left( \frac{1h}{60\min } \right)\left( \frac{1\min }{60s} \right)=3.61\frac{m}{s}
\end{equation}

CUARTO EJEMPLO
\begin{equation}
\quicklatex{color=»#000000″ size=25}
7gal\left(\frac{3.785l}{1gal}\right)\left(\frac{1000cm^{3}}{1l}\right)\ =26495cm^{3}\
\end{equation}

QUINTO EJEMPLO
\begin{equation}
\quicklatex{color=»#000000″ size=25}
8\frac{millas}{h}\left( \frac{1.609km}{1milla} \right)\left( \frac{1000m}{1km} \right)\left( \frac{1hora}{60min} \right)\left( \frac{1min}{60seg} \right)\ =3.57\frac{m}{seg}\
\end{equation}

PARA MI POST CUAL DEBE SER EL QUE DEBERIA IR

PRIMER EJEMPLO
\begin{equation}
\quicklatex{color=»#000000″ size=25}
3Km\left(\frac{1000m}{1Km}\right)\ =3000m\
\end{equation}

SEGUNDO EJEMPLO
\begin{equation}
\quicklatex{color=»#000000″ size=25}
14pies\left(\frac{1m}{3.28pies}\right)\ =4.268m\
\end{equation}

TERCER EJEMPLO
\begin{equation}
\quicklatex{color=»#000000″ size=25}
26\frac{km}{h}\left( \frac{1000m}{1km} \right)\left( \frac{1h}{60\min } \right)\left( \frac{1\min }{60s} \right)=7.22\frac{m}{s}
\end{equation}

CUARTO EJEMPLO
\begin{equation}
\quicklatex{color=»#000000″ size=25}
14gal\left(\frac{3.785l}{1gal}\right)\left(\frac{1000cm^{3}}{1l}\right)\ =52990cm^{3}\
\end{equation}

QUINTO EJEMPLO
\begin{equation}
\quicklatex{color=»#000000″ size=25}
16\frac{millas}{h}\left( \frac{1.609km}{1milla} \right)\left( \frac{1000m}{1km} \right)\left( \frac{1hora}{60min} \right)\left( \frac{1min}{60seg} \right)\ =7.14\frac{m}{seg}\
\end{equation}

 

5 EJERCICIOS DE NUEVO

PRIMER EJEMPLO
\begin{equation}
\quicklatex{color=»#000000″ size=25}
7km\left(\frac{1000m}{1km}\right)\left(\frac{3.28pies}{1m}\right)\ =22960pies\
\end{equation}

SEGUNDO EJEMPLO
\begin{equation}
\quicklatex{color=»#000000″ size=25}
10\frac{millas}{h}\left( \frac{1.609km}{1milla} \right)\left( \frac{1000m}{1km} \right)\left( \frac{1hora}{60min} \right)\left( \frac{1min}{60seg} \right)\ =4.46\frac{m}{seg}\
\end{equation}

TERCER EJEMPLO
\begin{equation}
\quicklatex{color=»#000000″ size=25}
193000\frac{cm3}{min}\left( \frac{1l}{1000cm3} \right)\left( \frac{1gal}{3.785l} \right)\left( \frac{1min }{60s} \right)=0.848\frac{gal}{s}
\end{equation}

CUARTO EJEMPLO
\begin{equation}
\quicklatex{color=»#000000″ size=25}
1.2km\left( \frac{1000m}{1km} \right)\left( \frac{1000cm}{1m} \right)\left( \frac{1in }{2.54cm} \right)=47244.09in
\end{equation}

QUINTO EJEMPLO

\begin{equation}
\quicklatex{color=»#000000″ size=25}
0.94\frac{gal}{s}\left( \frac{3.785l}{1gal} \right)\left( \frac{1000cm3}{1l} \right)\left( \frac{60seg }{1min} \right)\left( \frac{60min }{1h} \right)=12808440\frac{cm3}{h}
\end{equation}

 

 

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Unidades Electricas

Unidades Electricas

¿Qué es un vatio, un voltio o un amperio? Unidades de medida eléctricas que, a veces, se confunden. Veamos qué mide todas ellas y su definición.

Veamos brevemente estas 3 unidades eléctricas simples para lograr entender otras unidades como las que acostumbran ocurrir en la factura de la luz.

Voltios o Voltaje: ¿Qué es un voltio?

Como ya hablamos en su instante, los electrones, al circular por un conductor, producen una corriente eléctrica. Un voltio es la tensión existente entre 2 aspectos (diferencia de potencial) de aquel conductor (un cable), por el cual pasa una corriente de un Amperio (A) y se disipa una potencia de 1 vatio (W).

Dicha diferencia de potencial, impone a los electrones a desplazarse, no tienen la posibilidad de resistirse a aquel desplazamiento. Es como una vez que dejas caer un objeto, que por la fuerza de la gravedad, va cayendo sin contraposición. Aquel es el término de voltaje.

De esta forma puesto que, una vez que tu enchufas cualquier artefacto al enchufe que tienes en tu pared, entre ambos «orificios» del enchufe, existe una diferencia de potencial de 230 Voltios.

Mencionemos para entendernos, que entonces que los electrones comenzarán a «caer» a partir de uno de aquellos orificios, hasta el otro, pasando por los equipamientos enchufado, obligados por dicha diferencia de potencial y generando una corriente eléctrica, que va a ser la que realice que aquel artefacto empiece a funcionar.

Símbolo eléctrico de de Voltios:

Intensidad Eléctrica: ¿Qué es un Amperio?

Es el tamaño de la magnitud de corriente eléctrica (intensidad eléctrica) que circula por un conductor. Los amperios sirven para saber la proporción de energía, la proporción de electrones, que transitan por aquel conductor. A más grande proporción de electrones, más grande va a ser su magnitud eléctrica. Se mide en amperios (A).

¿Qué son los amperios?

Sin embargo, el amperio-hora (símbolo Ah) es la proporción de energía que puede circular por un definido circuito a lo largo de una hora. Se frecuenta usar en las baterías, para medir su capacidad. O sea, si una batería tiene una capacidad de 10 Ah, supone que puede dar un mayor de 10 amperios a lo largo de una hora.

¿Qué diferencia hay entonces entre Voltaje y e Magnitud Eléctrica?

Para esta especificación, se frecuenta recurrir al comportamiento del agua. Imagina que tienes 2 depósitos de agua conectados entre si. Uno de ellos medio vacío y el otro, medio lleno.

Dicha diferencia de niveles de agua es como la diferencia de potencial y la corriente de agua al circular a partir del que tiene más agua al que tiene menos, podría ser la magnitud eléctrica, a más grande diferencia de potencial entre ambos depósitos, más grande su río (electrones, corriente eléctrica).

Vatios: ¿Qué es un Vatio?

Seguro que si echas un vistazo a cualquier equipo eléctrico o a los paneles fotovoltaicos que tienes en tu vivienda, en su ficha eléctrica verás las unidades de potencia, en vatios o watt. El signo de medida es W.

Los vatios es el tamaño de la potencia eléctrica. Y la definición física de potencia es la proporción de energía que se suministra en un definido espacio de tiempo.

Por consiguiente, un vatio relaciona a la tensión y a la magnitud eléctrica según esta ecuación:

Vatios [W] = Voltios [V] x Amperios [A]

A partir de dicha ecuación, además puedes pasar de amperios a vatios:

Amperios [A] = Vatios [W] / Voltios [V]

O si lo prefieres, puedes pasar de voltios a vatios:

Voltios [V] = Vatios [W] / Amperios [A]

Frecuentemente te encontrarás la potencia eléctrica expresada en kilowatio (kW).

Simplemente es lo mismo que 1.000 vatios.

Si deseas pasar de w a kilovatios o a la inversa, solo tienes que hacer esta simple cuenta:

Pasar de w a kilovatios: 1 w = 0,001 kilovatios

Pasar de kilovatios a w: 1 kilovatios = 1.000 W

Para que puedas hacerte una iniciativa con un caso muestra más visual, si seguimos con la afinidad de los depósitos de agua, cuanto más diferencia de agua en cada depósito, y cuanto más grande sea la diferencia de potencia entre los dos, más grande va a ser la corriente de agua, y, para entendernos, más grande su Potencia (kW)

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¿Qué es el Electromagnetismo?

Que es magnetismo

¿Que es magnetismo? En los años 1820 los fenómenos eléctricos y magnéticos se tomaban como dos cosas distintas sin ninguna relación. Como en otros monumentales descubrimientos de la historia, una casualidad ayudó a Hans Christian Oersted a hallar que los dos estaban involucrados, al mirar que la orientación de la aguja de una brújula variaba al pasar corriente por medio de un conductor próximo a ella.

Los estudios de Oersted concluyeron que la electricidad y el magnetismo eran partes de un mismo fenómeno: las fuerzas magnéticas proceden de las fuerzas originadas entre cargas eléctricas en desplazamiento. Este ha sido los principios de lo cual hoy conocemos como electromagnetismo, la base del manejo de todos los motores eléctricos y generadores eléctricos.

Que es magnetismo

El magnetismo ocasiona que los objetos ejerzan fuerzas de atracción o repulsión sobre diversos materiales. El exclusivo imán natural conocido es un mineral denominado magnetita. Todos los materiales son influidos, en más grande o menor forma por la existencia de un campo magnético. En ciertos de ellos es más simple identificar estas características magnéticas, tales como el níquel, el hierro o el cobalto.

Los fenómenos magnéticos fueron conocidos por primera ocasión por los viejos griegos, aun cuando a lo largo de siglos se creyó que las magnetitas contenían ciertas características curativas.

En la actualidad, los imanes son usados por la ciencia médica para medir la actividad cerebral por medio de la magnetoencefalografía (MEG), o como terapia de choque para corazones.

¿Qué es un imán? ¿Qué es el campo magnetico?

Los imanes son los materiales que muestran las características del magnetismo y tienen la posibilidad de ser naturales, como la magnetita, o artificiales.

Además se ordenan en permanentes o temporales, conforme el material con el que se fabriquen o la magnitud de campo magnético al que son sometidos.

Los imanes muestran 2 regiones donde las ocupaciones se expresan con más fuerza, situadas en los extremos y llamadas polos magnéticos: norte y sur.

Una de las características primordiales de la relación entre imanes es que los polos equivalentes se repelen, en lo que los polos opuestos se atraen. Este impacto de atracción y repulsión trata sobre las líneas de campo magnéticas, que acostumbran ir del polo norte al sur.

Una vez que se acercan 2 polos opuestos, estas líneas tienden a saltar de un polo a otro: tienden a pegarse. Esta atracción va a ser más grande o menor según sea la distancia entre ambos imanes.

Sin embargo, una vez que se acercan 2 polos equivalentes, estas líneas de campos se comienzan a comprimir hacia su propio polo. Una vez que esta compresión es máxima, las líneas de campo tienden a expandirse, lo cual hace que los polos equivalentes de 2 imanes no logren acercarse y se repelan.

Impacto repulsión y atracción en un imán

Otra característica de los imanes es que los polos no se pueden dividir. Si un imán se rompe en 2 piezas no se obtienen un polo norte y un polo sur sino que se obtienen 2 imanes, todos ellos con un polo norte y un polo sur.

Impacto de un imán al ser divididos en algunas piezas

Si poseemos un imán suspendido por un hilo colocado en su centro de gravedad, observamos que constantemente queda orientado hacia una misma dirección. Uno de los polos se orienta hacia el norte y otro hacia el sur, puesto que los polos del imán se alinean según los polos magnéticos de la Tierra, que actúa como imán natural.

El campo magnético

El campo magnético es la agitación que crea un imán a la zona que lo envuelve. Se representa con líneas de campo que parten por el exterior del imán del polo norte al polo sur, y por su interior al contrario, del polo sur al norte. Son líneas que no se cruzan y se parten unas de otras y del imán, tangencialmente a la dirección del campo en cada punto.

Este recorrido de las líneas de fuerza es el circuito magnético y la porción que lo conforman se denomina flujo magnético. Su magnitud es inversamente proporcional al espacio en medio de las líneas (a menos espacio, más intensidad).

En un campo magnético uniforme, la densidad de flujo de campo magnético que atraviesa una área plana y perpendicular a las líneas de fuerza valdrá:

Lineas de fuerza

B = Φ/S Donde la letra griega phi (Φ) es el flujo magnético y su unidad es el Weber (Wb).

En la situación de que el área atravesada por el flujo magnético no sea perpendicular a la dirección de éste tendremos que:

Φ=B*5*cos α Donde alfa (α) es el ángulo que forma B con el vector perpendicular a el área.

Las líneas de campo magnético atraviesan cada una de las sustancias, sin embargo no cada una de se comportan de la misma forma, diferenciándose entre materiales ferromagnéticos, materiales paramagnéticos y materiales diamagnéticos.

Los materiales ferromagnéticos se quedan imantados permanentemente y poseen la propiedad de ser atraídos con más magnitud que los paramagnéticos o diamagnético, gracias a su permeabilidad relativa.

La permeabilidad relativa es igual a dividir la permeabilidad magnética entre la permeabilidad de vacío.

μr = μ / μ0

Curva de histéresis magnética

La magnetización de un material está establecido por medio de la curva de histéresis. Sea como sea el material específico, la manera continuamente tiene propiedades semejantes:

  • Al inicio, la magnetización necesita un gran esfuerzo eléctrico. Este intervalo es la llamada región reversible.
  • En un definido punto, la magnetización se genera de manera proporcional. En aquel punto se inicia la llamada región lineal.
  • Al final, se llega un momento desde el cual, por mucha fuerza magnética que induzcamos al material, por el momento no se magnetiza más. Este es el denominado punto de saturación, que establece el principio de la llamada región de saturación.

La curva de histéresis magnética se representa:

  • En horizontal la magnitud de campo magnético H.
  • En vertical representamos la inducción magnética B, que surge en el material que estamos estudiando como resultado del campo magnético desarrollado.

El campo magnético desarrollado por una corriente eléctrica

El costo del campo magnético realizado en un punto dependerá de diversos componentes: la magnitud de la corriente eléctrica, la distancia del punto respecto al hilo conductor y la manera que tenga el conductor por donde pasa la corriente eléctrica.

Para establecer la dirección y sentido del campo magnético tenemos la posibilidad de utilizar la llamada regla de la mano derecha. Usando esa mano y apuntando con el dedo pulgar hacia el sentido de la corriente, la curvatura del resto de dedos nos indicará el sentido del campo magnético.

La regla de la mano derecha

En la situación de un hilo conductor rectilíneo se crea un campo magnético circular en torno al hilo y perpendicular a él.

Una vez que poseemos un hilo conductor a modo de espira, el campo magnético va a ser circular. La dirección y el sentido del campo magnético es dependiente del sentido de la corriente eléctrica.

Una vez que poseemos un hilo conductor enrollado a modo de hélice poseemos una bobina o solenoide. El campo magnético en su interior se refuerza aún más al existir más espiras. 

Una aplicación bastante común de las bobinas es aprovecharlas como electroimanes. Su desempeño se fundamenta en la corriente eléctrica que circula por medio de la bobina, y un núcleo ferromagnético, colocado en el centro de la bobina, que se convierte en un imán temporal. Cuantas más espiras tenga la bobina, más grande va a ser su campo magnético.

Que es la Fuerza electromagnetica

Para responder que es la fuerza electromagnetica, debemos saber que una vez que una carga eléctrica está en desplazamiento crea un campo eléctrico y un campo magnético a su alrededor. Este campo magnético ejecuta una fuerza sobre cualquier otra carga eléctrica que se encuentre situada en su radio de acción. Esta fuerza que lleva a cabo un campo magnético va a ser la fuerza electromagnética.

Si poseemos un hilo conductor rectilíneo por donde circula una corriente eléctrica y que atraviesa un campo magnético, se origina una fuerza electromagnética sobre el hilo. Es decir ya que el campo magnético crea fuerzas sobre cargas eléctricas en desplazamiento.

Si en vez de tener un hilo conductor rectilíneo poseemos un espiral rectangular, aparecerán dos fuerzas de igual costo, sin embargo de distinto sentido situadas sobre ambos lados perpendiculares al campo magnético. Esto no causará un movimiento, sino que la espira girará sobre sí misma.

Espira rectangular girando de un campo magnético

La dirección de esta fuerza originada se puede decidir por la regla de la mano izquierda.

Si la dirección de la rapidez es paralela a la dirección del campo magnético, la fuerza se anula y la trayectoria de la partícula va a ser rectilínea.

Si la dirección de la rapidez es perpendicular al campo magnético la fuerza vendrá dada por la expresión:

F = Q • v • B

En caso de que esta fuerza sea perpendicular al plano compuesto por la rapidez y el campo magnético, la partícula describirá una trayectoria circular.

Si la dirección de la rapidez es oblicua a la del campo magnético, la partícula describirá una trayectoria en espiral.

Faraday-Lenz, la inducción electromagnética y la fuerza electromotriz inducida

La inducción electromagnética es la producción de corrientes eléctricas por campos magnéticos cambiantes con la era. Este fenómeno es opuesto al que encontró Oersted, debido a que es la vida de un campo magnético lo que producirá corrientes eléctricas. Además, la corriente eléctrica aumenta al incrementar la velocidad con la que se generan las variaciones de flujo magnético.

Dichos hechos han permitido enunciar la ley que se sabe como la Ley de Faraday-Lenz.

Con base en el inicio de conservación de la energía, Michael Faraday pensaba que, si una corriente eléctrica era capaz de crear un campo magnético, entonces un campo magnético debía además crear una corriente eléctrica.

En 1831 Faraday llevó a cabo una secuencia de experimentos que le han permitido hallar el fenómeno de inducción electromagnética. Halló que, moviendo un imán por medio de un circuito cerrado de alambre conductor, se generaba una corriente eléctrica, llamada corriente inducida. Además, esta corriente se mostraba al desplazar el alambre sobre el mismo imán fijo.

Faraday describió los principios de esta corriente en términos del número de líneas de campo atravesados por el circuito de alambre conductor. Esta ha sido después expresada matemáticamente en la hoy llamada Ley de Faraday, una de las 4 ecuaciones primordiales del electromagnetismo.

Enunciado Ley de Faraday

Ley de Faraday «La fuerza electromotriz inducida en un circuito es igual y de símbolo contrario a la velocidad con que cambia el flujo magnético que atraviesa un circuito, por unidad de tiempo”.

Ley de Lenz «La corriente inducida crea un campo magnético que se opone constantemente a la alteración de flujo magnético que la ha producido”.

En la ecuación está establecido que el cociente entre la alteración de flujo (Δϕ) en relación a la alteración del tiempo(Δt) es igual a la fuerza electromotriz inducida (ξ). El símbolo negativo viene dado por la ley de Lenz e sugiere el sentido de la fuerza electromotriz inducida, causa de la corriente inducida, que se debería al desplazamiento relativo que hay entre la bobina y el imán.

Inducción electromagnética

La inducción electromagnética constituye un fenómeno destacado en el electromagnetismo, del que se han desarrollado varias aplicaciones prácticas.

  • El transformador que se emplea para conectar un teléfono móvil a la red.
  • La dinamo de una bicicleta.
  • El alternador de una gigantesca central hidroeléctrica.
  • La inducción electromagnética esta en una bobina

Para comprender de manera correcta qué es la inducción electromagnética analizaremos una bobina, un elemento del circuito eléctrico a modo de espiral que almacena energía eléctrica.

  • Una vez que el imán y la bobina permanecen en reposo el galvanómetro no apunta paso de corriente eléctrica por medio de la bobina.
  • Acercamos un imán a esta bobina, observamos que el galvanómetro marca el paso de una corriente eléctrica en la bobina.
  • Alejamos el imán, el galvanómetro marcará el paso de la corriente eléctrica por medio de la bobina, sin embargo de sentido opuesto a una vez que lo acercábamos.
  • Si en sitio de desplazar el imán movemos la bobina, tenemos la posibilidad de revisar los mismos efectos por medio del galvanómetro.

De esta vivencia se puede deducir que la corriente tiesa a medida que se hace el desplazamiento del imán o de la bobina y es más fuerte como más veloz se realice este desplazamiento. La corriente eléctrica que surge en la bobina es la corriente inducida.

Corrientes de Foucault

Las corrientes de Foucault, además conocidas como corrientes parásitas, fueron descubiertas por el físico francés Léon Foucault en 1851, al edificar un dispositivo que empleaba un disco de cobre el cual se movía en un campo magnético profundo.

Este fenómeno se genera una vez que un material conductor atraviesa un campo magnético variable, o al revés. En esta situación, el desplazamiento relativo entre el material conductor y el campo magnético variable, causa una circulación de electrones, o corriente inducida por medio del material conductor.

Estas corrientes circulares de Foucault inventan campos magnéticos cambiantes en la época, que se oponen al sentido del flujo del campo magnético aplicado.

Las corrientes de Foucault, y los campos opositores causados van a ser más grandes cuanto:  Más intenso sea el campo magnético aplicado, más grande la conductividad del conductor y más grande la rapidez relativa de desplazamiento.

Las corrientes de Foucault inventan pérdidas de energía por medio del impacto Joule, que es un fenómeno irreversible por el que en un conductor circula corriente eléctrica. La energía cinética de los electrones se transforma en calor gracias a los choques que padecen con los átomos del material conductor por el cual transitan, elevando la temperatura del mismo.

Aplicaciones en las corrientes de Foucault

Hay infinidad de aplicaciones que se fundamentan en las corrientes de Foucault, como:

  • Los hornos de inducción, de gran utilidad en la industria debido a que funcionan a altas frecuencias y con monumentales corrientes.
  • Los detectores de metales.
  • Además permanecen presentes en los sistemas de levitación magnética utilizado en los ferrocarriles.

Empero las corrientes parásitas además reducen la eficiencia de varios dispositivos que utilizan campos magnéticos cambiantes, como los transformadores de núcleo de hierro y los motores eléctricos. Estas pérdidas son minimizadas usando núcleos con materiales magnéticos que tengan baja conductividad eléctrica (como ejemplificando ferrita) o usando delgadas hojas de acero eléctrico, apiladas empero separadas entre sí por medio de un barniz aislante u oxidadas tal que queden mutuamente recluidas eléctricamente.

Generalmente, las corrientes de Foucault son indeseadas, debido a que representan una disipación de energía a modo de calor, empero, como ya hemos observado, estas corrientes son la base de muchas aplicaciones. Además son la causa primordial del impacto pelicular en conductores que transportan corriente alterna, lo cual crea la mayoría de las pérdidas en el transporte de la electricidad.

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Qué es la tensión eléctrica

Que es la tensión eléctrica

Que es la tensión eléctrica. En diferentes situaciones hemos explicado cuál es la diferencia entre el concepto de potencia y el concepto de energía de nuestra factura de luz. Los dos son necesarios para conocer lo cual pagamos y poder ahorrar, sin embargo ¿qué pasa con los otros conceptos que son parte del sistema eléctrico? ¿Conoces qué es la tensión eléctrica? ¿Cuál es la diferencia entre la tension alta, baja y media?

Que es la tensión eléctrica

Lo que es tension electrica o diferencia de potencial es una intensidad física que cuantifica la diferencia de potencial eléctrico entre 2 puntos de vista. O sea, es el voltaje con que la electricidad pasa de un cuerpo a otro, por esa razón usualmente se le nombra voltaje; su unidad de medida es el voltio.

Técnicamente, la Real Academia Española define tension electrica como: “voltaje con que se hace una transmisión de energía eléctrica” y/o “voltaje entre 2 polos o electrodos”.

Si 2 puntos de vista (A y B) que poseen diferencia de potencial se incorporan por medio de un conductor, se genera un flujo de electrones. El punto de más grande potencial (A) cede parte de su carga al punto de menor potencial (B) por medio del conductor hasta que los dos igualen su potencial eléctrico. Este traslado de cargas es lo cual se sabe como corriente eléctrica dentro del concepto de que es la tensión electrica.

La corriente eléctrica se diferencia, en funcionalidad del voltaje, entre: baja, media y alta tensión.

Baja tensión

Se estima baja tensión una vez que la instalación:

1 – Distribuye o crea energía eléctrica para consumo propio.

2 – Es receptora de corriente alterna que sea inferior o igual a 1 kV(mil voltios).

3 – Es receptora de corriente continua inferior o igual a 1,5 kV (mil quinientos voltios).

La electricidad de pequeños clientes (tarifas 2.0 o 2.1), como casas o iluminado público, son baja tensión.

Que es la tensión eléctrica: Media tensión

Se estima media tensión una vez que la instalación eléctrica consta de tensión nominal entre 1 kV (1000 voltios) y 36 kV (36000 voltios). 

La electricidad de enormes clientes como nosocomios, aeropuertos o industria, son media tensión. Además está en la generación y repartición de energía eléctrica.

Alta tensión

Se diferencian 4 categorías para distinguir las líneas de alta tensión:

1 – Se estima Categoría Particular una vez que: la tensión nominal es igual o mayor a 220 kV; o las tensiones normalizadas son entre 220 y 240 kV. La Red de Transporte de electricidad (a enormes distancias) está a veces a alta tensión de Categoría Particular.

2 – Se estima 1ª Categoría una vez que: la tensión nominal es mayor a 66 kV e inferior a 220 kV; o las tensiones normalizadas son 110 kV, 132 kV y 150 kV. La Red de transporte y el Sistema de Repartición de Energía Eléctrica, se hallan a veces a alta tensión de 1ª Categoría.

3 – Se estima 2ª Categoría una vez que: la tensión nominal es mayor a 30 kV e igual o inferior a 66 kV; o las tensiones normalizadas son 45 kV y 66 kV. El Sistema de Repartición de Energía Eléctrica está algunas veces a alta tensión de 2ª Categoría.

4 – Se estima 3ª Categoría una vez que: esta es la llamada media tensión, como hemos explicado en el punto anterior. La tensión nominal es mayor a 1 kV e igual o inferior a 30 kV.

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¿Qué es un Divisor de tension?

Divisor de tension

Divisor de tension: Es una configuración de circuito eléctrico que brindará la tensión eléctrica de una fuente entre una o más impedancias conectadas en serie.

Hablamos de un circuito cómodo de extensa implementación en electrónica que posibilita obtener desde un generador de tensión de un costo dado, otro generador con una parte de tensión cualquier persona. Por medio de este circuito es viable alimentar (proporcional tensión de ingesta de alimentos o polarización) a un equipo de bajo consumo o a un elemento electrónico tales como un transistor. Hoy en día se puede resolver este tipo de ejercicios con calculadora divisor de tension.

¿Cómo funciona un divisor de tension?

Un divisor de tensión es una configuración de circuito eléctrico que reparte la tensión eléctrica de una fuente entre una o más impedancias conectadas en serie, ambos resistores conforman, un circuito.

¿Cómo calcular los valores de R1 y R2?

Supón que pretendes alimentar con una pila de 9 voltios un equipo de bajo consumo como un diminuto receptor de radio o una calculadora, de los que se alimentan con una pila o 2, y en cualquier persona de los casos el circuito que montaremos va a ser por medio de un divisor de tensión, para eso:

Primer Paso divisor de tension

Averigua, antes que nada el consumo de corriente de tu artefacto. Si no conoces este dato puedes quitarle las pilas, conéctalo a una fuente de ingesta de alimentos ajustada a su tensión nominal y mediante un multímetro o polímetro mide cuanta corriente consume en miliamperios.

Segundo Paso

Debes consultar la resistencia equivalente de tu artefacto, si no la conoces la puedes calcular la misma.

Donde U es la tensión en voltios que consume los equipamientos que pretender alimentar, e I la magnitud de la corriente en amperios.

Tercer Paso divisor de tension

Calcula ahora cual debe ser la resistencia total del divisor de tensión o el calculo divisor resistivo para que circule por él una corriente 10 veces preeminente que la que requiere tu artefacto, esta resistencia puedes calcularla por medio de la formula divisor de tension.

Si solo pretendes hacer circular en la salida del divisor la misma corriente que consume tu artefacto (carga), existiendo divisor de tension formula para el calculo.

Cuarto Paso

Determinar los valores de los resistores R2 y R1 que existen para el resistor R2

Rememora, si solo te atrae que la corriente de salida tenga el mismo costo que en la carga la fórmula del divisor de tension.

Quinto Paso

Ahora debes escoger el valor de los resistores que más se acerca. Rememora que no se fabrican resistores de todos los valores.

Sexto Paso

Una vez establecido el divisor de tensión, se deberá verificar con un polímetro que la tensión en la salida del divisor es similar al valor que requiere tu artefacto y así habrás comprobado que tus cálculos fueron correctos.

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Ventajas de los sistemas trifásicos

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Ventajas de los sistemas trifasicos. Los sistemas monofásicos tienen la posibilidad de generarse realizando rotar 2 conductores curvados en un campo magnético. Tales máquinas se denominan alternadores monofásicos. Sin embargo el voltaje producido por una sola curva es bastante diminuto y no es suficiente como para suministrar cargas prácticas. Por esto se conectan varias curvas en serie para conformar un devanado en un alternador a gusto. La suma de los voltajes inducidos en cada una de las curvas esta ahora disponible como voltaje en corriente alterna monofásica, que es suficiente para promover cargas prácticas.

Empero en la práctica hay ciertas cargas que necesitan ingesta de alimentos polifásica. Etapa significa ramal, circuito o del devanado de la armadura. Muchas aplicaciones requieren ser abastecidas por varios voltajes AC presentes en él paralelamente. Tales sistemas se llaman sistemas polifásicos.

Sistemas Polifasicos

Para desarrollar sistemas polifásicos, el devanado es un alternador dividido en el número de etapas requeridas. En tales secciones, se induce un voltaje AC separado. De esta forma que hay varios voltajes AC independientes presentes equivalentes al número de etapas del devanado de la armadura. Algunas etapas del devanado de la armadura permanecen dispuestos de tal forma que las dimensiones y frecuencias de dichos voltajes son la misma empero poseen una diferencia de etapa determinada con en interacción a las demás. La diferencia de etapa es dependiente del número de etapas en los cuales la armadura se divide. Ejemplificando, si la armadura se divide en 3 bobinados entonces tendremos accesibles 3 voltajes AC separados que van a tener la misma frecuencia sin embargo tendrían una diferencia de etapa de 360º/3 = 120 º con en relación a las demás.

Los 3 voltajes con una diferencia de etapa de 120 º permanecen accesibles para proporcionar una carga trifásica. Los 3 voltajes con una diferencia de voltaje de 120 º permanecen accesibles para proporcionar una carga trifásica. Tales sistemas se denominan sistemas trifásicos. Similarmente dividiendo la armadura en diversos números de etapas, en un sistema de 2 etapas, puede obtenerse un sistema de ingesta de alimentos de 6 etapas. Una diferencia de etapas entre tales voltajes es 360º/n donde n es el número de etapas.

En la práctica un sistema trifásico es más económico y tiene ciertas ventajas sobre otros sistemas polifásicos. Por esto los sistemas trifásicos resultan muy famosas y extensamente utilizados.

En este nuevo artículo dedicado a la administración eficiente de la energía eléctrica describimos los circuitos trifásicos, analizamos los circuitos estrella-triángulo y las colaboraciones entre la potencia activa, reactiva y aparente en los circuitos trifásicos.

Ventajas de los sistemas trifásicos

En los sistemas trifásicos, la armadura del alternador tiene 3 devanados y crea 3 voltajes alternos independientes. El tamaño y frecuencia de todos ellos es igual empero poseen una diferencia de etapa de 120º entre sí. Tales sistemas trifásicos poseen las próximas ventajas sobre los sistemas monofásicos.

1. La producción de las máquinas trifásicas es constantemente más grande que las de las máquinas monofásicas del mismo tamaño, alrededor de 1,5 más. De esta forma para un tamaño y voltaje dado un alternador trifásico ocupa menos espacio y es menos costoso además que los monofásicos del mismo tamaño.

2. Para una transmisión y repartición, los sistemas trifásicos requieren menos cobre o menos material conductor que un sistema monofásico sencillo dado en voltio amperios y voltaje por lo cual la transmisión es muchísimo más económica.

3. Es viable generar campos magnéticos rotatorios con bobinados estacionarios utilizando el sistema trifásico. Por esto los motores trifásicos son de autoarranque.

4. En un sistema monofásico, la potencia rápida es una funcionalidad del tiempo y fluctúa w.r.t. veces Esta fluctuación de potencia causa vibraciones considerables en los motores monofásicos. Por esto el rendimiento de los sistemas monofásicos es pobre. No obstante, la potencia inmediata en los sistemas trifásicos es constante.

5. Los sistemas trifásicos otorgan una salida estable.

6. Una ingesta de alimentos monofásica puede obtenerse de los circuitos trifásicos sin embargo trifásica no puede obtenerse de un motor monofásico.

7. El elemento de potencia de los motores monofásicos es pobre respecto a los motores trifásicos iguales.

8. Para máquinas convertidoras como los rectificadores, el voltaje de salida en corriente continua es más uniforme si el número de etapas aumenta.

Ventajas de los sistemas trifasicos: Conexiones de los sistemas trifásicos

En los sistemas monofásicos, 2 conductores son suficientes para transmitir el voltaje a la carga, o sea, etapa y neutro. Sin embargo en caso de sistemas trifásicos, 2 extremos de cada etapa, o sea, R1 – R2, Y1 – Y2, y B1 – B2 permanecen accesibles para proporcionar el voltaje a la carga. Si todos los 6 terminales se aplican independientemente para proporcionar voltaje a la carga, se necesitan 6 conductores y va a ser bastante costoso.

Para reducir los costes disminuyendo el número de devanados, los devanados trifásicos se interconectan de un modo especial. Esto otorga diferentes conexiones trifásicas.

Ventajas de los sistemas trifasicos: Conexión en estrella

La conexión en estrella está formada conectando entre sí los terminales de inicio y finalización. Los extremos R1 – Y1 – B1 se conectan entre sí y los extremos R2 – Y2 – B2 se conectan entre sí. Este punto común es denominado punto neutral. Los 3 extremos restantes se llevan para fines de conexión. Dichos extremos a los que las cargas se conectan son principalmente referidos como R – Y – B.

Ventajas de los sistemas trifasicos: Conexión en triángulo

La conexión delta está formada conectando un extremo del devanado para empezar en el extremo del otro y las conexiones continúan para conformar un bucle cerrado. Los terminales de ingesta de alimentos son tomados de los 3 puntos de vista de alianza.

Concepto de corrientes y voltajes de línea

La diferencia de potencial entre 2 líneas de ingesta de alimentos se denomina voltaje de línea y la corriente pasando por medio de cualquier línea se denomina corriente de línea.

Los voltajes de línea se denotan por VL. Estas son VRY, VYB y VBR. Las corrientes de línea se denotan por IL. Estas son IR, IY e IB.

Similarmente para los sistemas conectados en triángulo tenemos la posibilidad de demostrar los voltajes de línea y las corrientes de línea como en la siguiente figura.

Los voltajes de línea VL son VRY, VBR y VYB.

Mientras que las corrientes de línea IL son IR, IY e IB.

Concepto de voltajes de etapa y corrientes de etapa

Ahora definamos los voltajes de etapa y corrientes de etapa que nos permiten ver las conexiones de las 3 cargas de etapa a las líneas de ingesta de alimentos.

La carga podría ser conectada de 2 maneras: i) Conexión estrella y ii) Conexión triángulo.

La carga trifásica son impedancias conectadas juntas a modo de estrella o triángulo.

Carga conectada en estrella: Hay 3 impedancias diferentes y se conectan de tal forma que los extremos de cada una se conectan juntas y las demás 3 se conectan para proporcionar a los terminales de etapa.

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¿Que son los Circuitos eléctricos?

que son los circuitos eléctricos

¿Que son los circuitos eléctricos? Un circuito eléctrico es el grupo de componentes eléctricos conectados que van a producir y usar toda la energía eléctrica con el objetivo de transformarla o cambiarla en otro tipo de energía como, ejemplificando, energía calorífica, lumínica o mecánica. Los recursos de un circuito eléctrico que se aplican para conseguirlo son los próximos:

  • Generador. Parte del circuito donde se crea la electricidad, manteniendo una diferencia de tensión entre sus extremos.
  • Conductor. Es por donde pasan los electrones, los cuales  son impulsados por el generador.
  • Resistencia eléctrica. Son componentes del circuito en contra de la corriente eléctrica.
  • Interruptor. Factor que posibilita abrir o cerrar el paso de la corriente eléctrica. Si el interruptor está abierto no transitan los electrones y si está cerrado posibilita su paso.

Resistencias de los conductores eléctricos

La resistencia es la contraposición que descubre la corriente eléctrica para pasar por los materiales y esta es dependiente de 3 componentes:

1. El tipo de material. Cada material muestra una resistencia distinto y unas propiedades propias, habiendo materiales más conductores que otros. La resistencia se denomina resistividad [ρ] y tiene manteniendose el valor. Se mide [Ω*m].

2. La longitud. Cuanto más grande es la longitud del conductor, más resistencia da. Se mide en metros [m].

3. La parte. Cuanto más enorme es la parte, menos resistencia da el conductor. Se mide en [m2].

La resistencia tiene un conductor en ohmios (Ω) y para resolver los ejercicios se utiliza la siguiente fórmula:

R = ρ • l / s

Asociación de resistencias

Las resistencias (y otros recursos del circuito) tienen la posibilidad de conectarse de 2 maneras diferentes:

1. Sociedad en serie. Los recursos asociados se colocan uno luego del otro. La corriente eléctrica tiene un exclusivo camino por recorrer, habiendo de esta forma la misma magnitud a lo largo del circuito. Ejemplificando, en caso de tener 4 resistencias conectadas en serie, la resistencia equivalente se puede calcular como:

Req=R2+R4+R1+R3

2. Agrupación en paralelo. Se generan derivaciones en el circuito. La corriente eléctrica que sale del generador tiene diversos senderos por recorrer. Ejemplificando, en caso de tener 4 resistencias similares en paralelo, la resistencia equivalente del circuito se calcula como:

1/Req=1/R2+1/R3+1/R4 +1/R1

El circuito eléctrico se puede expresar gráficamente por  símbolos aceptados por reglas mundiales. Los esquemas de los circuitos eléctricos son dibujos simplificados que se aplican para ver de manera clara y inmediata como permanecen conectados los circuitos.

Sistema mundial de símbolos de circuitos eléctricos

La Ley de Ohm

La Ley de Ohm, empezo en el siglo 18 por el alemán Georg Simon Ohm, es una de las leyes primordiales de la electrodinámica. Se usa para decidir la interacción existente entre la diferencia de potencial, la magnitud de corriente y la resistencia.

Ley de Ohm: «En un circuito eléctrico, la magnitud de la corriente que pasa es directa proporcional a la tensión aplicada y será lo  inversamente proporcional a la resistencia que la muestra». Su fórmula es la siguiente:

V=R*I

La Ley Joule

La ley de Joule permite dejar ver la interacción existente entre el calor creado por una corriente eléctrica que circula por un conductor, la corriente misma, la resistencia del conductor y la época que está circulando la corriente. Esta ley lleva el nombre del físico del Reino Unido James Prescott Joule, quien en 1845 enseñó que el calor es proporcional a:

  • Al tiempo a lo largo de el que pasa la corriente eléctrica.
  • De la misma forma al cuadrado de la magnitud que circula.
  • A la resistencia del conductor.

La fórmula es la siguiente:

W=R*I2*t

El impacto Joule limita la corriente eléctrica que tienen la posibilidad de mover los cables de las conducciones eléctricas.

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¿Que es la electricidad?

Que es la electricidad

¿Que es la electricidad? Es un grupo de fenómenos hechos por el desplazamiento y relación en medio de las cargas eléctricas positivas y negativas de los cuerpos físicos.

El término “electricidad” nace del latín electrum, y paralelamente del griego élektron, o ámbar. La alusión al ámbar nace de un hallazgo registrado por el científico francés Charles François de Cisternay du Fay, que identificó la vida de 2 tipos de cargas eléctricas (positiva y negativa). Las cargas positivas se manifestaban al frotar el vidrio, y las negativas al frotar sustancias resinosas como el ámbar.

Diagrama de un campo eléctrico con cargas positivas y negativas

La energía producida por las cargas eléctricas puede presentarse en 4 espacios: físico, luminoso, mecánico y térmico.

Si bien la electricidad es abstracta o “invisible” en la mayor parte de sus protestas, tales como en el sistema nervioso del hombre, es viable “verla” a veces, como los relámpagos una vez que se realiza una profundo tormenta.

La electricidad es una fuente de energía secundaria

Se llaman energías primarias las que se obtienen de forma directa de la naturaleza: solar, hidráulica, eólica, geotérmica, biomasa, petróleo, gas natural o carbón.

Las energías secundarias provienen de la transformación de energía primaria con destino al consumo directo, o a otros usos: gasolina, electricidad, gasoil, fuel oil…

¿Cómo se genera la electricidad para el consumo?

La electricidad se genera por medio de sistemas eléctricos que avalan su disponibilidad.

Un sistema eléctrico es el grupo de recursos que operan de manera coordinada en un definido territorio para saciar la demanda de energía eléctrica de los clientes.

Los sistemas eléctricos tienen la posibilidad de clasificar prácticamente de la siguiente forma:

  • Centros o plantas de generación donde se crea la electricidad (centrales nucleares, hidroeléctricas, de periodo combinado, parques eólicos, etcétera.).
  • Líneas de transporte de la energía eléctrica de alta tensión (AT).
  • Estaciones transformadoras (subestaciones) que disminuyen la tensión o el voltaje de la línea (alta tensión / media tensión, media tensión / baja tensión).
  • Líneas de repartición de media y baja tensión que llevan la electricidad hasta los puntos de vista de consumo.
  • Centro de control eléctrico a partir del que se gestiona y opera el sistema de generación y transporte de energía.

 Usos y aplicaciones de la electricidad

La electricidad es una fuente de energía indispensable. En cualquier hogar hay toda clase de máquinas y electrodomésticos que funcionan con corriente eléctrica, además del sistema de iluminación.

En la industria, casi la mitad de la energía que se consume es eléctrica. La electricidad se usa tanto como fuente impulsora de los motores eléctricos de las máquinas y artefactos de cada sector, como para calentar los contenidos de tanques, depósitos y calderas. Al igual que en la zona de la casa, la electricidad además es la primordial fuente de iluminación, y posibilita obtener calor y gélido con conjuntos de climatización.

En el campo del transporte, el tranvía, metro o ferrocarril son los medios de transporte eléctrico por excelencia. En la actualidad se permanecen diseñando vehículos eléctricos dirigidos primordialmente a usos urbanos, así como vehículos llamados “híbridos” en los cuales el motor eléctrico se combina con un motor de explosión, de forma que goza de los beneficios de las dos fuentes de energía. Con un fácil enchufe de corriente eléctrica puede recargarse la batería.

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