principios electricos

principios electricos:

Corriente eléctrica: flujo continuo de electrones (libres atraídos por un polo +)

2sentidos:

-Real (electrónico) de - a +

-técnico (convencional) en automoción + a -

El corriente genera calor, actividad química y acción magnética

Intensidadelectrones libres q pasan por una sección transversal de un conductor en un tiempo det. I=Q (en coloms)=Amperios 1C = 6,25·10(¿?) electrones

T

Resistencia eléctrica (Conductividad materiales) grado de dificultad en q se mueven los electrones en un material. Aislantes, conductores y semiconductores (Si,Ge)

Ro= resistividad del material Ὠ·mm2

M

R Ὠ

L = longitud(m)

S = Superficie/área (sección)

Ley Ohm


El V genera diferencia de potencia

Energia, Potencia y generación de calor










1 J = 0,24 cal

1000 cal = 1 kg cal
Ley Ohm generalizada

FEM fuerza electro motriz (fuerza en un circuito)





FEM y FCEM (contra)
Estudio circuito serie (2 o más receptores en serie)


Estudio circuito paralelo (la corriente se deriva por diferentes ramas)


Ley de KIRCHHOFF (método q permite resolver sistemáticamente circuitos eléctricos.

-1ª Leyde nudos

La suma algebraica de las corrientes q llegan al nudo es = a

la suma algebraica de las q salen del nudo. I1 + I2 = I3 +I4
-2ª Ley de las mallas

La suma algebrica de todas las fem (fuerza electro motriz) es igual a la suma algebraica de todas las caidas de tensión. Se resuelven por sistemas de ecuaciones y habrán tantas ecuaciones como nudos -1

∑ ἑ= ∑I·R

Malla conjunto de ramas q forman un camino cerrado
ἑ1- ἑ2+ ἑ3 = + I1·R1 - I2·R2 - I3·R3 + I4·R4

Dar un sentido a las mallas y a las intensidades (+Imismo sentido// -I diferente sentido)

Plantear ecuaciones de tensiones y intensidades

Sustituir las variables por valores

Resolver el sistema de ecuaciones

Componentes pasivos elementos q transmiten señales eléctricas o electronicas a los componentes activos y sirven de unión entre ellos.
-Resistencias:

Lineales
con valor fijo y variable con el calor
Variables

podemos variar su valor en función de un cursor
Termistores varían su valor único en función de la temperatura

-PTC Coeficiente + temperatura frio - resistencia // calor + resistencia



-NTC Coeficiente - temperatura frio + resistencia // calor - temperatura




Varistor resistencias que dependen de la tensión

(VDR)




Fotorresistenciasvarían con la luz(si baja la R la luz sube). Alarmas y interruptores

(LDR)






Bobinas

Cuando sube la I sube el campo magnético

Aplicaciones en relers, transformadores..
Condensador (acumular electricidad en carga)


Dielectro (parte del medio)

Capacidad: proporcional a la superficie de placas

A el aislante

Inversamente proporcional a la distancia entre placas
Relé interruptor magnético. (se utiliza para comandamentos)

Kilo = K	10(3)	3km = 3·10(3)m
Mili = m	10 (-3)	7mv = 7·10(-3)v
Micro	10(-6)	3mF= 3·10(-6) F

Elementos activos (elemento q permite el control y la amplificación de las señales eléctricas. Hay varios:

Diodoformado por materiales semiconductores (Ge,Si)

Permite el paso de corriente según la polaridad










LED FOTODIODO ZENER
Transistor se utiliza como interruptor y también como amplificador

2diodos=transistor



Ecuaciones que se tienen q cumplir:

Ie = Ib + Ic

+ - + - + -

E B C E B C

NPN PNP




Circuito real de aplicación de un transistor Circuito de aplicación Darlington




Tiristor interruptor eléctrico controlable. Secuencia PNPN. Varios diodos juntos




Código colores




Conductores tienen resistencia. Deja pasar electricidad

-Resistividad Rconductor(ohms)= ʃmaterial · Lmaterial(m)

Sección(mm2)

-Calor Qconductor= 0,24cal · I2 · R · T

-Relación del conductor con la temperatura.

El paso de corriente x un conductor genera calor y el calor genera aumento de la resistencia






-Densidad de corrienteDensidad de corriente entre la relación entre la intensidad y la sección. Y se mide en amperio/mm2


-Caída de tensión admisiblelo q pueden consumir los cables de los diferentes elementos (consumo)

-Calculo de la sección de un conductor


Fusibleselemento de protección del circuito q permite cortar la corriente al fundirse. Este se funde debido a un paso excesivo de corriente eléctrico






R = Ro L

S
I=V

R
Trabajo = T= V · q = V · I · T = I 2 · R · T

Joules Volts · quloms

q = I · T V=I·R

Potencia = P = T = V · I ·t = V · I

wats t t
Energía calorífica en J

Q = 0,24T = I2 · R ·T

Cal joules
ἑ=fem

ɤ =resistencia interna

R'=resistencia conductor

G=generador

I=intensidad

R=resistencia
ἑ = I · R + I · R' + I · r
VBorns = ἑ - IR'-I ɤ
Tensión de bornes
Lo q consume

Cdt-caida de tensión
Cdt generador
Vt = V1 + V2 + V3

Vt = It (R1+R2+R3)

Vt = It · Rt
Rt suma resistencias =∑R
P=V·I =I2 · R = V2

R

Pt= P1+P2+P3 = ∑P
Vt = It · Rt

It = I1 + I2 + I3

Vt = V1+V2+V3
Vt = V1 + V2 + V3

Rt R1 R2 R3
1 = 1 + 1 + 1

RT R1 R2 R3

SERIE = I

PARALEL = V

Trabajo = T= I 2 · R · T ¿?

P = V · I




se utilizan en resistencias calefactorios
protección de tensiones, extinción de chispas y estabilizadores de tensión
2. I1 = I2 + I3

Malla I ἑ1 = I1·R1 + I2·R2

Malla II- ἑ2 = I3·R3 - I2·R2
3. I1 = I2 + I3

10 = 2 I1 + 4 I2

-5 = 3 I3 - 4 I2
4.

10 = 2 (I2 + I3) + 4 I2 10 = 2 I2 + 2 I3 + 4 I2 6 I2 + 2 I3 : 2 = 5= 3 I2 + I3

-5 = 3 I3 - 4 I2 -5 = 3 I3 - 4 I2
5 = 3 I2 + I3 I3=5-3I2

-5 = 3 I3 - 4 I2 -5=3(5-3I2)-4I2 -5=15-9I2-4I2 -20= -13 I2 I2 = 20/13 = 1'538 A

I3=5-3·1'538= 0'386A // I1=0'386 + 1'538 = 1'92A



Q= C·V

Qcarga electrica

CCapacidad (fararios)

Vtensión (v)
En serie:

1 = ἑn 1 = 1 + 1 + 1

CT Cn C1 C2 C3

Paralelo:

Ct= ἑn Cn = C1+C2+C3

1
I = ἑn 1

CT Ƞ Cn

Ie = Ib + Ic

VCE = VCB + VBE

Rf= Ro (1+ alfa ·ΔT)
Todo en K o en C
Coeficiente T q depende del material
S = Л · D2

4
D = √4·S

Л
Sección= ʃ· L

R
Diámetro= K · 3√I2 I = Ir + factor seguridad

(mm) coeficiente 50%

Material



                              magnitudes electricas.
* Hay distintas magnitudes eléctricas, al igual que aparatos para medirlas:
Voltaje Voltímetro
Intensidad Amperímetro
Resistencia Ohmímetro
Además de esos aparatos existe un aparato especial para medir dichas magnitudes, el Polímetro.
A continuación explicaremos los tipos de magnitudes y sus características:
-Tensión o voltaje (V): también llamado diferencia de potencial, indica la diferencia de
energía (por unidad de carga) entre dos puntos del circuito. Esta magnitud es una medida de la fuerza que hay que comunicar a los electrones para que se pongan en movimiento a lo largo del circuito. Su unidad de medida es el voltio (v). Para proporcionar dicha energía normalmente se utiliza un pila o un alternador. Para medir el voltaje es necesario colocar el polímetro en paralelo con la bombilla

-Intensidad de corriente (I): es la cantidad de carga eléctrica (electrones) que circula por el circuito en la unidad de tiempo (segundos). Su unidad de medida es el Amperio (A). Para medirlo es necesario colocar el polímetro en serie junto a la bombilla.

-Resistencia (R): es la mayor o la menor dificultad que presenta un elemento al paso de la corriente eléctrica. Su unidad de medida es el Ohmio (Ω).

Ley de Ohm

La ley de Ohm dice que: "la intensidad de la corriente eléctrica que circula por un conductor eléctrico es directamente proporcional a la diferencia de potencial aplicada e inversamente proporcional a la resistencia del mismo".

En el Sistema internacional de unidades:

I = Intensidad en amperios (A) V = Diferencia de potencial en voltios (V) R = Resistencia en ohmios (Ω) LEY DE WATT Si a un determinado cuerpo le aplicamos una fuente de alimentación (es decir le aplicamos un Voltaje) se va a producir dentro del cuerpo una cierta corriente eléctrica. Dicha corriente será mayor o menor dependiendo de la resistencia del cuerpo. Este consumo de corriente hace que la fuente este entregando una cierta potencia eléctrica; o dicho de otra forma el cuerpo esta consumiendo determinada cantidad de potencia. Esta potencia se mide en Watt. Por ejemplo una lámpara eléctrica de 40 Watt consume 40 watt de potencia eléctrica. Para calcular la potencia se debe multiplicar el voltaje aplicado por la corriente que atraviesa al cuerpo. Es decir: POTENCIA = VOLTAJE x CORRIENTE que expresado en unidades da: WATT = VOLT x AMPER Ejemplos de la ley de watt La Ley de Watt se representa por la expresión: P = V . I Al combinarla con la Ley de Ohm se obtienen otras fórmulas que nos ayudan a resolver más casos. Ejemplo: Si I=V/R al sustituir el valor de la Corriente I, en la Ley de Watt resulta: P = V . I = V ( V / R ) = V2 / R Despejando V de la Ley de Ohm queda: V = I . R ; al sustituirlo en la Ley de Watt queda: P = V . I = ( I . R ) ( I ) = I2 R Entonces ya tenemos otras dos fórmulas para determinar la Potencia Eléctrica existente en un circuito. Ejemplos: Determinemos la Potencia Eléctrica existente en una plancha eléctrica que tiene una resistencia de 10 Ohms, y es alimentada por una fuente de voltaje de 220 Volts. P = V2 / R = 48400/10 = 4840 Watts. Una cocina eléctrica tiene una resistencia de 8 Ohms y pasa una corriente por él de 12 Amp. ¿Cuál es el valor de Voltaje que lo alimenta? V = ( I ) ( R ) = (8)(12) = 96 Voltios. Y también… P = I2 R = (144) (8) = 1,152 Watts. Determinar la Corriente y la resistencia eléctrica de una waflera de 1,200 Watts conectada a una fuente de 220 voltios P = V . I → I = P / V = 1200/220 = 5.45 Amperios

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1. GENERACIÓN TRANSPORTE Y DISTRIBUCIÓN DE ENERGÍA  

La generación de energía eléctrica se lleva a cabo mediante técnicas muy diferentes. Las que suministran las mayores cantidades y potencias de electricidad aprovechan un movimiento rotatorio para generar  corriente continua en una dinamo o corriente alterna en un alternador. El movimiento rotatorio resulta a su vez de una fuente de energía mecánica directa, como puede ser la corriente de un salto de agua o la producida por el viento, o de un ciclo termodinámico. En este último caso se calienta un fluido, al que se hace recorrer un circuito en el que mueve un motor o una turbina. El calor de este proceso se obtiene mediante la quema de combustibles fósiles, reacciones nucleares y otros procesos.

La generación de energía eléctrica es una actividad humana básica, ya que está directamente relacionada con los requerimientos actuales del hombre. Todas la formas de utilización de las fuentes de energía, tanto las habituales como las denominadas alternativas o no convencionales, agreden en mayor o menor medida el ambiente, siendo de todos modos la energía eléctrica una de las que causan menor impacto.

TRANSPORTE:

La tecnología de transporte de electricidad lleva la energía eléctrica desde los puntos de generación a los puntos de distribución. Para evitar las pérdidas, dicho transporte se realiza a alta o muy alta tensión, entre 220 y 500 kV.

Debido a la liberalización del sector eléctrico en España, las actividades de generación, transporte y distribución de la energía eléctrica deben realizarse por compañías independientes.

En España, casi la totalidad de la red de transporte está en manos de  Red Eléctrica puesto que el mercado de transporte no es rentable para la entrada de otras compañías.

DISTRIBUCIÓN:

La Red de Distribución de la Energía Eléctrica o Sistema de Distribución de Energía Eléctrica es la parte del sistema de suministro eléctrico cuya función es el suministro de energía desde la subestación de distribución hasta los usuarios finales (medidor del cliente). Se lleva a cabo por los Operadores del Sistema de Distribución (Distribution System Operator o DSO en inglés).

Los elementos que conforman la red o sistema de distribución son los siguientes:

• Subestación de Distribución de casitas: conjunto de elementos (transformadores, interruptores, seccionadores, etc.) cuya función es reducir los niveles de alta tensión de las líneas de transmisión (o sub transmisión) hasta niveles de media tensión para su ramificación en múltiples salidas.
• Circuito Primario.
• Circuito Secundario.

La distribución de la energía eléctrica desde las subestaciones de transformación de la red de transporte se realiza en dos etapas.

La primera está constituida por la red de reparto, que, partiendo de las subestaciones de transformación, reparte la energía, normalmente mediante anillos que rodean los grandes centros de consumo, hasta llegar a las estaciones transformadoras de distribución. Las tensiones utilizadas están comprendidas entre 25 y 132 kV. Intercaladas en estos anillos están las estaciones transformadoras de distribución, encargadas de reducir la tensión desde el nivel de reparto al de distribución en media tensión.

La segunda etapa la constituye la red de distribución propiamente dicha, con tensiones de funcionamiento de 3 a 30 kV y con una característica muy radial. Esta red cubre la superficie de los grandes centros de consumo (población, gran industria, etc.), uniendo las estaciones transformadoras de distribución con los centros de transformación, que son la última etapa del suministro en media tensión, ya que las tensiones a la salida de estos centros es de baja tensión (125/220 ó 220/380 V^[1] ).

La líneas que forman la red de distribución se operan de forma radial, sin que formen mallas, al contrario que las redes de transporte y de reparto. Cuando existe una avería, un dispositivo de protección situado al principio de cada red lo detecta y abre el interruptor que alimenta esta red.

La localización de averías se hace por el método de “prueba y error”, dividiendo la red que tiene la avería en dos mitades y energizando una de ellas; a medida que se acota la zona con avería, se devuelve el suministro al resto de la red. Esto ocasiona que en el transcurso de localización se pueden producir varias interrupciones a un mismo usuario de la red.

tipos de energia:
Energía eléctrica
Energía lumínica
Energía mecánica
Energía térmica
Energía eólica
Energía solar
Energía nuclear
Energía cinética
Energía potencial
Energía química
Energía hidráulica
Energía sonora
Energía radiante
Energía fotovoltaica
Energía de reacción
Energía iónica
Energía geotérmica
Energía mareomotriz
Energía electromagnética
Energía metabólica
Energía hidroeléctrica
Energía magnética
Energía calorífica

 mas informacion sobre tipos de energia

Energía Eléctrica

Es la energía resultante de una diferencia de potencial entre dos puntos y que permite establecer una corriente eléctrica entre los dos, para obtener algún tipo de trabajo, también puede transformarse en otros tipos de energía entre las que se encuentran energía luminosa o luz, la energía mecánica y la energía térmica.

 Energía Eólica .

Este tipo de energía se obtiene a través del viento, gracias a la energía cinética generada por el efecto corrientes de aire.
Actualmente esta energía es utilizada principalmente para producir electricidad o energia eléctrica a través de aerogeneradores, según estadísticas a finales de 2011 la capacidad mundial de los generadores eólicos supuso 238 gigavatios, en este mismo año este tipo de energía genero alrededor del 3% de consumo eléctrico en el mundo y en España el 16%.
La energía eólica se caracteriza por se una energía abundante, renovable y limpia, también ayuda a disminuir las emisiones de gases contaminantes y de efecto invernadero al reemplazar termoeléctricas a base de combustibles fósiles, lo que la convierte en un tipo de energía verde, el mayor inconveniente de esta seria la intermitencia del viento que podría suponer en algunas ocasiones un problema si se utilizara a gran escala

 

 Energía potencial.

En un sistema físico, la energía potencial es energía que mide la capacidad que tiene dicho sistema para realizar un trabajo en función exclusivamente de su posición o configuración. Puede pensarse como la energía almacenada en el sistema, o como una medida del trabajo que un sistema puede entregar. Suele abreviarse con la letra U o Ep.
La energía potencial puede presentarse como energía potencial gravitatoria, energía potencial electrostática, y energía potencial elástica.
Más rigurosamente, la energía potencial es una magnitud escalar asociada a un campo de fuerzas (o como en elasticidad un campo tensorial de tensiones). Cuando la energía potencial está asociada a un campo de fuerzas, la diferencia entre los valores del campo en dos puntos A y B es igual al trabajo realizado por la fuerza para cualquier recorrido entre B y A.