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domingo, 15 de junio de 2014
Gliffy una útil herramienta de la web 2.0
Gliffy es una herramienta de gráfico y diseño, ella nos permite realizar mapas mentales, mapas conceptuales, esquemas grandes y profesionales de manera rápida, permite al usuario ser lo mas creativo que desee con términos de color, diseño y claro información para lograr que su esquema cumpla con todos los requisitos que se le solicite.
No hay necesidad de comprar software de escritorio, ni descargar programas o algo parecido solo es necesario tener acceso a la red.
¿Porque usar Gliffy? Facilita ordenar la información, llevarla directamente a un esquema para la utilización de este en diferentes actividades escolares. Esta herramienta es muy fácil de usar, por lo que a los niños de primaria les seria ideal para el momento de enseñarlos a usar el ordenador para hacer sus tareas.
NOTA: Gliffy se encuentra en ingles pero tiene un tutorial de paso a seguir cuando lo comienzas a usar que es muy sencillo de entender, lo puedes comparar a cuando ordenas autoformas en power point.
Para salvar tus esquemas debes crear una cuenta.
Link de la herramienta: http://www.gliffy.com/
CORTOCIRCUITO
Si por casualidad en un
circuito eléctrico unimos o se unen accidentalmente los extremos o cualquier
parte metálica de dos conductores de diferente polaridad que hayan perdido su
recubrimiento aislante, la resistencia en el circuito se anula y el equilibrio
que proporciona la Ley de Ohm se pierde.
El resultado se traduce en
una elevación brusca de la intensidad de la corriente, un incremento
violentamente excesivo de calor en el cable y la producción de lo que se
denomina “cortocircuito”.
La temperatura que produce
el incremento de la intensidad de corriente en ampere cuando ocurre un
cortocircuito es tan grande que puede llegar a derretir el forro aislante de
los cables o conductores, quemar el dispositivo o equipo de que se trate si
éste se produce en su interior, o llegar, incluso, a producir un incendio.
Cortocircuito producido por
la unión accidental de dos< cables o conductores de polaridades diferentes.
LEYES DE KIRCHHOFF
¿En qué se basan las leyes de Kirchhoff?
Las leyes de Kirchhoff son dos igualdades que se basan en la conservación de la energía y la carga en los circuitos eléctricos. Fueron descritas por primera vez en 1845 por Gustav Kirchhoff. Son ampliamente usadas en ingeniería eléctrica.Ambas leyes de circuitos pueden derivarse directamente de las ecuaciones de Maxwell, pero Kirchhoff precedió a Maxwell y gracias a Georg Ohm su trabajo fue generalizado. Estas leyes son muy utilizadas en ingeniería eléctrica para hallar corrientes y tensiones en cualquier punto de un circuito eléctrico.
Ley de corrientes.
Esta ley también es llamada ley de nodos o primera ley de Kirchhoff y es común que se use la sigla LCK para referirse a esta ley. La ley de corrientes de Kirchhoff nos dice que:En cualquier nodo, la suma de la corriente que entra en ese nodo es igual a la suma de la corriente que sale. De igual forma, La suma algebraica de todas las corrientes que pasan por el nodo es igual a cero.
La ley se basa en el principio de la conservación de la carga donde la carga en couloumbs es el producto de la corriente en amperios y el tiempo en segundos.
Ley de tensiones.
Esta ley es llamada también Segunda ley de Kirchhoff, ley de lazos de Kirchhoff y es común que se use la sigla LVK para referirse a esta ley.
En toda malla la suma de todas las caídas de tensión es igual a la tensión total suministrada. De forma equivalente, En toda malla la suma algebraica de las diferencias de potencial eléctrico es igual a cero.
REDES ELÉCTRICAS
Se denomina red eléctrica al conjunto de medios
formado por generadores eléctricos, transformadores, líneas
de transmisión y líneas de distribución utilizados para llevar
la energía eléctrica a los elementos de consumo de los usuarios.
Con este fin se usan diferentes tensiones para limitar la caída de tensión en las líneas. Usualmente las más altas tensiones se usan en distancias más largas y mayores potencias. Para utilizar la energía eléctrica las tensiones se reducen a medida que se acerca a las instalaciones del usuario. Para ello se usan los transformadores eléctricos.
Con este fin se usan diferentes tensiones para limitar la caída de tensión en las líneas. Usualmente las más altas tensiones se usan en distancias más largas y mayores potencias. Para utilizar la energía eléctrica las tensiones se reducen a medida que se acerca a las instalaciones del usuario. Para ello se usan los transformadores eléctricos.
CIRCUITOS ELÉCTRICOS
Un circuito eléctrico es el trayecto o ruta de una corriente eléctrica.
El término se utiliza principalmente para definir un trayecto continuo
compuesto por conductores y dispositivos conductores, que incluye una fuente de
fuerza electromotriz que transporta la corriente por el circuito (Figura 2). Un
circuito de este tipo se denomina circuito cerrado, y aquéllos en los que el
trayecto no es continuo se denominan abiertos. Un cortocircuito es un circuito
en el que se efectúa una conexión directa, sin resistencia, inductancia ni
capacitancia apreciables, entre los terminales de la fuente de fuerza
electromotriz.
PRINCIPIO DE FUNCIONAMIENTO DE UN MOTOR ELÉCTRICO
Los motores eléctricos
son dispositivos que transforman energía eléctrica en energía mecánica. El
medio de esta transformación de energía en los motores eléctricos es el campo
magnético. Existen diferentes tipos de motores eléctricos y cada tipo tiene
distintos componentes cuya estructura determina la interacción de los flujos
eléctricos y magnéticos que originan la fuerza o par de torsión del motor.
El principio
fundamental que describe cómo es que se origina una fuerza por la interacción
de en una carga eléctrica puntual q en campos eléctricos y magnéticos es la Ley de Lorentz
F = q(E + v x B)
Donde:
q-carga eléctrica puntual
E-Campo eléctrico
v-velocidad de la
partícula
B-densidad de campo
magnético
En el caso de un campo
puramente eléctrico la expresión de la ecuación se reduce a:
F = qE
La fuerza en este caso
está determinada solamente por la carga q y por el campo eléctrico E. Es la fuerza de
Coulomb que actúa a lo largo del conductor originando el flujo eléctrico, por
ejemplo en las bobinas del estátor de las máquinas de inducción o en el rotor
de los motores de corriente continua.
En el caso de un campo
puramente magnético:
F = q(v x B)
La fuerza esta
determinada por la carga, la densidad del campo magnético B y la velocidad de la carga V . Esta fuerza es
perpendicular al campo magnético y a la dirección de la velocidad de la carga.
Normalmente hay muchísimas cargas en movimiento por lo que conviene reescribir
la expresión en términos de densidad de carga P y se obtiene entonces
densidad de fuerza Fv (fuerza por unidad de volumen):
F = p(E + v x B)
Al producto pv se le conoce como densidad de corriente J (amperes por metro cuadrado):
J = pv
Entonces la expresión
resultante describe la fuerza producida por la interacción de corriente con
campo magnético:
Fv = J x B
CAMPO MAGNÉTICO
Se trata de un campo que
ejerce fuerzas (denominadas magnéticas) sobre los materiales. Al igual que el
campo eléctrico también es un campo vectorial, pero que no produce ningún
efecto sobre cargas en reposo (como sí lo hace el campo eléctrico en dónde las
acelera a través de la fuerza eléctrica). Sin embargo el campo magnético tiene
influencia sobre cargas eléctricas en movimiento.
Si una carga en movimiento
atraviesa un campo magnético, la misma sufre la acción de una fuerza
(denominada fuerza magnética). Esta fuerza no modifica el módulo de la
velocidad pero sí la trayectoria (ver fuerza magnética). Sobre un conductor por
el cual circula electricidad y que se encuentra en un campo también aparece una
fuerza magnética.
El campo magnético está
presente el los imanes. Por otro lado, una corriente eléctrica también genera
un campo magnético.
El campo magnético se
denomina con la letra B y se mide en Tesla.
LEY DE JOULE
La ley de la conservación de
la energía afirma que la energía no puede crearse ni destruirse, sólo se puede
cambiar de una forma a otra.
Al circular una corriente
eléctrica a través de un conductor el movimiento de los electrones dentro del
mismo produce choques con los átomos del conductor cuando adquieren velocidad
constante, lo que hace que parte de la energía cinética de los electrones se
convierta en calor, con un consiguiente aumento en la temperatura del
conductor. Mientras más corriente fluya mayor será el aumento de la energía térmica
del conductor y por consiguiente mayor será el calor liberado. A este fenómeno
se le conoce como efecto joule.
El calor producido por la
corriente eléctrica que fluye través de un conductor es una medida del trabajo
hecho por la corriente venciendo la resistencia del conductor; la energía
requerida para este trabajo es suministrada por una fuente, mientras más calor
produzca mayor será el trabajo hecho por la corriente y por consiguiente mayor
será la energía suministrada por la fuente; entonces, determinando cuanto calor
se produce se puede determinar cuanta energía suministra la fuente y viceversa.
El calor generado por este
efecto se puede calcular mediante la ley de joule que dice que:
“La cantidad de calor
que desarrolla una corriente eléctrica al pasar por un conductor es
directamente proporcional a la resistencia, al cuadrado de la intensidad de la
corriente y el tiempo que dura la corriente”.
Expresado como fórmula
tenemos:
Donde:
W = Cantidad de calor, en
Joules
I = Intensidad de la corriente,
en Amperes
R = Resistencia eléctrica,
en Ohms
T = Tiempo de duración que
fluye la corriente, en segundos
Lo que equivale a la
ecuación para la energía eléctrica, ya que la causa del efecto joule es
precisamente una pérdida de energía manifestada en forma de calor.
Normalmente cuando el
trabajo eléctrico se manifiesta en forma de calor se suele usar la caloría como
unidad. El número de calorías es fácil de calcular sabiendo que:
1 joule = 0,24 calorias
(equivalente calorífico del trabajo)
1 caloria = 4,18 joules
(equivalente mecánico del calor)
Por lo que la ley de joule
queda expresada como:
ENERGÍA ELÉCTRICA
Se denomina energía
eléctrica a la forma de energía que resulta de la existencia de una diferencia
de potencial entre dos puntos, lo que permite establecer una corriente
eléctrica entre ambos cuando se los pone en contacto por medio de un conductor
eléctrico. La energía eléctrica puede transformarse en muchas otras formas de
energía, tales como la energía lumínica o luz, la energía mecánica y la energía
térmica.
POTENCIA ELÉCTRICA
Potencia
es la velocidad a la que se consume la energía. Si la energía fuese un líquido,
la potencia sería los litros por segundo que vierte el depósito que lo
contiene. La potencia se mide en joule por segundo (J/seg) y se representa con la letra “P”.
Un J/seg equivale
a 1 watt (W), por tanto, cuando se consume 1 joule de potencia en un
segundo, estamos gastando o consumiendo 1 watt de energía eléctrica.
La unidad de medida de la potencia eléctrica “P” es el “watt”, y
se representa con la letra “W”.
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) |
FUERZA ELECTROMOTRIZ
La fuerza electromotriz (FEM) es
toda causa capaz de mantener una diferencia de potencial entre dos puntos de un circuito
abierto o de producir una corriente eléctrica en un circuito cerrado. Es una
característica de cada generador eléctrico. Con
carácter general puede explicarse por la existencia de un campo electromotor
cuya
circulación,
, define la fuerza electromotriz del generador.
Se define como el trabajo que el
generador realiza para pasar por su interior la unidad de carga positiva del polo negativo al
positivo, dividido por el valor en Culombios de dicha carga.
Esto se justifica en el hecho de que
cuando circula esta unidad de carga por el circuito exterior al generador,
desde el polo positivo al negativo, es necesario realizar un trabajo o consumo de energía (mecánica,
química, etcétera) para transportarla por el interior desde un punto de menor
potencial (el polo negativo al cual llega) a otro de mayor potencial (el polo
positivo por el cual sale).
La FEM se mide en voltios,
al igual que el potencial eléctrico.
DEPENDENCIA ENTRA LA RESISTENCIA Y LA TEMPERATURA
Sabemos que la resistencia en
conductores metálicos es producto de choques de los portadores de cargas con
los obstáculos que encuentran en su camino. Al chocar pierden velocidad y
energía pero el campo eléctrico les hace recuperar esa velocidad. Esa energía
del campo, gastada en lograr que los portadores de carga recuperen su energía
hace que el conductor aumente su temperatura.
Si llamamos R1 a la resistencia del
conductor a la temperatura T1 r R2 la resistencia de la temperatura T2, se
tendrá que la variación de la resistencia R2 - R1 se debe a la relación de
temperatura. Ésta variación de resistencia, producto de la variación de
temperatura es proporcional a la variación inicial, pudiéndose escribir:
R2 - R1 =
. R1 (T2 - T1)
Si llamamos "t a la variación de
temperatura podemos escribir:
R2 - R1 =
. R1"t
Donde:
R2: Resistencia final
R1: Resistencia inicial
: coeficiente de temperatura (ºC-1)
T2: Temperatura final
T1: Temperatura inicial
FACTORES DE LOS CUALES DEPENDE LA RESISTENCIA DE UN CONDUCTOR
Desde la época de Ohm hasta nuestros
días, se han venido haciendo experimentos con el objeto de conocer la mayor o
menor capacidad de los materiales para conducir electricidad. Los resultados
obtenidos a través de esos experimentos han conducido a decir que el valor de
la resistencia de un conductor depende de la longitud, el área de la sección y
el material del cual esta fabricado.
De acuerdo a todo esto podemos
escribir que:
·
La
resistencia R del conductor es directamente proporcional a la longitud L.
·
La
resistencia es inversamente proporcional al área A del conductor.
·
La
resistencia depende del material del conductor a través de una constante que
designaremos con la letra ro (p) y que llamaremos resistividad o resistencia
especifica.
R = p. L / A
R: es la resistencia del conductor
P: es la resistividad o resistencia
especifica
A: es el área o sección del conductor
RESISTENCIA ELÉCTRICA
Resistencia
eléctrica es toda oposición que encuentra la corriente a su paso por un
circuito eléctrico cerrado, atenuando o frenando el libre flujo de circulación
de las cargas eléctricas o electrones. Cualquier dispositivo o consumidor
conectado a un circuito eléctrico representa en sí una carga, resistencia u
obstáculo para la circulación de la corriente eléctrica.
B.- Electrones fluyendo por un mal conductor.eléctrico, que
ofrece alta resistencia a su paso. En ese caso los electrones chocan unos
contra otros al no poder circular libremente y, como consecuencia, generan
calor.
Normalmente los
electrones tratan de circular por el circuito eléctrico de una forma más o
menos organizada, de acuerdo con la resistencia que encuentren a su paso.
Mientras menor sea esa resistencia, mayor será el orden existente en el
micromundo de los electrones; pero cuando la resistencia es elevada, comienzan
a chocar unos con otros y a liberar energía en forma de calor. Esa situación
hace que siempre se eleve algo la temperatura del conductor y que, además,
adquiera valores más altos en el punto donde los electrones encuentren una
mayor resistencia a su paso.
AMPERIMETRO Y VOLTÍMETRO
Voltímetro:
Un
voltímetro es aquel aparato o dispositivo que se utiliza a fin de medir, de
manera directa o indirecta, la diferencia potencial entre dos puntos de un
circuito eléctrico. Se usa tanto por los especialistas y reparadores de
artefactos eléctricos, como por aficionados en el hogar para diversos fines; la
tecnología actual ha permitido poner en el mercado versiones económicas y al
mismo tiempo precisas para el uso general, dispositivos presentes en cualquier
casa de ventas dedicada a la electrónica.
Los voltímetros, en esencia,
están constituidos de un galvanómetro sensible que se conecta en serie a una
resistencia extra de mayor valor. A fin de que durante el proceso de medición
no se modifique la diferencia de potencial, lo mejor es intentar que el
voltímetro utilice la menor cantidad de electricidad posible. Lo anterior es
posible de regular con un voltímetro electrónico, el que cuenta con un circuito
electrónico con un adaptador de impedancia.
CONDUCTIVIDAD ELÉCTRICA
Es la capacidad
de un cuerpo de permitir el paso de la corriente eléctrica a través de sí.
También es definida como la propiedad natural característica de cada cuerpo que
representa la facilidad con la que los electrones (y huecos en el caso de los
semiconductores) pueden pasar por él. Varía con la temperatura. Es una de las
características más importantes de los materiales. La conductividad es la
inversa de la resistividad, por tanto, y su unidad es el S/m (siemens por
metro).
CORRIENTE ALTERNA
Este tipo de corriente es producida por los alternadores y es la
que se genera en las centrales eléctricas. La corriente que usamos en las
viviendas es corriente alterna (enchufes).En este tipo de corriente la
intensidad varia con el tiempo (numero de electrones), además cambia de sentido
de circulación a razón de 50 veces por segundo (frecuencia 50Hz). Según esto
también la tensión generada entre los dos bornes (polos) varía con el tiempo en
forma de onda senoidal (ver gráfica), no es constante.
Esta onda senoidal se genera
50 veces cada segundo. Es tan rápido cuando no hay tensión que los receptores
no lo aprecian y no se nota, excepto los fluorescentes (efecto estroboscópico).
Además vemos como a los 10ms (milisegundos) la dirección cambia y se invierten
los polos, ahora llega a una tensión máxima de -325V (tensión negativa).
Esta onda se conoce como onda alterna
senoidal y es la más común ya que es la que tenemos en nuestras casas. La onda
de la intensidad sería de igual forma pero con los valores de la intensidad
lógicamente, en lugar de los de la tensión.
CORRIENTE CONTINUA
La corriente continua la producen las baterías,
las pilas y las dinamos. Entre los extremos de cualquiera de estos generadores
se genera una tensión constante que no varia con el tiempo, por ejemplo si la
pila es de 12 voltios, todo los receptores que se conecten a la pila estarán
siempre a 12 voltios (a no ser que la pila este gastada y tenga menos tensión).
Además de estar todos los receptores a la tensión de la pila, al conectar el
receptor (una lámpara por ejemplo) la corriente que circula por el circuito es
siempre constante (mismo número de electrones) , y no varia de dirección de
circulación, siempre va en la misma dirección, es por eso que siempre el polo +
y el negativo son siempre los mismos.
INTENSIDAD DE CORRIENTE
Esta se denomina como la
carga eléctrica que pasa a través de una sección del conductor en la unidad de
tiempo. En el Sistema Internacional de Unidades se expresa en C·s-1 (culombios
partido por segundo), unidad que se denomina amperio.
Si la intensidad es constante en el tiempo
se dice que la corriente es continua; en caso contrario, se llama variable. Si
no se produce almacenamiento ni disminución de carga en ningún punto del
conductor, la corriente es estacionaria.
Se mide con un galvanómetro
que, calibrado en amperios, se llama amperímetro y en el circuito se coloca en
serie con el conductor cuya intensidad se desee medir.
Nota: Si la intensidad
permanece constante, en cuyo caso se denota I, utilizando incrementos finitos
de tiempo.
Corriente Eléctrica
La corriente eléctrica es el
flujo de portadores de carga eléctrica, normalmente a través de un cable
metálico o cualquier otro conductor eléctrico, debido a la diferencia de
potencial creada por un generador de corriente. La ecuación que la describe en
electromagnetismo, en donde es la densidad de corriente de conducción y es el
vector perpendicular al diferencial de superficie o es el vector unitario
normal a la superficie y dS es el diferencial de superficie.
Históricamente, la corriente
eléctrica se definió como un flujo de cargas positivas y se fijó el sentido
convencional de circulación de la corriente como un flujo de cargas desde el
polo positivo al negativo. Sin embargo posteriormente se observó, gracias al
efecto Hall, que en los metales los portadores de carga son negativas, estos
son los electrones, los cuales fluyen en sentido contrario al convencional. Una
corriente eléctrica, puesto que se trata de un movimiento de cargas, produce un
campo magnético.
En el Sistema Internacional de Unidades, la unidad
de medida de la intensidad de corriente eléctrica es el amperio, representado
con el símbolo A. El aparato utilizado para medir corrientes eléctricas
pequeñas es el galvanómetro. Cuando la intensidad a medir supera el límite de
los galvanómetros se utiliza el amperímetro.
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