sistema lifo tres etapas

sistema fifo tres etapas

seleccion de calzado

los sensores son dispositivos que se accionan mediante la presencia de un objeto, por lo cual en este sistema el sensor de presencia como el de altura seran representados por medio de pulsadores.

DIAGRAMA UNIFILAR DE UN MOTOR

En la grafica de diagrama unifilar de motores aparecen los diferentes elementos que conforman el circuito alimentador. Describa los elementos que lo integran y su funcionamiento.

PROTECCIÓN DEL ALIMENTADOR

La protección del alimentador se puede hacer por medio de fusibles, breckesr, interruptores automáticos (termo magnético o electromagnético) u otro tipo de interruptores pero se debe calcular según sea la corriente.

FORMAS DE DESCONEXION:
Este medio puede estar compuesto por un seccionador ya que permite controlar la alimentación al circuito.

PROTECCION DEL CIRCUITO DERIVADO:

La protección puede hacerse, en los casos más simples por medio de fusibles, o por medio de interruptores automáticos. Ésta protección tiene como objetivo proteger a los conductores del circuito derivado contra corto circuito y debe tener una capacidad tal que permita el arranque del motor sin que se desconecte el circuito.

BLOQUEO TERMICO

TERMICO: En algunos motores el térmico viene incluido al motor; esto funciona de manera que previene que el motor se sobrecargue de corriente, es decir que en caso de que allá una sobrecarga el fusible térmico se queme previniendo así daños mas graves al motor. CONDUCTORES DEL CIRCUITO:
Conductores son todos aquellos materiales o elementos que permiten que los atraviese el flujo de la corriente o de cargas eléctricas en movimiento, en este caso permite el flujo por todo el circuito para que se pueda realizar un trabajo, el cual es el de encender y controlar un motor.

CONTROLADOR:
Start-stop; me permite apagar o encender el motor.

CICUITO DE MANDO:
El circuito de mando en este caso seria un contactor.

EL CONTACTOR.

DEFINICIÓN Y GENERALIDADES.

Podemos definir un contactor como un aparato mecánico de conexión y desconexión eléctrica, accionado por cualquier forma de energía, menos manual, capaz de establecer, soportar e interrumpir corrientes en condiciones normales del circuito, incluso las de sobrecarga.Las energías utilizadas para accionar un contactor pueden ser muy diversas: mecánicas, magnéticas, neumáticas, fluídricas, etc... Los contactores corrientemente utilizados en la industria son accionados mediante la energía magnética proporcionada por una bobina, y a ellos nos referimos seguidamente.
Característica importante de un contactor será la tensión a aplicar a la bobina de accionamiento, así como su intensidad ó potencia. Según sea el fabricante, dispondremos de una extensa gama de tensiones de accionamiento, tanto en continua como en alterna siendo las más comúnmente utilizadas, 24, 48, 220, y 380. La intensidad y potencia de la bobina, naturalmente dependen del tamaño del contador.

FUNCIONAMIENTO DEL CONTACTOR.
Cuando la bobina se energiza genera un campo magnético intenso, de manera que el núcleo atrae a la armadura, con un movimiento muy rápido. Con este movimiento todos los contactos del contactor, principales y auxiliares, cambian inmediatamente y de forma solidaria de estado.
Existen dos consideraciones que debemos tener en cuenta en cuanto a las características de los contactares:

· Poder de cierre: Valor de la corriente independientemente de la tensión, que un contactor puede establecer en forma satisfactoria y sin peligro que sus contactos se suelden.

· Poder de corte: Valor de la corriente que el contactor puede cortar, sin riesgo de daño de los contactos y de los aislantes de la cámara apaga chispas. La corriente es más débil en cuanto más grande es la tensión.

Para que los contactos vuelvan a su posición anterior es necesario desenergizar la bobina. Durante esta desenergización o desconexión de la bobina (carga inductiva) se producen sobre-tensiones de alta frecuencia, que pueden producir interferencias en los aparatos electrónicos.

Respuesta No6

INSTALACIONES

SUICHE SENCILLO

Materiales: se utilizan dos conductores o cables uno de color negro que será la fase y otro blanco que será el neutro para un sistema monofasico de 2 hilos, se necesitara cinta aislante y por supuesto el interruptor

Equipos: un multimetro que nos servirá para medir la tensión, la corriente del sistema en donde estemos trabajando.

Herramientas: están las pinzas, destornilladores (segun sea la cabeza del tornillo), pelacables.
Para instalar debemos cortar la corriente eléctrica del circuito, después sacamos un conductor de la línea que viene directamente de la caja de breaker, una línea que debe ser negro (fase), que va directamente al suiche, luego del otro Terminal del suiche lo conectamos a un Terminal plafon y de la segunda Terminal del plafon conectamos una línea que llegue el neutro (blanco).

SUICHES DOBLES:

Materiales: se utilizan cuatro conductores o cables 2 de color negro que será la fase y otros 2 blancos que será los neutros, se necesitara cinta aislante y por s u puesto el interruptor doble, se tendrá en cuenta los cables de de donde se preencenderán los conductores de los interruptores o sea las líneas la fase y el neutro. Esto se deberá realizar con el circuito desconectado del sistema.

Equipos:

un multimetro que nos servirá para medir la tensión, y probar si tenemos cortos en el circuito.

Herramientas:

pinzas, destornilladores (segun el tornillo), pelacables. Instalación: Es similar a la conexión del suiche sencillo, sólo que, de una fase salen dos líneas, es decir la línea de la fase tiene que ir conectado a los dos terminales primarios del suiche, luego de los terminales secundarios del mismo salen dos líneas una para cada Terminal primario de los plafones y de los secundarios del mismo se conectan al neutro.

SUICHES MULTIPLE:

Materiales:

se utilizan dos conductores o cables uno de color negro que será la fase y otro blanco que será el neutro, se necesitará cinta aislante y el interruptor.

Equipos:

un multimetro que nos servirá para medir la tensión, y probar si tenemos cortos en el circuito.

Instalación:

Este es similar a las dos primeras instalaciones solo que en este pueden salir varias líneas para varias bombillas.

SUICHES CONMUTABLES:

Se utilizaran las mismas herramientas, equipos y materiales de Instalación Se sacara un conductor de la fase que viene de la caja de breaker este ira conectado a la Terminal del centro o 2° del toma corriente, luego se conectaran otros dos conductores de los demás terminales 1° y 3° a los otros terminales de igual nomenclatura del otro suiche y de este se saca del 2° Terminal al Terminal 1° del plafón y del segundo Terminal ira a el neutro.

NOTA:

LOS SUICHES DEBEN SER COLOCADOS A 1METRO Y 20 CM DE ALTURA Y CON 20CM DESPUES DE LA MARGEN DEL MARCO DE LA PUERTA

TOMAS CORRIENTES DOBLE:

Materiales:

se utilizan dos conductores o cables uno de color negro que será la fase y otro blanco que será el neutro, se necesitara cinta aislante y por supuesto un toma doble.

Equipos:

un multimetro que nos servirá para medir la tensión, y probar si tenemos cortos en el circuito.

Herramientas:

pinzas, destornilladores (según el tornillo), pelacables.

Instalacion:

Se utilizaran 2 conductores q vendrán cada uno de las líneas de tension monofasica de 110V, las sus fases se identificaran de los siguites colores: negro la fase y blanco el neutro.Cada conductor va conentada a cada terminal de toma corriente.

TOMA CORRIENTE TRIFILAR TIPO INDUSTRIAL:

Materiales:

se utilizan tres conductores o cables uno de color negro, los otros de azul y rojo, se necesitara cinta aislante y un toma doble.

Equipos:

un multimetro que nos servirá para medir la tensión, y probar si tenemos cortos en el circuito.

Herramientas:

pinzas, destornilladores (según el tornillo), pelacables.

Instalación:

primero que todo debemos des-energizar el sistema. En su conexión se necesitaran tres líneas que vendrán de un contador TRIFASICO y pasaran a la caja de breaker, de cada una de las líneas de tres breaker cada uno será una fase distinta se empalman tres conductores dirigidos a los terminales del toma corriente .los conductores deberán de ser de color negro, azul y rojo para un voltaje de 240v.

CONEXION DE UN INTERRUPTOR PARA 2 INTENSIDADESDE LUZ

MATERIALES:

1. Una placa con 2 interruptores.

2. 1 diodo 1N400

CONEXION:

El neutro siempre debe de ir directo al plafón de la lámpara o bombillo.La fase va al los interruptores, donde en el otro lado de los interruptores en el medio de ellos se colocaría el diodo 1N4001

Fusibles

Fusibles, otro elemento importante en un circuito eléctrico. Para iniciar diré que los fusibles son dispositivos de seguridad que protegen a los alambres contra sobrecargas de corriente, es importante que al cambiarlos se haga por uno de igual amperaje. Es conveniente que al colocar un fusible nuevo se verifique cual fue el motivo por el cual el anterior se fundió, pudo haber sido una sobrecarga o bien, un corto circuito.Todo conductor se calienta cuando por el pasa una corriente excesiva. La sobrecarga de los conductores puede ser por causa de utilizar fusibles de mayor amperaje en las derivaciones de los circuitos, esto causa perdida de energía en los conductores de esta sección, por ende, los aparatos funcionaran incorrectamente, con el agravante de causar incendios y serios daños en la canalización. Cuando en una casa se va a incorporar un nuevo aparato de alto consumo, debe de agregarse una nueva derivación de circuito capaz de soportar el consumo adicional. Se debe verificar que el circuito de entrada también es capaz de soportar esta incorporación. Por si tiene.

TALLER DE MAGNITUDES

Admitancia

En ingeniería eléctrica, la admitancia de un circuito es la facilidad que este ofrece al paso de la corriente. Fue Oliver Heaviside quien comenzó a emplear este término en diciembre de 1887.

De acuerdo con su definición, la admitancia es la inversa de la impedancia, :

En el SI, la unidad de la admitancia es el Siemens, también llamada mho, proveniente de la unidad de resistencia, ohm, a la inversa.

Al igual que la impedancia, la admitancia se puede considerar cuantitativamente como un valor complejo:

esto es, su módulo es el inverso del módulo de la impedancia y su argumento el de ésta cambiado de sígno.

Si utilizamos la forma binómica de :

• Capacitancia. La capacitancia entre dos conductores que tienen cargas de igual magnitud y de signo contrario es la razón de la magnitud de la carga en uno u otro conductor con la diferencia de potencial resultante entre ambos conductores.

C = Q

V

Obsérvese que por definición la capacitancia es siempre una cantidad positiva. Además, como la diferencia de potencial aumenta al aumentar la carga almacenada en el condensador, la razón Q/V es una constante para un condensador dado. Por lo tanto, la capacitancia de un dispositivo es la medida de su capacidad de almacenar carga y energía potencial eléctrica. Las unidades de la capacitancia en el SI son el Coulomb por Volt. La unidad en el SI para la capacitancia es el faradio (F), en honor a Michael Faraday. 1 farad (F) = 1 coulomb ©

1 volt (V)

• Rigidez dieléctrica, aire. La rigidez dieléctrica es aquel valor de E para el cual un material dado deja de ser aislante para convertirse en conductor. Para el aire este valor es :

• Constante dieléctrica. La constante diélectrica K para un material particular se define como la razón de la capacitancia C de un capacitor con el material entre sus placas a la capacitancia C0 en el vacío.

K = C

C0

Carga eléctrica

Interacciones entre cargas de igual y distinta naturaleza.

En física, carga eléctrica es una propiedad intrínseca de algunas partículas subatómicas que se manifiesta mediante atracciones y repulsiones que determinan las interacciones electromagnéticas entre ellas. La materia cargada eléctricamente es influida por los campos electromagnéticos siendo, a su vez, generadora de ellos. La interacción entre carga y campo eléctrico es la fuente de una de las cuatro interacciones fundamentales, la Interacción electromagnética.

La carga eléctrica es de naturaleza discreta, fenómeno demostrado experimentalmente por Robert Millikan. Por razones históricas, los electrones tienen carga -1, también notada -e. Los protones tienen la carga opuesta, +1 o +e. Los quarks tienen carga fraccionaria ±1/3 o ±2/3, aunque no se han observado aislados en la naturaleza.^[1]

En el Sistema Internacional de Unidades la unidad de carga eléctrica se denomina culombio (símbolo C). Se define como la cantidad de carga que pasa por una sección en 1 segundo cuando la corriente eléctrica es de 1 amperio, y se corresponde con la carga de 6,24 × 10¹⁸ electrones aproximadamente

Conductancia eléctrica

Se denomina Conductancia eléctrica (G) de un conductor a la inversa de la oposición que dicho conductor presenta al movimiento de los electrones en su seno, esto es, a la inversa de su resistencia eléctrica (R), por lo que:

donde:

G = Conductancia en Siemens
R = Resistencia en Ohmios

La unidad de medida de la conductancia en el Sistema internacional de unidades es el Siemens.
Este parámetro es especialmente útil a la hora de tener que manejar valores de resistencia muy pequeños.

Véase también

Conductividad eléctrica

La 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).

No confundir con la conductancia (G), que es la facilidad de un objeto o circuito para conducir corriente eléctrica entre dos puntos. Se define como la inversa de la resistencia:

La corriente eléctrica es el movimiento de los electrones por el interior de un conductor.

Corriente eléctrica a través de un material conductor

Un material conductor posee una gran cantidad de electrones libres que deja que pase la electricidad a través de el; que aunque existen en el material no pertenecen a algun átomo específico los cuales incluso sin aplicarles un campo eléctrico externo se mueven a través del material de forma aleatoria debido a la energía térmica, pero cumplen con la regla de que la suma de estos moviemientos aleatorios dentro del material es igual a cero. Esto es, dado un plano imaginario trazado a través del material, si sumamos las cargas (electrones) que entran y salen de él sobre ese plano, estas cantidades se anularían.

Cuando se aplica una fuente de voltaje externo a los extremos de un material conductor (como una batería), se estaría aplicando un campo eléctrico sobre los electrones libres provocando el movimiento de los mismos en dirección a la terminal positiva del material. Estos electones libres son entonces los portadores de corriente en los materiales conductores. Para una corriente de 1 amperio, 1 culombio de carga eléctrica estaria saliendo cada segundo a través de un plano imaginario trazado en el material conductor.

La corriente I en amperios puede ser calculada con la siguiente ecuación:

Donde:

Q = carga en culombios.

t = tiempo en segundos

Densidad de corriente

Relación entre la corriente y la densidad de corriente

La densidad de corriente eléctrica se define como una magnitud vectorial que tiene unidades de corriente eléctrica por unidad de superficie. Matemáticamente, la corriente y la densidad de corriente se relacionan como :

• I es la corriente eléctrica en amperios A
  
• es la densidad de corriente en A.m^-2
  
• S es la superficie de estudio en m²
  

Densidad de flujo eléctrico

En electromagnetismo el desplazamiento eléctrico es un campo vectorial = D(r,t), en función de la posición en el espacio = r y del tiempo t, o también = D(r,ω) en función de la posición en el espacio = r y la frecuencia ω, que aparece en las ecuaciones de Maxwell. Es una generalización del campo eléctrico en presencia de un dieléctrico. A veces también se denomina como campo de desplazamiento eléctrico o densidad de flujo eléctrico.

En la mayor parte de los materiales puede ser calculado como

donde es la permitividad eléctrica del material, que en un medio lineal, no isotrópico es un tensor de segundo orden (una matriz

La densidad de flujo magnético, visualmente notada como B, es el flujo magnético por unidad de área de una sección normal a la dirección del flujo, y es igual a la intensidad del campo magnético.

La unidad de la densidad en el Sistema Internacional de Unidades es el Tesla.

Está dado por:

donde B es la densidad del flujo magnético generado por una carga q que se mueve a una velocidad v a una distancia r de la carga, y u_r es el vector unitario que une la carga con el punto donde se mide B (el punto r).

o bien

donde B es la densidad del flujo magnético generado por un conductor por el cual pasa una corriente I, a una distancia r.

Este campo B también se llama inducción magnética.

La fórmula de esta definición se llama Ley de Biot-Savart, y es en magnetismo la "equivalente" a la Ley de Coulomb de la electrostática: Sirve para calcular fuerzas de atracción-repulsión entre conductores atravesados por corrientes de carga.

El campo inducción, B, o densidad de flujo magnético (los tres nombres son equivalentes) es incluso más importante en electromagnetismo que el propio campo magnetico H, y aparece en las ecuaciones de Maxwell con mayor relevancia que este.

FACTOR DE POTENCIA Triángulo de potencias

El llamado triángulo de potencias es la mejor forma de ver y comprender de forma gráfica qué es el factor de potencia o coseno de "fi" (Cos ) y su estrecha relación con los restantes tipos de potencia presentes en un circuito eléctrico de corriente alterna.

Como se podrá observar en el triángulo de la ilustración, el factor de potencia o coseno de "fi" (Cos ) representa el valor del ángulo que se forma al representar gráficamente la potencia activa (P) y la potencia aparente (S), es decir, la relación existente entre la potencia real de trabajo y la potencia total consumida por la carga o el consumidor conectado a un circuito eléctrico de corriente alterna. Esta relación se puede representar también, de forma matemática, por medio de la siguiente fórmula:

El resultado de esta operación será "1" o un número fraccionario menor que "1" en dependencia del factor de potencia que le corresponde a cada equipo o dispositivo en específico. Ese número responde al valor de la función trigonométrica "coseno", equivalente a los grados del ángulo que se forma entre las potencias (P) y (S). Si el número que se obtiene como resultado de la operación matemática es un decimal menor que "1" (como por ejemplo 0,95), dicho número representará el factor de potencia correspondiente al defasaje en grados existente entre la intensidad de la corriente eléctrica y la tensión o voltaje en el circuito de corriente alterna. Lo ideal sería que el resultado fuera siempre igual a "1", pues así habría una mejor optimización y aprovechamiento del consumo de energía eléctrica, o sea, habría menos pérdida de energía no aprovechada y una mayor eficiencia de trabajo en los generadores que producen esa energía. En los circuitos de resistencia activa, el factor de potencia siempre es "1", porque como ya vimos anteriormente en ese caso no existe desfasaje entre la intensidad de la corriente y la tensión o voltaje. Pero en los circuitos inductivos, como ocurre con los motores, transformadores de voltaje y la mayoría de los dispositivos o aparatos que trabajan con algún tipo de enrollado o bobina, el valor del factor de potencia se muestra con una fracción decimal menor que "1" (como por ejemplo 0,8), lo que indica el retraso o desfasaje que produce la carga inductiva en la sinusoide correspondiente a la intensidad de la corriente con respecto a la sinusoide de la tensión o voltaje. Por tanto, un motor de corriente alterna con un factor de potencia o Cos = 0,95 , por ejemplo, será mucho más eficiente que otro que posea un Cos = 0,85 .

Frecuencia

.

1. Ejemplos de ondas de distintas frecuencias; se observa la relación inversa con la longitud de onda.

Frecuencia, es una medida para indicar el número de repeticiones de cualquier fenómeno o suceso periódico en la unidad de tiempo. Para calcular la frecuencia de un evento, se contabilizan un número de ocurrencias de este teniendo en cuenta un intervalo temporal, luego estas repeticiones se dividen por el tiempo transcurrido.

Según el Sistema Internacional, el resultado se mide en hertz (Hz), en honor a Heinrich Rudolf Hertz. Un hertz es aquel suceso o fenómeno repetido una vez por segundo, 2 Hz son dos sucesos (períodos) por segundo, 3 Hz son tres sucesos (períodos) por segundo, 4 Hz son cuatro sucesos (períodos) por segundo, 5 Hz son cinco sucesos (períodos) por segundo, con esto demostramos teóricamente que casi siempre hay una relación en el número de Hertz con las ocurrencias. Esta unidad se llamó originariamente como ciclo por segundo (cps) y aún se sigue también utilizando. Otras unidades para indicar la frecuencia son revoluciones por minuto (rpm) y radianes por segundo (rad/s). Las pulsaciones del corazón o el tempo musical se mide como golpes por minuto (bpm, del inglés beats per minute).

Un método alternativo para calcular la frecuencia es medir el tiempo entre dos repeticiones (periodo) y luego calcular la frecuencia (f) recíproca de esta manera:

donde T es el periodo de la señal.

Frecuencia Angular

Es la frecuencia del movimiento senoidal,expresada en proporción del cambio de ángulo.Las unidades son radianes por segundo,y la abreviación es la minuscula griega ().La frecuencia angular está igual a

2 veces la frecuencia en Hz.Una revolución completa está igual a 2 radianes.

Pulsación

La pulsación, (también llamada velocidad angular o frecuencia angular), se refiere a la frecuencia del movimiento circular expresada en proporción del cambio de ángulo, y se define como veces la frecuencia.

Su unidad de medida es [ radianes / segundo ], y formalmente, se define con la letra omega minúscula: y, a veces, mayúscula: , a través de la fórmula:

donde la frecuencia es el número de oscilaciones o vueltas por segundo que se realizan.

Aplicaciones

Se utiliza la pulsación en electricidad, electrónica, movimiento circular, movimiento ondulatorio, oscilaciones, osciladores, ondas, etc.

Su utilización permite abreviar expresiones como

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 ε cuya circulación,∫ε ds, 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 Coulombs 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 f.e.m. se mide en voltios, al igual que el potencial eléctrico.

Por lo que queda que:

Se relaciona con la diferencia de potencial entre los bornes y la resistencia interna del generador mediante la fórmula (el producto es la caída de potencial que se produce en el interior del generador a causa de la resistencia óhmica que ofrece al paso de la corriente). La f.e.m. de un generador coincide con la diferencia de potencial en circuito abierto.

La fuerza electromotriz de inducción (o inducida) en un circuito cerrado es igual a la variación del flujo de inducción Φ del campo magnético que lo atraviesa en la unidad de tiempo, lo que se expresa por la fórmula (Ley de Faraday). El signo - indica que el sentido de la f.e.m. inducida es tal que se opone a dicha variación (Ley de Lenz).

Iluminancia

En Fotometría, la iluminancia () es la cantidad de flujo luminoso emitido por una fuente de luz que incide, atraviesa o emerge de una superficie por unidad de área. Su unidad de medida en el SI es el Lux: 1 Lux = 1 Lumen/m².

En general, la iluminancia se define según la siguiente expresión:

donde:

• E_V es la iluminancia, medida en luxes.
  

• F es el flujo luminoso, en lúmenes.
  

• dS es el elemento diferencial de área considerado, en metros cuadrados.
  

La iluminancia se puede definir a partir de la magnitud radiométrica de la irradiancia sin más que ponderar cada longitud de onda por la curva de sensibilidad del ojo. Así, si es la iluminancia, representa la irradiancia espectral y V(λ) simboliza la curva de sensibilidad del ojo, entonces:

Tanto la iluminancia como el nivel de iluminación se pueden medir con un aparato llamado fotómetro. A la iluminancia que emerge de una superificie por unidad de área también se le denomina emitancia luminosa ().

Impedancia

La impedancia es una magnitud que establece la relación (cociente) entre la tensión y la intensidad de corriente. Tiene especial importancia si la corriente varía en el tiempo, en cuyo caso, esta, la tensión y la propia impedancia se notan con números complejos o funciones del análisis armónico. Su módulo (a veces impropiamente llamado impedancia) establece la relación entre los valores máximos o los valores eficaces de la tensión y de la corriente. La parte real de la impedancia es la resistencia y su parte imaginaria es la reactancia. El concepto de impedancia generaliza la ley de Ohm en el estudio de circuitos en corriente alterna (AC).El término fue acuñado por Oliver Heaviside en 1886.

En general, la solución para las corrientes y las tensiones de un circuito formado por resistencias, condensadores e inductancias y sin ningún componente de comportamiento no lineal, son soluciones de ecuaciones diferenciales. Pero, cuando todos los generadores de tensión y de corriente tienen la misma frecuencia constante y que sus amplitudes son constantes, las soluciones en estado estacionario (cuando todos fenómenos transitorios han desaparecido) son sinusoidales y todas las tensiones y corrientes tienen la misma frecuencia (la de los generadores) y tienen la amplitud y la fase constante.

El formalismo de las impedancias consiste en unas pocas reglas que permiten calcular circuitos que contienen elementos resistivos, inductivos o capacitivos de manera similar al cálculo de circuitos resistivos en corriente continua. Esas reglas sólo son válidas en los casos siguientes:

• Si estamos en régimen permanente con corriente alterna sinusoidal. Es decir, que todos los generadores de tensión y de corriente son sinusoidales y de misma frecuencia, y que todos los fenómenos transitorios que pueden ocurrir al comienzo de la conexión se han atenuado y desaparecido completamente.
  
• Si todos los componentes son lineales. Es decir, componentes o circuitos en los cuales la amplitud (o el valor eficaz) de la corriente es estrictamente proporcional a la tensión aplicada. Se excluyen los componentes no lineales como los diodos. Si el circuito contiene inductancias con núcleo ferromagnético (que no son lineales), los resultados de los cálculos sólo podrán ser aproximados y eso, a condición de respetar la zona de trabajo de las inductancias.
  

Cuando todos los generadores no tienen la misma frecuencia o si las señales no son sinusoidales, se puede descomponer el cálculo en varias etapas en cada una de las cuales se puede utilizar el formalismo de impedancias. Ver más lejos en este artículo.

Definición

Sea un componente electrónico o eléctrico o un circuito alimentado por una corriente sinusoidal . Si la tensión a sus extremidades es , la impedancia del circuito o del componente se define como un número complejo cuyo módulo es el cociente y cuyo argumento es .

o sea .

Como las tensiones y las corrientes son sinusoidales, se pueden utilizar los valores pico (amplitudes), los valores eficaces, los valores pico a pico o los valores medios. Pero hay que cuidar de ser uniforme y no mezclar los tipos. El resultado de los cálculos será del mismo tipo que el utilizado para los generadores de tensión o de corriente.

Reactancia

Véase articulo reactancia. La impedancia puede representarse como la suma de una parte real y una parte imaginaria:

es la parte resistiva o real de la impedancia y es la parte reactiva o reactancia de la impedancia.

Admitancia

Véase artículo admitancia. La admitancia es el inverso de la impedancia:

La conductancia es la parte real de la admitancia y la susceptancia la parte imaginaria de la admitancia.

Las unidades de la admitancia, la conductancia y la susceptancia son los Siemens. Un Siemen es el inverso de un Ohmio.

Generadores de tensión o de corriente desfasadas

Si, en un circuito, se encuentran varios generadores de tensión o de corriente, se elije uno de ellos como generador de referencia de fase. Si la verdadera tensión del generador de referencia es , par el cálculo con las impedancias escribiremos su tensión como . Si la tensión de otro generador tiene un avance de fase de con respecto al generador de referencia y su corriente es , para el cálculo con las impedancias escribiremos su corriente como . El argumento de las tensiones y corrientes calculadas será desfase de esas tensiones o corrientes con respecto al generador tomado como referencia.

.

Se pueden representar las tensiones de los generadores de tensión y las tensiones entre los extremos de los componentes como vectores en un plano complejo. La magnitud (longitud) de los vectores es el módulo de la tensión y el ángulo que hacen con en eje real es igual al ángulo de desfase con respecto al generador de referencia. Este tipo de diagrama también se llama diagrama de Fresnel.

Con un poco de costumbre y un mínimo de conocimientos de geometría, esas representaciones son mucho más explicitas que los valores o las fórmulas. Por supuesto, esos dibujos no son, en nuestra época, un método gráfico de cálculo de circuitos. Son una manera de "ver" como las tensiones se suman. Esos dibujos pueden facilitar la escritura de las fórmulas finales, utilizando las propiedades geométricas. Encontrarán ejemplos de la representación gráfica en los ejemplos de abajo.

Cálculo de circuitos con las impedancias

Con lo que se ha explicado arriba, se pueden calcular circuitos que contienen impedancias de la misma manera que se calculan circuitos con resistencias en corriente continua.

Leyes de Kirchhoff

Las Leyes de Kirchoff se aplican de la misma manera: "la suma de las corrientes que llegan a un nodo es cero" y "la suma de todas las tensiones alrededor de una malla es cero". Esta vez, tanto las corrientes como las tensiones, son, en general, complejas.

Generalización de la ley de Ohm

La tensión entre las extremidades de una impedancia es igual al producto de la corriente por la impedancia:

Tanto la impedancia como la corriente y la tensión son, en general, complejas.

Impedancias en serie o en paralelo

Las impedancias se tratan como las resistencias con la ley de Ohm. La impedancia es igual a su suma:

Serie

La impedancia de varias impedancias en paralelo es igual al inverso de la suma de los inversos:

Paralelo

Interpretación de los resultados

El resultado de un cálculo de una tensión o de una corriente es, generalmente, un número complejo. Ese número complejo se interpreta de manera siguiente:

• El módulo indica el valor de la tensión o de la corriente calculada. Si los valores utilizados para los generadores eran los valores pico, el resultado también será un valor pico. Si los valores eran valores eficaces, el resultado también será un valor eficaz.
  

• El argumento de ese número complejo da el desfase con respecto al generador utilizado como referencia de fase. Si el argumento es positivo la tensión o la corriente calculadas estarán en avance de fase.
  

Ejemplos

Un generador único

Una inductancia y una resistencia en serie alimentadas por un generador sinusoidal.

En el diagrama de la derecha tenemos un generador sinusoidal de 10 volts de amplitud y de una frecuencia de 10 kHz. En serie hay una inductancia de 10 mH y una resistencia de 1,2 k.
Calculemos la corriente que circula en el circuito:

Es necesaria la aplicación del cálculo con números complejos si se utiliza esta notación.

El módulo de la corriente es:

Como el valor de la tensión del generador que tomamos fue un valor pico (amplitud), el valor de la corriente obtenido también es un valor pico. La corriente eficaz es:
La fase de la corriente es el argumento del número complejo :

.

La corriente está en retardo de fase con respecto a la fase del generador. Eso es lógico, ya que el circuito es inductivo.

Diagrama de Fresnel (o fasor) de una inductancia y una resistencia en serie. El círculo gris solo sirve de ayuda al dibujo del ángulo recto entre la tensión de la resistencia y la tensión de la inductancia.

Solo la resistencia disipa potencia:

La fracción aparece porque el valor de la corriente es el valor pico.

La tensión entre los extremos de la resistencia es

La tensión eficaz que se leería con un voltímetro sería el módulo de esta tensión divido por :

La tensión entre las extremidades de la inductancia es

La tensión eficaz leída con con voltímetro sería, igualmente:

Constatamos que la suma de las dos tensiones "complejas" da (teniendo en cuenta los redondeos) la tension del generador. En cambio, la suma de las dos tensiones leídas con un voltímetro es más grande que la del generador (). Ese resultado es típico de las medidas hechas con un voltímetro en circuitos en los cuales las tensiones no están en fase. Un voltímetro nos mide módulos en valor eficaz, los cuales no podemos sumar directamente ya que estamos tratando con fasores con sus distintas orientaciones.

Dos generadores desfasados

Condensador y resistencia en serie entre dos generadores sinusoidales desfasados.

En el circuito de la derecha, un condensador de y una resistencia de en serie, están conectados entre dos generadores sinusoidales. Tomamos como generadores dos fases del suministro trifásico. El generador de izquierda será nuestro generador de referencia . El generador de derecha está en avance de fase de . Es decir, . Con el formalismo de impedancias, el generador de izquierda será y el de derecha . Comencemos calculando la diferencia de tensión entre los dos generadores:

El módulo de esta tensión es y está retardada de 0,5236 radianes (30°) con respecto a la tensión de referencia.

Diagrama de Fresnel correspondiente al segundo ejemplo. El primer círculo sirve de guía a las tensiones de los dos generadores. El segundo para el ángulo recto entre la tensión del condensador y la de la resistencia.

La corriente que circula es:

Como los valores de tensión utilizados para los generadores eran valores eficaces, la corriente calculada también viene como valor eficaz: 91 mA en avance de fase 16,71° con respecto a la tensión de referencia.

La tensión entre los extremos de la resistencia es

La tensión entre los extremos del condensador es:
.

La tensión entre las extremidades del condensador está en retardo de 73,3° con respecto a la tensión de referencia. Como en el ejemplo precedente, la suma de los módulos de las tensiones (las que se medirían con un voltímetro) de la resistencia y del condensador (563 V) es más grande que la tensión total aplicada (398 V).

La tensión en el punto A del circuito será:

La tensión del punto A es más grande que la de cada generador.

Inductancia

En un Inductor o bobina, se denomina inductancia, L, a la relación entre el flujo magnético, y la intensidad de corriente eléctrica,I:

El flujo que aparece en esta definición es el flujo producido por la corriente I exclusivamente. No deben incluirse flujos producidos por otras corrientes ni por imanes situados cerca ni por ondas electromagnéticas.

Desgraciadamente, esta definición es de poca utilidad porque no sabemos medir el flujo abrazado por un conductor. Lo único que sabemos medir son las variaciones del flujo y eso sólo a través del voltaje
V inducido en el conductor por la variación del flujo. Con ello llegamos a una definición de inductancia equivalente pero hecha a base de cantidades que sabemos medir, esto es, la corriente, el tiempo y la tensión:

El signo de la tensión y de la corriente son los siguientes: si la corriente que entra por la extremidad A del conductor, y que va hacia la otra extremidad, aumenta, la extremidad A es positiva con respecto a la opuesta. Esta frase también puede escribirse al revés: si la extremidad A es positiva, la corriente que entra por A aumenta con el tiempo.

La inductancia siempre es positiva, salvo en ciertos circuitos electrónicos especialmente concebidos para simular inductancias negativas.

De acuerdo con el Sistema Internacional de Medidas, si el flujo se expresa en weber y la intensidad en amperio, el valor de la inductancia vendrá en henrio (H).

Los valores de inductancia prácticos van de unos décimos de nH para un conductor de 1 milímetro de largo hasta varias decenas de miles de Henrios para bobinas hechas de miles de vueltas alrededor de núcleos ferromagnéticos.

El término "inductancia" fue empleado por primera vez por Oliver Heaviside en febrero de 1886, mientras que el símbolo L se utiliza en honor al físico Heinrich Lenz.

Valor de la inductancia

El valor de la inductancia viene determinado exclusivamente por las características geométricas de la bobina y por la permeabilidad magnética del espacio donde se encuentra. Así, para un solenoide, la inductancia, de acuerdo con las ecuaciones de Maxwell, viene determinada por:

donde μ es la permeabilidad absoluta del núcleo, N es el número de espiras, A es el area de la sección transversal del bobinado y l la longitud de las líneas de flujo.

El cálculo de l es bastante complicado a no ser que la bobina sea toroidal y aún así, resulta difícil si el núcleo presenta distintas permeabilidades en función de la intensidad que circule por la misma. En este caso, la determinación de l se realiza a partir de las curvas de iman

El campo eléctrico es el modelo que describe la interacción entre cuerpos y sistemas con propiedades de naturaleza eléctrica. Matemáticamente se lo describe como un campo vectorial en el cual una carga eléctrica puntual de valor "q" sufrirá los efectos de una fuerza "F" que vendrá dada por la siguiente ecuación:

Esta definición indica que el campo no es directamente medible, sino a través de la medición de la fuerza actuante sobre alguna carga. La idea de campo eléctrico fue propuesta por Michael Faraday al demostrar el principio de inducción electromagnética en el año 1832.

Fuente del campo

Un campo electromagnético tiene dos componentes. Una de ellas es debida a la existencia de una distribución de cargas, dando lugar a un campo electrostático. La otra es la presencia de un campo magnético variante en el tiempo, que da lugar a un campo eléctrico también variante. El campo eléctrico va a depender de la superficie en cuestión que genera dicho campo y del estado de movimiento del observador respecto a las cargas que generan el campo.

Si es el potencial del campo magnético, y Φ el potencial del campo eléctrico, entonces la intensidad del campo eléctrico está dada por lo siguiente:

Representación geométrica

Líneas de campo eléctrico correspondientes a una moneda con carga eléctrica positiva.

Un campo eléctrico estático puede ser representado con un campo vectorial, o con Lineas Vectoriales (lineas de campo). Las líneas vectoriales se utilizan para crear una visualización del campo. Se trazan en un papel en dos dimensiones, sin embargo se cree que existen en un espacio tridimensional. En realidad existen infintas lineas de campo, sin embargo se representan sólo unas pocas por claridad.

Líneas de campo

• Son líneas perpendiculares a la superficie del cuerpo, de manera que su tangente en un punto coincide con la dirección del campo en ese punto.
  

• A mayor concentración de líneas, mayor módulo. En el ejemplo de la moneda, el campo es mayor en las cercanías de esta y disminuye a medida que nos alejamos de ella.
  
• Uniendo los puntos en los que el campo eléctrico es igual formamos superficies equipotenciales (ver Potencial eléctrico); puntos donde el potencial tiene el mismo valor numérico.
  

Graficamente se podría decir que es similar al campo magnético.

"Energ.C3.ADa_del_campo">Energía del campo

El campo almacena y mueve energía. La densidad volumétrica de energía de un campo eléctrico está dada por la expresión siguiente:

Por lo que la energía total en un volumen está dada por:

Intensidad de campo magnético

En electromagnetismo, la intensidad del campo magnético, H, es la causa de la inducción magnética, y nos indica lo intenso que es el campo magnético. En una bobina, su valor depende depende de la fuerza magnetomotriz, producto del número de espiras por la intensidad que circula por la misma. Ahora bien, cuanto más larga sea la bobina, más se dispersan las líneas de campo, dando como resultado una intensidad de campo más débil; por lo que se puede decir que, para una fuerza magnetomotriz constante, la intensidad de campo es inversamente proporcional a la longitud media de las líneas de campo, tal como se expresa en la siguiente ecuación:

Donde:

• H: intensidad del campo en amperio-vuelta/metro (Av/m)
  
• N: número de espiras de la bobina
  
• I: intensidad de la corriente en amperios (A)
  
• L: longitud de la bobina en metros (m)
  

Muchos autores denominan la intensidad del campo magnético, como inducción magnética, B. La diferencia entre B y H es que H describe cuan intenso es el campo magnético en la región que afecta, mientras que B es la cantidad de flujo magnético por unidad de área que aparece en esa misma región. B y H se relacionan de la siguiente manera:

Donde μ es la permeabilidad magnética del medio en el que aparece el campo magnético. Es una variable de proporcionalidad que según el sistema físico que se observe puede ser una constante, por ejemplo 4πx10^(-7) H/m en el vacío, un campo escalar dependiente del tiempo o de la posición, o incluso un tensor en el caso de los materiales anisotrópicos. La permeabilidad magnética también se puede expresar como:

en la cual es la inducción en el vacío y se llama vector intensidad magnética o excitación magnética. El vector es la magnetización que se define como el momento magnético por unidad de volumen.

Intensidad luminosa

En fotometría, la intensidad luminosa se define como la cantidad de flujo luminoso, propagándose en una dirección dada, que emerge, atraviesa o incide sobre una superficie por unidad de ángulo sólido. Su unidad de medida en el Sistema Internacional de Unidades es la candela (cd), que es una unidad fundamental del sistema. Matemáticamente, su expresión es la siguiente:

donde:

• es la intensidad luminosa, medida en candelas.
  
• es el flujo luminoso, en lúmenes.
  
• es el elemento diferencial de ángulo sólido, en estereorradianes.
  

La intensidad luminosa se puede definir a partir de la magnitud radiométrica de la intensidad radiante sin más que ponderar cada longitud de onda por la curva de sensibilidad del ojo. Así, si es la intensidad luminosa, representa la intensidad radiante espectral y simboliza la curva de sensibilidad del ojo, entonces:

Intensidad luminosa y diferentes tipos de fuentes

En fotometría, se denomina fuente puntual a aquella que emite la misma intensidad luminosa en todas las direcciones consideradas. Un ejemplo práctico sería una lámpara fsdf. Por el contrario, se denomina fuente o superficie reflectora de Lambert a aquella en la que la intensidad varía con el coseno del ángulo entre la dirección considerada y la normal a la superficie (o eje de simetría de la fuente).

Unidades

Una candela se define como la intensidad luminosa de una fuente de luz monocromatica de 540 THz que tiene una intesidad radiante de 1/683 vatios por estereorradián, o aproximadamente 1.464 mW/sr. La frecuencia de 540 THz corresponde a una longitud de onda de 555 nm, que se corresponde con la luz verde pálida cerca del límite de visión del ojo. Ya que hay aproximadamente 12.6 estereorradianes en una esfera, el flujo radiante total sería de aproximadamente 18.40 mW, si la fuente emitiese de forma uniforme en todas las direcciones. Una vela corriente produce con poca precisión una candela de intensidad luminosa.

En 1881
Jules Violle propuso la Violle como unidad de intensidad luminosa. Fue la primera unidad de intensidad que no dependía de las propiedad de una lámpara determinada. Sin embargo fue sustituida por la candela en 1946.

Longitud de onda

.

La longitud de una onda es la distancia entre dos crestas consecutivas. Describe cuán larga es la onda. La distancia existente entre dos crestas o valles consecutivos es lo que llamamos longitud de onda. Las ondas de agua en el océano, las ondas de aire, y las ondas de radiación electromagnética tienen longitudes de ondas.

La letra griega "λ" (lambda) se utiliza para representar la longitud de onda en ecuaciones. La longitud de onda es inversamente proporcional a la frecuencia de la onda. Una longitud de onda larga corresponde a una frecuencia baja, mientras que una longitud de onda corta corresponde una frecuencia alta.

La longitud de ondas de las ondas de sonido, en el rango que los seres humanos pueden escuchar, oscilan entre menos de 2 cm (una pulgada), hasta aproximadamente 17 metros (56 pies). Las ondas de radiación electromagnética que forman la luz visible tienen longitudes de onda entre 400 nanómetros (luz morada) y 700 nanómetros (luz roja).

En el sistema internacional, la unidad de medida de la longitud de onda es el metro, al igual que cualquier otra distancia. Dado los órdenes de magnitud de este parámetro, por comodidad se suele recurrir a submúltiplos como el milímetro (mm), el micrómetro (μm) y el nanómetro (nm).

Relación con la frecuencia

La longitud de onda λ es inversamente proporcional a la frecuencia f, siendo ésta la frecuencia del movimiento armónico simple de cada una de las partículas del medio. No se debe confundir con la frecuencia angular ω:

donde λ es la longitud de onda, c es la velocidad de la onda, y f es la frecuencia. Para la luz y otras ondas electromagnéticas que viajan en el vacío, c = 299.792.458 m/s (186,282 millas/s), la velocidad de la luz. Para las ondas de sonido que se desplazan por el aire, c es aproximadamente 343 m/s (767 millas/hora).

Por ejemplo, la luz roja, con una frecuencia aproximada de 440 THz, tiene ondas de unos 682 nm de largo:

Al tratar ondas electromagnéticas, la velocidad de transmisión de éstas en el vacío es la velocidad de la luz (299,792,458 metros sobre segundo).

Medios diferentes al vacío

Las únicas ondas capaces de transmitirse a través del vacío son las ondas electromagnéticas. Cuando éstas penetran en un medio material, como puede ser el aire o un sólido, su longitud de onda se ve reducida de forma proporcional al índice de refracción n de dicho material, mientras que su frecuencia permanece invariante. La longitud de onda en dicho medio (λ') viene dada por:

donde:

• λ₀ es la longitud de onda en el vacío, y
  
• n es el índice de refracción del material.
  

La longitud de onda de las radiaciones electromagnéticas, sea cual sea el medio en que se transmitan, se expresa por lo general en función de la longitud de onda de éstas en el vacío, aunque no siempre esté indicado explícitamente.

Longitud de onda asociada a partículas [editar]

Louis-Victor de Broglie descubrió que todas las partículas que poseían una cantidad de movimiento tenían asociada una determinada longitud de onda. Es la denominada Hipótesis de De Broglie.

donde:

• h es la Constante de Planck, y
  
• p es la cantidad de movimiento de la partícula.
  

El cociente entre una constante muy pequeña y un denominador que depende de la velocidad de la partícula, hace que para objetos macróscopicos en movimiento las longitudes de onda asociadas a éstos sean imperceptibles por el ser humano (siendo estas menores que un fotón

Inicio > Ingeniería de Yacimientos > Permeabilidad Relativa

El concepto de Permeabilidad Relativa es muy simple. Sin embargo, la medición y la interpretación de la permeabilidad relativa versus las curvas de saturación no lo es. Por ejemplo, hay evidencia de que la permeabilidad relativa puede ser una función de muchos más parámetros que la saturación de fluido. La temperatura, velocidad de flujo, historia de saturación, los cambios de mojabilidad y el comportamiento mecánico y químico del material de la matriz pueden todos jugar un papel en el cambio de la dependencia funcional de la permeabilidad relativa en saturación. La mejor definida de estas dependencias es la variación de la permeabilidad relativa con la historia de saturación; las curvas de permeabilidad relativa muestran histéresis entre los procesos de drenaje (fase mojante disminuyéndose) y los procesos de imbibición (fase mojante incrementándose).

Hay dos métodos básicos de obtener datos de Permeabilidad Relativa: estado estable o régimen permanente y estado inestable o régimen variable. Para el método de estado estable y un sistema de dos fluidos, las dos fases se inyectan a cierta relación volumétrica hasta que la caída de presión a través del núcleo y la composición del efluente se estabilicen. Las saturaciones de los dos fluidos en el núcleo son luego determinadas, típicamente pesando el núcleo o realizando cálculos de balance de masa para cada fase. La Permeabilidad Relativa se calcula de las ecuaciones de flujo.

El método de estado inestable está basado en interpretar un proceso de desplazamiento inmiscible. Para un sistema bifásico, un núcleo, en estado nativo (preservado) o restaurado a las condiciones de saturación que existan en el yacimiento, se inunda con una de las fases. Típicamente la fase de la inundación es agua o gas puesto que en el yacimiento una u otra de estas fases desplaza el aceite.

Permitividades absoluta y relativa

La permitividad de un material es usualmente dada como relación a la del vacío, denominándose permitividad relativa, (también llamada constante dieléctrica en algunos casos). La permitividad absoluta se calcula multiplicando la permitividad relativa por la del vacío:

donde es la susceptibilidad eléctrica del material. En la siguiente tabla se muestran las permitividades absolutas de algunos dieléctricos:

Material	(pF/m)	Material	(pF/m)
Aceite mineral	19,5	Caucho	de 20 a 50
Acetona	191	Madera	de 10 a 60
Aire	8,84	Papel duro	49,5
Agua destilada	707	PVC	de 30 a 40
Baquelita	de 50 a 80	Vidrio	de 40 a 60

Potencia en corriente continua

Cuando se trata de corriente continua (DC) la potencia eléctrica desarrollada en un cierto instante por un dispositivo de dos terminales es el producto de la diferencia de potencial entre dichos terminales y la intensidad de corriente que pasa a través del dispositivo. Esto es,

(1)

Donde I es el valor instantáneo de la corriente y V es el valor instantáneo del voltaje. Si I se expresa en amperios y V en voltios, P estará expresada en Watts. Igual definición se aplica cuando se consideran valores promedio para I, V y P.

Cuando el dispositivo es una resistencia de valor R o se puede calcular la resistencia equivalente del dispositivo, la potencia también puede calcularse como

Potencia en corriente alterna

Cuando se trata de corriente alterna (AC) sinusoidal, el promedio de potencia eléctrica desarrollada por un dispositivo de dos terminales es una función de los valores eficaces o valores cuadráticos medios, de la diferencia de potencial entre los terminales y de la intensidad de corriente que pasa a través del dispositivo.

En el caso de un receptor de carácter inductivo (caso más común) al que se aplica una tensión v(t) de pulsación
ω y valor de pico V_o resulta:

Esto provocará una corriente i(t) retrasada un ángulo φ respecto de la tensión aplicada:

La potencia instantánea vendrá dada como el producto de las expresiones anteriores:

Mediante trigonometría, la anterior expresión puede transformarse en la siguiente:

Y sustituyendo los valores de pico por los eficaces:

Se obtiene así para la potencia un valor constante, VIcos(φ) y otro variable con el tiempo, VIcos(2ωt − φ). Al primer valor se le denomina potencia activa y al segundo potencia fluctuante.

Potencia fluctuante

Al ser la potencia fluctuante de forma senoidal, su valor medio será cero. Para entender mejor qué es la potencia fluctuante, imaginemos un receptor que sólo tuviera potencia de este tipo. Ello sólo es posible si φ = ±90º (cos±90º=0), quedando

caso que corresponde a un circuito inductivo puro o capacitivo puro. Por lo tanto la potencia fluctuante es la debida a las bobinas y a los condensadores. Efectivamente, las bobinas o los condensadores (ideales) no consumen energía sino que la "entretienen". La bobina almacena la energía en forma de campo magnético cuando la corriente aumenta y la devuelve cuando disminuye, y el condensador almacena la energía en forma de campo eléctrico cuando se carga y la devuelve cuando se descarga.

Componentes de la intensidad

Figura 1.- Componentes activa y reactiva de la intensidad; supuestos inductivo, izquierda y capacitivo, derecha

Consideremos un circuito de C. A. en el que la corriente y la tensión tienen un desfase φ. Se define componente activa de la intensidad, I_a, a la componente de ésta que está en fase con la tensión, y componente reactiva, I_r, a la que está en cuadratura con ella (véase Figura 1). Sus valores son:

[serta]

El producto de la intensidad, I, y las de sus componentes activa, I_a, y reactiva, I_r, por la tensión, V, da como resultado las potencias aparente (S), activa (P) y reactiva (Q), respectivamente:

Potencia aparente

La potencia aparente (también llamada compleja) de un circuito eléctrico de corriente alterna es la suma (vectorial) de la energía que disipa dicho circuito en cierto tiempo en forma de calor o trabajo y la energía utilizada para la formación de los campos eléctricos y magnéticos de sus componentes que fluctuara entre estos componentes y la fuente de energía.

Esta potencia no es la realmente consumida "util", salvo cuando el factor de potencia es la unidad (cos φ=1), y señala que la red de alimentación de un circuito no sólo ha de satisfacer la energía consumida por los elementos resistivos, sino que también ha de contarse con la que van a "almacenar" bobinas y condensadores. Se la designa con la letra S y se mide en voltiamperios (VA).

Su formula es:

Nota: como formula rapida para calcular en campo la intensidad de corriente teniendo como dato la potencia aparente es la siguiente (Pot. Ap x 3) / 2.

Potencia activa

Es la potencia que representa la capacidad de un circuito para realizar un proceso de transformación de la energía eléctrica en trabajo. Los diferentes dispositivos eléctricos existentes convierten la energía eléctrica en otras formas de energía tales como: mecánica, lumínica, térmica, química, etc. Esta potencia es, por lo tanto, la realmente consumida por los circuitos. Cuando se habla de demanda eléctrica, es esta potencia la que se utiliza para determinar dicha demanda.

Se designa con la letra P y se mide en vatios (W). De acuerdo con su expresión, la ley de Ohm y el triángulo de impedancias:

Resultado que indica que la potencia activa es debida a los elementos resistivos.

Potencia reactiva

Esta potencia no tiene tampoco el carácter realmente de ser consumida y sólo aparecerá cuando existan bobinas o condensadores en los circuitos. La potencia reactiva tiene un valor medio nulo, por lo que no produce trabajo útil. Por ello que se dice que es una potencia desvatada (no produce vatios), se mide en voltamperios reactivos (VAR) y se designa con la letra Q.

A partir de su expresión,

Lo que reafirma en que esta potencia es debida únicamente a los elementos reactivos.

Potencia trifásica

La representación matemática de la potencia activa en un sistema trifásico equilibrado está dada por la ecuación:

Véase también

Reactancia

Se denomina Reactancia a la parte imaginaria de la impedancia ofrecida, al paso de la corriente alterna. En su acepción más general, el término reactancia significa sin pérdidas, y su asociación al mundo de los circuitos eléctricos, data de los trabajos de Foster, a principios del siglo XX.

En el análisis de circuitos R-L-C, la reactancia, representada como (X) es la parte imaginaria del número complejo que define el valor de la impedancia, mientras que la resistencia (R) es la parte real de dicho valor.

Dependiendo del valor de la reactancia se puede decir que el circuito presenta reactancia capacitiva, cuando X<0; reactancia inductiva, cuando X>0; o es puramente resistivo, cuando X=0. Vectorialmente, la reactancia inductiva y la capacitiva son opuestas.

La reactancia capacitiva se representa por X_c y su valor viene dado por la fórmula:

en la que:

X_c= Reactancia capacitiva en ohmios

C=Capacitancia en faradios

f=Frecuencia en hercios

La reactancia inductiva se representa por X_L y su valor viene dado por:

en la que :

X_L= Reactancia inductiva en ohmios

L=Inductancia en henrios

f=Frecuencia en hercios

Resistencia (electricidad)

.

Se denomina resistencia eléctrica, R, de una sustancia, a la oposición que encuentra la corriente eléctrica para circular a través de dicha sustancia. Su valor viene dado en ohmios, se designa con la letra griega omega mayúscula (Ω), y se mide con el Óhmetro.

Esta definición es válida para la corriente continua y para la corriente alterna cuando se trate de elementos resistivos puros, esto es, sin componente inductiva ni capacitiva. De existir estos componentes reactivos, la oposición presentada a la circulación de corriente recibe el nombre de impedancia.

Según sea la magnitud de esta oposición, las sustancias se clasifican en conductoras, aislantes y semiconductoras. Existen además ciertos materiales en los que, en determinadas condiciones de temperatura, aparece un fenómeno denominado superconductividad, en el que el valor de la resistencia es prácticamente nulo.

Resistencia de un conductor

El conductor es el encargado de unir eléctricamente cada uno de los componentes de un circuito. Dado que tiene resistencia óhmica, puede ser considerado como otro componente más con características similares a las de la resistencia eléctrica.

De este modo, la resistencia de un conductor eléctrico es la medida de la oposición que presenta al movimiento de los electrones en su seno, o sea la oposición que presenta al paso de la corriente eléctrica. Generalmente su valor es muy pequeño y por ello se suele despreciar, esto es, se considera que su resistencia es nula (conductor ideal), pero habrá casos particulares en los que se deberá tener en cuenta su resistencia (conductor real).

La resistencia de un conductor depende de la longitud del mismo (), de su sección (), del tipo de material y de la temperatura. Si consideramos la temperatura constante (20 ºC), la resistencia viene dada por la siguiente expresión:

en la que es la resistividad (una característica propia de cada material).

Influencia de la temperatura

La variación de la temperatura produce una variación en la resistencia. En la mayoría de los metales aumenta su resistencia al aumentar la temperatura, por el contrario, en otros elementos, como el carbono o el germanio la resistencia disminuye.

Como ya se comentó, en algunos materiales la resistencia llega a desaparecer cuando la temperatura baja lo suficiente. En este caso se habla de superconductores.

Experimentalmente se comprueba que para temperaturas no muy elevadas, la resistencia a un determinado valor de t (), viene dada por la expresión:

donde

• = Resistencia de referencia a 20°C.
  

• = Coeficiente Olveriano de temperatura.
  
• = Diferencia de temperatura respecto a los 20°C (t-20).
  

Resistividad

Se le llama resistividad al grado de dificultad que encuentran los electrones en sus desplazamientos. Se designa por la letra griega rho minúscula (ρ) y se mide en ohms por metro (Ω·m, a veces también en Ω·mm²/m).

Su valor describe el comportamiento de un material frente al paso de corriente eléctrica, por lo que da una idea de lo buen o mal conductor que es. Un valor alto de resistividad indica que el material es mal conductor mientras que uno bajo indicará que es un buen conductor.

Generalmente la resistividad de los metales aumenta con la temperatura, mientras que la resistividad de los semiconductores disminuye ante el aumento de la temperatura.

Resistividad de algunos materiales
Material	Resistividad (en 20°C-25ºC) (Ω·m)
Plata[1]	1,55 x 10-8
Cobre[2]	1,70 x 10-8
Oro[3]	2,22 x 10-8
Aluminio[4]	2,82 x 10-8
Wolframio[5]	5,65 x 10-8
Níquel[6]	6,40 x 10-8
Hierro[7]	8,90 x 10-8
Platino[8]	10,60 x 10-8
Estaño[9]	11,50 x 10-8
Acero inoxidable 301[10]	72,00 x 10-8
Grafito[11]	60,00 x 10-8

La conversión de Ω·m a Ω·mm²/m resulta de multiplicar la unidad inicial por 1x10^-6.

Ejemplo:

La resistividad del cobre es 0,017 Ω·mm²/m =1,7x10^-2 que

al multiplicar por 1x10^-6 se obtiene 1,7x10^-8Ω·m

• Potencial electrico: se define como el trabajo realizado para trasladar un objeto de un punto a otro. En particular, para el caso eléctrico, definimos el potencial eléctrico del punto A al punto B, como el trabajo realizado para trasladar una carga positiva unitaria q de un punto a otro, desde B hasta A.
  
  se define la diferencia de potencial (d.d.p.) entre dos puntos como el trabajo que realiza la unidad de carga (el culombio) al caer desde el potencial más alto al más bajo.
  El potencial se representa con la letra V. El potencial del punto A se representa por VA (V sub A). y VA-VB (V sub A menos V sub B) 0 simplemente VAB (V sub AB) es la diferencia de potencial entre el punto A y el punto B (en ese sentido y no al revés).
  Ya que VBA es igual a -VAB. Si VAB es, por ejemplo 5, VBA será -5.
  Los potenciales y diferencias de potencial, en el Sistema Internacional, se expresan en VOLTIOS.
  
  Tipos de potencial:
  
  Energía potencial gravitatoria:
  
  Todo cuerpo sometido a la acción de un campo gravitatorio posee una energía potencial gravitatoria, que depende sólo de la posición del cuerpo y que puede transformarse fácilmente en energía cinética.
  Un ejemplo clásico de energía potencial gravitatoria es un cuerpo situado a una cierta altura h sobre la superficie terrestre. El valor de la energía potencial gravitatoria vendría entonces dado por:
  
  Ep= m g h
  
  siendo m la masa del cuerpo y g la aceleración de la gravedad.
  Si se deja caer el cuerpo, adquiere velocidad y, con ello, energía cinética, al tiempo que va perdiendo altura y su energía potencial gravitatoria disminuye.
  
  Energia potencial elastica:
  
  En muchos casos se aplica una fuerza a un cuerpo deformándolo y tras cesar la acción deformadora, el cuerpo recupera la forma original. Decimos que el cuerpo es elástico.
  Para deformar un cuerpo elástico, debemos aplicar una fuerza y esta deberá desplazarse para el mismo lado que actúa la fuerza, por lo que nuevamente el ángulo formado entre el vector fuerza y el vector desplazamiento es menor que 90° y el trabajo es positivo. La energía del cuerpo tiene que aumentar.
  
  • hace 3 meses