CÓMO CALCULAR EL COSTO MENSUAL CON UN MEDIDOR

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#MiércolesdeElectricidadbásica

 

Cálculo del costo mensual con el medidor (ejemplo)

Podemos calcular la potencia sin el recibo de luz. A través de la lectura del medidor podemos sacar la potencia que consumimos y por ende el costo mensual. A continuación, daremos un sencillo y demostrativo ejemplo.

Ejemplo:

Tenemos tres lámparas conectadas en paralelo que están prendidos durante 6 horas diarias durante todo el mes de agosto. Si por cada kWh cuesta 0.50 dólares. Calcular el costo mensual.

Tenemos los siguientes datos:
• Tiempo de consumo: 6 horas por día, 6 × 30 días = 180 horas mensuales
• Costo: 0.50 por cada kWh

Calculamos:

Para ello recurrimos a nuestro medidor para poder ver el consumo de los tres focos, mediante la luz que parpadea en el contador de luz digital (ver artículo sobre medidores).

El proceso es sencillo: durante el funcionamiento de los tres focos, revisas el medidor y calculas cuánto tiempo se demora en que la luz parpadea (impulso). Haz dicha medición varias veces para tener una cifra exacta.

Asumimos que revisamos el medidor y que por cada 11 segundos hay un parpadeo. Usaremos una regla de tres simple como artificio:

Con ello calculamos la siguiente fórmula:

Donde:
• Dato del fabricante que sale en el medidor: 1/1600
• Tiempo de consumo: 6 horas por día, 6 × 30 días = 180 horas mensuales
• Costo: 0.50 por cada kWh

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Como calcularías el costo mensual de luz

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#MiércolesdeElectricidadbásica

Cálculo del costo mensual con la potencia (ejemplos)

Hemos visto como podemos calcular la potencia a través del recibo de luz. Si deseas saber, te invitamos al leer el artículo (ver artículo). Si ya sabes, a continuación, daremos unos ejemplos de cómo calcular el costo mensual sin tener el recibo a la mano.

Ejemplo 1:

Se tiene una carga de 250 W que está prendido 6 horas diarias durante todo el mes de julio. Si cada kWh cuesta 0.50 dólares. Calcular el costo mensual.

Tenemos los siguientes datos:
• Potencia de la carga: 250 W = 0.25 kW
• Tiempo de consumo: 6 horas por día, 6 × 30 días = 180 horas mensuales
• Costo: 0.50 por cada kWh

Calculamos:

Costo:

Ejemplo 2:

Calcular el costo mensual de un domicilio.

Para ello tendremos que revisar el medidor. Observaremos el contador numérico que sale en el display. Registraremos el primer día lo que marca el medidor, y luego el último registramos el último día.

La diferencia entre la potencia del primer y último día, obtendremos la potencia que se consumió durante todo el mes.

Tenemos los siguientes datos:
• Potencia mensual: 60 kWh
• Costo: 0.50 por cada kWh

Costo:

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Aplicación de enclavadores con diodos y capacitores

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#MiércolesdeElectrónicapura

Circuitos enclavadores

Como sabemos, los enclavadores están compuestos por un diodo, un resistor y un capacitor que desplaza una forma de onda a un nivel de cd diferente sin cambiar la apariencia de la señal aplicada.

El diodo también está en paralelo con la señal de salida, pero puede o no tener una fuente DC en serie como un elemento agregado.

Caso 1:

Ciclo positivo:

Donde el voltaje del diodo es :

Ciclo negativo:

Donde:
Vp: Voltaje pico del generador de onda alterna.
VC: Voltaje del capacitor.

Caso 2:

Ciclo positivo:

Donde:
Vp: Voltaje pico del generador de onda alterna.
VC: Voltaje del capacitor.

Ciclo negativo:

Donde el voltaje del diodo es :

Caso 3:

Ciclo positivo:

Donde:
Vp: Voltaje pico del generador de onda alterna.
VC: Voltaje del capacitor.

Ciclo negativo:

Donde el voltaje del diodo es :

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Qué es un circuito enclavador

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#MiércolesdeElectrónicapura

Enclavador

También llamados fijadores, son similares a los limitadores. Consta de una red compuesta por un diodo, un resistor, un capacitor y una fuente de tensión continua. La función de estos es desplazar la señal de entrada a un nivel diferente sin cambiar la apariencia de la señal

Es una operación de desplazamiento, pero la cantidad de éste depende de la forma de onda real, la cantidad desplazamiento es la cantidad exacta necesaria para cambiar el máximo original.

Tienen un capacitor conectado directamente desde la entrada hasta la salida con un elemento resistivo en paralelo con la señal de la salida. El diodo también está en paralelo con la señal de salida pero puede o no tener una fuente de cd en serie como un elemento agregado.

El circuito de fijación proporciona un componente DC necesario para lograr el nivel de fijación deseado. Es deseable que el capacitor se cargue a un valor constante y permanezca en ese valor durante el periodo de la onda de entrada.

Funcionamiento

La resistencia en directo del diodo es cero, la salida igual a la entrada (con el máximo original Vm) solo con desplazamiento adecuado (con el nuevo máximo VB). Cuando la salida trata de exceder VB, el capacitor se carga. Su objetivo es desplazar una onda alterna en un nivel positivo o negativo de tensión continua.

Funcionamiento del circuito enclavador.

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Aspectos a considerar para la climatización

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#MartesdeAireacondicionado

Transferencia de calor

Coeficiente de transmisión térmica (U)

Es la cantidad de calor que se transmite en unidad de tiempo a través de la superficie de un elemento constructivo, tales como muro, vidrio, techo, etc. de un cierto espesor; con una diferencia de temperatura entre las masas de aire que se encuentran a ambos lados del elemento es de un grado.

Cuanto más bajo sea el valor de U mejor será la capacidad aislante.
Cortesía: Arquitecturayenergia.cl

Coeficiente de resistencia térmica (R)

Es la inversa del coeficiente de transmisión térmica. Representa la capacidad de este de oponerse al flujo de calor.

Este aislamiento puede ser implementado en paredes y techos, para mejorar la resistencia térmica y que las temperaturas externas no influyan en el interior del espacio, creando ambientes aislados y energéticamente eficientes.

Coeficiente de sombra (CS)

Mide la capacidad de filtrar el calor producido por los rayos directos del sol a través de una superficie de vidrio. Mientras menor sea, mejor desempeño tiene el vidrio.

Mientras más filtre el vidrio los rayos UV, mejor desempeño.
Cortesía: Pedrojhernandez.com

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Cómo es el basculamiento en un automóvil

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#MartesdeMecánicaauto

Basculado de la cabina

¿Qué es el basculado?

El basculado es el mover un cuerpo de un lado a otro respecto a un eje vertical. En el mundo automotriz significa inclinar la cabina de los vehículos de transporte, de forma que resbale hacia afuera por su propio peso.

Basculado de la cabina – vista lateral.

¿Cómo logramos el basculado de la cabina?

Para hacer el basculamiento de la cabina se utilizan mecanismos de accionamiento hidráulico. El conductor debe accionar con una palanca la bomba de basculación colocada en el lateral de la cabina opuesto a la circulación de otros vehículos, debajo y exteriormente a ella. En algunos camiones, el accionamiento del mecanismo hidráulico puede ser eléctrico.

Basculado de una cabina de un camión.

El desenclavamiento, al hacer bascular la cabina y el enclavamiento de la misma se efectúan, generalmente, de forma automática. Si no se ha producido el enclavamiento total de la cabina, se enciende un testigo en el tablero de instrumentos para advertir de dicha circunstancia.

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Cómo viaja la luz en la fibra óptica

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#LunesdeFibraóptica

Funcionamiento de la fibra óptica

El principio de la fibra óptica es simple:

Un haz de luz entra por un lado de la fibra, viaja por todo el conducto y sale por el otro lado.

Sabiendo dicho principio, ahora debemos saber que para ello debemos transmitir por el núcleo de la fibra un haz de luz que no atraviese el revestimiento, sino que se refleje y se siga propagando.

Representación de dos rayos de luz propagándose dentro de una fibra óptica. En esta imagen se percibe el fenómeno de reflexión total en el haz de luz «a».
Cortesía: Wikipedia.org

Para esto aplicaremos el principio de reflexión interna total (basado en la Ley de Snell): Cuando la luz llega a una superficie que limita con un índice de refracción menor, se refleja en gran parte, cuanto mayor sea la diferencia de índices y mayor el ángulo de incidencia, ahí es cuando se habla de reflexión interna total.

Cuando el ángulo de incidencia es mayor o igual al ángulo crítico, la luz no puede refractarse y se refleja totalmente en la frontera.
Cortesía: Wikipedia.org

En pocas palabras, el funcionamiento de la fibra óptica consiste que el índice de refracción del núcleo es mayor al índice de refracción del revestimiento, y que el ángulo de incidencia es superior al ángulo límite, para que la luz se refleje totalmente por el núcleo.

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TIPOS DE POZO A TIERRA

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#LunesdePuestatierra

Tipos de pozo a tierra

Pozo a tierra vertical

Los pozos a tierra vertical son del tipo más común conocido y básicamente la mayoría de gráficos de Pozos a tierra. Consta de una fosa vertical de 0.80 cm o 1.00 metros a más de diámetro, llegando a excavar a una profundidad de 2.60, 2.80 o 3.00 metros.

Pozo a tierra vertical.

Pozo a tierra horizontal

Los pozos a tierra horizontal pertenecen al concepto más moderno tiene ciertas particularidades como que se realizan en zanjas de 40 cm de ancho, 0.60 metros de profundidad y en longitud en promedio de 3.00, 6.00 a más metros.

Estos pozos tienen un mayor rendimiento, desarrollan valores de resistencia más bajos, requieren menor movimiento de tierras, se hace menos excavación y son muy útiles en terrenos adversos, rocosos o donde se encuentra pantanal.

Pozo a tierra horizontal.
Cortesía: Pozosatierra.com

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Términos asociados a los sensores

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#DomingodeInstrumentación

Términos de sensores

Un sensor es un dispositivo para detectar y señalar una condición de cambio (presencia o ausencia de un objeto o material). También detecta una cantidad capaz de medirse, como un cambio de distancia, tamaño o color.

Cálculo de Sn (Distancia máxima de conmutación)

Al utilizar un sensor, se debe calcular una distancia de detección nominal y una distancia de detección efectiva.

Distancia nominal de detección

Corresponde a la distancia de operación para la que se ha diseñado un sensor, la cual se obtiene mediante criterios estandarizados en condiciones normales.

Distancia efectiva de detección

Corresponde a la distancia de detección inicial (o de fábrica) del sensor que se logra al ser instalado. Esta distancia se encuentra más o menos entre la distancia de detección nominal, que es la ideal, y la peor distancia de detección posible.

Distancia entre un sensor inductivo y el objeto.

Existen más términos a tomar en cuenta para el cálculo de la distancia nominal en los sensores los cuales son: Histéresis, Repetibilidad, Frecuencia de conmutación y Tiempo de respuesta. En la segunda parte veremos estos términos (ver artículo).

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Cómo funciona la iluminación en el automóvil

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#DomingodeElectrónicaauto

Circuito de iluminación

El circuito de iluminación se presenta dividido en distintas partes o circuitos individuales, cada uno con sus respectivos interruptores. Las luces se conectan en paralelo y las llaves de control están en serie entre grupos.

Normalmente se conoce por ser de un solo hilo o cable, es decir que usa el chasis del vehículo como masa o retorno.

Partes internas del circuito de iluminación.

Muchos vehículos han incorporado la iluminación led en sus sistemas para reemplazar las lámparas convencionales. Las lámparas led tienen la ventaja de no poseer luz caliente y, por consiguiente, consumen menos electricidad, alargando la vida útil del sistema eléctrico.

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Más términos asociados a los sensores

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#DomingodeInstrumentación

Términos de sensores (continuación)

Como ya sabemos hay términos importantes para la elección de un sensor: Cálculo de Sn, Distancia nominal de detección y Distancia efectiva de detección. Te invitamos que o leas antes de leer este artículo (ver primera parte).

Los sensores posibilitan la comunicación entre el mundo físico y los sistemas de medición y/o de control, tanto eléctricos como electrónicos, utilizándose extensivamente en todo tipo de procesos industriales y no industriales para propósitos de monitoreo, medición, control y procesamiento.

Existen otros términos asociados al cálculo de la distancia nominal en los sensores los cuales son:

Histéresis

Es la diferencia entre los puntos de operación (conectado) y liberación (desconectado) cuando el objeto se aleja de la cara del sensor y se expresa como un porcentaje de la distancia de detección.

Sin una histéresis suficiente, el sensor de proximidad se conecta y desconecta continuamente al aplicar una vibración excesiva al objeto o al sensor, aunque se puede ajustar mediante circuitos adicionales.

Histéresis del sensor.

Repetibilidad

Es la capacidad de un sensor de detectar el mismo objeto a la misma distancia de detección nominal y se basa en una temperatura ambiental y voltaje eléctrico.

Repetibilidad del sensor.

Frecuencia de conmutación

Corresponde a la cantidad de conmutaciones por segundo que se pueden alcanzar en Condiciones normales. En términos más generales, es la velocidad relativa del sensor.

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Aplicaciones tecnológicas del cable coaxial

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#DomingodeRadiocomunicaciones

Aplicaciones del cable coaxial

Antes de la utilización de la fibra óptica en redes de telecomunicaciones, tanto terrestres como submarinas, era el cable coaxial el más ampliamente utilizado en sistemas de transmisión de telefonía analógica basados en la multiplexación por división de frecuencia (FDM).

También encontrábamos cables coaxiales en sistemas de transmisión digital, basados en la multiplexación por división de tiempo (TDM), consiguiendo una transmisión de más de 7000 canales de 64 kbps.

Sin embargo, con el avance de la tecnología, se necesitaban cables de conexión para transmisión a larga distancia que tuviera una estructura diferente al utilizado en aplicaciones de redes locales; que soportara esfuerzos de tracción y presión debido a que se instalaba enterrado. Los cables coaxiales requieren un costo adicional para la protección, ya que aparte de los aislantes correspondientes llevaba un armado exterior de acero.

Además, actualmente se requiere una velocidad de datos mucho mayor y que pueda soportar todo tipo de condiciones (interferencia electromagnética, presión en caso de cableado subterráneo, etc.), por lo que el coaxial está siendo reemplazado por la fibra óptica. Incluso hay conexiones híbridas donde es fibra óptica en las redes urbanas y cuando llega al domicilio ya es conexión de cable coaxial (tecnología HFC).

Diagrama de una red híbrida de fibra óptica y cable coaxial (HFC).
Cortesía: Wikipedia.org

Aun así, todavía encontramos cables coaxiales en:

• Entre la antena y el televisor.
• Redes urbanas de televisión por cable e Internet.
• En equipos de radioaficionados (entre un emisor y su antena de emisión).
• Líneas de distribución de señal de vídeo.
• Redes de transmisión de datos como Ethernet (antiguas versiones 10BASE2 y 10BASE5).
• Redes telefónicas interurbanas.
• Cables submarinos (ha sido reemplazado por la fibra óptica).

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TRANSFORMADORES TRIFÁSICOS: APLICACIÓN

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Aplicación de un transformador trifásico

Como sabes, un transformador trifásico consta de tres fases desplazadas en 120 grados eléctricos, en sistemas equilibrados tienen igual magnitud. Una fase consiste en un polo positivo y negativo por el que circula una corriente alterna.

Diagrama fasorial de un transformador trifásico con conexionado Dy5.

Los transformadores trifásicos son muy importantes ya que están presentes en muchas partes del sistema eléctrico.

Aplicación en el sistema de distribución eléctrica

Todos los transformadores desde el generador hasta la entrada a nuestros hogares o industrias son transformadores trifásicos. Se ocupa de la elevación y reducción de la tensión en diversas partes del sistema eléctrico: En generación cerca de los generadores para elevar la insuficiente tensión de estos, así como también en las líneas de transmisión y, por último, en distribución en donde se distribuye la energía eléctrica a voltajes menores hacia casas, comercios e industrias.

La mayor parte de los transformadores trifásicos son de media y de alta tensión por lo tanto los bobinados no se pueden ejecutar en aire porque no tienen suficiente aislación, por esa razón se los construye inmersos en aceite aislante. El aceite aislante es un aceite mineral que posee una rigidez dieléctrica muy superior a la del aire.

Transformadores trifásicos de alta tensión.

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Cargas térmicas en los edificios

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#SábadodeCalefacción

Cargas térmicas en los edificios

Cuando se habla de carga térmica sobre un edificio, se entiende que se habla de un fenómeno que tiende a modificar la temperatura interior del aire o su contenido en humedad.

En este sentido se puede establecer una primera clasificación de las cargas térmicas, según su incidencia:

Cargas térmicas sensibles: aquellas que van a originar una variación en la temperatura del aire.
Cargas térmicas latentes: las que van a originar una variación en la humedad absoluta del ambiente (contenido de agua en el aire).

Carga térmica en un edificio.

Por otro lado, el conocimiento de las cargas térmicas es imprescindible, como paso previo para acometer la tarea de diseñar el sistema de acondicionamiento del aire interior de un edificio, dependencia o local.

Precisamente en el diseño de un sistema de aire acondicionado habrá que calcular las cargas térmicas para las situaciones de diseño de verano y de invierno, dimensionando la instalación para la situación más desfavorable.

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CÓMO SELECCIONAR EL SENSOR MÁS ADECUADO

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#SábadodeInstrumentación

Criterios de selección de sensores

La selección de un sensor puede ser muy sencillo y a veces difícil. Esto se debe al uso que le tenemos destinado, ya sea uso científico o para ingeniería. El objetivo de la elección es contar con sensores que midan con exactitud y con incertidumbre aceptables.

Al elegir un sensor debemos de tomar en cuenta los siguientes criterios:

• Alcance de medición
• Exactitud del producto
• Condiciones bajo la cual la medición debe ser realizada.
• Ventajas y desventajas del sensor.

Exactitud

La exactitud de la medición debe ser tan alta como fuese posible, sin errores. Debemos buscar uno que nos ofrezca la diferencia entre el valor real y el valor medido sea cero.

Precisión

La precisión de la medición debe ser tan alta como fuese posible, en pocas palabras, la pequeña variación en la medición debe ser mínima.

Rango de funcionamiento

El sensor debe tener un amplio rango de funcionamiento y debe ser exacto y preciso en todo el rango.

Velocidad de respuesta

Debe ser capaz de responder a los cambios de la variable detectada en un tiempo mínimo (instantánea).

Calibración

Debe ser fácil de calibrar con procedimientos y en tiempo mínimo. La pérdida gradual de exactitud del sensor que se produce con el tiempo, y por ello debemos calibrarlo, pero debe ser a largo plazo, no debe ser frecuente.

Calibrador de presión neumática portátil.

Fiabilidad

Debe tener una alta fiabilidad. No debe estar sujeto a fallos frecuentes durante el funcionamiento.

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¿Qué es la caja de fusibles?

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#SábadodeElectrónicaauto

Caja de fusibles

Si alguna parte del sistema eléctrico falla, lo primero que debemos hacer es localizar nuestra caja de fusibles, que normalmente se ubica en el lado izquierdo del volante, cerca de los pedales.

Caja de fusibles y relés de control de protección.

En autos un poco más antiguos se encuentra solamente abriendo la capota, lo que resulta muy molesto si tenemos problemas en una noche lluviosa y nos encontramos a la vera del camino.

En la caja encontraremos un mapa que nos guiará sobre los fusibles que debemos revisar. En algunos casos encontraremos fusibles de colores, donde cada color indica su valor en amperes.

Código de colores en fusibles automotrices.

Si quieres saber más sobre los fusibles, tenemos un artículo de dedicado a ello “Aplicaciones de cada fusible en los automóviles” (ver artículo).

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CÓMO ES UN TRANSFORMADOR TRIFÁSICO

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Transformador trifásico

Los transformadores trifásicos han venido siendo útiles para la generación de corriente en grandes redes eléctricas son lo más usual en lo que tiene que ver al número de usuarios de tipo comercial e industrial que hacen uso del sistema, y es necesario considerar la importancia que tienen el mismo.

El aspecto de un transformador trifásico en aire.

Normalmente los transformadores trifásicos están constituidos de un núcleo que tiene 3 columnas y sobre cada una se encuentran los devanados primarios y secundarios. Estos devanados pueden conectarse en estrella, delta o zig-zag de las cuales se las puede hacer nueve combinaciones.

Transformador trifásico. Conexión estrella-triángulo.

Un transformador trifásico consta de tres fases desplazadas en 120 grados, en sistemas equilibrados tienen igual magnitud. Una fase consiste en un polo positivo y negativo por el que circula una corriente alterna. No es necesario decir que un transformador no funciona con corriente continua, puesto que para que exista un voltaje V debe haber una variación del flujo.

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Más aplicaciones de limitadores con diodos

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#ViernesdeElectrónicapura

Circuitos limitadores en serie (continuación)

Mediante un limitador podemos conseguir que a un determinado circuito le lleguen únicamente tensiones positivas o solamente negativas, de forma que nos vamos a centrar en un tipo de limitador que no permite que a un circuito lleguen tensiones que podrían ser perjudiciales para el mismo.

Si has entrado de frente aquí, te invitamos a leer la primera parte de este tema (ver primera parte).

Caso 3:

Del gráfico:

Cuando Vi ≥ 0:

Al ser la tensión positiva, el sentido de la corriente fluye de izquierda a derecha, por lo que el diodo se polariza inversamente (está abierto) y es como si no estuviera.

Cuando Vi = 2 V: El Vo = 2 + 1 = 3 V.
Cuando Vi = 1 V: El Vo = 1 + 1 = 2 V.
Cuando Vi = 0 V: El Vo = 0 + 1 = 1 V.

Cuando -1 ≤ Vi < 0:

Debido a que VB > Vi, la tensión sigue siendo positiva, por lo que la corriente fluye de izquierda a derecha y el diodo sigue polarizado directamente.

Cuando Vi = -0.5 V: El Vo = -0.5 + 1 = 0.5 V.
Cuando Vi = -1 V: El Vo = -1 + 1 = 0 V.

Cuando Vi < -1:

En ese caso, debido a Vi es negativo, el sentido de la corriente cambia de sentido. La corriente fluye de derecha a izquierda, por lo que el diodo se polariza directamente (está cerrado) se comporta como un cortocircuito.

Por lo tanto, no importa el valor que tome Vi, Vo = 0 V.

Caso 4:

Del gráfico:

Cuando Vi ≥ 0:

Al ser la tensión positiva, el sentido de la corriente fluye de izquierda a derecha, por lo que el diodo se polariza inversamente (está abierto), entonces Vo es un terminal abierto.

Por lo tanto, no importa el valor que tome Vi, Vo = 0 V.

Cuando -1 ≤ Vi < 0:

Debido a que VB > Vi, la tensión sigue siendo positiva, por lo que la corriente fluye de izquierda a derecha y el diodo sigue polarizado inversamente.

Por lo tanto, no importa el valor que tome Vi, Vo = 0 V.

Cuando Vi < -1:

En ese caso, debido a Vi es negativo, el sentido de la corriente cambia de sentido. La corriente fluye de derecha a izquierda, por lo que el diodo se polariza directamente (está cerrado) se comporta como un cortocircuito.

Cuando Vi = -1 V: El Vo = -1 + 1 = 0 V.
Cuando Vi = -1.5 V: El Vo = -1.5 + 1 = -0.5 V.
Cuando Vi = -2 V: El Vo = -2 + 1 = -1 V.

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RECTIFICADORES DE ONDA CON DIODOS

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Circuitos limitadores en serie

Como sabemos, un limitador o recortador es un circuito que permite, mediante el uso de resistencias y diodos, eliminar tensiones que no nos interesa que lleguen a un determinado punto de un circuito. Se utilizan para eliminar parte de una forma de onda que se encuentre por encima o por debajo de algún nivel de referencia.

Empleamos diodos para recortar una parte de una señal de entrada sin distorsionar la parte restante de la forma de onda aplicada. El rectificador de media onda es un ejemplo de la forma más sencilla de un recortador de diodo: un resistor y un diodo. Dependiendo de la orientación del diodo, se recorta la región positiva o negativa de la señal aplicada.

Caso 1:

Del gráfico:

Cuando Vi ≥ 1:

Al ser la tensión positiva, el sentido de la corriente fluye de izquierda a derecha, por lo que el diodo se polariza inversamente (está abierto) y es como si no estuviera.

Cuando Vi = 2 V: El Vo = 2 – 1 = 1 V.
Cuando Vi = 1 V: El Vo = 1 – 1 = 0 V.

Cuando Vi < 1:

En ese caso, Vi > VB, por lo que el sentido de la corriente cambia al de mayor voltaje, es decir, en el sentido en que esta VB (recuerda que Vi y VB están en sentidos opuestos).

El sentido de la corriente fluye de derecha a izquierda, por lo que el diodo se polariza directamente (está cerrado) se comporta como un cortocircuito.

Por lo tanto, no importa el valor que tome Vi, Vo = 0 V.

Caso 2:

Del gráfico:

Cuando Vi ≥ 1:

Al ser la tensión positiva, el sentido de la corriente fluye de izquierda a derecha, por lo que el diodo se polariza directamente (está cerrado) se comporta como un cortocircuito.

Cuando Vi = 2 V: El Vo = 2 – 1 = 1 V.
Cuando Vi = 1 V: El Vo = 1 – 1 = 0 V.

Cuando Vi < 1:

En ese caso, Vi > VB, por lo que el sentido de la corriente cambia al de mayor voltaje, es decir, en el sentido en que esta VB (recuerda que Vi y VB están en sentidos opuestos).

El sentido de la corriente fluye de derecha a izquierda, por lo que el diodo se polariza inversamente (está abierto), entonces Vo es un terminal abierto.

Por lo tanto, no importa el valor que tome Vi, Vo = 0 V.

Si quieres saber de más casos, haz clic en la segunda parte (ver segunda parte)

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TIPOS DE FLUIDOS USADOS EN LA REFRIGERACIÓN

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Fluidos refrigerantes

Un fluido refrigerante es cualquier fluido capaz de producir frío, de enfriar algún cuerpo o fluido lo podemos clasificar:

Fluidos frigorígenos: Son fluidos que se enfrían ellos mismos como consecuencia de un proceso de expansión o de un cambio de fase, y como consecuencia, reciben calor del entorno, enfriando dicho entorno.

Fluidos frigoríferos: Son fluidos que reciben calor del entorno y por tanto lo enfrían, pero que, a diferencia del anterior, necesitan un intercambio de calor con un fluido frigorígeno para poder enfriarse.

A partir de ahora se entenderá como fluidos refrigerantes exclusivamente los frigorígenos.

Equipo frigorífico con refrigerante CO2.

Dado que la mayoría de los sistemas de refrigeración se basa en los cambios de fase del propio fluido refrigerante, es habitual a la hora de escoger un refrigerante que sea condensable en el rango de temperaturas en las que debe trabajar la máquina.

Este es un requisito que no cumple, por ejemplo, el aire, que sin embargo cumple su función como fluido refrigerante en las máquinas basadas en la expansión isoentrópica de dicho fluido. Por eso, no se tratará en este tema el aire como fluido refrigerante.

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Cómo funciona el sistema de arranque

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#JuevesdeElectricidadauto

Sistema de arranque

El sistema de arranque gira el cigüeñal del motor a una velocidad suficiente rápida para encender el motor. A través de un circuito de cables pesados, los conectores e interruptores, la corriente de la batería viaja al motor de ignición, cual gira el cigüeñal y cuando todo está trabajando apropiadamente, enciende el motor.

El sistema de arranque funciona de la siguiente manera: cuando giramos la llave, se abre el paso de voltaje desde la batería a la bobina. La batería se alimenta de esa corriente generando el alto voltaje, que es entregado al distribuidor, que a su vez lo lleva hacia cada bujía que corta o entrega la corriente. Este ciclo, o tiempos de saltos, está controlado por el eje del distribuidor.

Sistema de arranque clásico.

Componentes

El sistema de arranque típico incluye los siguientes componentes:

• El motor de la ignición.
• La batería.
• Los cables y alambres.
• El interruptor de la ignición.
• El solenoide del motor de arranque (o en el motor de arranque o montado apartemente).
• El interruptor neutral para poner el automóvil en marcha (la mayoría de los vehículos con transmisores automáticas).
• El interruptor de enganche del embrague (muchos vehículos con transmisiones manuales).

Sistema típico de arranque en el automóvil.

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¿Qué son los polos y ceros?

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#JuevesdeSistdecontrol

Interpretación del diagrama de polos y ceros

Seguro para los que llevan Sistemas de control, habrás visto los gráficos que verás en este artículo, o habrás escuchado los términos de polos y ceros. Acá explicaremos de la forma más didáctica estos conceptos.

Polos

Los polos es la expresión que conforman el denominador cuando este tiende a cero.

Ceros

Los polos es la expresión que conforman el numerador. cuando este tiende a cero.

De la función de transferencia:
s+4: cero
s3+6s2+17s+13: polo

Ejemplo 1:
Calcular los ceros y polos y representarlo en un diagrama.

Ejemplo 2:
Calcular los ceros y polos y representarlo en un diagrama.

Ejemplo 3:
A partir del diagrama de polos y ceros, calcular la función de transferencia.

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APRENDE A INSPECCIONAR TU MEDIDOR ELÉCTRICO DE MANERA SENCILLA

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#MiércolesdeElectricidadbásica

La prueba de potencia

Es una prueba para verificar la exactitud del medidor mediante la comparación de los valores de potencia medidos simultáneamente con un instrumento desconocido y otro conocido para conocer el error del medidor. Si los valores de error medidos estén fuera del rango que permita la norma, el medidor será considerado defectuoso.

El método clásico es la prueba de potencia por medio de vatímetro patrón y cronómetro utilizado cuando hay necesidad de verificar el medidor en su lugar de instalación y no es posible interrumpir el suministro eléctrico del cliente.

Se puede realizarse de dos maneras:

Con carga real: Para la medición se utilizará la carga propia de la instalación del cliente.
Con carga externa: Conectada a la salida del medidor.

Medición

Medimos simultáneamente la potencia del circuito y medimos el tiempo que tarda en girar un numero N de vueltas el disco del medidor. Ahora, para medir la potencia se conectará el instrumento según lo indicado en el siguiente circuito:

Esquema de la medición de potencia en un medidor.
Cortesía: Afinidadelectrica.com

En el caso de utilizar instrumentos del tipo pinza voltamperimétrica u otros que no arrojen directamente el valor de la potencia, esta podrá ser calculada como:

Si se trata de un medidor trifásico, la potencia total será la suma de las potencias de las tres fases:

Se seleccionará una cantidad adecuada de vueltas N y se cronometrará el tiempo T que tarda el disco del medidor en cumplir con esta cantidad de revoluciones.

Medición de potencia en medidor eléctrico.
Cortesía: Afinidadelectrica.com

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QUÉ SON LOS LIMITADORES Y CÓMO APLICARLOS

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#MiércolesdeElectrónicapura

Limitadores o recortador

Es un circuito que permite, mediante el uso de resistencias y diodos, eliminar tensiones que no nos interesa que lleguen a un determinado punto de un circuito, aquello permite que un circuito llegue tensiones que podrían ser perjudiciales para el mismo.

Recortador sin polarizar

Por ejemplo, si tenemos un circuito que no queremos que le lleguen tensiones superiores a 0.7 V, tanto positivos como negativos. Para ello colocamos dos diodos y la resistencia limitadora para conseguir que cualquier tensión que exceda de 0.7 V o disminuya de -0.7 V, se vea recortada por los diodos.

Circuito de un recortador sin polarizar.
Cortesía: Wikipedia.org

Si la tensión de entrada supera los 0.7 V, el diodo D1 quedará polarizado directamente y recortará el exceso de tensión. De igual forma, si la tensión de entrada disminuya de -0.7 V, el diodo D2 quedará polarizado directamente y recortará el exceso de tensión que podría dañar nuestra carga.

Hay que tener en cuenta que la resistencia limitadora (Rlim) es mucho menor que la resistencia de carga (RL), de este modo la tensión que cae en la resistencia limitadora es prácticamente nula y podemos despreciarla.

Recortador polarizado

Por ejemplo, estamos buscando que a la entrada no le lleguen tensiones superiores a los 10 V o inferiores a los -10 V, en ese caso necesitamos un limitador polarizado. La única diferencia respecto al limitador no polarizado es que en este caso vamos a polarizar los diodos con baterías, a fin de que sea necesaria una tensión de entrada mayor que 0.7 V para que los diodos se polaricen directamente.

Circuito de un recortador polarizado.
Cortesía: Wikipedia.org

• Cuando la tensión de entrada se mantiene dentro de sus límites normales (entre 10 V y -10 V), los diodos no hacen nada.
• Cuando la tensión es superior a los 10.7 V (10 V de la batería más los 0.7 V del potencial del diodo), el diodo D1 queda polarizado directamente y empieza a conducir, de esta forma no permite que la tensión en la carga aumente.
• Si la tensión de entrada disminuye de los -10.7 V, en este caso es el diodo D2 el que se polariza directamente y comienza a conducir, no permitiendo que la tensión en la carga disminuya hasta niveles peligrosos.

Forma de la onda recortada con el limitador.
Cortesía: Wikipedia.org

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CÓMO ES QUE SE COMUNICAN LAS MÁQUINAS

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Sistema M2M

El M2M significa machine to machine, (máquina a máquina) se refiere al intercambio de información o comunicación en forma de datos entre dos máquinas remotas y desencadenar una acción.

Todo M2M debe contar con los siguientes elementos:

• Las máquinas que se encargan de gestionar la información entre ellas (Alarmas domésticas, paneles informativos en carreteras, telemantenimiento de ascensores, estaciones meteorológicas, etc).
• Los dispositivos M2M que se conectan a una máquina remota y proveen de comunicación al servidor (integrado con el core business de la empresa).
• El servidor que gestiona el envío y la recepción de la información.
• La red de comunicación por cable o a través de redes inalámbricas. Redes cableadas tales como PLC, Ethernet, ADSL, etc; y redes inalámbricas tales como Wifi, Bluetooth, RFID, GSM/UMTS/HSDPA, etc.

Segmentos del M2M.

Estos procesos reducen el tiempo y los costos, y amplían servicios que hasta ahora no teníamos. Así mismo esta comunicación se realiza a través de redes privadas e inalámbricas. Estas herramientas aumentan la productividad, automatización y eliminación manual, haciéndonos la vida más cómoda y segura.

Todo este proceso es gracias a tarjetas SIM que permiten estos procesos y reducen significativamente la complejidad de la instalación, distribución y despliegue de soluciones M2M.

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PRINCIPALES CARATERÍSTICAS DE LOS FUSIBLES

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#MartesdeAutomatización

Fusibles

A pesar de su aparente simplicidad, este dispositivo posee en la actualidad un muy elevado nivel tecnológico. El fusible coexiste con otros dispositivos protectores que lo hacen aparecer como pasado de moda u obsoleto, lo que no es así.

Está constituido por un filamento, lámina de un metal de bajo punto de fusión que se intercala en un punto de una instalación eléctrica para que se funda, cuando la intensidad de corriente supere un determinado valor que pudiera hacer peligrar la integridad de los componentes eléctricos, debido a un cortocircuito o un exceso de carga.

C10G4 – Fusible, Potencia / Industrial, Clase gG / gL, 4 A, 500 VAC, 10mm x 38mm, 13/32″ x 1-1/2″
(Ver datasheet)

Características importantes

Capacidad de ruptura: Corriente presunta de ruptura que un fusible es capaz de interrumpir en las condiciones prescritas.
Corriente de ruptura límite: El valor máximo instantáneo alcanzado por la corriente durante la operación de ruptura del fusible, cuando opera en forma de evitar que la corriente alcance el valor máximo al que llegaría en ausencia del cortocircuito.
Tensión de restablecimiento: Tensión que aparece entre bornes de un cortocircuito después de la ruptura de la corriente.
Tensión de ruptura: Valor máximo de la tensión, expresado en valor de cresta, que aparece entre los bornes del cortocircuito durante la operación del fusible.

Fusible N.A. Tipo Americano 15A, 100 Piezas.

El principio de funcionamiento del fusible es muy simple: se basa en intercalar un elemento más débil en el circuito, de manera tal que cuando la corriente alcance niveles que podrían dañar a los componentes del mismo, el fusible se funda e interrumpa la circulación de la corriente.

Las tensiones de trabajo van desde unos pocos voltios hasta 132 kV; las corrientes nominales, desde unos pocos miliamperios hasta 6 kA, y las capacidades de ruptura alcanzan en algunos casos los 200 kA.

Fusible de cartucho gR de cerámica industrial 200kA 660VCA.
(Ver datasheet)

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Aspecto a considerar para la climatización

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#MartesdeAireacondicionado

Espacio a climatizar

Uso y función del espacio

Es requisito fundamental el estudio riguroso de los componentes del espacio que va a ser acondicionado. Es indispensable que el estudio sea preciso y completo. Forman parte de este estudio los planos arquitectónicos y de detalles, ubicación del terreno y en algunos casos fotografías de aspectos importantes del local.

Espacio donde se climatiza.

Orientación del edificio y situación del espacio a acondicionar

La orientación del edificio es muy importante ya que de esta dependerá que tanto incida el sol sobre la edificación, paredes y vidrios con orientación Oeste y Sur están expuestas a mayor calor producido por los rayos del sol. El efecto del sol debe incluirse cuando se realizan los cálculos para el aire acondicionado.

Edificio consorcio Santiago de Enrique Browne y Borja Huidobro.

Volumen del espacio

Para conseguir un buen funcionamiento del sistema de aire acondicionado es necesario que se calcule el volumen del espacio a climatizar. Si no se realiza este cálculo de volumen se pierde la eficiencia del sistema, ya que si la capacidad del aire es demasiado pequeña y el volumen a cubrir es demasiado grande no se lograra el ambiente deseado y la unidad trabajara en exceso. Si la unidad es demasiado grande y el espacio demasiado pequeño, se enfriará el aire en exceso y de manera desigual.

Volumen del espacio.

Materiales

Algunos materiales aportan beneficios para mantener un buen acondicionamiento del espacio, reducir la transmisión de calor y ahorrar energía.

• Los vidrios antitérmicos, los cuales reflejan la mayor parte de los rayos solares, impidiendo su absorción.
• Los sistemas estructurales concebidos con materiales aislantes.
• Paredes o losas de concreto con mayor espesor permiten reducir la trasmisión de calor al interior.
• Materiales básicos de construcción como el ladrillo de barro, concreto y yeso ofrecen cierta resistencia en contra de la transferencia de calor.

Lámina aislante térmica para ventanas.

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Seguridad en el automóvil

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#MartesdeMecánicaauto

Seguridad pasiva

Cuando el vehículo recibe un impacto, bien sea contra otro vehículo, contra objetos rígidos situados en la carretera, o contra el suelo, su estructura debe absorber una elevada energía que se traducirá en deformaciones.

Tal deformación debe estar limitada en el compartimento de pasajeros para que éstos no sean aplastados y se instalan, intencionadamente, elementos que, en caso de que se produzca un tipo de colisión determinado, permitan que se abollen y absorban una gran cantidad de la energía del impacto; de esta forma se causan menos daños.

Estas dos exigencias se conjugan de forma generalmente satisfactoria en los turismos actuales. A las anteriores medidas hay que añadir que las superficies interiores no deben tener aristas ni formas cortantes y que deben disponer de los sistemas de sujeción y bloqueo de puertas adecuados.

Situación de la rueda de repuesto.

Algunos elementos de seguridad

Los parachoques, los amortiguadores de impacto y los subchasis tienen menor rigidez que la zona cercana a los pasajeros y conductor para que, en caso de colisión, absorban la mayor parte de la energía de impacto deformándose de forma programada.

Colocación depósitos de aire comprimido y rueda de repuesto.

En este sentido es conveniente realizar periódicamente una limpieza de la zona inferior de la estructura metálica, sobre todo en ambientes salinos, para evitar su corrosión.

Otro elemento importante que forma parte de la cabina, aunque no es metálico, son las lunas, tanto la delantera como las laterales. Tener una buena visibilidad contribuye a conseguir una óptima seguridad de circulación.

Visibilidad en la luna delantera.

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Características de la fibra óptica

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Características de la fibra óptica

Cada filamento de la fibra óptica consta de un núcleo central de plástico o cristal (óxido de silicio y germanio) con un alto índice de refracción, rodeado de una capa de un material similar (plástico) con un índice de refracción ligeramente menor.

Cuando la luz llega a una superficie que limita con un índice de refracción menor, se refleja en gran parte, cuanto mayor sea la diferencia de índices y mayor el ángulo de incidencia, entones existe reflexión interna total.

Núcleo y revestimiento de la fibra óptica.
Cortesía: Wikipedia.org

¿Cómo es adentro de una fibra óptica?

En sí, en el interior de una fibra óptica, la luz se va reflejando contra las paredes en ángulos muy abiertos (mientras más cerca de 180 grados es más ideal), de esa forma prácticamente la luz avanza por el centro. De este modo, se guían las señales luminosas sin pérdidas por largas distancias.

El funcionamiento de la fibra óptica se basa en transmitir por el núcleo de la fibra un haz de luz, tal que este no atraviese el revestimiento, sino que se refleje y se siga propagando.

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Álgebra booleana

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Álgebra booleana (teoremas)

Antes de leer este artículo, te invitamos a entrar al artículo sobre los fundamentos del Álgebra de Boole (ver artículo).

Teoremas fundamentales

Partiendo de los cinco axiomas anteriores, se pueden deducir y demostrar los siguientes teoremas fundamentales:

Principio de dualidad

El concepto de dualidad permite formalizar este hecho: a toda relación o ley lógica le corresponderá su dual, formada mediante el intercambio de los operadores suma con los de producto, y de los U con los Ø.

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Factores en un choque eléctrico

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Factores en un choque eléctrico (continuación)

Los efectos del paso de la corriente eléctrica por el cuerpo humano vendrán determinados por los siguientes factores:

Voltaje o tensión:

La resistencia del cuerpo humano varía según la tensión aplicada y según se encuentre en un local seco o mojado. Así el Reglamento Electrotécnico de Baja Tensión fija unos valores de tensión de seguridad (tanto para corriente alterna como para continua) de 24 V para locales mojados y de 50 V para locales secos a la frecuencia de 50 Hz.

Tabla de la resistencia del ser humano

Tipo de corriente (alterna o continua):

La corriente continua actúa por calentamiento, aunque puede ocasionar un efecto electrolítico en el organismo que puede generar riesgo de embolia o muerte por electrólisis de la sangre; en cuanto a la corriente alterna, la superposición de la frecuencia al ritmo nervioso y circulatorio produce una alteración que se traduce en espasmos, sacudidas y ritmo desordenado del corazón (fibrilación ventricular).

Efectos en el cuerpo humano con corriente DC y AC.

Frecuencia:

Las altas frecuencias son menos peligrosas que las bajas, llegando a ser prácticamente inofensivas para valores superiores a 100000 Hz (produciendo sólo efectos de calentamiento sin ninguna influencia nerviosa), mientras que para 10000 Hz la peligrosidad es similar a la corriente continua.

Recorrido de la corriente a través del cuerpo:

Los efectos de la electricidad son menos graves cuando la corriente no pasa a través de los centros nerviosos y órganos vitales ni cerca de ellos (bulbo, cerebelo, caja torácica y corazón).

En la mayoría de los accidentes eléctricos la corriente circula desde las manos a los pies. Debido a que en este camino se encuentran los pulmones y el corazón, los resultados de dichos accidentes son normalmente graves.

Los dobles contactos mano derecha- pie izquierdo (o inversamente), mano – mano, mano – cabeza son particularmente peligrosos. Si el trayecto de la corriente se sitúa entre dos puntos de un mismo miembro, las consecuencias del accidente eléctrico serán menores.

Recorrido de la corriente a través del cuerpo.

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CÓMO FUNCIONA EL ALTERNADOR EN LOS AUTOMÓVILES

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Alternador

El alternador convierte la energía mecánica en energía eléctrica (aproximadamente 14.4 V), basada en los principios de la generación eléctrica por inducción magnética.

Partes del alternador

Partes del alternador

1.- Placa de diodos: convierte la corriente alterna que sale de los extremos del bobinado del estator en corriente continua.
2.- Polea: es impulsada por el motor mediante una correa. Enfría el alternador y pone en movimiento al rotor.
3.- Rotor: es el eje giratorio del alternador.
4.- Bobinas del estator: de sus extremos sale la corriente generada por el movimiento del rotor.
5.- Núcleo del estator.

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¿POR QUÉ SE HACE UNA PUESTA A TIERRA?

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Objetivos de la Puesta de tierra

Los objetivos de una conexión de puesta a tierra son:

• Conducir a tierra todas las corrientes anormales que se originan como consecuencia de carcasas de los equipos eléctricas energizados.
• Evitar que aparezcan tensiones peligrosas para la vida humana en las carcasas metálicas de los equipos eléctricos.
• Permitir que la protección del circuito eléctrico, despeje la falla inmediatamente ocurrida ésta.

Instalando la varilla de baja resistencia.

Para lograr que la puesta a tierra de protección, cumpla con los objetivos previstos, es necesario establecer un medio a través del cual sea posible entrar en contacto con el terreno propiciando un camino de baja impedancia a menor costo, para la operación correcta de los equipos de protección, manteniendo los potenciales referenciales en un nivel adecuado.

Otra función que cumple la conexión a tierra es dispersar rápidamente las elevadas corrientes, evitando sobretensiones internas y externas.

Componentes de un sistema de puesta a tierra.

En conclusión, se puede decir que una buena conexión a tierra si cumple con las premisas antes indicadas.

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Entiendo un circuito magnético con la Curva de magnetización

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Curva de magnetización

La característica principal de los materiales magnéticos es que su comportamiento magnético que se resume en su curva de magnetización, cuyo gráfico es:

La curva de magnetización de un material ferromagnético es la curva B – H; se obtiene aplicando una corriente continua (I) a la bobina arrollada en el núcleo mostrado, comenzando con 0 amperios y luego lentamente hasta la corriente máxima permisible; observándose que a medida que se aumenta la corriente en la bobina (NI) aumentará la intensidad del campo H y a cada valor de H le corresponde un valor de B.

Curva de magnetización.

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¿Qué son las cargas térmicas?

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Cargas térmicas

Se dice que la carga térmica es todo aquello que modifique la temperatura seca y humedad relativa del aire interior. Está asociado con los sistemas de climatización (tales como la calefacción y la refrigeración), como a sistemas frigoríficos.

Las cargas térmicas pueden deberse:

Cargas de calefacción: Las que se producen en condiciones exteriores de invierno (y que físicamente traducen el calor perdido por el edificio hacia el exterior en la unidad de tiempo).

Cargas de refrigeración: Se refiere a las producidas en las condiciones de la estación cálida (físicamente, calor ganado por los locales en la unidad de tiempo).

El cálculo de estas cargas permite disponer los sistemas adecuados de calefacción o refrigeración para compensarlas. Las cargas térmicas se deben a varios fenómenos de intercambio de calor del edificio con el exterior:

• Transmisión por conducción a través de los elementos constructivos que separan el interior del exterior o de otros locales no climatizados.
• Tratamiento térmico del aire exterior necesario para la ventilación y renovación de aire de los ambientes.
• Calor entrante debido al soleamiento por los cierres de los huecos acristalados (la radiación solar atravesando las ventanas).
• Calor interno producido por las personas, la iluminación eléctrica y los aparatos que hay en el interior de los edificios.
• Otros pueden ser el tratamiento de la humedad del aire para conseguir en los ambientes una humedad relativa adecuada.

Hay ciertos fenómenos que no se toman en cuenta durante las condiciones de invierno, pues mejoran las condiciones interiores en esa estación (soleamiento, ocupación…). Para las condiciones de verano si tienen importancia porque aportan calor a los locales desde su interior

Carga térmica en el ambiente.

Así pues, las cargas de invierno solamente dependen de las condiciones exteriores, y las de verano, tanto de las interiores y de las exteriores.

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SISTEMA DE CARGA EN EL AUTOMÓVIL

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Sistema de carga

El sistema de carga cumple la función de recargar la batería y alimentar a los sistemas que consumen energía eléctrica.

Sistema de carga convencional compuesto por la batería, el alternador y el regulador.

Los componentes de este sistema son:

Batería

Aparte de ser recargada por el alternador, entrega energía al regulador activando el sistema para iniciar el proceso de recarga. También actúa como un compensador que permite mantener los niveles de tensión/corriente que el sistema necesita.

Alternador

Genera electricidad basada en el principio de la teoría electromagnética. En pocas palabras, convierte la energía mecánica tomada del motor en energía eléctrica, que será entregada a la batería para recargarla y ser usada por distintos sistemas del automóvil.

Regulador

Este dispositivo se encarga de regular la carga de voltaje/corriente proporcionada por el alternador que se dirige hacia la batería.

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SIMBOLOGÍA QUE SE USA EN LA INSTRUMENTACIÓN INDUSTRIAL

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Normas ISA

Establecidas por la Instrument Society of America, actualiza permanentemente las normas usadas en la instrumentación empleada en todo proceso. Trabajan con una nomenclatura representada por un código de letras para nombrar los instrumentos, y los símbolos para representarlos.

Siguen la siguiente forma de nomenclatura:

• Todas las letras son mayúsculas.
• No más de 4 letras son utilizadas.
• Identificación del instrumento más su identificación funcional.
• La identificación de los símbolos y elementos debe ser alfa numérica, los números representan la ubicación y establecen el lazo de identidad, y la codificación alfabética identifica al instrumento y a las acciones a realizar.

Ubicación de las letras. Tomado de Mendoza (2014).
Simbología en señales.
Letras de identificación de Instrumentos. Tomado de Mendoza (2014).
Comparación con la Simbología SAMA
Combinaciones posibles de letras para identificación de instrumento. Tomado de Mendoza (2014).
Líneas y símbolos generales. Tomado de Mendoza (2014).
Símbolos de válvulas de control. Tomado de Mendoza (2014).
Símbolos para actuadores. Tomado de Mendoza (2014).

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CIRCUITOS ELÉCTRICOS VS CIRCUITOS MAGNÉTICOS

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Analogías con los circuitos eléctricos

Las leyes de los circuitos magnéticos son formalmente similares a las de los circuitos eléctricos, aunque al contrario que en este último, no hay nada material que circule. Esta analogía entre circuitos eléctricos y circuitos magnéticos se puede explotar para encontrar soluciones simples para flujos en circuitos magnéticos de considerable complejidad.

En la siguiente tabla se describen las variables que se comportan de manera análoga en los circuitos magnéticos y eléctricos:

Tabla de la analogía de un circuito magnético y circuito eléctrico.

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Álgebra booleana

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Álgebra booleana

Es una estructura algebraica para las operaciones lógicas Y, O, NO y SI (AND, OR, NOT, IF), así como el conjunto de operaciones unión, intersección y complemento.

Esquema de operaciones lógicas: SERIE.
Cortesía: Wikipedia.org
Esquema de operaciones lógicas: PARALELO.
Cortesía: Wikipedia.org

Son un álgebra de Boole, si cumple los siguientes axiomas:

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LO QUE TIENES QUE SABER EN UNA DESCARGA ELÉCTRICA

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Factores en un choque eléctrico

Los efectos del paso de la corriente eléctrica por el cuerpo humano vendrán determinados por los siguientes factores:

Valor de la intensidad que circula por el circuito de defecto:

Los valores de intensidad no son constantes puesto que dependen de cada persona y del tipo de corriente, por ello se definen como valores estadísticos de forma que sean válidos para un determinado porcentaje de la población normal.

Resistencia de contacto, resistencia propia del ser humano y resistencia de salida.

Resistencia eléctrica del cuerpo humano:

Además de la resistencia de contacto de la piel (entre 100 y 500 W), debemos tener en cuenta la resistencia que presentan los tejidos al paso de la corriente eléctrica, con lo que el valor medio de referencia está alrededor de los 1000 W; pero no hay que olvidar que la resistencia del cuerpo depende en gran medida del grado de humedad de la piel.

Resistencia en distintas partes del ser humano.

Resistencia del circuito de defecto:

Es variable, dependiendo de las circunstancias de cada uno de los casos de defecto, pudiendo llegar a ser nula en caso de contacto directo.

Tiempo de contacto:

Este factor condiciona la gravedad de las consecuencias del paso de corriente eléctrica a través del cuerpo humano junto con el valor de la intensidad y el recorrido de la misma a través del individuo. Es tal la importancia del tiempo de contacto que no se puede hablar del factor intensidad sin referenciar el tiempo de contacto.

Tabla
Tiempo de corte (seg.) con la intensidad de contacto (mA).

Curvas de seguridad:

Zona 1: zona de seguridad. Independiente del tiempo de contacto.
Zona 2: habitualmente no se detecta ningún efecto fisiopatológico en esta zona.
Zonas 3 y 4: en ellas existe riesgo para el individuo, por tanto, no son zonas de seguridad. Pueden darse efectos fisiopatológicos con mayor o menor probabilidad en función de las variables intensidad y tiempo.

Contacto indirecto.

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Desempeño de la Puesta a tierra

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Función de la Puesta a tierra

Definición:

Comprende a toda unión metálica directa, sin fusible ni protección alguna, entre determinados elementos de una instalación y un electrodo o grupos de electrodos enterrados en el suelo con objetivo de conseguir que la instalaciones o edificios tengan un sistema de seguridad para los elementos y las personas que estén ahí.

También al mismo tiempo, permite el paso a tierra de las corrientes de falla o la descarga de origen atmosférico.

¿Por qué conectar a tierra sistemas y circuitos?

Para limitar tensiones debido a:

• Rayos, producidos en la atmósfera.
• Sobretensiones eléctricas.
• Contactos indirectos frente a una falla de aislamiento eléctrico.
• Estabilizar la tensión durante las maniobras.
• Facilitar la operación de los interruptores de circuito (interruptor diferencial).

Pararrayos con puesta a tierra.
Cortesía: Diselec.es

La trayectoria de la puesta a tierra debe ser:

• Intencionalmente realizada.
• Es continua.
• Debe tener amplia capacidad para conducir en forma segura cualquier corriente de falla.
• Debe ser una trayectoria de baja impedancia (ideal menor a 5 ohmios).

Trayectoria de la puesta a tierra.

Como dijimos, la impedancia debe ser mantenida a un valor bajo por tres razones:

• Limitar la tensión a tierra.
• Facilitar la operación de los dispositivos de protección.
• Conducir a tierra corrientes indeseables que causan ruidos lo mismo que corrientes estáticas y de fuga.

Pozo a tierra.
Cortesía: Cenergia.com.pe

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Descubre qué es un circuito magnético

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Circuito magnético

Es un dispositivo en el cual las líneas de fuerza del campo magnético se hallan canalizadas trazando un camino cerrado. Está hecho de materiales ferromagnéticos (acero eléctrico), por su alta permeabilidad magnética y por tanto apropiado para la fabricación de núcleos.

Estructura de un circuito magnético simple.

El circuito magnético sencillo es un anillo hecho de material ferromagnético envuelto por un arrollamiento por el cual circula una corriente eléctrica, creando un flujo magnético en el anillo:

La reluctancia se puede calcular por:

Los circuitos magnéticos son la base teórica para la construcción de transformadores, motores eléctricos, muchos interruptores automáticos, relés, etc.

Circuito magnético en forma de toroide.
Cortesía: Universidad de Cantabria.
Circuito magnético con una ventana compuesta de cuatro ramas en serie (1, 2, 3 y 4).
Cortesía: Universidad de Cantabria.
Circuito magnético con dos ventanas. Las ramas 2 y 3 están en paralelo de forma que el flujo de la rama 1 (el flujo total) se descompone en los de las ramas 2 y 3.
Cortesía: Universidad de Cantabria.

Clases de circuitos magnéticos

Homogéneos: una sola sustancia, sección uniforme y sometido a igual inducción en todo su recorrido.
Heterogéneos: varias sustancias, distintas secciones o inducciones, o coincidencia de estas condiciones.

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