martes, 20 de octubre de 2015

LINEAS DE ALTA TENSIÓN 

Se considera instalación de alta tensión eléctrica aquella que genere, transporte, transforme, distribuya o utilice energía eléctrica con tensiones superiores a los siguientes límites:
  • Corriente alterna: Superior a 1000 voltios 
  • Corriente continua Superior a 1500 voltios
as líneas de alta tensión son las de mayor tensión en un sistema eléctrico, las de mayor longitud y las que manipulan los mayores bloques de potencia. Enlazan entre sí las diferentes regiones del país. Su función es intercambiar energía entre las regiones que unen, por lo que la transferencia de potencia puede ser en ambos sentidos.
Para transportar la energía eléctrica a grandes distancias, minimizando las pérdidas y maximizando la potencia transportada, es necesario elevar la tensión de transporte. La tensión en los circuitos de transmisión puede extenderse desde 69 kV hasta 750 kV.
Un aumento de tensión significa una disminución de la intensidad que circula por la línea, para transportar la misma potencia, y por tanto, las pérdidas por calentamiento de los conductores y por efectos electromagnéticos. A mayor tensión, menor intensidad y, en consecuencia, menor pérdida energética, lo cual es muy importante si se toma en consideración el hecho de que las líneas de alta tensión suelen recorrer largas distancias.
Además, de una mayor intensidad requiere de conductores de mayor sección, y en consecuencia, con un mayor peso por unidad de longitud.
Por todos estos factores, se eleva la tensión de transporte, reduciendo la intensidad y abaratando los costes de transporte.
Se argumenta que las líneas de alta tensión afectan el medio ambiente y a la gente que vive cerca de las líneas de transmisión, por la radiación emitida. Por otro lado, dicha contaminación electromagnética permite el ahorro económico a las empresas u organismos de distribución eléctrica de transportar la potencia a una tensión elevada. En algunos países se compensa económicamente a la gente que vive bajo o en las inmediaciones de las líneas de alta tensión, por el argumento de que los tejidos orgánicos de las personas y seres vivos pudiesen ser perjudicados por los campos electromagnéticos provocados.
Publicado por en No hay comentarios:
EFECTO CORONA 
El efecto corona se presenta cuando el potencial de un conductor en el aire se eleva hasta valores tales que sobrepasan la rigidez dieléctrica del aire que rodea al conductor. El efecto corona se manifiesta por luminiscencias o penachos azulados que aparecen alrededor del conductor, mas o menos concentrados en las irregularidades de su superficie. La descarga va acompañada de un sonido silbante y de olor de ozono. Si hay humedad apreciable, se produce ácido nitroso. La corona se debe a la ionización del aire. Los iones son repelidos y atraídos por el conductor a grandes velocidades, produciéndose nuevos iones por colisión. El aire ionizado resulta conductor (si bien de alta resistencia) y aumenta el diámetro eficaz del conductor metálico. 
En las líneas de transmisión, el efecto corona origina pérdidas de energía y, si alcanza cierta importancia, produce corrosiones en los conductores a causa del ácido formado.
El efecto corona es función de dos elementos: el gradiente potencial en la superficie del conductor y la rigidez dieléctrica del aire en la superficie, valor que a su vez depende de la presión atmosférica y la temperatura.
En un campo uniforme, a 25 °C y 760 mm de presión, la ionización por choque aparece al tener un valor máximo de 30 kv/cm, que corresponde a 21.1 kv/cm sinusoidal. En el caso de las líneas aéreas de transmisión de energías, se ha demostrado que el fenómeno depende del radio del conductor. El valor del gradiente de potencial para el cual aparece la ionización en la superficie del conductor se llamagradiente superficial crítico y varios investigadores indican que vale:
g0 = 30( 1 – 0.7 r ) kv/cm eficaz
Donde r es el radio del conductor en cm. Existen fórmulas que nos suministran este valor en función de la presión barométrica y la temperatura ambiente. Pero estas fórmulas sirven para conductores de sección circular y perfectamente lisa. Los conductores de líneas aéreas están formados por varios alambres cableados y enrollados en hélice y tienen raspaduras propias de su fabricación e instalación. Esto hace aumentar el gradiente crítico, por encima de la estimaciones teóricas.

Publicado por en No hay comentarios:

jueves, 8 de octubre de 2015

REACTANCIA CAPACITIVA

Reactancia Capacitiva

Es la resistencia que ofrece un capacitor al paso de una corriente alterna (ca) de frecuencia " f ". Se representa por XC y vale
        
          
                 XC = 1 / (2 Pi * f * C) = 1 /  (w * C)


Donde:  XC = reactancia capacitiva (ohm)
              Pi = 3.14
              f = frecuencia en hertz
              C = capacitancia o capacidad (farads)
              w = frecuencia angular (Rad / s )

En el caso de un capacitor el voltaje esta atrasado 90º respecto a la corriente.

Recuerda que.

     w = 2 * PI * f

En teoria eso es la manera de medir la Reactancia Capacitiva
Nosotros hicimos una practica para poder comprobar que las formulas que se explican dan un resultado correcto a la hora de demostrarlo fisicamente  con un cicuito bien armado :
En esta practica nosotros utilizamos los siguiente materiales
* Banco de capitores con diferentes cargas 
* Fuente de voltaje (110 v - 220 v) 
* Wattmetro 
* Varmetro
* Multimetro 
* Amperimetro
* Cables de diferentes grosores

Adjunto las imagenes para demostrar como quedo armada la practica

Publicado por en No hay comentarios:

ECUACIONES DE MAXWELL

Las ecuaciones de Maxwell 

Las ecuaciones de Maxwell se pueden formular de distintas maneras. Se pueden formular de forma integral o de forma diferencial y también se pueden expresar dependiendo de si la onda se propaga por el vacío o por un material.Las ecuaciones en forma integral en el vacío son de la  forma:

 Ley de Gauss para electricidad        \oint_{\partial V} \vec{E}\cdot d\vec{s} = \frac{Q}{\varepsilon_0} = \frac{1}{\varepsilon_0} \int_{V}\rho dv
Ley de Gauss para magnetismo       \oint_{\partial V} \vec{B}\cdot d\vec{s} = 0
 Ley de inducción de Faraday       \oint_{\partial S} \vec{E}\cdot d\vec{l} = -\frac{d\Phi_S}{dt}=-\frac{d}{dt} \int_S \vec{B}\cdot d\vec{s}
Ley de Ampere                 \oint_{\partial S} \vec{B}\cdot d\vec{l} = \mu_0 I = \mu_0 \int_S \vec{J}\cdot d\vec{s}

donde \vec{E}es el campo eléctrico, \vec{B}es el campo magnético, \vec{J}es la corriente de carga que, en parte, genera el campo magnético, Q es la carga estática que genera el campo eléctrico, \varepsilon_0es la constante dieléctrica del vacío y μ0 es la permeabilidad magnética del vacío.
V es un volumen cualquiera dentro del cual está la carga Q, \partial Ves la superficie cerrada que rodea el volumen V, S es una superficie no cerrada y \partial Ses la curva cerrada que delimita la superficie S.

Las ecuaciones en forma diferencial son:
Las ecuaciones de Maxwell son un total de ocho ecuaciones escalares (tres para cada uno de los rotacionales de los campos eléctrico y magnético y una para las divergencias).
Maxwell reescribió estas ecuaciones integrales en forma diferencial haciéndolas compatibles. De este modo apareció la llamada corriente de desplazamiento definida como
\vec{J}_D = \varepsilon_0 \frac{\partial\vec{E}}{\partial t}
Entonces las ecuaciones en el sistema internacional (de forma diferencial) son:
$\displaystyle \div{E}=\frac{\rho}{\varepsilon}, $
Ley de Gauss:       

  $\displaystyle \vec{\nabla}\times\vec{E}=-\frac{\partial \vec{B}}{\partial t}, $
 $ \vec{B}$- Campo magnético existente en el espacio, creado por las corrientes.

Ley de Gauss para el campo magnético:   
$\displaystyle \div{B}=0, $
      Esta ley expresa la inexistencia de monopolos magnéticos en la naturaleza, es decir, esta es la explicación de que al romper un imán obtengamos dos imanes, y no dos medio-imanes.

Ley de Ampère-Maxwell:      
$ \vec{D}$- Campo dieléctrico que resume los efectos eléctricos de la materia. $\displaystyle \vec{\nabla}\times\vec{B}=\mu\vec{J}, $
     $ \mu$- Permeabilidad magnética, característica de los materiales paramagnéticos.
      $ \vec{J}$- Densidad de corriente, mide el flujo de cargas por unidad de tiempo y superfície y es igual a $ \vec{J}=\rho\vec{v}$
que es la ley de Ampère. Sin embargo encontró que esta última ecuación, juntamente con la ley de Faraday conducían a un resultado que violaba el principio de conservación de la carga, con lo cual decidió modificarla para que no violase este principio dándole la forma
$\displaystyle \vec{\nabla}\times\vec{B}=\mu\vec{J}+\mu\varepsilon\frac{\partial \vec{E}}{\partial t}, $
que ahora se conoce como ley de Ampère modificada o ley de Ampère-Maxwell. En la cual el término introducido es la corriente de desplazamiento.
Sin embargo estas ocho ecuaciones no son suficientes para resumir todo el conocimiento de la electrodinámica clásica, nos hace falta una ecuación más, esa es la expresión de la fuerza de Lorentz:$\displaystyle \vec{F}=q(\vec{E}+\vec{v}\times\vec{B}). $
Para Medios materiales se definen los campos \vec{D}y \vec{H}gracias a los cuales las ecuaciones de Maxwell pueden expresarse de manera independiente al medio en el que están inmersos los campos.Estos campos estan relacionados con los campos eléctricos y magnéticos mediante las relaciones constitutivas  (aquí se dan para medios isotrópicos homogéneos lineales):
\begin{equation*}\begin{aligned} \vec{D}&=\varepsilon\vec{E}\\ \vec{H}&=\frac{\vec{B}}{\mu}\nonumber \end{aligned}\end{equation*}

$ \vec{H}$- Campo magnético que resume los efectos magnéticos de la materia.
 Las relaciones constitutivas para el vacío se definen como:
$\vec B = \mu_0 \vec H$      $\vec D = \varepsilon_0 \vec E$

De este modo las ecuaciones de Maxwell quedan así:

Ley de Gauss: \nabla \cdot \vec D =\rho

Ley de Faraday: \nabla \times \vec E = -\frac{\partial \vec B}{\partial t}

Ley de Gauss para el campo magnético: \nabla \cdot \vec B = 0

Ley de Ampère-Maxwell: \nabla \times \vec H = \vec{J} + \frac{\partial \vec D}{\partial t}

donde ahora ρ y \vec Jcorresponden a la carga y densidad de corriente libres, \vec Drepresenta el vector desplazamiento eléctrico y \vec H el campo magnético. Esta versión de las ecuaciones es equivalente a la del vacío, pero para ser completas, deben ser suplementadas con relaciones constitutivas, propias de cada medio material:\vec D = \vec D(\vec E, \vec B)

\vec H = \vec H(\vec E, \vec B)

\vec J = \vec J(\vec E, \vec B)

            Cuando estamos en el vacío podemos suponer que no existen fuentes (es decir, que  y ) y las ecuaciones de Maxwell nos quedan de la forma:
\begin{equation*}\begin{aligned} \div{E}&=0\ ,\\ \vec{\nabla}\times\vec{E}&=-... ...0}\mu_{0}\frac{\partial E}{\partial t}\ ,\nonumber \end{aligned}\end{equation*}
En este caso se puede demostrar que tanto el campo $ \vec{E}$como el campo $ \vec{B}$toman la forma de una ecuación de ondas con una velocidad $ 1/\sqrt{\varepsilon_{0}\mu_{0}}=c$igual a la velocidad de la luz, de donde Maxwell extrajo la hipótesis de que la luz no eran más que ondas electromagnéticas propagándose en el vacío.A partir de estas cuatro ecuaciones se deduce la óptica electromagnética

Publicado por en No hay comentarios:

LEY DE BIOT SAVART

Ley de Biot-Savart


Resultado de imagen para ley de biot savart

La ley de Biot-Savart indica el campo magnético creado por corrientes estacionarias. En el caso de corrientes que circulan por circuitos cerrados, la contribución de un elemento infinitesimal de longitud dl del circuito recorrido por una corriente I crea una contribución elemental de campo magnético, dB, en el punto situado en la posición que apunta el vector Ur a una distancia R respecto de dl , quien apunta en dirección a la corriente I: 

Resultado de imagen para ley de biot savart

donde μ0 es la permeabilidad magnética del vacío, y Ur es un vector unitario.
En el caso de corrientes distribuidas en volúmenes, la contribución de cada elemento de volumen de la distribución, viene dado por


Resultado de imagen para ley de biot savart

donde J es la densidad de corriente en el elemento de volumen dv y R es la posición relativa del punto en el que queremos calcular el campo, respecto del elemento de volumen en cuestión.

En ambos casos, el campo final resulta de aplicar el proncipio de superposición a través de la expresión


Resultado de imagen para ley de biot savart

en la que la integral se extiende a todo el recinto que contiene las fuentes del campo.
La ley de Biot-Savart es fundamental en magnetostática tanto como la ley de Coulomb lo es en electrostática.
Definimos también, elemento de corriente a la intensidad que circula por un elemento de longitud dl.

Publicado por en No hay comentarios:
Suscribirse a: Entradas (Atom)