el efecto joule

El efecto Joule
La resistencia es la componente que transforma la energía eléctrica en energía calorífica, por ejemplo en un horno eléctrico, una tostadora, un hervidor de agua, una plancha, etc. El efecto Joule puede predecir la cantidad de calor que es capaz de entregar (disipar) una resistencia.
El efecto Joule establece que la cantidad de energía calorífica () producida por una corriente eléctrica depende directamente del cuadrado de la intensidad de corriente (), del tiempo () que esta circula por el conductor y de la resistencia () que opone el mismo al paso de la corriente. Matemáticamente esto es:
Recordar que la energía en el SIU se expresa en Joules (símbolo J).
La fórmula para determinar la potencia de una carga resistiva (a menudo denominada ley de Joule), está dada por:
La cual se obtiene de relacionar la ley de Watt con la ley de Ohm, y nos permite determinar la potencia disipada por un equipo eléctrico.
Aplicaciones del efecto Joule
Todos los dispositivos eléctricos que se utilizan para calentamiento se basan en el efecto Joule, es decir, estos aparato consisten esencialmente en una resistencia que se calienta al ser recorrida por la corriente.
Las lámparas de incandescencia (o de filamento incandescentes), como la lámpara de tungsteno, conocida comúnmente como bombilla de luz, también constituyen una aplicación del efecto Joule. Sus filamentos de tungsteno, que es un metal cuyo punto de fusiónes muy elevado, al ser recorridos por una corriente eléctrica, se calientan y pueden alcanzar altas temperaturas (casi 2 500 ºC), volviéndose incandescentes y emitiendo una gran cantidad de luz.
Otra aplicación del efecto Joule se encuentra en la construcciónde fusibles, elementos que se emplean para limitar la corriente que pasa por un circuito eléctrico; por ejemplo, en un automóvil, una casa, un aparato electrodoméstico, etc. Estos dispositivos están constituidos por una tirilla metálica, generalmente de plomo, el cual tiene un punto de fusión bajo; de esta manera, cuando la corriente que pasa por el fusible sobrepasa cierto valor (el amperaje propio de cada fusible), el calor generado por el efecto Joule produce la fusión del elemento, interrumpiendo así el paso de corriente excesiva. Por ejemplo, en una casa a medida que se van conectando a la red eléctrica varios aparatos, la corriente que "entra" a la casa a través del fusible, se va volviendo cada vez mayor. Si no existiera el fusible y el número de aparatos conectados fuera muy grande, la corriente que circularía en la instalación podría llegar a ser muy intensa. Esto produciría un calentamiento indeseable, e incluso peligroso, de los conductores. El fusible impide que esto suceda, porque al fundirse, interrumpe el paso de la corriente cuando alcanza un valor mayor que el límite superior de seguridad.
En la actualidad, además de los fusibles se emplean en las casas los llamados interruptores termomagnéticos (automáticos). En estos últimos elementos, el calentamiento de un dispositivo bimetálico produce su dilatación, haciendo que el circuito se abra.
El fusible y el interruptor automático también protegen a un circuito eléctrico cuando ocurre un "cortocircuito". Este fenómeno se produce cuando por un motivo cualquiera, la resistencia conectada de un circuito se vuelve muy pequeña, haciendo que la corriente alcance un valor muy intenso, lo cual hace que el fusible o interruptor abra el circuito, impidiendo que se produzcan efectos perjudiciales.
Como se puede observar el efecto Joule tiene muchas aplicaciones beneficiosas, en los que se requiere el calor que desprende un conductor por el paso de la corriente a través de él. Sin embargo, en muchas otras aplicaciones es un efecto indeseado y la razón por la que los aparatos eléctricos y electrónicos requieran de un ventilador que disipe el calor generado y evite el calentamiento excesivo de los diferentes dispositivos.

tipo de corriente

Tipos de corriente:
Hay dos tipos de corriente eléctrica: corriente directa o continua (CD ó CC) y corriente alterna (CA).
La corriente directa es aquella que fluye en una sola dirección (unidireccional o de sentido constante). Este tipo de corriente es proporcionada, por ejemplo, por las pilas(que se emplean en las linternas, radios, etc.) o bien por las baterías o acumuladores del automóvil.
La corriente alterna es aquella que cambia periódicamente de dirección, desplazándose unas veces en una dirección y otras en dirección contraria. Este tipo de corriente es que la suministran las empresas de electricidaden casi todas las ciudades del mundo y es utilizada en nuestros hogares (electrodomésticos, equipos de sonido, televisión, computadoras, etc.) y en la industria.
Una corriente alterna puede transformarse en corriente continua por medio de dispositivos especiales, denominados "rectificadores", obteniéndose una corriente rectificada.

historia de la electricidad

ELECTRICIDAD
¿DÓNDE COMENZO TODO?Alrededor del año 600AC Griegos encontraron que frotando un ' electrón ' (una resina dura de Fosilizada que se conoce hoy como ámbar) contra un paño de piel, atraía partículas de la paja. Este efecto extraño seguía siendo un misterio por más de 2000 años, hasta, alrededor del año 1600, el Dr. Guillermo Gilbert investig?las reacciones el ámbar y los imanes y fue el primero que registr?la palabra 'eléctrica' en un informe sobre la teoría del magnetismo.
BENJAMIN FRANKLIN Franklin era escritor, editor, científico y un diplomático americano, que ayud? a trazar la famosa declaración de independencia y la constitución de los E.E.U.U..En 1752 Franklin prob?que ese relámpago y la chispa del ámbar era una misma cosa. La historia de este jalón famoso es familiar, el cual Franklin sujet?un punto del hierro a una cometa de seda, que él vol?durante una tempestad de truenos, mientras que llevaba en un extremo la cadena de la cometa una clave del hierro. Cuando centelleaba el aligeramiento, una chispa minúscula salt?de la clave a su muñeca. El experimento prob?la teoría de Franklin, pero era extremadamente peligrosa; él habría podido morir fácilmente.GALVANI Y VOLTAEn 1786, Luigi Galvani, profesor italiano de la medicina, encontr?que cuando la pierna de una rana muerta era tocada por un cuchillo del metal, la pierna saltaba violentamente. Galvani pens?que los músculos de la rana debían contener algún tipo de electricidad. Antes de 1792 otros científicos italianos, Alessandro Volta, discrepaban con él, él descubri?que los factores principales en el descubrimiento de Galvani eran los dos diversos metales - el cuchillo de acero y la placa de lata en donde se encontraba la rana muerta. En conclusión, la rana mentía.Volta demostr?que cuando la humedad viene entre dos diversos metales, la electricidad est?creada. Esto lo condujo a inventar la primera batería eléctrica, la pila voltaica, que él hizo de las hojas finas del cobre y del cinc separados por una pasta húmeda. De esta manera, una nueva clase de electricidad fue descubierta.Electricidad que fluía constantemente como una corriente del agua, en vez de descargarse en una sola chispa o choque. Volta mostr?que la electricidad se podría utilizar para viajar a partir de un lugar a otro por el alambre, de tal modo hizo una contribución muy importante a la ciencia de la electricidad. La unidad de potencia eléctrica es el voltio, se nombra a consecuencia de Volta.MICHAEL FARADAYEl crédito para generar la corriente eléctrica en una escala práctica es para el famoso científico inglés, Michael Faraday. Faraday estuvo interesado grandemente en la invención del electroimán, pero su mente brillante tom?experimentos anteriores aún más importantes. Si la electricidad podía producir magnetismo, ¿porqu?no podría el magnetismo crear electricidad?. En 1831, Faraday encontr?la solución.La electricidad se podía producir con magnetismo por el movimiento. THOMAS EDISON Y JOSEPH SWAMCerca de 40 años pasaron antes de que un generador realmente práctico de la D.C. (corriente directa) fuera construido por Thomas Edison en América. Muchas invenciones hizo Edison incluyendo el fonógrafo y un telégrafo de impresión mejorado. En 1878 de Joseph Swam, un científico británico, invent?la lámpara de filamento incandescente y en el plazo de doce meses Edison hizo un descubrimiento similar en América.JAMES WATTCuando el generador de Edison fue juntado con el motor de vapor de Watt, la producción eléctrica en escala se convirti?en un asunto práctico. James Watt, el inventor escocés del motor que condensaba el vapor, naci?en 1736. Sus mejoras a los motores de vapor fueron patentadas durante 15 años, comenzando en 1769 y su nombre fue dado a la unidad eléctrica de la potencia, el Vatio.ANDRE AMPEREEl Amperio de Andre Marie, matemático francés que se dedic?al estudio de la electricidad y del magnetismo, era el primer para explicar la teoría electro-dinamica. Un monumento permanente al amperio es el uso de su nombre para la unidad de la corriente eléctrica.

LEY DE OHM:Explicación de la ley de Ohm
La Ley de Ohm se puede entender con facilidad si se analiza un circuito donde están en serie, una fuente de tensión (una batería de 12 voltios) y una resistencia de 6 ohms (ohmios).
Se puede establecer una relación entre la tensión de la batería, el valor de la resistencia y la corriente que entrega la batería y que circula a través de dicha resistencia.
Esta relación es: I = V / R y se conoce como la Ley de Ohm
Entonces la corriente que circula por el circuito (por la resistencia o resistor) es: I = 12 Voltios / 6 ohms = 2 Amperios.
De la misma manera, de la fórmula se puede despejar la tensión en función de la corriente y la resistencia, entonces la Ley de Ohm queda: V = I * R. Así si se conoce la corriente y la resistencia se puede obtener la tensión entre los terminales de la resistencia, así: V = 2 Amperios * 6 ohms = 12 V Al igual que en el caso anterior, si se despeja la resistencia en función del voltaje y la corriente, y se obtiene la Ley de Ohm de la forma: R = V / I. Entonces si se conoce la tensión en la resistencia y la corriente que pasa por ella se obtiene que: R = 12 Voltios / 2 Amperios = 6 ohms
Es interesante ver que la relación entre la corriente y la tensión en una resistencia siempre es lineal y la pendiente de esta línea está directamente relacionada con el valor de la resistencia. Así, a mayor resistencia mayor pendiente.
Para recordar las tres expresiones de la Ley de Ohm se utiliza el siguiente triángulo que tiene mucha similitud con las fórmulas analizadas anteriormente.

Triángulo de la ley de Ohm
V = I x R I = V / R R = V / I

Se dan 3 Casos:
- Con la resistencia fija. La corriente sigue a la tensión. Un incremento en la tensión, significa un incremento en la corriente y un incremento en la corriente significa un incremento en la tensión.- Con el voltaje fijo. Un incremento en la corriente, causa una disminución en la resistencia y un incremento en la resistencia causa una disminución en la corriente- Con la corriente fija. El voltaje sigue a la resistencia. Un incremento en la resistencia, causa un incremento en el voltaje y un incremento en el voltaje causa un incremento en la resistencia
Para tres valores de resistencia diferentes, un valor en el eje vertical (corriente) corresponde un valor en el eje horizontal (tensión).
Las pendientes de estas líneas rectas representan el valor de la resistencia.
Con ayuda de estos gráficos se puede obtener un valor de corriente para un resistor y una tensión dadas. Igualmente para una tensión y un resistor dados se puede obtener la corriente. Ver el gráfico.

ley de watt:
La ley de Watt, establece que la potencia en un aparato eléctrico se puede determinar mediante la siguiente fórmula:

p= V.I
Es decir, si se conoce el voltaje aplicado y la intensidad de corriente que circula por el circuito, se puede calcular la potencia desarrollada en el equipo.

FUERZA ELECTROMOTRIZ

Fuerza electromotriz:
La fuerza que impulsa a la corriente a lo largo de un conductor es denominada fuerza electromotriz (FEM), su unidad en el SIU es el volt (V) y normalmente se usa el término "voltaje" en lugar de FEM. Se suele representar por las letras o . Sin embargo, es sumamente útil tener en mente la expresión "fuerza electromotriz", ya que ésta fortalece la idea de una fuerza que empuja o jala las cargas alrededor del circuito para hacer que fluya corriente.
Esta fuerza eléctrica o voltaje, siempre aparece entre dos puntos, y se dice que es la "diferencia de potencial" entre dichos puntos (figura Nº 8).

Voltaje o diferencia de potencial entre las terminales de la batería

El voltaje suele expresarse mediante múltiplos, tales como el kilovolt (kV) y el megavolt (MV), y también mediante submúltiplos como el milivolt (mV) y el microvolt (μV), cuyas equivalencias son:
1 kV = 103 V
1 MV = 106 V
1 mV = 10–3 V
1 μV = 10–6 V
En Perú el voltaje doméstico por lo común es de aproximadamente 220 V, su frecuencia (*) es de 60 hertz (símbolo Hz).
Resistencia
La resistencia () representa la oposición al flujo de cargas eléctricas a través de un conductor. Tanto mayor sea el valor de mayor será la oposición que ofrece el conductor al paso de la corriente a través de él.
En el SIU, la unidad de medida para la resistencia se denomina ohm y se representa por la letra griega .
En la industria se utilizan los siguientes submúltiplos: el miliohm (), el microhm (), y los múltiplos: kilohm () y el magaohm (), cuyas equivalencias son:
1 = 103
1 = 106
1 = 10–3
1 = 10–6
El elemento de un circuito eléctrico diseñado específicamente para proporcionar resistencia se denomina "resistor" (*).
Resistividad de un material
La experiencia nos muestra que si consideramos un conductor como el mostrado en la figura Nº 9, el valor de su resistencia dependerá de su longitud y del área de su sección transversal.
La resistencia de un conductor depende de L y de A

Al realizar mediciones cuidadosas se observa que la resistencia de un material es directamente proporcional a su longitud e inversamente proporcional al área de su sección transversal, es decir:

Donde P se denomina "resistividad eléctrica" del material. Su unidad en el SIU es ohmios m.
La resistividad es una propiedad característica del material que constituye el conductor, es decir, cada sustancia posee un valor diferente de resistividad.
La tabla siguiente presenta valores de resistividad eléctrica de algunas sustancias, a una temperatura de 20 º C (*).
Material
Resistividad ( m)
Plata
1.59 × 10–8
Cobre
1.70 × 10–8
Oro
2.44 × 10–8
Aluminio
2.82 × 10–8
Tungsteno
5.60 × 10–8
Hierro
10 × 10–8
Platino
11 × 10–8
Plomo
22 × 10–8
Mercurio
94 × 10–8
Níquel – cromo
1.50 × 10–6
Carbón
3.50 × 10–5
Germanio
0.46
Silicio
640
Vidrio
1010 – 1014
Caucho duro
≈1013
Azufre
1015
Cuarzo fundido
75 × 1016
Si se tienen varios alambres de la misma longitud y del mismo grosor, pero hechos de diferente material, el de menor resistividad será el de menor resistencia. Es decir, que cuanto menor sea la resistividad de un material, tanto menor será la oposición que este material ofrezca al paso de la corriente a través de él.

SISTEMAS DE AYUDA DE ARRANQUE PARA MOTORES DIESEL

Los motores Diesel cuando están fríos presentan dificultad de arranque o combustión ya que las perdidas por fugas y de calor al comprimir la mezcla de aire-combustible, disminuyen la presión y la temperatura al final de la compresión. Bajo estas circunstancias es especialmente importante la aplicación de sistemas de ayuda de arranque. En comparación con la gasolina, el combustible Diesel tiene una elevada tendencia a la inflamación. Es por ello por lo que los motores Diesel de inyección Directa (DI) arrancan espontaneamente en caso de arranque por encima de 0 ºC. La temperatura de autoencendido del gas-oil de 250 ºC es alcanzada durante el arranque con el régimen de revoluciones que proporciona el motor de arranque al motor de termico. Los motores de inyección directa (DI), necesitan a temperaturas inferiores a 0ºC un sistema de ayuda al arranque, mientras que los motores de inyección indirecta (IDI) o camara de turbulencia necesitan un sistema de ayuda al arranque para cualquier temperatura.Los motores de antecámara y de cámara auxiliar de turbulencia (inyección indirecta), tienen en la cámara de combustión auxiliar una bujía de espiga incandescente (GSK) (tambien llamados "calentadores") como "punto caliente". En motores pequeños de inyección directa, este punto caliente se encuentra en la periferia de la cámara de combustión. Los motores grandes de inyección para vehículos industriales trabajan alternativamente con precalentamiento del aire en el tubo de admisión (precalentamiento del aire de admisión) o con combustible especial con alta facilidad para el encendido (Starpilot), que se inyecta en el aire de admisión. Actualmente se emplean casi exclusivamente sistemas con bujías de espiga incandescente. Las bujias de preincandescendia o calentadores pueden ir conectados electricamente en serie o en paralelo, aunque actualmente se usa mas la conexión paralelo de forma que una bujia averiada no afecta al funcionamiento de las otras.Bujía de espiga incandescenteLa espiga de la bujía esta montada a presión de forma fija y estanca a los gases de escape en un cuerpo de la bujía, y consta de un tubo metálico resistente a los gases calientes y a la corrosión, que lleva en su interior un filamento incandescente rodeado de polvo compactado de óxido de magnesio. Este filamento incandescente consta de dos resistencias conectadas en serie: el filamento calefactor dispuesto en la punta del tubo incandescente, y el filamento regulador. Mientras que el filamento calefactor presenta una resistencia casi independiente a la temperatura, el filamento regulador tiene un coeficiente positivo de temperatura (PTC). Su resistencia aumenta en las bujías de espiga incandescente de nueva generación (GSK2), al aumentar la temperatura con mayor intensidad todavía que en las bujías de espiga incandescente convencionales (tipo S-RSK). Las bujías GSK2 recientes se caracterizan por alcanzar con mayor rapidez la temperatura necesaria para el encendido (850 ºC en 4 seg.) y por una temperatura de inercia mas baja; la temperatura de la bujía se limita así a valores no críticos para si misma. En consecuencia, la bujía de espiga incandescente puede continuar funcionando hasta tres minutos después del arranque. Esta incandescencia posterior al arranque da lugar a una fase de aceleración y calentamiento mejoradas con una reducción importante de emisiones y gases de escape así como reducción del ruido característico en frío de los motores Diesel.Bujía de precalentamientoEsta bujía calienta el aire de admisión mediante la combustión de combustible. Normalmente, la bomba de alimentación de combustible del sistema de inyección, conduce el combustible a través de una electroválvula a la bujía de precalentamiento. En la boquilla de conexión de la bujía de precalentamiento se encuentra un filtro y un dispositivo dosificador. Este dispositivo dosificador deja pasar un caudal de combustible adaptado correspondiente al motor, que se evapora en un tubo vaporizador dispuesto alrededor de la espiga incandescente y que se mezcla entonces con el aire aspirado. La mezcla se inflama en la parte delantera de la bujía de precalentamiento, al entrar en contacto con la espiga incandescente caliente a mas de 1000 ºC.También se pueden usar rejillas calefactoras que al pasar el aire de admisión a través de ellas se calienta, estas rejillas calefactadas estarán conectadas unos segundos dependiendo de la temperatura ambiente y se desconectaran después de unos segundos.Unidad de control de tiempo de incandescenciaDispone, para la activación de las bujías de espiga incandescente, de un relé de potencia, así como de bloques de conmutación electrónica. Estos bloques controlan por ejemplo los tiempos de activación de las bujías de espiga incandescencte, o bien realizan funciones de seguridad y de supervisión. Con la ayuda de sus funciones de diagnostico, las unidades de control del tiempo de incandescencia todavía mas perfeccionadas, reconocen también el fallo de bujías incandescentes aisladas, comunicandolo entonces al conducto. Las entradas de control hacia la unidad de control de tiempo de incandescencia están construidas como un conector múltiple, y la vía de corriente hacia las bujías de espiga incandescente se conduce mediante pernos roscados o conectores apropiados, con el fin de impedir caídas de tensión no deseadas.Unidad de control de tiempo de incandescencia (GZS)
FuncionamientoEl proceso de preincandescencia y de arranque se realizada con el interruptor de arranque. Con la posición de la llave "encendido conectado" comienza el proceso de preincandescencia. Al apagarse la lampara de control de incandescencia, las bujías de espiga incandescente están suficientemente calientes para poder iniciar el proceso de arranque. En la fase de arranque las góticas de combustible inyectadas se evaporan, se inflaman en el aire caliente comprimido, y el calor producido origina el proceso de combustión.La incandescencia después que el motor ha arrancado contribuye a un funcionamiento de aceleración y de ralentí sin fallos y con poca formación de humo y una disminución del ruido característico del motor en frió. Si no se arranca, una desconexión de seguridad de la bujía de espiga incandescente, impide que se descargue la batería.En caso de acoplamiento de la unidad de control de tiempo de incandescencia a la unidad de control del sistema EDC (Electronic Diesel Control), pueden aprovecharse las informaciones existentes allí, para optimizar la activación de la bujía de espiga en los diversos estados de servicio.

SISTEMA ELECTRICO

SITEMA ELECTRICO:En la actualidad los sistemas eléctricos de las máquinas han evolucionado tremendamente comparados con los existentes hace relativamente poco tiempo.
La introducción de la electrónica en ellos hace que cada nuevo modelo que sale al mercado suponga la introducción de nuevos componentes y nuevas funciones.
En estos artículos vamos a tratar de forma general los componentes más importantes así como sus funciones, dejaremos los sistemas electrónicos para otros capítulos posteriores teniendo en cuenta su complejidad.
Las funciones básicas del sistema eléctrico comienzan nada más arrancar la máquina. Consisten en suministrar la energía necesaria para arrancar el motor, utilizar luces, accesorios eléctricos, instrumentos, indicadores etc. Los componentes electrónicos que forman parte del sistema eléctrico sirven en su mayoría para efectuar un control más fino de los distintos componentes como la inyección del motor, control de cambios de la servotransmisión, control de las funciones hidráulicas, etc, y todo ello de una forma que permite el ajuste o modificación de los parámetros de funcionamiento, de manera que la máquina se adapte en cada momento a las condiciones en que trabaja, de una forma automática.
Sistema de carga y arranque.
El sistema se compone de batería, motor de arranque y alternador con su regulador incorporado. Es el sistema que requiere más potencia de todos los de la máquina. En motores antiguos también se contemplan bujías de precalentamiento o calentadores para motores dotados de sistema de precombustión.
La batería es la encargada de mantener una reserva de corriente para hacer funcionar el arranque y los accesorios mientras la máquina esta parada. También actúa de reserva cuando el generador no es suficiente porque el consumo eléctrico momentáneo supere su capacidad de producir corriente, y estabiliza el sistema absorbiendo las cargas puntuales que se producen cuando se enciende o apaga algún componente de fuerte consumo. Normalmente suelen ser de plomo y ácido. El almacenamiento de la energía se hace de forma química y la potencia la da en forma de electricidad.
Actualmente la mayoría de las baterías utilizadas en máquinas no requieren mantenimiento alguno durante toda su vida útil, sin embargo es conveniente comprobar de vez en cuando el estado de los bornes y conexiones, puesto que la intensidad de corriente que pasa por ellos es tan fuerte que un borne flojo puede dar lugar a una avería prematura de la batería.
El motor de arranque va montado en la carcasa del volante del motor de manera que, mediante una corona dentada, al accionar la llave de encendido hace girar el cigüeñal del motor para que comience el ciclo de combustión. Lleva incorporado un relé que tiene la función doble de desplazar el piñón del arranque para que engrane con la corona y a la vez cierra el circuito de potencia que hace girar el arranque. El motor de arranque no requiere mantenimiento habitualmente, únicamente es conveniente revisarlo cuando el motor diesel necesite a su vez una reconstrucción, teniendo en cuenta revisar la corona del volante del motor diesel y sustituyendo los elementos del motor de arranque que estén gastados por el uso, como casquillos, contactos del relé, escobillas, etc.
El alternador es el encargado de producir la corriente necesaria para recargar la batería después del proceso de arranque y suministra corriente a los demás accesorios de la máquina mientras el motor diesel está en funcionamiento. Lleva incorporado un regulador interno que evita que se produzca más corriente que la demanda existente en el circuito. Tampoco el alternador necesita mantenimiento de forma habitual, pero de la misma forma que el arranque, cuando el diesel necesite una reconstrucción, el alternador convendría cambiar rodamientos y demás partes que estuvieran gastadas.
El cortacorrientes es un interruptor que corta la corriente que sale de la batería, se debe desconectar siempre que se termine el trabajo diario de la máquina, esto mantendrá la batería aislada de posibles descargas por cortocircuitos o accesorios que eventualmente pudieran quedar en funcionamiento por descuido del operador.
Es también imprescindible desconectarlo cuando por necesidades del mantenimiento se utilice soldadura eléctrica para recomponer cualquier elemento de la máquina.

ELEVA VIDRIOS

Se puede subir y bajar los vidrios de las puertas por medio de un mecanismo eléctrico, que esta compuesto básicamente por un pequeño motor eléctrico y un mecanismo que transforma el movimiento rotativo del motor en un movimiento lineal de sube y baja que es transmitido al cristal. La cremallera alzavidrio puede adoptar distintas formas, según sea su constitución, las mas usuales son las que utilizan para subir o bajar el cristal son:
· 1 Cremallera de brazos articulados: el motor acciona un sector dentado que se articula a unas palancas en forma de tijera.
· 2 Cremallera con cable rígido de accionamiento: el motor mueve en uno u otro sentido un cable rígido normalmente dentado parecido al que se utiliza en el limpiaparabrisas.
· 3 Cremallera con cable de tracción: el motor mueve un cable de tracción en ambos sentidos.
. 4 Cremallera electrica universal: accesorios complementarios para el accionamiento electrico de un alzavidrios manual..
Alzavidrios con brazos articulados

En las figuras inferiores se pueden ver la instalación de este dispositivo en la puerta del automóvil. El conjunto del motor eléctrico y su correspondiente soporte se fija en los soportes (3) al panel de la puerta. El motor (7) da movimiento a un sector dentado (por medio de un engranaje) que es solidario a los brazos articulados (4), cuyos extremos se alojan en las correderas (5) dispuestas en el soporte fijado a la luna de puerta. El extremo (6) de la articulación se fija en (2) a la puerta. De esta manera, el movimiento giratorio del motor eléctrico en uno u otro sentido se traduce en un desplazamiento arriba o abajo del cristal de la puerta

Alzavidrios con cable rígido de accionamiento

En este tipo de alzavidrios, el conjunto motor transmite el movimiento a un cable rígido dentado que se mueve en un sentido o en otro. Un extremo de este cable se une al soporte o pieza de arrastre que mueve el cristal, tirando o empujándolo para hacerle subir o bajar según sea el sentido de giro del motor

Alzavidrio por cable de tracción
En este tipo de alzavidrio, el motor transmite el movimiento mediante un cable de acero flexible; aquí es donde trabaja la piola "Truper" que usamos en Autollave, la que se mueve dentro de unas fundas que lo conducen al carril o carriles guía, tirando en uno u otro sentido el soporte porta vidrio el carrete de arrastre que hace girar el motor.
El conjunto motor que mueve el alzavidrio, (se ven motores de distintos tamaños) va dotado siempre de un dispositivo de protección contra sobrecargas, que lo desconecta automáticamente si se produce una resistencia excesiva en el movimiento de los cristales, por ejemplo: cuando encuentra algún obstáculo (como puede ser el brazo del conductor apoyado en el cristal).
En la actualidad se utiliza un sistema de alzavidrio eléctrico denominado secuencial. Este modelo presenta la peculiaridad de que basta pulsar una vez el interruptor de accionamiento, para conseguir que el cristal de la puerta suba hasta el final de su recorrido, o baje del todo si ya estaba arriba, aun cuando se suelte el pulsador de mando.

Alzavidrio eléctrico universal

Este kit permite ser adaptado a cualquier alzavidrio manual. Contiene los correspondientes motores, con sus piolas de acero enfundadas en un "sin fin"; el que en uno de sus extremos se inserta el accesorio adecuado para cada vehículo,con las sujeciones e instrucciones correspondientes. Constituye el acceso mas económico a la automatización de la ventana de su coche, pero hay que tomar en cuenta que el fabricante del alzavidrios manual, no lo diseña para "fuerzas extra" que le imprime un motor eléctrico. Por ello en Autollave no lo instalamos ni lo recomendamos, pero de estar instalado, lo reparamos igual, aconsejando siempre un "trato delicado"en su operación.
La piola "sin fin" que ve en la foto es un repuesto que viene sin el motor que está adosado en un extremo. Cada vez que se corta es reemplazada a un costo de $25.000, y es independiente a la piola que posee el alzavidrios original de su vehículo.

fundamentos

Generación de la corriente alterna Al hacer girar una espira en el interior de un campo magnético el flujo que la atraviesa varía constantemente y por lo tanto se produce una corriente eléctrica inducida en la espira. Esta corriente inducida es variable pero periódica, pues cuando la espira realiza una vuelta completa el proceso se repite. La generación de esta corriente y su forma sinusoidal podemos apreciarla con más detalle en el ejemplo de la derecha.

alternador

PRINCIPIO DEL ALTERNADOR:
En una bobina, se genera electricidad cuando la bobina se mueve dentro de un campo magnetico. El tipo de corriente de esta electricidad es corriente alterna, la dirección de cuyo flujo cambia constantemente, y para cambiarla a corriente directa, es necesario usar el conmutador y las escobillas o sea para sacar la corriente directa de la electricidad generada en cada bobina, debe rotarse un inducido con un conmutador en cad bobina. El inducido no puede rotarse a altas velocidades.
Si no obstante, la corriente directa generada en la bobina se cambia a corriente directa con un rectificador justo antes de que salga y, en vez de girar una bobina del estator se rota un imán dentro de la bobina, se podra generar electricidad en la bobina de igual forma.
Entre mayor el volumen de electricidad generado en labobina, mas se calentará la bobina debido al flujo de corriente. Por esta razón, es mejor el enfriamiento si la bobina se coloca en la parte de afuera del generador. Por tanto, todos los alternadores para automoviles usan bobinas generadoras (bobina del estator) con un imán que rota por dentro (bobina del rotor).


EL ALTERNADOR transforma la energía mecánica que recibe por el eje en energía eléctrica, que suministra por sus bornes. El alternador está constituido por un circuito magnético y dos circuitos eléctricos. Su funcionamiento se basa en el movimiento alternativo de un bobinado que corta líneas de fuerza. Según su construcción los alternadores pueden ser de inducido fijo (Circuito en el que se genera la corriente eléctrica) y de inductor móvil (Circuito que genera e1 campo magnético), o a la inversa, siendo el de construcción más común el de inducido fijo. Sus partes más importantes son el inducido, el inductor y los anillos colectores. Vemos aquí de forma esquemática un alternador de inducido móvil.

FUNCINAMIENTO:

cuando la tensión en el punto neutro llega a ser mayor que la tensión de corriente continua de salida o menor de cero voltios, una corrientente circula através del diodo neutro,y esta se añade a la corriente de salida. (Esto corresponde a la parte sombreadaen "onda" DE TENSIÓN QUE APARECE EN EL PUNTO NEUTRO DE CARGA".

REGULACIÓN DE VOLTAJE:

El voltaje de la electridad producida por el alternador varía con la velocidad a la que el alternador gira y a la cantidad de carga (corriente de salida) impuesta al alternador.

No obstante, ya que las rpm del motor están cambiando constantemente, las rpm del alternador no permanecen constantes. Además, las cargas (lamparas, limpiaparabrisas, calentador, etc.) del alternador siempre estan cambiando junto con la condición de carga de la bateria. Por tanto, para que el alternador suministre electricidad con un voltaje constante, es necesario controlar la cantidad de voltaje con un regulador por consiguiente, el sistema de carga del automovil utiliza un regulador de voltaje (regulador generador junto con el alternador).

CONSTRUCCIÓN DE ALTERNADOR:

1. ROTOR: esta compuesto por los nucleos polares (polos magneticos), la bobina de campo (llamada también bobina del del rotor), los anillos de retención y el eje del rotor. La bobina de campo esta enrollada con una bobina en la misma dirección de la rotación, cada extremo de la bobina esta conectado a un anillo de retención. Los dos nucleos polares están instalados a cada extremo de la bobina de forma que rodean a la bobina de campo. Al fluir la corriente a través de la bobina , se produce flujo magnetico y un polo se convierte en el polo norte y el otro en polo sur. Los anillos de retención son de acero inoxidable y la superficie de contacto con las escobillas tienen un acabado de alta precisión. Estan aisladas del eje del rotor.
2. EL ESTATOR: esta compuesto por la bobina del estator y elnucleo del estator, y esta fijado a los extremos delantero y trasero del bastidor. La bobina del estator consiste de capas delgadas de acero (nucleo de hierro estratificado). El lado de adentro tiene unas rendijas en las que hay tres bobinas de estator independientes. El nucleo del estator hace de pasaje para el flujo (lineas magnéticas de fuerza) el nucleo del polo hasta la bobina del estator.

DIODOS: hay diodos positivos y diodos negativos. En cada porta diodos hay tres de cada tipo. La corriente generada por el alternador es suministrada desde el portadiodos del lado positivo para que este y el bastidor del extremo quedan aislados. Durante la rectificación , los diodos se ponen tan calientes que los porta-diodos actúan irradiando este calor y evitan que los diodos se sobrecaliententen.

corriente electrica

Tipos de corrientes y su generación.
Corriente continua, corriente alterna. ¿QUÉ ES LA CORRIENTE ELÉCTRICA?
Actividades
Si se aplica una diferencia de potencial eléctrico suficientemente grande (Usualmente llamado voltaje), se genera una fuerza que puede empujar los electrones de un átomo a otro. Este movimiento de electrones se llama corriente eléctrica. Existen diferentes tipos de producción de energía eléctrica:
1.- Por transformación química: Si introducimos en una solución química dos metales diferentes se origina una tensión eléctrica.
2.- Electricidad por inducción: Si se desplaza un conductor eléctrico en el interior de un campo magnético se produce una tensión eléctrica.

3.- Electricidad por calentamiento: Si calentamos la unión de dos metales diferentes, se crea una tensión eléctrica.

4.- Electricidad por cristal piezoeléctrico: Algunos cristales, como el cuarzo, tienen la propiedad de que al ser sometidos a fuerzas de compresión o tracción, aparecen en su superficie cargas eléctricas.

5.- Electricidad por luz: En algunos materiales al ser iluminados por luz, se crea en su superficie una tensión eléctrica.
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6.- Electricidad por frotamiento: Si se frotan entre sí dos materiales como ebonita con papel o lana, dichos cuerpos adquieren la propiedad de atraer partículas ligeras de papel, algodón, virutas, etc. Se dice que producen electricidad estática.

TIPOS DE CORRIENTES ELÉCTRICAS Hay corrientes eléctricas de dos tipos: corriente contínua y corriente alterna. En la corriente contínua los electrones se mueven siempre en la misma dirección. Este es el tipo de corriente eléctrica que se obtiene de una pila, como las que se usan en una linterna. En la corriente alterna, como su nombre indica, los electrones van primero para un lado y luego en sentido contrario y así sucesivamente. Este es el tipo de corriente que obtenemos en la red eléctrica de nuestras casas. La generación de corriente eléctrica, en niveles prácticos, se hace mediante generadores: dinamos para corriente contínua y alternadores para corriente alterna.

corriente electrica

Tipos de corrientes y su generación.
Corriente continua, corriente alterna. ¿QUÉ ES LA CORRIENTE ELÉCTRICA?
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Si se aplica una diferencia de potencial eléctrico suficientemente grande (Usualmente llamado voltaje), se genera una fuerza que puede empujar los electrones de un átomo a otro. Este movimiento de electrones se llama corriente eléctrica. Existen diferentes tipos de producción de energía eléctrica:
1.- Por transformación química: Si introducimos en una solución química dos metales diferentes se origina una tensión eléctrica.
3.- Electricidad por inducción: Si se desplaza un conductor eléctrico en el interior de un campo magnético se produce una tensión eléctrica.
2.- Electricidad por calentamiento: Si calentamos la unión de dos metales diferentes, se crea una tensión eléctrica.

SISTEMA DE ARRANQUE

SISTEMA DE ALIMENTACIÓN:

DESCRIPCION: Puesto que el motor no es capaz de arrancar por si mismo, requiere una fuerza externa para acerlo girar y ayudarlo a arrancar. Entre los diversos medios disponibles para ello, en la actualidad los automoviles emplean generalmente un motor electrico que se ha convinado con un interruptor magnético que desplaza un piñon de engrane rotativo hacia adentro y afuera que se engrane con la cremallera del volante del motor, girando asi la cremallera y el cigueñal, cuando este es activado por el conductor.

El motor de arranque debe generar un gran torque partiendo de la limitada cantidad de energia disponible de la bateria . Al mismo tiempo, este deberá ser de peso liviano y compacto. Por todas estas razones por logeneral se utiliza un motor en serie de corriente de corriente electrica directa (CD).

MOTOR DE ARRANQUE:Las partes principales del motor de arranque son: la carcasa, las bobinas inductoras y masas polares, el inducido, el piñón de arrastre, la tapa lateral, las escobillas y el solenoide o automático.
La carcasa es el envolvente de todo lo que es el motor de arranque, es
la parte externa del mismo. A ella van sujetos todos los mecanismos del motor de arranque. La sujeción del motor de arranque en la carcasa del cambio de velocidades (zona más próxima al volante de inercia) se efectúa por medio de tornillos.

Las bobinas inductoras y masas polares van sujetas a la carcasa por medio de tornillos. Las bobinas inductoras son unos hilos muy finos alrededor de 1 m.m. que están enrollados en forma de curva, de acuerdo con la forma de la carcasa. Los hilos son de cobre esmaltado y están totalmente encintados para su protección. Cuando conectamos la llave de contacto, damos paso a una corriente eléctrica procedente de la batería y que va a las bobinas, y éstas crean un flujo magnético el flujo magnético es el conjunto de líneas de fuerza que existen en el campo magnético.

El inducido o rotor es la parte móvil del motor de arranque. Tiene tres partes fundamentales: el bobinado, el tambor y el colector. El bobinado tiene cierta cantidad de hilos que van alojados por medio de soldaduras de gran precisión sobre las ranuras. El tambor del inducido es el que lleva practicadas las ranuras ya mencionadas anteriormente y van conectadas en serie. El colectores el asiento de las escobillas y recibe la corriente procedente de las bobinas.
El piñón de arrastre va unido a un extremo del inducido. Tiene un estriado helicoidal del cuaLa tapa lateral es la que une el solenoide y la carcasa ésta a su vez se une a la carcasa del cambio de velocidades, y también tiene por objeto alojar en su interior a la horquilla y piñón que desplaza.
Las escobillas han de ser de gran resistencia, suelen ser escobillas de cobre, porque en el momento del arranque reciben entre 150 a 300 amperios por cm2y la presión de éstas sobre el colector debe ser entre 600 y 800 gr/cm3.
El solenoide o automático es simplemente un electroimán, un áncora y un muelle. Todo este conjunto es el encargado de desplazar la horquilla y ésta al piñón.
Cuando se acciona la llave de contacto en posición de arranque, la corriente llega al electroimán del automático y éste al magnetizarse atrae el áncora que a la vez presiona el muelle. Así, el piñón se ha desplazado por medio de la horquilla y éste engrana con la corona dentada del volante de inercia.

se deslizará el piñón en el momento de accionamiento de arranque. El piñón que se desplaza posee los dientes rectos y debido al roce y resistencia que ofrece el motor, éste ha de tener menor número de dientes que el volante de inercia para permitir una relación de fuerza adecuada para el motor en funcionamiento sin problema alguno.

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Actividades FUERZAS DE SIGNO IMANES. CONTRARIO El magnetismo fue observado por primera vez por los griegos, que descubrieron la atracción ejercida por determinadas piedras sobre los fragmentos de hierro. A estas piedras se les llama magnéticas. En la actualidad a los cuerpos que presentan esta propiedad se le llama imanes. Esta propiedad también puede ser adquirida de forma artificial. FUERZAS DEL MISMO SIGNO Los imanes no ejercen esa facultad de atracción de forma uniforme en toda su superficie, sinó que estos efectos son mucho más intensos en sus extremos o polos, distinguiéndose el polo Norte y el polo Sur. En el comportamiento de los imanes pcmon obncrvur guc. ul uccrcurion, ion polos del mismo signo se repelen, mientras Pulsa el boton verde para comprobar que al acercar imanes de signo contrano se atraen. Si un imán se rompe en dos partes, se forman dos nuevos imanes, cada uno con su polo norte y su polo sur.

La corriente magnetiza el núcleo de hierro y crea un par de polos magnéticos, norte y sur. En consecuencia las dos agujas de la brújula apuntan en direcciones opuestas. Este campo magnético sería creado tanto si tuvieramos el núcleo de hierro en medio como si no, pero el núcleo de hierro hace que el campo magnético sea mayor. En el dibujo de la izquierda podemos ver el ejemplo de un mecanismo construido con un electroimán. En él la pletina metálica (A) es atraída por el imán que se genera en el núcleo (B). A su vez cuando la pletina (A) es atraída, corta la corriente que alimenta la bobina perdiéndose la atracción del imán, volviendo a la posición de reposo por efecto del resorte que la sustenta. Esta operación se repite indefinidamente mientras se alimenta el circuito y en su movimiento tropieza con la campana produciendo el sonido característico.
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ELECTROIMANES
El electromagnetismo fue descubierto de forma accidental en 1821 por el fisico danés H.C. Oersted. El electromagnetismo se utiliza tanto en la conversión de energía mecánica en eléctrica (generadores), como en sentido opuesto en los motores eléctricos. El siguiente dibujo de la derecha constituye un circuito eléctrico con una bobina de cable de cobre aislado arrollada alrededor de un núcleo de ‘hierro’.

fundamentos de electricidad

El átomo. Teoría atómica
LOS arnmos esrnn rnrmaaos por paniculas.
Estas partículas son:
ELECTRÓN
Es una partícula elemental con carga eléctrica negativa igual a 1,602 x 1O-’ coulomb y masa igual a 9,1083 x 102 g, que se encuentra formando parte de los átomos de todos los elementos. NEUTRÓN Es una partícula elemental eléctricamente neutra y masa ligeramente superior a la del protón, que se encuentra formando parte de los átomos de todos los elementos. PROTÓN
L 1 Á y
‘Actividade
Es una partícula elemental con carga eléctrica positiva igual a 1,602 x 10 coulomb y cuya masa es 1837 veces mayor que la del electrón. Se encuentra formando parte de los átomos de todos los elementos.
El átomo El átomo es la porción más pequeña de la materia. El primero en utilizar este término fue Demócrito, porque creía que todos los elementos deberían estar formados por pequeñas partículas que fueran INDIVISIBLES. Átomo, en griego, significa INDIVISIBLE. Hoy en día sabemos que los átomos no son, como creía Demócrito, indivisibles. En 1808, el químico inglés J. Dalton (1766-1844) formula su teoría atómica. En ella rompe con las tradicionales ideas y postula que la materia está formada por átomos. A partir de este momento comienza una etapa de la química y de la física llena de asombrosas evidencias experimentales sin fúndamento teórico. El concepto de átomo como partícula indivisible se mantuvo con éxito durante casi un siglo. No obstante la electricidad y la electroquímica, en cuyo estudio ahondaron Ampere y Faraday, sugerían una relación íntima entre la materia y las cargas eléctricas.