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SISTEMAS ELÉCTRICOS

Editorial Nueva Esparta

EDICION N°1 Enmanuel J. Marval


Contenido

Generadores de corriente directa.

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Acumuladores, baterías y pilas.

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Fuentes dependiente e independientes.

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Métodos de cálculo de la asociación de las baterías en serie, paralelo y en serie-paralelo. Proceso de carga y descarga de un acumulador.


Generadores de corriente directa El motor de corriente continua (denominado también motor de corriente directa, motor CC o motor DC) es una máquina que convierte la energía eléctrica en mecánica, provocando un movimiento rotatorio, gracias a la acción que se genera del campo magnético.

Principio de funcionamiento Según la ley de Fuerza simplificada, cuando un conductor por el que pasa una corriente eléctrica se sumerge en un campo magnético, el conductor sufre una fuerza perpendicular al plano formado por el campo magnético y la corriente, siguiendo la regla de la mano derecha. Es importante recordar que para un generador se usará la regla de la mano derecha mientras que para un motor se usará la regla de la mano izquierda para calcular el sentido de la fuerza.

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Acumuladores, baterías y pilas .

Los términos pila y batería provienen de los primeros tiempos de la electricidad, en los que se agrupaban varios elementos (discos metálicos o celdas) para aumentar la corriente suministrada por el dispositivo. En unos casos se disponían uno encima de otro, se apilaban, y de ahí viene pila; y en otros casos se ponían uno junto a otro, en batería El principio de funcionamiento de un acumulador está basado esencialmente en un proceso químico reversible llamado reducción-oxidación (también conocida como redox), en el que uno de los componentes se oxida (pierde electrones) y el otro se reduce (gana electrones); es decir, un proceso cuyos componentes no resulten consumidos ni se pierdan, sino que meramente cambian su estado de oxidación y, que a su vez pueden retornar a su estado original en las circunstancias adecuadas. Estas circunstancias son, en el caso de las baterías y pilas recargables, el cierre del circuito externo durante el proceso de descarga y la aplicación de una corriente externa durante la carga.

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Fuentes dependientes e independientes Las fuentes dependientes modelan la situación en la cual la tensión o la corriente de un elemento de circuito es proporcional a la tensión o a la corriente de otro elemento de circuito. Son usadas para modelar dispositivos electrónicos tales como transistores y amplificadores. Tiene 4 tipos: *Fuente de tensión controlada por la tensión. *Fuente de corriente controlada por la corriente. *Fuente de tensión controlada por la corriente. *Fuente de corriente controlada por la tensión . Las fuentes independientes son los elementos que introducen energía en los circuitos. Tal aportación es el resultado de la transformación de otras formas energéticas. Por simplicidad, se empieza por el estudio de fuentes de energía continuas, entendiendo por tales las que crean tensiones o corrientes constantes. Tiene dos tipos: *Fuentes de corriente. *Fuentes de tensión.

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Fuentes dependientes e independientes La fuente real: Utiliza una resistencia alta como resistencia de carga, parte de la corriente ira en la resistencia interna, esta tendrá a su vez su respectiva potencia.

La fuente ideal: Debe tener una fuente de tensión muy elevada, y una resistencia interna, conectada en paralelo, muy elevada (casi infinito). Con esto lograremos conseguir una fuente de corriente que no varié según la resistencia de carga

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Calculo de la asociación de baterías En serie: La conexión en serie de dos baterías iguales permite obtener una salida doble de la tensión nominal de baterías individuales, manteniendo la misma capacidad. Hay dos 200 Ah 12V conectados en serie,vamos a tener un valor de tensión de salida de 24V y una capacidad de 200Ah sin cambios. En las turbinas eólicas y paneles fotovoltaicos, mayor es la tensión de corriente continua para cargar las baterias, y la mas pequeña son las perdidas de energía a lo largo de los cables.

En paralelo: La conexión en paralelo de dos pilas iguales permite obtener una salida de dos veces la capacidad de las pilas individuales, manteniendo el mismo voltaje nominal. Donde hay dos 200Ah 12V conectadas en paralelo, vamos a tener una tensión de salida de 12V y una capacidad de 400Ah. La capacidad identifica la máxima cantidad de carga que puede almacenarse;cuanto mayor sea la capacidad, mayor sera la cantidad de carga que puede almacenarse (se mide en amperios por hora).

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Calculo de la asociación de baterías La conexión en paralelo con la conexión en serie sera una duplicación de la tensión nominal, y la capacidad. Teniendo dos cuadras de 24V 200 Ah unidas en paralelo, formando así un total de 24 400 Ah. Es importante prestar atención a la polaridad, se usan cables de sección adecuadas y lo mas breve posible; cuanto menos sea la longitud de la conexiones, menor sera la resistencia que se forma en los cables para el paso de la corriente y por lo tanto menos sera la perdida de energía en el mismo.

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Proceso de carga y descarga de una batería Durante la carga, tiene lugar la acción química que es exactamente opuesta a la de la descarga. Así la corriente en dirección opuesta al tiempo de descarga, pasa a través de la batería. Por esto el voltaje se aplica en exceso del voltaje de la batería o célula. El voltaje de la batería actúa en dirección opuesta al voltaje aplicado y por ello se llama F.E.M. Y cuando el suministro externo se desconecta y se conecta una resistencia a través del ánodo y cátodo entonces la corriente fluye a través de la resistencia, extrayendo energía eléctrica de la batería. Esto es la descarga. La dirección de corriente es opuesta a la dirección de corriente en el momento de la primera carga. Durante la descarga, las direcciones de los iones se invierten

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Revista sistemas electricos  
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