sábado, 19 de mayo de 2012

Potencia Electrica

Potencia Eléctrica 


Objetivo:


Este blog ha sido creado para mostrar un poco del mundo de lo que es potencia eléctrica.
Espero sea de utilidad los temas propuestos, para que trabajen con seguridad, calidad y ante todo salvaguardando su vida junto con la de los demás ya que es un tema de suma importancia.
Recuerden que cada entrada tiene un documento adjunto que pueden descargar. 


Bienvenidos!!!

















Para comenzar con un tema tan extenso e importante como lo es Potencia Eléctrica debemos tener el concepto de Energía entendido completamente, que no es mas que:

"la capacidad que tiene un mecanismo o dispositivo eléctrico cualquiera para realizar un trabajo" 

Su medición es en "joule" [J].

La definición de la física " la energía ni se crea ni se destruye, se transforma".

En el caso de la energía eléctrica esa transformación se manifiesta en la obtención de luz, calor, frío, movimiento (en un motor), o en otro trabajo útil que realice cualquier dispositivo conectado a un circuito eléctrico cerrado.










Continuaremos con la definición de corriente o intensidad eléctrica la cual es el flujo de carga por unidad de tiempo que recorre un material y esto se debe al movimiento de los electrones en el interior del material. 

En el Sistema Internacional de Unidades se expresa en C/s (culombios sobre segundo), que es lo mismo a el amperio.

Una corriente eléctrica, produce un campo magnético, un fenómeno que puede aprovecharse en el electroimán.

El instrumento usado para medir la intensidad de la corriente eléctrica es el galvanómetro que, calibrado en amperios, se llama amperímetro.















También llamado tensión o diferencia de potencial, el voltaje es la diferencia que hay entre dos puntos en el potencial eléctrico, refiriéndonos a potencial eléctrico como el trabajo que se realiza para trasladar una carga positiva de un punto a otro.

De esta manera, el voltaje no es un valor absoluto sino una diferencia entre las cargas eléctricas, que se mide en voltios, según el Sistema Internacional de Unidades.





Los conceptos anteriores forman parte de la famosa Ley de Ohm que dice:

La intensidad eléctrica que circula entre dos puntos de un circuito eléctrico es directamente proporcional a la tensión eléctrica entre dichos puntos, existiendo una constante de proporcionalidad entre estas dos magnitudes.  Dicha constante de proporcionalidad es la conductancia eléctrica, que es inversa a la resistencia eléctrica.

La ecuación matemática que describe esta relación es:

 I=  {G} \cdot {V} = \frac{V}{R}

es la corriente que pasa a través del objeto en amperios
V es la diferencia de potencial de las terminales del objeto en voltios
G es la conductancia en siemens 
R es la resistencia en ohmios (Ω). En esta relación es constante, independientemente de la corriente.






Ya después de haber conocido los anteriores conceptos podemos entrar a lo que es:

 potencia, la cual es la cantidad de trabajo efectuado por unidad de tiempo.



Conociendo lo anterior llegamos a la conclusión de que Potencia Eléctrica es la energía consumida por un dispositivo eléctrico en una unidad de tiempo, expresada en la fórmula

P = E / t
Potencia (P)                        Energía (E)                            Tiempo (t)











Potencia activa o resistiva (P)


Cuando conectamos una resistencia en un circuito de corriente alterna, el trabajo útil que genera dicha carga determinará la potencia activa que tendrá que proporcionar la fuente de fuerza electromotriz. 



La potencia activa se representa por medio de la letra (P) y su unidad de medida es el watt (W).











Potencia reactiva o inductiva (Q)



La potencia reactiva tiene un valor medio nulo, por lo que no produce trabajo necesario. 


Se dice que es una potencia desvatada (no produce vatios). Esta potencia la consumen los circuitos de corriente alterna que tienen conectadas cargas reactivas, como pueden ser motores, transformadores de voltaje y cualquier otro dispositivo similar que posea bobinas o enrollados. 


Se mide en Voltiamperios reactivos (var) y se designa con la letra Q.













Potencia aparente o total (S)




La potencia aparente, llamada también "potencia total", es el resultado de la suma geométrica de las potencias activa y reactiva. 


Se mide en Voltiamperios (VA), y se representa con la letra (S).







Con lo anterior podremos comprender mas rápido lo que es el factor de potencia o coseno de "fi" (Cos) y la forma mas fácil de entenderlo en forma gráfica es por el llamado triangulo de potencias.


  






Lo anterior representa el valor del ángulo que se forma al representar gráficamente la potencia activa (P) y la potencia aparente (S), es decir, la relación existente entre la potencia real de trabajo y la potencia total consumida por la carga conectado a un circuito eléctrico de corriente alterna. 


Esta relación se representar  por medio de la siguiente fórmula:








El resultado de esta operación será “1” o un número menor que “1” en dependencia del factor de potencia que le corresponde a cada equipo o dispositivo en específico.

Si el número que se obtiene es menor que “1” representará el factor de potencia  al defasaje en grados existente entre la intensidad de la corriente eléctrica y la tensión o voltaje en el circuito de corriente alterna.

Lo ideal sería que el resultado fuera siempre igual a “1”, pues así habría una mejor optimización y aprovechamiento del consumo de energía eléctrica.


En los circuitos de resistencia activa, el factor de potencia siempre es “1”. Pero en los circuitos inductivos el valor del factor de potencia es menor que “1” lo que indica el retraso o desfasaje que produce la carga inductiva.





Para corregir un factor de potencia en una carga capacitiva (compuesta por condensadores o capacitores) conectada a un circuito eléctrico de corriente alterna provoca el adelantamiento de la sinusoide de intensidad de la corriente con relación                       a la sinusoide de la tensión o voltaje. 

Esto produce  un efecto de desfasaje entre ambas magnitudes eléctricas, pero ahora en sentido inverso al desfasaje que provocan las cargas inductivas.

Por tanto, cuando en la red de suministro eléctrico de una industria se quiere mejorar el factor de potencia, será necesario emplear bancos de capacitores dentro de la propia industria, conectados directamente a la red principal. 












Según nuestro mapa mental habla también de lo que es la corriente continua y es el resultado del flujo de electrones  (carga negativa) por un conductor que va del terminal negativo al terminal positivo. Circula en una sola dirección, pasando por una carga, no 
cambia su magnitud ni su dirección con el tiempo.







Eso que relación tiene con nuestro tema de potencia eléctrica.

Para comenzar una potencia en un circuito es:


 P=  V·I 

se medirá  en vatios (w) , donde (V) es la tensión   (I) la intensidad.  



Llamamos kilovatio- hora (kwh) a la energía que gasta la potencia de un kilovatio (1000 vatios) actuando durante 1  hora.





Pero de la que mas hemos hablado es de la corriente alterna que es aquella en que la que la intensidad cambia de dirección periódicamente en un conductor, como consecuencia del cambio periódico de polaridad de la tensión aplicada en los extremos de dicho conductor. La variación de la tensión con el tiempo puede tener diferentes formas: La más común es la senoidal. 



Las magnitudes principales de una señal alterna son:

La amplitud de la señal (Aes la altura máxima que alcanza la señal o valor de pico. Se mide en voltios o en amperios.

El período de la señal (Tes el tiempo que tarda la señal en repetir su forma.

La magnitud inversa del período se denomina frecuencia de la señal (fy representa el número de ciclos que se producen durante un segundo. 


Su unidad de medida es el hercio (Hz).








Para comprender mas lo que es corriente alterna y continua se explica en el siguiente video. 







Para terminar sabemos que todo trabajo se debe hacer con seguridad así que estos vídeos serán mas dinámicos que trataran sobre los elementos de seguridad, riesgos al trabajar con seguridad y casos reales de accidentes para reflexionar y acatar las indicaciones correspondientes.














Ya para confirmar que todo lo explicado ya esta mas que comprendido resolveremos los siguientes ejercicios. 





¿Qué es la energía?
a)     la capacidad que tiene un mecanismo o dispositivo eléctrico cualquiera para realizar un trabajo
b)     el sacar chispas
c)     es la relación contemporánea de la física


¿En qué se mide la energía?
a)     Amper
b)     joule
c)     wat


Con las siguientes palabras completa la frase.

energía eléctrica        dispositivo       frio       trabajo

En el caso de la _______ _______ esa transformación se manifiesta en la obtención de luz, calor, ___, movimiento (en un motor), o en otro ______ útil que realice cualquier __________ conectado a un circuito eléctrico cerrado.




Coloca los nombres correspondientes al triangulo de potencia




                                            



































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