Mantenimiento de sistemas elctricos

Mantenimiento de sistemas elctricosJos Ulises Mrquez Ramrez302Nombre de la materia:Mantenimiento de sistemas elctricosNombre del maestro: Tapia Escuela:Conalep

IntroduccinEn estas siguiente diapositivas se mostraran los principios bsicos de la electricidad, desde quienes fueron los inventores o los que desarrollaron distintas formulas para entenderla, hasta en las cosas que se utiliza actualmente.Adems comprenderemos la importancia que tiene como de que formas se genera y como podemos ayudar a conservarla.a) Aplicacin de principios elctricos1 La teora del electrnEn la teora relativista el electrn se consider una partcula casi puntual, ya que la consideracin de que fuera puntual conduca a diversas singularidades. La teora del Radio clsico del electrn trataba de explicar la masa del electrn como un efecto inercial de la energa contenida en el campo gravitatorio del electrn. Dicho radio es una cantidad finita de difcil interpretacin, si el electrn no es puntual entonces cuando es acelerado en un campo electromagntico unas partes del electrn deban ser aceleradas en mayor proporcin que otras, o empezar a moverse antes, lo cual sugera que la forma del electrn deba cambiar, pero entonces la idea de interpretar la masa como asociada al campo no funcionaba bien. Esa y otras inconsistencias como el efecto de influencia causal del futuro en la expresin de la fuerza9 revelaron que los modelos no-cunticos del electrn eran inadecuados.

Conceptos El electrn (del griego , mbar), comnmente representado por el smbolo: e, es una partcula subatmica de tipo ferminico. En un tomo los electrones rodean el ncleo, compuesto nicamente de protones y neutrones, formando orbitales atmicos dispuestos en sucesivas capas.Modelos

MagnetismoEl magnetismo es un fenmeno fsico por el que los materiales ejercen fuerzas de atraccin o repulsin sobre otros materiales. Hay algunos materiales conocidos que han presentado propiedades magnticas detectables fcilmente como el nquel, hierro, cobalto y sus aleaciones que comnmente se llaman imanes. Sin embargo todos los materiales son influidos, de mayor o menor forma, por la presencia de un campo magntico.El magnetismo tambin tiene otras manifestaciones en fsica, particularmente como uno de los dos componentes de la radiacin electromagntica, como por ejemplo, la luz.

2 leyes fundamentales de la electridadLey de ohmLey de AmpereLey de FaradayLey de OhmsLaintensidad de la corriente elctrica es directamente proporcional a la tensin aplicada e inversamente proporcional a la resistencia que ofrece el conductor.

Ley de AmpereEn fsica del magnetismo, la ley de Ampre, modelada por Andr-Marie Ampre en 1826,1 relaciona un campo magntico esttico con la causa que la produce, es decir, una corriente elctrica estacionaria. James Clerk Maxwell la corrigi posteriormente y ahora es una de las ecuaciones de Maxwell, formando parte del electromagnetismo de la fsica clsica.La ley de Ampre explica, que la circulacin de la intensidad del campo magntico en un contorno cerrado es igual a la corriente que lo recorre en ese contorno.El campo magntico es un campo vectorial con forma circular, cuyas lneas encierran la corriente. La direccin del campo en un punto es tangencial al crculo que encierra la corriente.El campo magntico disminuye inversamente con la distancia al conductor.

Ley de FaradayLa Ley de induccin electromagntica de Faraday (o simplemente Ley de Faraday) se basa en los experimentos que Michael Faraday realiz en 1831 y establece que el voltaje inducido en un circuito cerrado es directamente proporcional a la rapidez con que cambia en el tiempo el flujo magntico que atraviesa una superficie cualquiera con el circuito como borde:13 Conceptos bsicos de electricidad automotrizelectricidadLa electricidad (del griego elektron, cuyo significado es mbar) es un fenmeno fsico cuyo origen son las cargas elctricas y cuya energa se manifiesta en fenmenos mecnicos, trmicos, luminosos y qumicos, entre otros.1 2 3 4 Se puede observar de forma natural en fenmenos atmosfricos, por ejemplo los rayos, que son descargas elctricas producidas por la transferencia de energa entre la ionosfera y la superficie terrestre (proceso complejo del que los rayos solo forman una parte). Otros mecanismos elctricos naturales los podemos encontrar en procesos biolgicos, como el funcionamiento del sistema nervioso. Es la base del funcionamiento de muchas mquinas, desde pequeos electrodomsticos hasta sistemas de gran potencia como los trenes de alta velocidad, y de todos los dispositivos electrnicos.5 Adems es esencial para la produccin de sustancias qumicas como el aluminio y el cloro.

CorrienteLa corriente o intensidad elctrica es el flujo de carga por unidad de tiempo que recorre un material. 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), unidad que se denomina amperio. Una corriente elctrica, puesto que se trata de un movimiento de cargas, produce un campo magntico, un fenmeno que puede aprovecharse en el electroimn.El instrumento usado para medir la intensidad de la corriente elctrica es el galvanmetro que, calibrado en amperios, se llama ampermetro, colocado en serie con el conductor cuya intensidad se desea medir.

Voltaje La tensin elctrica, tambin conocida como voltaje, diferencia de potencial elctrico o tensin elctrica (denotado dV y medido en voltios o julios por coulomb) es la diferencia de potencial entre dos puntos o la diferencia de potencial de energa elctrica por la unidad de carga elctrica entre dos puntos. 1Tambin se puede definir como el trabajo por unidad de carga ejercido por el campo elctrico sobre una partcula cargada para moverla entre dos posiciones determinadas. Se puede medir con un voltmetro.2

Resistencia, impedancia, inductancia y capacitanciaLa resistencia elctrica de un objeto es una medida de su oposicin al paso de corriente. impedancia es una magnitud que establece la relacin (cociente) entre la tensin y la intensidad de corriente. Tiene especial importancia si la corriente vara en el tiempo, en cuyo caso, sta, la tensin y la propia impedancia se describen con nmeros complejos o funciones del anlisis armnico. Su mdulo (a veces impropiamente llamado impedancia) establece la relacin entre los valores mximos o los valores eficaces de la tensin y de la corriente. La parte real de la impedancia es la resistencia y su parte imaginaria es la reactancia.En electromagnetismo y electrnica, la inductancia (), es una medida de la oposicin a un cambio de corriente de un inductor o bobina que almacena energa en presencia de un campo magntico, y se define como la relacin entre el flujo magntico () y la intensidad de corriente elctrica () que circula por la bobina y el nmero de vueltas (N) de el devanado.En electromagnetismo y electrnica, la capacitancia1 o capacidad elctrica es la propiedad que tienen los cuerpos para mantener una carga elctrica. La capacitancia tambin es una medida de la cantidad de energa elctrica almacenada para un potencial elctrico dado. El dispositivo ms comn que almacena energa de esta forma es el condensador. Conductor, semiconductor y aislamientoUn conductor elctrico es un material que ofrece poca resistencia al movimiento de carga elctrica.Semiconductor es un elemento que se comporta como un conductor o como aislante dependiendo de diversos factores, como por ejemplo el campo elctrico o magntico, la presin, la radiacin que le incide, o la temperatura del ambiente en el que se encuentre. Los elementos qumicos semiconductores de la tabla peridica se indican en la tabla adjunta.El aislamiento elctrico se produce cuando se cubre un elemento de una instalacin elctrica con un material que no es conductor de la electricidad, es decir, un material que resiste el paso de la corriente a travs del elemento que recubre y lo mantiene en su trayectoria a lo largo del conductor. Dicho material se denomina aislante elctrico.

Campo elctricoEl campo elctrico es un campo fsico que es representado mediante un modelo que describe la interaccin entre cuerpos y sistemas con propiedades de naturaleza elctrica.1 Matemticamente se describe como un campo vectorial en el cual una carga elctrica puntual de valor sufre los efectos de una fuerza elctrica dada por la siguiente ecuacin:(1) En los modelos relativistas actuales, el campo elctrico se incorpora, junto con el campo magntico, en campo tensorial cuadridimensional, denominado campo electromagntico F.2Los campos elctricos pueden tener su origen tanto en cargas elctricas como en campos magnticos variables. Las primeras descripciones de los fenmenos elctricos, como la ley de Coulomb, slo tenan en cuenta las cargas elctricas, pero las investigaciones de Michael Faraday y los estudios posteriores de James Clerk Maxwell permitieron establecer las leyes completas en las que tambin se tiene en cuenta la variacin del campo magntico.

Friccin y desgasteLa friccin entre dos objetos a veces conduce a la transferencia de electrones de uno a otro. Los electrones son unidades de carga elctrica negativa, y el objeto que gana electrones queda cargado negativamente, mientras que el que los pierde queda con una carga positiva. En realidad el sistema no ha ganado ni perdido carga elctrica; la carga positiva de una parte es exactamente igual a la negativa transferida a la otra. Si el objeto esta construido por un material buen conductor (por ejemplo cobre) de la electricidad, los electrones instantneamente se desplazan a travs de l y anulan cualquier carga superficial.Energa y conversin de energaEnerga, capacidad de un sistema fsico para realizar trabajo. La materia posee energa como resultado de su movimiento o de su posicin en relacin con las fuerzas que actan sobre ella.1. Energa cintica en potencial , luego a energa cintica y finalmente en calor al atraparla.2.- energa qumica ( pila a corriente )a elctrica y de ah a energa luminosa .3.- De energa qumica ( la almacenada en tu cuerpo si subes apie ) mecnica si subes por un telefrico ) a energa cintica ( al subir ) a energa potencial y finalmente a energa cintica ( al bajar )4.- De energa qumica a energa luminosa y calor .Muchos aparatos necesitan corriente continua para funcionar, sobre todos los que llevan electrnica (equipos audiovisuales, ordenadores, etc.). para ello se utilizan fuentes de alimentacin que rectifican y convierten la tensin a una adecuada.Escalas de temperatura y conversionesEscala CelsiusUna vez que la propiedad termomtrica ha sido elegida, la elaboracin de una escala termomtrica o de temperaturas lleva consigo, al menos, dos operaciones; por una parte, la determinacin de los puntos fijos o temperaturas de referencia que permanecen constantes en la naturaleza y, por otra, la divisin del intervalo de temperaturas correspondiente a tales puntos fijos en unidades o grados.El cientfico sueco Anders Celsius (1701-1744) construy por primera vez la escala termomtrica que lleva su nombre. Eligi como puntos fijos el de fusin del hielo y el de ebullicin del agua, tras advertir que las temperaturas a las que se verificaban tales cambios de estado eran constantes a la presin atmosfrica. Asign al primero el valor 0 y al segundo el valor 100, con lo cual fij el valor del grado centgrado o grado Celsius (C) como la centsima parte del intervalo de temperatura comprendido entre esos dos puntos fijos.Escala FahrenheitEn los pases anglosajones se pueden encontrar an termmetros graduados en grado Fahrenheit (F). La escala Fahrenheit difiere de la Celsius tanto en los valores asignados a los puntos fijos, como en el tamao de los grados. As al primer punto fijo se le atribuye el valor 32 y al segundo el valor 212. Para pasar de una a otra escala es preciso emplear la ecuacin:t(F) = 1,8 t(C) + 32donde t(F) representa la temperatura expresada en grados Fahrenheit y t(C) la expresada en grados Celsius o centgrados.Escala KelvinLa escala de temperaturas adoptada por el SI es la llamada escala absoluta o Kelvin. En ella el tamao de los grados es el mismo que en la Celsius, pero el cero de la escala se fija en el - 273,16 C. Este punto llamado cero absoluto de temperaturas es tal que a dicha temperatura desaparece la agitacin molecular, por lo que, segn el significado que la teora cintica atribuye a la magnitud temperatura, no tiene sentido hablar de valores inferiores a l. El cero absoluto constituye un lmite inferior natural de temperaturas, lo que hace que en la escala Kelvin no existan temperaturas bajo cero (negativas). La relacin con la escala centgrada viene dada por la ecuacin:T(K) = t(C) + 273,16 siendo T(K) la temperatura expresada en grados Kelvin o simplemente en Kelvin.4 Clasificacin de la corriente elctricaCorriente continuaLa corriente continua o corriente directa (CC en espaol, en ingls DC, de Direct Current) es el flujo continuo de electrones a travs de un conductor entre dos puntos de distinto potencial. A diferencia de la corriente alterna (CA en espaol, AC en ingls), en la corriente continua las cargas elctricas circulan siempre en la misma direccin (es decir, los terminales de mayor y de menor potencial son siempre los mismos). Aunque comnmente se identifica la corriente continua con la corriente constante (por ejemplo la suministrada por una batera), es continua toda corriente que mantenga siempre la misma polaridad.Tambin se dice corriente continua cuando los electrones se mueven siempre en el mismo sentido, el flujo se denomina corriente continua y va (por convenio) del polo positivo al negativo.1

Corriente alternaSe denomina corriente alterna (abreviada CA en espaol y AC en ingls, de alternating current) a la corriente elctrica en la que la magnitud y el sentido varan cclicamente. La forma de oscilacin de la corriente alterna ms comnmente utilizada es la de una oscilacin senoidal (figura 1), puesto que se consigue una transmisin ms eficiente de la energa. Sin embargo, en ciertas aplicaciones se utilizan otras formas de oscilacin peridicas, tales como la triangular o la cuadrada.Utilizada genricamente, la CA se refiere a la forma en la cual la electricidad llega a los hogares y a las empresas. Sin embargo, las seales de audio y de radio transmitidas por los cables elctricos, son tambin ejemplos de corriente alterna. En estos usos, el fin ms importante suele ser la transmisin y recuperacin de la informacin codificada (o modulada) sobre la seal de la CA.

Rectificacin de la corriente Muchos aparatos necesitan corriente continua para funcionar, sobre todos los que llevan electrnica (equipos audiovisuales, ordenadores, etc.). para ello se utilizan fuentes de alimentacin que rectifican y convierten la tensin a una adecuada.Rectificacin de la tensin en corriente continua.Este proceso de rectificacin, se realizaba antiguamente mediante dispositivos llamados rectificadores, basados en el empleo de tubos de vaco y actualmente, de forma casi general incluso en usos de alta potencia, mediante diodos semiconductores o tiristores.La razn del amplio uso de la corriente alterna viene determinada por su facilidad de transformacin, cualidad de la que carece la corriente continua. En el caso de la corriente continua la elevacin de la tensin se logra conectando dnamos en serie, lo cual no es muy prctico, al contrario en corriente alterna se cuenta con un dispositivo: el transformador, que permite elevar la tensin de una forma eficiente.La energa elctrica viene dada por el producto de la tensin, la intensidad y el tiempo. Dado que la seccin de los conductores de las lneas de transporte de energa elctrica depende de la intensidad, podemos, mediante un transformador, elevar el voltaje hasta altos valores (alta tensin), disminuyendo en igual proporcin la intensidad de corriente. Con esto la misma energa puede ser distribuida a largas distancias con bajas intensidades de corriente y, por tanto, con bajas prdidas por causa del efecto Joule y otros efectos asociados al paso de corriente tales como la histresis o las corrientes de Foucault. Una vez en el punto de consumo o en sus cercanas, el voltaje puede ser de nuevo reducido para su uso industrial o domstico y comercial de forma cmoda y segura.

5 La batera automotriz

Principios de funcionamientoEl principio de funcionamiento de un acumulador est basado esencialmente en un proceso reversible llamado reduccin-oxidacin (tambin conocida como redox), un proceso en el cual 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, tambien nosino que meramente cambian su estado de oxidacin y, que a su vez pueden retornar a su estado original en las circunstancias adecuadas. Estas circunstancias son, en el caso de los acumuladores, el cierre del circuito externo, durante el proceso de descarga, y la aplicacin de una corriente, igualmente externa, durante la carga.Resulta que procesos de este tipo son bastante comunes, por extrao que parezca, en las relaciones entre los elementos qumicos y la electricidad durante el proceso denominado electrlisis, y en los generadores voltaicos o pilas. Los investigadores del siglo XIX dedicaron numerosos esfuerzos a observar y a esclarecer este fenmeno, que recibi el nombre de polarizacin.Un acumulador es, as, un dispositivo en el que la polarizacin se lleva a sus lmites alcanzables, y consta, en general, de dos electrodos del mismo o de distinto material, sumergidos en un electrolito.

Clasificacin, servicio y especificacionesBateras de plomo-cidoBatera de ebonita con terminales expuestos.Est constituida por dos electrodos de plomo, de manera que, cuando el aparato est descargado, se encuentra en forma de sulfato de plomo (II) (PbSO4) incrustado en una matriz de plomo metlico (Pb); el electrlito es una disolucin de cido sulfrico. Este tipo de acumulador se sigue usando an en muchas aplicaciones, entre ellas en los automviles. Bateras de nquel-hierro (Ni-Fe)Tambin denominada de ferronquel. Fue descubierta por Waldemar Jungner en 1899, posteriormente desarrollada por Thomas Alva Edison y patentada en 1903. En el diseo original de Edison el ctodo estaba compuesto por hileras de finos tubos formados por laminas enrolladas de acero niquelado, estos tubos estn rellenos de hidrxido de nquel u oxi-hidrxido de nquel (NiOOH). El nodo se compona de cajas perforadas delgadas de acero niquelado que contienen polvo de xido ferroso (FeO). El electrlito es alcalino, una disolucin de un 20% de potasa custica (KOH) en agua destilada. Los electrodos no se disuelven en el electrolito, las reacciones de carga/descarga son completamente reversibles y la formacin de cristales de hierro preserva los electrodos por lo cual no se produce efecto memoria lo que confiere a esta batera gran duracin.Bateras alcalinas de manganesoCon un contenido de mercurio que ronda el 0,1% de su peso total, es una versin mejorada de la pila alcalina, en la que se ha sustituido el conductor inico cloruro de amonio por hidrxido de potasio (de ah su nombre de alcalina). El recipiente de la pila es de acero, y la disposicin del zinc y del xido de manganeso (IV) (o dixido de manganeso) es la contraria, situndose el zinc, ahora en polvo, en el centro. La cantidad de mercurio empleada para regularizar la descarga es mayor. Esto le confiere mayor duracin, ms constancia en el tiempo y mejor rendimiento. Por el contrario, su precio es ms elevado. Tambin suministra una fuerza electromotriz de 1,5 V. Se utiliza en aparatos de mayor consumo como: grabadoras porttiles, juguetes con motor, flashes electrnicos.

Bateras de nquel-cadmio (Ni-Cd)Utilizan un ctodo de hidrxido de nquel y un nodo de un compuesto de cadmio. El electrolito es de hidrxido de potasio. Esta configuracin de materiales permite recargar la batera una vez est agotada, para su reutilizacin; sin embargo, su densidad de energa es de tan slo 50 Wh/kg, lo que hace que tengan poca capacidad. Admiten sobrecargas, se pueden seguir cargando cuando ya no admiten ms carga, aunque no la almacena. Admiten un gran rango de temperaturas de funcionamiento.Bateras de nquel-hidruro metlico (Ni-MH)Utilizan un nodo de hidrxido de nquel y un ctodo de una aleacin de hidruro metlico. Este tipo de bateras se encuentran menos afectadas por el llamado efecto memoria. No admiten bien el fro extremo, reduciendo drsticamente la potencia eficaz que puede entregar.Bateras de iones de litio (Li-ion)Las bateras de iones de litio (Li-ion) utilizan un nodo de grafito y un ctodo de xido de cobalto, trifilina (LiFePO4) u xido de manganeso. Su desarrollo es ms reciente, y permite llegar a altas densidades de capacidad. No admiten descargas y sufren mucho cuando estas suceden; por lo que suelen llevar acoplada circuitera adicional para conocer el estado de la batera, y evitar as tanto la carga excesiva, como la descarga completa. Apenas sufren el efecto memoria y pueden cargarse sin necesidad de estar descargadas completamente, sin reduccin de su vida til. No admiten bien los cambios de temperatura.Bateras de polmero de litio (LiPo)Son una variacin de las bateras de iones de litio (Li-ion). Sus caractersticas son muy similares, pero permiten una mayor densidad de energa, as como una tasa de descarga bastante superior. Estas bateras tienen un tamao ms reducido respecto a las de otros componentes. Su tamao y peso las hace muy tiles para equipos pequeos que requieran potencia y duracin, como manos libres bluetooth.

MantenimientoEn bateras con mantenimiento es importante comprobar el nivel del electrolito en cada uno de los seis vasos, debe estar un centmetro por encima de la parte ms alta de las placas. En caso contrario ser necesario aadir agua destilada hasta alcanzar el nivel correcto. Es muy importante no utilizar agua del grifo porque contiene minerales que interfieren en las reacciones qumicas y daan a las placas.

No es necesario aadir cido porque no se evapora como el agua, sino que permanece en el interior del vaso.Solamente ser necesario aadir cido si se ha producido un derrame del electrolito de la batera, siempre controlando el proceso con el densmetro para que no se altere su capacidad.

Carga de la bateraAl funcionar la celda, el acido reacciona y convierte la energa qumica en energa elctrica .En las placas de perxido de plomo se genera carga positiva (+) y en las de plomo poroso carga negativa (-).La corriente elctrica, que se mide en amperios circula por el sistema elctrico desde un terminal de la batera hasta el otro, activando el electrolito. Conforme continua la reaccin qumica, se forma sulfato de plomo en la superficie de ambos juegos de placas, y el acido sulfrico se diluye gradualmente. Cuando la superficie de ambos juegos de placas se cubre completamente con el sulfato de plomo, se descarga la batera. Al recargarlo con una corriente elctrica, las placas vuelven a su estado original, y el acido sulfrico se regenera.Manejo de cargadores de la bateraUn cargador de bateras es un dispositivo utilizado para suministrar la corriente elctrica o tensin elctrica que almacenar una -o varias simultneamente- pila recargable o una batera.La carga de corriente depende de la tecnologa y de la capacidad de la batera a cargar. Por ejemplo, la corriente -tensin- que debera suministrarse para una recarga de una batera de auto de 12V deber ser muy diferente a la corriente para recargar una batera de telfono mvil.MantenimientoUn cargador de mantenimiento es un tipo de cargador sencillo que carga la batera muy despacio, a la velocidad de autodescarga; es el tipo de cargador ms lento. Una batera puede dejarse en un cargador de este tipo por tiempo indefinido, mantenindose cargada por completo sin riesgo de sobrecarga o calentamiento. Esta indicado para el mantenimiento de la fuente de energa de sistemas desatendidos, como sistemas de alarma o de iluminacin de emergencia.

b) Aplicacin de circuitos elctricos automotrices 1 Simbologa elctrica utilizadaUnidades de alumbradoAdems de los focos, el automvil actual tiene luces de posicin delanteras (cocuyos) y traseras, indicadores de cambio de direccin (direccionales), luces de pare (stop) y de marcha atrs. Los mandos de los focos y de las luces de direccin generalmente se agrupan en un mismo conmutador multifuncional. Las luces de pare, generalmente se controlan con un interruptor manomtrico montado en el circuito hidrulico de freno del vehculo, mientras que las luces de retroceso se conectan a un interruptor atornillado a la caja de velocidades. La casi totalidad de los circuitos actuales de alumbrado es de 12 voltios y la potencia de las bombillas varia con su objetivo (45 vatios para luces de carretera, 36 para cruce, 15 para stop, 6 para cocuyos). Finalmente, se utiliza gran cantidad de pequeas bombillas para el alumbrado interior del vehculo, as como para el tablero de instrumentos. Se trata de bombillas normales de casquillo para atornillar o de bayoneta y tambin las bombillas en forma de tubo pequeo con un casquillo metlico puntiagudo en cada extremo.Elementos elctricosELEMENTOS QUE COMPONEN LOS CIRCUITOS DE ALUMBRADO Y SUS CARACTERISTICAS

Podemos destacar los siguientes grupos:- Lmparas- Faros y pilotos- Conductores- Elementos de mando y proteccinAccesorios

Alternador, generador y motorUn alternador es una mquina elctrica, capaz de transformar energa mecnica en energa elctrica, generando una corriente alterna mediante induccin electromagntica.Los alternadores estn fundados en el principio de que en un conductor sometido a un campo magntico variable se crea una tensin elctrica inducida cuya polaridad depende del sentido del campo y su valor del flujo que lo atraviesa.Un alternador es un generador de corriente alterna. Funciona cambiando constantemente la polaridad para que haya movimiento y genere energa.Un generador elctrico es todo dispositivo capaz de mantener una diferencia de potencial elctrico entre dos de sus puntos (llamados polos, terminales o bornes) transformando la energa mecnica en elctrica. Esta transformacin se consigue por la accin de un campo magntico sobre los conductores elctricos dispuestos sobre una armadura (denominada tambin esttor). Si se produce mecnicamente un movimiento relativo entre los conductores y el campo, se generar una fuerza electromotriz (F.E.M.). Este sistema est basado en la ley de Faraday.Un motor elctrico es una mquina elctrica que transforma energa elctrica en energa mecnica por medio de campos electromagnticos variables. Algunos de los motores elctricos son reversibles, pueden transformar energa mecnica en energa elctrica funcionando como generadores. Los motores elctricos de traccin usados en locomotoras o en automviles hbridos realizan a menudo ambas tareas, si se los equipa con frenos regenerativos.Son muy utilizados en instalaciones industriales, comerciales y particulares. Pueden funcionar conectados a una red de suministro elctrico o a bateras. As, en automviles se estn empezando a utilizar en vehculos hbridos para aprovechar las ventajas de ambos.

2 Circuitos elctricos del automvilTipos de circuitosClasificacinLos circuitos elctricos se clasifican de la siguiente forma:

Trminos elctricosAmperio: Unidad de medida de la corriente elctrica que representa el nmero de cargas (coulombs) por segundo que pasan por un punto de un material conductor. ( 1 Amperio = 1 coulomb/segundo). Su nombre se debe al fsico francs Andr Marie Ampre.Arco elctrico: Es un tipo de descarga elctrica de gran intensidad que se forma entre dos electrodos en presencia de un gas a baja presin o al aire libre. Por los electrodos, usualmente hechos de carbn, se hace pasar una alta corriente (por encima de los 10 amperios) la cual produce calor en el punto de contacto de los electrodos que despus, al ser separados, formarn el arco. Este fenmeno fue descubierto y demostrado por el qumico britnico Sir Humphry Davy en 1800.Bobina: Es un arrollamiento de un cable conductor alrededor de un cilindro slido o hueco, cuya especial geometra le confiere importantes caractersticas magnticas.Central de generacin elica: Es el tipo de central donde se usa la fuerza del viento para mover el eje de los generadores elctricos. Puede producir desde 5 hasta 300 kwatts.Central de generacin trmica: Es el tipo de central donde se usa una turbina accionada por vapor de agua inyectado a presin para mover el eje de los generadores elctricos. Se puede producir desde los 5 hasta los 5000 kwatts.Central hidroelctrica: Es una planta de generacin de energa elctrica basada en el aprovechamiento de la energa producida por las cadas de agua.Corriente Elctrica: Es el flujo de carga elctrica que pasa por un cuerpo conductor; su unidad de medida es el amperio.Corriente elctrica alterna: (Intensidad) El flujo de corriente en un circuito es llamado alterno si vara peridicamente en direccin. Se le denota como corriente A.C. (Altern current) o C.A. (Corriente alterna).Corriente elctrica continua: El flujo de corriente en un circuito es llamado continuo si se produce siempre en una direccin. Se le denota como corriente D.C. (Direct current) o C.C. (Corriente continua).Coulomb: Es la unidad bsica de carga del electrn. Su nombre deriva del cientfico Agustn de Coulomb (1736-1806).Efecto fotoelctrico: Es la formacin y liberacin de partculas cargadas elctricamente, presentes en un material conductor, debido a la irradiacin de luz o de radiacin electromagntica. Albert Einstein en 1905 explic como ocurre este fenmeno utilizando el concepto de partcula de luz o fotn.Electricidad: Fenmeno fsico resultado de la existencia de cargas elctricas y de la interaccin de ellas. Cuando una carga es estacionaria o esttica, esta produce fuerzas sobre objetos en regiones adyacentes y cuando est en movimiento produce efectos magnticos.Electroimn: Es una bobina por la cual se hace pasar corriente elctrica, comportndose como un imn natural. Esta conformado por una bobina atravesada por un ncleo de ferrita. Cuando se conecta una corriente continua al electroimn se produce una imantacin constante que recorre el ncleo de ferrita, es decir se tiene un imn con sus dos polos.Energa solar: Es la energa radiante producida en el sol como resultado de reacciones de fusin nuclear; esta energa se propaga a travs del espacio por las partculas llamadas fotones que en ciertos materiales producen liberacin de cargas debido al efecto fotoelctrico..Ley de Faraday: "Si un campo magntico variable atraviesa el interior de una espira se obtendr en esta una corriente elctrica".Generador: Es un dispositivo usado para convertir energa mecnica en energa elctrica por medio de la induccin electromagntica. Consta de dos partes: rotor y estator.Induccin electromagntica: Es la creacin de corriente elctrica en un conductor por el movimiento de un campo magntico cerca de este o por el movimiento del conductor en un campo magntico.Kilowatt: Es un mltiplo de la unidad de medida de la potencia elctrica (el watt); representa la cantidad de energa consumida por unidad de tiempo. Esta unidad se relaciona muy a menudo con otras unidades comunes como el HP o con unidades derivadas como el kilowatt-hora.Motor elctrico: El motor elctrico permite la transformacin de energa elctrica en energa mecnica, esto se logra, mediante la rotacin de un campo magntico alrededor de una espira o bobinado que toma diferentes formas.Ohmio: Se define como la unidad de medida de la resistencia elctrica. Un ohmio equivale a la resistencia de un material por el cual circula un flujo de corriente de un amperio, cuando est sometido a una diferencia de potencial de un voltio.Resistencia elctrica: Se define como la oposicin que ofrece un cuerpo a un flujo de corriente que intente pasar a travs de l, segn la relacin Voltaje = Corriente x Resistencia, conocida como la ley de Ohm debido al fsico alemn Georg Simon Ohm, quin la postul en 1827. Por esta caracterstica los materiales se clasifican en conductores, semiconductores y aislantes.Transformador: Dispositivo formado por dos bobinas acopladas magnticamente usado para aumentar o disminuir voltaje; esto depende del nmero de espiras que posee cada bobina.Tranva elctrico: Era un medio de transporte urbano similar en su forma a los vagones de ferrocarril pero impulsado por motores alimentados con energa elctrica.Tierra: Comprende a toda la ligazon metlica directa, sin fusibles ni proteccion alguna, de seccin suficiente entre determinados elementos o partes de una instalacin y un electrodo o grupo de electrodos enterrados en el suelo, con el objeto de conseguir que en el conjunto de instalaciones no existan diferencias potenciales peligrosas y que al mismo tiempo permita el paso a tierra de las corrientes de falla o la de descargas de origen atmosfrico.Turbina: Mquina rotativa que convierte la energa cintica de un fluido en energa mecnica. El elemento bsico de una turbina es un rotor con paletas, hlices, palas, etc.. Esta energa mecnica sirve para operar generadores elctricos u otro tipo de mquinas.Voltio: Es la unidad de fuerza que impulsa a las cargas elctricas a que puedan moverse a travs de un conductor. Su nombre, voltio, es en honor al fsico italiano, profesor en Pavia, Alejandro Volta quien descubri que las reacciones qumicas originadas en dos placas de zinc y cobre sumergidas en cido sulfrico originaban una fuerza suficiente para producir cargas elctricas.Voltimetro: Es un instrumento utilizado para medir la diferencia de voltaje de dos puntos distintos y su conexin dentro de un circuito elctrico es en paralelo.Watt: Es la unidad de potencia de un elemento receptor de energa (por ejemplo una radio, un televisor). Es la energa consumida por un elemento y se obtiene de multiplicar voltaje por corriente.Weber: Unidad del sistema elctrico internacional que indica el flujo magnticoDiagramas elctricos

Circuitos de arranque, carga, encendido, alumbrado, instrumentos, seales y accesorios

c) Descripcin del funcionamiento del motor de arranqueTipos de sistemas de arranque y componentes Arranque por motor elctricoPara el arranque de los motores de automvil se usa un motor elctrico de corriente continua que se alimenta desde la batera de acumuladores a travs de un rel. Este rel a su vez se acciona desde el interruptor de encendido del automvilEl motor de arranque es un motor de corriente directa tipo shunt especialmente diseado para tener una gran fuerza de torque con un tamao reducido, capaz de hacer girar el motor de combustin interna. Esta capacidad se logra a expensas de sobrecargar elctricamente las partes constituyentes ya que el tiempo de funcionamiento es muy breve, por tal motivo no debe mantenerse en accin por largo tiempo, so pena de terminar averiado por sobrecalentamiento. El consumo de electricidad durante el arranque es elevado (hasta 1000 Amp para grandes motores de combustin), de manera tal que tambin la batera funciona en un rgimen muy severo durante este proceso. Debido a estas razones es muy recomendable, cuando se intenta arrancar un motor "perezoso" usar varios intentos de corta duracin (unos 10 segundos), en lugar de un solo intento de larga duracin.En la figura 2 puede diferenciarse el rel as como los grandes tornillos de conexin para los cables procedentes de la batera.

d) Descripcin del sistema de cargaTipos de sistemas de carga y sus componentes- Los electrones son forzados por elalternador desde las placas positivas a lasplacas negativas.- El sulfato cargado negativamente (SO4)es rechazado de las placas negativas, lascuales se vuelven plomo puro.- Tambin se suelta sulfato (SO4) de la placapositiva.- El oxgeno (O) del agua cargadonegativamente se combina con el plomopositivo de las placas positivas y formaperxido de plomo (PbO2).- El resto de hidrgeno (H) positivo y elsulfato (SO4) negativo se combinan paraformar cido sulfricoLa batera cargada completamente tieneotra vez:- Perxido de plomo (PbO2) en las placaspositivas.- Plomo puro (Pb) en las placas negativas.- Acido sulfrico (H2SO4) en el electrlito.Tipos de reguladoresLos reguladores electromecnicos basan su principio de funcionamiento en un auto transformador de columna, sobre la cual se dispone un cursor accionado por un servomotor, que en su recorrido suma o resta espiras. Este movimiento de auto ajuste es controlado por un comando electrnico, que se activa cada vez que la tensin de salida se desva de su valor de calibracin, ajustndose automticamente y con ello mantiene permanentemente la tensin de salida estable, la respuesta es lenta a las variaciones rpidas de tensin. Las ventajas que ofrece este principio son que cuenta con una alta precisin (1,5%) y eficiencia del 99%, teniendo capacidad de sobrecarga de hasta 500% sin generacin de contenido armnico, sin embargo aunque no genera ruido armnico tampoco lo elimina. Su vida til es mayor a 25 aos en funcionamiento continuo a plena carga por su diseo y robustez.Los reguladores electrnicos basan su regulacin en un control electrnico, pueden llevar microprocesador para regular o simplemente un circuito de control que detecta las variaciones del voltaje y hace la correccin a travs de relevadores para regular la tensin. Su tiempo de respuesta y velocidad de regulacin son rpidos adems de ser econmicos en comparacin a los otros tipos. Sin embargo, los rangos de tensin de entrada son reducidos y la precisin de la tensin de salida es baja de +/- 3% a +/- 5%. Su diseo propicia que se desconecten para autoprotegerse en condiciones extremas de alta y baja tensin, lo que genera costos de mantenimiento hacindolos equipos de corta duracin. En la mayora de los casos solo ofrecen regulacin en la fase y no en la lnea de neutro, se autoprotegen utilizando varistores a la salida para provocar un corto circuito y activar su fusible.Los reguladores ferroresonantes. La ferroresonancia es la propiedad del diseo de un transformador en el cual el transformador contiene dos patrones magnticos separados con acoplamiento limitado entre ellos. La salida contiene un circuito resonante paralelo que toma su potencia del primario para reemplazar la potencia entregada a la carga. Hay que notar que la resonancia en la ferroresonancia es similar a aquella en los circuitos lineales con condensadores o inductores en serie o paralelo, en donde la impedancia tiene un pico a una frecuencia en particular. En un circuito no lineal, como el que se usa en los transformadores ferroresonantes, la resonancia se usa para reducir los cambios en el voltaje de alimentacin para suministrar un voltaje ms constante a la carga.e) Funcionamiento del sistema de encendido por platinosLos componentes del encendido por platinos, es el distribuidor, el condensador, obvio el platino, la bobina, los cables y las bujas.

La falla mas comn presentan regularmente es que los platinos se "flamean" ya sea por un desgaste de los mismos, porque el condensador (el condensador no es mas que una resistencia) este inservible, o por una mala calibracin, esto provoca que el motor aviente explosiones por el escape, que cueste trabajo arrancarlo, que la maquina se escuche dispareja, que el auto se de de jalones, etc.

Este sistema de encendido por platinos, (a comparacion del encendido electrnico), presenta un desgaste fsico, causado por el roce entre la leva que abre el platino y el mismo platino, y esto causa que el platino se descalibre, igualmente en ocaciones el porta-platinos presenta un movimiento excesivo, e igualmente causa que el platino se mueva, y no abra correctamente a la medida.

El motor de arranque es a lo que le llaman "marcha" sirve para hacer girar el motor para que comience a llevar a cabo las combustiones.

Los bujes son un tipo de rodamientos, para evitar la friccin metal con metal, y los rodamientos pueden ser, como ya mencione, bujes o tambin pueden ser baleros. pero ni el motor de arranque ni los rodamientos estn relacionados con el sistema de platinos, puesto que el sistema de platinos es el "sistema de ignicin".

Componentes del sistema, circuito primario y secundariof) Funcionamiento de encendido electrnico El encendido por transistores (electrnico analgico)En un extremo del cigeal se encuentran girando unos imanesalrededor de unas bobinas (bobinas primarias). Por lo general son doslas bobinas, una que produce corriente que va a cargar uncondensador (bobina de carga), y otra que va a producir corriente enun momento muy preciso para avisar de la descarga del condensador(bobina de aviso). Un transistor es el encargado de descargar laenerga almacenada en el condensador. Cuando la bobina de avisoenve corriente al transistor, este cortocircuitara una parte del circuitoy provocara la salida de la corriente desde el condensador hacia labobina secundaria. La bobina secundaria convertir la corrienteelctrica que sale de la bobina primaria en corriente de alto voltaje(unos 25000 voltios) que provocara la chispa.

Componentes y circuito del sistemaBobina de encendidoCable de alta tensinDistribuidorBujas de encendido

g) Funcionamiento del sistema DIS (sistema de ignicin directo)Al cerrar el circuito primario, circula corriente por la bobina del primario desde el borne positivo al negativo a travs del dispositivo de apertura y cierre del circuito, que en el caso de la ilustracin, para simplificar se ha representado con un ruptor mecnico, pero en la prctica esto se realiza mediante un transistor de potencia. Mientras circula corriente por el primario la energa se acumula en forma magntica. En el momento de apertura del circuito deja de circular corriente por el primario pero la energa magntica se transfiere a la bobina del secundario donde buscar salir para cerrar el circuito, y como la bobina del secundario es de muchas espiras y por tanto la relacin de transformacin elevada saldr una tensin de varios kilovoltios (miles de voltios). La alta tensin tender a saltar con mucha tensin en el cilindro donde haya mucha presin de gases: el cilindro en compresin, mientras que necesitar solo unos centenares de voltios en el cilindro que has depresin, es decir el que est en escape. De este modo el sistema "sabe" donde se requiere la alta tensin que prenda la mezcla. Durante el ciclo siguiente, cuando los cilindros cambien de estado la alta tensin saltar de nuevo en el cilindro que se halle en comprensin.

1 Componentes del sistema, circuito primario y secundarioEl ruptor

Reguladores de avance al encendido.

Distribuidor

2 Sistemas de encendidos utilizados en vehculos de ultima generacinMotor Jaguar AJ6

Componentes del sistema, circuitos y caractersticas tcnicasBobina de encendido con etapa final de encendido integrada.Distribuidor BujaUnidad de controlSensor de temperatura del motorSensor de posicin de la mariposaSensor de revoluciones y PMSDisco dentadoLlave de contactoBibliografahttp://tecnologia.idoneos.com/index.php/La_fricci%C3%B3n_permite_obtener_cargas_el%C3%A9ctricashttp://es.wikipedia.org/wiki/ElectricidadMicrosoft Encarta 2009. 1993-2008 Microsoft Corporation. www.automecanico.com

ConclusinMi conclusin sobre este trabajo es, que es muy importante tener el conocimiento de lo que es la electricidad, para que se utiliza, y como podemos ayudar para tener una electricidad limpia y segura, tal es el caso de las plantas nucleares que producen electricidad pero tienen mucha contaminacin.Por ultimo cabe reconocer el estudio que se tuvo que llevar a cabo para que estos principios tuvieran un buen funcionamiento y desempeo en el auto.