Conceptos de la electricidad

Carga eléctrica

La carga eléctrica es una propiedad de la materia que produce una fuerza cuando tiene cerca otra materia cargada eléctricamente. La carga se origina en el átomo, el cual tiene portadores muy comunes que son el electrón y el protón. Es una cantidad conservadora, es decir, la carga neta de un sistema aislado se mantendrá constante, a menos que una carga externa se desplace a ese sistema.  En el sistema, la carga puede transferirse entre los cuerpos por contacto directo, o al pasar por un material conductor, como un cable. El término electricidad estática hace referencia a la presencia de carga en un cuerpo, por lo general causado por que dos materiales distintos se frotan entre sí, transfiriéndose carga uno al otro.

Corriente eléctrica

Se conoce como corriente eléctrica al movimiento de cargas eléctricas. La corriente puede estar producida por cualquier partícula cargada eléctricamente en movimiento; lo más frecuente es que sean electrones, pero cualquier otra carga en movimiento producee una corriente.La intensidad de una corriente eléctrica se mide en amperios, cuyo símbolo es A.

Campo eléctrico

El concepto de campo eléctrico fue introducido por Michael Faraday. Un campo eléctrico se crea por un cuerpo cargado en el espacio que lo rodea, y produce una fuerza que ejerce sobre otras cargas que están ubicadas en el campo. Un campo eléctrico actúa entre dos cargas de modo muy parecido al campo gravitacional que actúa sobre dos masas, y como tal, se extiende hasta el infinito y su valor es inversamente proporcional al cuadrado de la distancia. Sin embargo, hay una diferencia importante: así como la gravedad siempre actúa como atracción, que el campo eléctrico puede producir atracción o repulsión. Si un cuerpo grande como un planeta no tienen carga neta, el campo eléctrico a una distancia determinada es cero. Por ello la gravedad es la fuerza dominante en el universo, a pesar de ser mucho más débil. 

Potencial eléctrico

El concepto de potencial eléctrico tiene mucha relación con el campo eléctrico. Una carga pequeña ubicada en un campo eléctrico experimenta una fuerza, y para haber llevado esa carga a ese punto en contra de la fuerza se necesito trabajo. El potencial eléctrico en cualquier punto se define como la energía requerida para mover una carga de prueba ubicada en el infinito a ese punto. Por lo general se mide en voltios, donde un voltio es el potencia en el que un julio (unidad) de trabajo debe gastarse para traer una carga de un culombio del infinito. Esta definición formal de potencial tiene una aplicación práctica, aunque un concepto más útil es el de diferencia de potencial, y es la energía requerida para mover una carga entre dos puntos específicos. El campo eléctrico tiene la propiedad especial de ser conservativo, es decir que no importa la trayectoria realizada por la carga de prueba; todas las trayectorias de dos puntos específicos consumen la misma energía, y además con un único valor de diferencia de potencial.

Electromagnetismo

Se denomina electromagnetismo a la teoría física que unifica los fenómenos eléctricos y magnéticos en una sola teoría, cuyos fundamentos son obra de Faraday, pero fueron formulados por primera vez de modo completo por Maxwell. La formulación consiste en cuatro ecuaciones diferenciales vectoriales, conocidas como ecuaciones de Maxwell, que relacionan el campo eléctrico, el campo magnético y sus respectivas fuentes materiales: densidad de carga eléctrica, corriente eléctrica,desplazamiento eléctrico y corriente de desplazamiento.

webgrafia:http://es.wikipedia.org/wiki/Electricidad

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La Electricidad

La electricidad (del griego ήλεκτρον elektron, cuyo significado es ámbar) es el conjunto de fenómenos físicos relacionados con la presencia y flujo de cargas eléctricas. Se manifiesta en una gran variedad de fenómenos como los rayos, la electricidad estática, la inducción electromagnética o el flujo de corriente eléctrica.

Las cargas eléctricas producen campos electromagnéticos que interaccionan con otras cargas. La electricidad se manifiesta en varios fenómenos:

• Carga eléctrica: una propiedad de algunas partículas subatómicas, que determina su interacción electromagnética. La materia eléctricamente cargada produce y es influenciada por los campos electromagnéticos.
• Corriente eléctrica: un flujo o desplazamiento de partículas cargadas eléctricamente; se mide en amperios.
• Campo eléctrico: un tipo de campo electromagnético producido por una carga eléctrica incluso cuando no se esta moviendo. El campo eléctrico produce una fuerza en toda otra carga, menor cuanto mayor sea la distancia que separa las dos cargas. Además las cargas en movimiento producen campos magnéticos.
• Potencial eléctrico: es la capacidad que tiene un campo eléctrico de realizar trabajo; se mide en voltios.

Magnetismo: La corriente eléctrica produce campos magnéticos, y los campos magnéticos variables en el tiempo generan corriente eléctrica.

Webgrafia:http://es.wikipedia.org/wiki/Electricidad

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Tipos de Maquinas Termicas

Como explcamos en la entrada pasada una maquina termica (para retormar el tema) es un conjunto de elementos mecánicos que permite intercambiar energía, generalmente a través de un eje, mediante la variación de energía de un fluido que varía su densidad significativamente al atravesar la máquina.

Entonces ahora veamos los tipos de maquinas termicas

Turbinas de vapor

Las turbinas de vapor  expulsan un chorro de vapor, calentando con la energía generada en la quema de un combustible, incide sobre las paletas de la rueda giratoria de la turbina realizando un trabajo macánico de rotación. 
Se utiliza en las centrales termoeléctricas para mover los generadores eléctricos y en los barcos para accionar las hélices.

Maquinas de Vapor

Una máquina de vapor es un motor de combustión externa que transforma la energía térmica de una cantidad de agua en energía mecánica. En esencia, el ciclo de trabajo se realiza en dos etapas:

• 1 Se genera vapor de agua en una caldera cerrada por calentamiento, lo cual produce la expansión del volumen de un cilindro empujando un pistón. Mediante un mecanismo de biela - manivela, el movimiento lineal alternativo del pistón del cilindro se transforma en un movimiento de rotación que acciona, por ejemplo, las ruedas de una locomotora o el rotor de un generador eléctrico. Una vez alcanzado el final de carrera el émbolo retorna a su posición inicial y expulsa el vapor de agua utilizando la energía cinética de un volante de inercia.

• 2 El vapor a presión se controla mediante una serie de dedales ultrasónicos de entrada y salida que regulan la renovación de la carga; es decir, los flujos del vapor hacia y desde el cilindro.

Motor Stirling

El Motor Stirling fue inventado 1816 por Robert Stirling, reverendo de origen escocés. El objetivo era tener un motor menos peligroso que la máquina de vapor. El principio de funcionamiento es el trabajo realizado por la expansión y contracción de un gas (normalmente helio, hidrógeno, nitrógeno o simplemente aire) al ser obligado a seguir un ciclo de enfriamiento en un foco frío, con lo cual se contrae, y de calentamiento en un foco caliente, con lo cual se expande. Es decir, es necesaria la presencia de una diferencia de temperaturas entre dos focos y se trata de un motor térmico.
Este motor continúa en investigación debido a la versatilidad de fuentes de energía utilizables para su funcionamiento, ya que al necesitar solamente una fuente de calor externa al cilindro, es posible usar una gran variedad de fuentes energéticas (energía solar térmica, todo tipo de combustibles, uso de la biomasa, energía geotérmica, etcétera).

Compresor de Émbolo

Estos compresores son del tipo de desplazamiento positivo, son los más comúnmente utilizados. Existen de simple y doble efecto. El nombre de simple efecto o doble efecto lo reciben por su capacidad de comprimir el aire al avance o en ambos sentidos, respectivamente. Los compresores alternativos, existen en las versiones lubricadas y sin lubricar. Estos últimos incorporan segmentos y bandas de desgaste, de Teflón (PTFE).











Compresor Rotativo

Los compresores rotativos pueden tener dos mecanismos de acción, con paletas o de excéntrica, también llamados de rodillo. En los compresores de paletas y de rodillo, la compresión se produce por la disminución del volumen resultante entre la carcasa y el elemento rotativo, cuyo eje no coincide con el eje de la carcasa (ejes excéntricos). En estos compresores rotativos no son obligatorias válvulas de admisión, ya que como el gas entra de forma incesante en el compresor la pulsación de gas es mínima.

Webgrafia: http://es.wikipedia.org/wiki/M%C3%A1quina_t%C3%A9rmica

http://www.monografias.com/trabajos63/compresores-embolo-piston/compresores-embolo-piston.shtml

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Máquinas Térmicas

Una máquina térmica es un conjunto de elementos mecánicos que permite intercambiar energía, generalmente a través de un eje, mediante la variación de energía de un fluido que varía su densidad significativamente al atravesar la máquina. Se trata de una máquina de fluido en la que varía el volumen específico del fluido en tal magnitud que los efectos mecánicos y los efectos térmicos son interdependientes.

Por el contrario, en una máquina hidráulica, que es otro tipo de máquina de fluido, la variación de densidad es suficientemente pequeña como para poder desacoplar el análisis de los efectos mecánicos y el análisis de los efectos térmicos, llegando a despreciar los efectos térmicos en gran parte de los casos. Tal es el caso de una bomba hidráulica, a través de la cual pasa líquido. Alejándose de lo que indica la etimología de la palabra «hidráulica», también puede considerarse como máquina hidráulica un ventilador, pues, aunque el aire es un fluido compresible, la variación de volumen específico no es muy significativa con el propósito de que no se desprenda la capa límite.

En una máquina térmica, la compresibilidad del fluido no es despreciable y es necesario considerar su influencia en la transformación de energía.

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Termodinámica

Es una Rama de la física, relacionada a veces con la química que trata los procesos en los que la temperatura y el calor son los protagonistas principales.Describe los estados de equilibrio a nivel macroscópico. Constituye una teoría fenomenológica, a partir de razonamientos deductivos, que estudia sistemas reales, sin modelizar y sigue un método experimental. Los estados de equilibrio son estudiados y definidos por medio de magnitudes extensivas tales como la energía interna, la entropía, el volumen o la composición molar del sistema, o por medio de magnitudes no-extensivas derivadas de las anteriores como la temperatura,presión y el potencial químico; otras magnitudes tales como la imanación, la fuerza electromotriz y las asociadas con la mecánica de los medios continuos en general también pueden ser tratadas por medio de la termodinámica.

Reproducción del experimento de Joule para determinar el equivalente mecánico del calor:

1 caloría = 4.18 Julios.

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Que es la Física?

La física (del lat. physica, y este del gr. τὰ φυσικά, neutro plural de φυσικός, "naturaleza") es la Ciencia Natural que estudia las propiedades y el comportamiento de la energía y la materia (como también cualquier cambio en ella que no altere la naturaleza de la misma), así como al tiempo, el espacio y las interacciones de estos cuatro conceptos entre sí.

De este modo se distingue la física de la química, pues esta se ocupa de los cuerpos en su naturaleza y no en su forma. Son ejemplos de fenómenos físicos la reflexión de la luz, la caída de una piedra y el paso de una corriente eléctrica por un conductor, pues en ninguno de los tres casos hay transformación en la materia: la luz sigue siendo luz de idénticas características, la piedra no se transforma y el conductor sigue siendo el mismo metal o aleación antes y después del paso de la corriente. Por el contrario son fenómenos químicos la combustión de carbón y el enmohecimiento de la superficie de una pieza de hierro: en el primer caso, el carbón deja de ser tal, para convertirse en vapor de agua y dióxido de carbón, y en el segundo la capa superficial deja de ser hierro para convertirse en óxido de hierro. Entre ambas ciencias, física y química, existen conexiones en diversos fenómenos naturales.

Actualmente, debido al avance en el estudio de la naturaleza del mundo de lo infinitamente pequeño, han surgido nuevas ramas, como son la física nuclear, la física atómica, y la mecánica cuántica.

 En algunos casos estas ramas han aparecido porque anteriormente no se habían manifestado los fenómenos que se estudian, y entre otros, porque las herramientas que utilizaban estas disciplinas no eran válidas para trabajar los fenómenos que pretendían explicar. La física no apareció hasta que se manifestó la naturaleza del átomo y exigió una atención especial, así como unos métodos propios; la mecánica cuántica surgió de la necesidad de hallar un cuerpo de doctrina que explicara satisfactoriamente, entre otro, los fenómenos de la radiación que la mecánica clásica no explicaba.

Webgrafia:http://utesasantiago.wordpress.com/2010/09/03/la-historia-de-la-fisica/
http://es.wikipedia.org/wiki/F%C3%ADsica

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