Un banco de capacitores permite conectar equipo eléctrico adicional en el mismo circuito y reduce los costos por consumo de energía como consecuencia de mantener un bajo factor de potencia. Para la instalación de los capacitores deberán tomarse en cuenta diversos factores que influyen en su ubicación como lo son: La variación y distribución de cargas, el factor de carga, tipo de motores, uniformidad en la distribución de la carga, la disposición y longitud de los circuitos y la naturaleza del voltaje.
Se recomienda la instalación de capacitores individuales a los motores, por supuesto se necesitarán varios condensadores de diferentes capacidades, resultando esto en un costo mayor. Sin embargo deberá evaluarse el beneficio económico obtenido con la compensación individual. Considerando que el costo de los capacitores para bajos voltajes es más del doble que los de altos voltajes.
VENTAJAS
- Los capacitores de potencia son la forma más práctica y económica para mejorar el factor de potencia, sobre todo en instalaciones existentes.
- El costo de los capacitores se recupera rápidamente, tan sólo por los ahorros que se tienen al evitar los recargos por bajo factor de potencia en el recibo de energía eléctrica.
- Entre más cerca se conecten los capacitores de la carga que van a compensar, mayores son los beneficios que se obtienen.
- Cuando las variaciones de la carga son significativas, es recomendable el empleo de bancos de capacitores automáticos.
TECLADOS CAPACITIVOS
Es un tipo de teclado que utiliza los cambios en la capacitancia, en vez de los cambios en el flujo eléctrico de los teclados de contacto.
El teclado capacitivo está construido sobre una tarjeta de circuito impreso. Al pulsar sobre una tecla, ésta presiona un condensador que produce una señal eléctrica que detecta el procesador de teclado.
Los teclados capacitivos son los de más alta calidad y durabilidad y, por ende, los más caros.
PERO COMO FUNCIONAN?
- En estos teclados los interruptores no son realmente mecánicos: de hecho, la corriente fluye continuamente por toda la matriz de teclas.
- Cada tecla está provista de un muelle, que asegura el retorno a su posición original tras una pulsación. Bajo la superficie de cada tecla se halla una pequeña placa metálica.
- Bajo dicha placa, a una cierta distancia, se halla otra nueva placa metálica.
- El conjunto de dos placas metálicas separadas por un material dieléctrico (el aire, en este caso) no es más que un condensador.
- La capacidad de dicho condensador varía en función de la distancia entre las placas.
- Por tanto, al pulsar la tecla (y por tanto acercar las placas), se produce un cambio de capacidad que sirve para detectar la pulsación de la tecla.
INTRODUCCIÓN
Los sensores capacitivos pueden detectar materiales
conductores y no conductores, en forma líquida o
sólida. Existen distintas aplicaciones, incluso control de
niveles en depósitos, también para detectar el
contenido de contenedores, o en máquinas
empaquetadoras. Otras aplicaciones incluyen el
posicionado y contaje de materiales en sistemas de
transporte y almacenaje, por ejemplo cintas
transportadoras y mecanismos de guía.
Materiales típicos que pueden ser detectados:
*Sólidos:
Madera, cerámica, vidrio, apilamientos de papel,
plástico, piedra, goma, hielo, materiales no férricos, y
materias vegetales.
*Líquidos:
Agua, aceite, adhesivo y pinturas.
*Granulados:
Granulados plásticos, semillas, alimentos, y sal.
*Polvos:
Tintas, polvo de jabón, arena
PERO COMO FUNCIONA?
[1] Consta de una sonda situada en la parte posterior de la cara del sensor el cual es una placa condensadora.
[2] Al aplicar corriente al sensor, se genera un campo electrostático que reacciona a los cambios de la capacitancia causados por la presencia de un objeto.
[3] Cuando el objeto se encuentra fuera del campo electrostático, el oscilador permanece inactivo, pero cuando el objeto se aproxima, se desarrolla un acoplamiento capacitivo entre éste y la sonda capacitiva.
[4] Cuando la capacitancia alcanza un límite especificado, el oscilador se activa, lo cual dispara el circuito de encendido y apagado.
VENTAJAS Y DESVENTAJAS DE SU USO
Ventajas:
· Detectan objetos metálicos y no metálicos, así como líquidos y sólidos.
· Son de estado sólido y tienen una larga vida útil.
· Disponen de muchas formas de montar.
Desventajas:
· Distancia de detección corta y varia según el material.
· Son muy sensibles a factores ambientales: humedad y lluvia afectan su funcionamiento.
Este experimento recibe este nombre porque Faraday usò para realizarlo el recipiente de metal donde se guardaba el hielo que se utilizaba en el laboratorio.
Este experimento consiste en dicho cubo, que esta hueco por dentro y posee una abertura en la parte superior, que es conectado a un electroscopio. Seguidamente en la cubeta se introduce una esfera de metal. En ese momento el electroscopio indicara una carga dentro de dicho recipiente que será opuesta a la carga de la esfera. Afuera de la cubeta la carga será igual que en la esfera. Mientras la esfera este dentro, el electroscopio mostrara la misma carga; cuando la esfera se saca de la cubeta, el electroscopio dejara de mostrar la carga.
Este experimento sirvió para medir la carga de un electrón.
Millikan observò la caìda de una gota de aceite mientras existpia un campo elèctrico y cuando este era retirado.
El experimento consistió en introducir un atomizador con aceite en una cámara, cuya base estaba formada por placas cargadas eléctricamente. Una placa con un pequeño agujero dividía en dos la cámara, la parte de debajo de está se encontraba con carga eléctrica negativa, y la de arriba con carga eléctrica positiva. Introdujo una fuente de rayos X que cuando se produce el contacto entre las materias crean una carga. Las cargas negativas producidas por los rayos X se unen a las gotas de aceite, provocando que estas caigan mas lento, se detengan o eleven cuando se le aplicaba una corriente eléctrica a las placas de la cámara. Dependiendo de la cantidad de carga en las gotas será lo que suceda con estas.
A partir de las cargas de las gotas, pudo observar que todas estas eran múltiplo del valor más pequeño que podían tener, y ese valor fue de 1.6022 ×10-19 C
Determinando así la carga del electrón.
El campo eléctrico atmosférico varia dependiendo del clima, pues se ve afectado por el movimiento de los iones de las nubes debido a las mareas atmosféricas, ya que es uno de los factores que contribuye a la formación de la electricidad en la atmósfera.
La medición de los campos eléctricos se realiza con un aparato llamado molino de campos. Consiste en un plato giratorio aterrizado, el cual gira sobre dos pares de electrodos. En estos electrodos aparecen corrientes inducidas por el cambio que se presenta al estar cubiertos por el plato aterrizado o abiertos al campo eléctrico, cuyas medidas son registradas en una computadora. Las variaciones de campo se miden colocando varios de estos molinos en el área que nos interesa medir. Si queremos medir la variación del campo con respecto a la altura, instalaremos molinos a diferentes alturas.
Debido a esto, en un día con cielo despejado se presentará un campo eléctrico menor en la atmósfera de la Tierra que en un día nublado.
Este nuevo dispositivo fabricado por Campbell Scientific mejora el conocimiento de los campos eléctricos locales y posible riesgo de descargas eléctricas por tormentas.
BENJAMIN FRANKLIN
Franklin era escritor, editor, científico y un diplomático americano, que ayudò a trazar la famosa declaración de independencia y la constitución de los E.E.U.U..
En 1752 Franklin probò que ese relámpago y la chispa del ámbar era una misma cosa. La historia de este jalón famoso es familiar, el cual Franklin sujetò un punto del hierro a una cometa de seda, que él volò 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 saltò de la clave a su muñeca. El experimento probò la teoría de Franklin, pero era extremadamente peligrosa; él habría podido morir fácilmente.
GALVANI Y VOLTA
En 1786, Luigi Galvani, profesor italiano de la medicina, encontrò que cuando la pierna de una rana muerta era tocada por un cuchillo del metal, la pierna saltaba violentamente. Galvani pensò que los músculos de la rana debían contener algún tipo de electricidad.
Antes de 1792 otros científicos italianos, Alessandro Volta, discrepaban con él, él descubriò 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 demostrò que cuando la humedad viene entre dos diversos metales, la electricidad està 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 mostrò 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 FARADAY
El 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 tomò experimentos anteriores aún más importantes. Si la electricidad podía producir magnetismo, ¿por què no podría el magnetismo crear electricidad?. En 1831, Faraday encontrò la solución.
La electricidad se podía producir con magnetismo por el movimiento.
THOMAS EDISON Y JOSEPH SWAM
Cerca 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, inventò la lámpara de filamento incandescente y en el plazo de doce meses Edison hizo un descubrimiento similar en América.
JAMES WATT
Cuando el generador de Edison fue juntado con el motor de vapor de Watt, la producción eléctrica en escala se convirtiò en un asunto práctico. James Watt, el inventor escocés del motor que condensaba el vapor, naciò 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 AMPERE
El Amperio de Andre Marie, matemático francés que se dedicò 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.
GEORG SIMON OHM
Dio una relación (Ley de Ohm) que liga la tensión entre dos puntos de un circuito y la intensidad de corriente que pasa por él, definiendo la resistencia eléctrica.
GUSTAV KIRCHOFF
Físico alemán que ideó las leyes de Kirchoff, con respecto a la distribución de corriente eléctrica en un circuito eléctrico con derivaciones.
Los rayos son grandes chispas eléctricas que se producen entre las nubes, o entre una nube y la tierra, durante las tormentas.
El frotamiento produce electricidad, que carga determinados cuerpos capaces de acumularla y conservarla. El frotamiento de los cristales de hielo y las partículas de polvo de las nubes por parte del viento carga a estas últimas de electricidad; la carga, cuando es demasiado intensa, produce una chispa que la nube descarga en otras nubes o en el inmenso condensador que es la Tierra.
El trueno no es otra cosa que el ruido producido por el rayo o el relámpago.
¿QUE ES UNA CARGA ELECTRICA?
Es una propiedad física intrínseca de algunas partículas, que las caracteriza y por la cual sufren la interacción electromagnética.
En el Sistema Internacional de Unidades se mide en culombios y en las fórmulas físicas suele representarse con la letras q o Q.
Se clasifica en carga positiva y negativa. Las cargas del mismo signo se repelen mientras que las de signo contrario se atraen.
La carga eléctrica aparece en la naturaleza cuantizada, es decir, siempre es múltiplo de una cantidad fundamental: el valor absoluto de la carga del electrón o del protón:
q = 1.6 10-19 culombios.
PERO...¿LA CARGA ELECTRICA SE CONSERVA, SE CREA O SE PUEDE DESTRUIR?
En ningún proceso puede crearse o destruirse carga neta. Pueden aparecer cargas eléctricas donde antes no había, pero siempre lo harán de modo que la carga total del sistema permanezca constante. Además esta conservación es local, ocurre en cualquier región del espacio por pequeña que sea. Por lo tanto la carga elèctrica se conserva.
La carga es un invariante relativista. La carga de un cuerpo es la misma independientemente de la velocidad con la que se mueva.
¿COMO SE DA LA INTERACCION ENTRE CARGAS?
Cuando las cargas de los signos son iguales se repelen, por lo tanto, cuando sean las cargas de signos contrarios se atraeràn.
Los tipos de redistribuciòn se dan cuando al cambiar la configuración de las cargas o al cambiar la carga de un cuerpo, por lo tanto se podràn ver diferentes tipos como lo son:
- Electrización por contacto: Al poner en contacto un cuerpo neutro con un cuerpo con una carga específica el primero adopta la carga del segundo por la diferencia de electrones.
- Electrización por frotamiento: Cuando se frotan dos cuerpos neutros entre sí ambos obtienen cargas opuestas, hay un traspaso de electrones de un cuerpo a otro.
- Inducción: Es el proceso de carga de un cuerpo sin contacto directo, se acerca un cuerpo con carga específica llamado inductor a un cuerpo neutro con lo que se altera el arreglo inicial de las cargas, en un lado del cuerpo se acumulan las cargas opuestas al inductor que son atraídas por él y del otro extremo están las cargas semejantes, a partir de esto se puede cargar el cuerpo originalmente neutro al hacer contacto con tierra.
- Efecto Fotoeléctrico: Al irradiar un cuerpo con luz o alguna otra radiación electromagnética provoca que lo electrones se liberen a la superficie, esto se utiliza en la celda fotogénica al hacer fluir lo electrones del cátodo al ánodo y creando una corriente eléctrica.
- Electrólisis: La mayoría de los compuestos inorgánicos y algunos orgánicos se ioniza al fundirse o al disolverse en agua u otro líquido, sus moléculas se disocian en cargas negativas y positivas, pila química.
- Efecto Termoeléctrico: Si se unen dos materiales distintos y uno se calienta se crea una diferencia de tensión que provoca un flujo de corriente eléctrica en la unión.
BREVE HISTORIA DE LA FOTOCOPIADORA
Antes de que se inventaran las fotocopiadoras, lo común para duplicar un documento era usar papel carbón (papel de calca o de calcar); pero en 1903, el norteamericano G. C. Beidler descubrió el modo de hacer la reproducción rápida de un documento por revelado instantáneo de un negativo fotográfico, técnica que patentó en 1906. Este revelado rápido dio origen a las primeras fotocopias, más parecidas a una fotografía que a la copia corriente que conocemos hoy.
PERO.....¿COMO FUNCIONAN?
Para empezar existen 2 tipos de fotocopiadoras:
1- Xerográficas(usan papel normal)
Proceso:
- el documento original es barrido por un rayo de luz intensa que proyecta la imagen sobre un tambor giratorio de superficie fotosensible(este se carga electrostáticamente en correspondencia con la imagen).
- Sobre el tambor se distribuye un polvo pigmentado(toner) que se adhiere a las zonas electrizadas (donde hay imagen), reproduciendo el escrito o dibujo original.
- La imagen así pigmentada es transferida del tambor al papel dispuesto en la fotocopiadora, el cual finalmente se calienta para fijar de modo definitivo el pigmento sobre la copia.
DATOS CURIOSOS
El nombre xerografía (del griego xeros: seco y graphein: escribir) se le debe a los griegos aunque no fue inventado por estos
Por muchos años se rechazò la patente de estas teneindo asi hasta 1959 que se comercializó la primera fotocopiadora: la Xerox 914 siendo la compañia con ese mismo nombre que la dio a conocer al mercado.
2.Electrostáticas(usan un papel sensible especial)
Proceso:
- La imagen a reproducir se proyecta directamente sobre el papel, cuya superficie queda sensibilizada con cargas eléctricas.
- El papel se somete luego a un baño de toner y las partículas se fijan en las zonas electrizadas de éste dando lugar a la copia definitiva.
DATOS CURIOSOS
El paso siguiente fue la fotocopia en color, procedimiento creado por la empresa japonesa Cannon, en 1973.
La misma empresa logra la fotocopiadora láser en blanco y negro y posteriormente, en 1986, presenta la primera fotocopiadora láser color sobre papel común
PARTES DE UNA FOTOCOPIADORA
CHARLES COULOMB(1736-1806)
Físico e ingeniero militar francés, sirvió durante nueve años en el ejercito de Francia que ocupaba las Indias Occidentales, pero un deterioro de su salud lo obligó a regresar a París en donde reorientó sus actividades hacia la investigación científica. Al estallar la Revolución Francesa huye de la ciudad, retornando a ella en 1795 cuando fue nombrado miembro del Instituto de Ciencias de Francia, en donde escala posiciones hasta llegar a ser Inspector General de la Instrucción Pública.
Aunque se le conocen muchísimos trabajos sobre mecánica aplicada, sin embargo, la historia lo reconoce con excelencia por su trabajo matemático sobre la electricidad conocido como "Leyes de Coulomb".
LEY DE COULOMB
Mediante una balanza de torsión, Coulomb encontró que la fuerza de atracción o repulsión entre dos cargas puntuales (cuerpos cargados cuyas dimensiones son despreciables comparadas con la distancia r que las separa) es inversamente proporcional al cuadrado de la distancia que las separa.
El valor de la constante de proporcionalidad depende de las unidades en las que se exprese F, q, q’ y r. En el Sistema Internacional de Unidades de Medida vale 9·109 Nm2/C2.
La ley de Coulomb tiene la misma forma funcional que la ley de la Gravitaciòn Universal.
La corriente elèctrica producida por una pila o por una dinamo cirucla por hilos metàlicos.
Se utiliza para calefacciòn, alumbrado de casas y calles y para accionar motores.
Frotando dos barritas de àmbar(llamdo en griego "elektron"), los pueblos de la antigûedad producìan ya electricidad estàtica, que hacia erizar los cabellos de cuantos se acercaban a las barritas. Mucho mas tarde, se logrò producir y utilizar electricidad: pilas quìmicas de corriente continua, gneradores magnèticos de corriente alterna.
En un circuito conductor, la carga elèctrica es transportada de àtomo en àtomo por unos electrones infinitamente pequeños. Las centrales hidràulicas y las tèrmicas producen electricidad.