¿Para qué sirven los bancos de capacitores?

Para entender la necesidad de tener bancos de capacitores, primero hay que familiarizarse con el algunos conceptos, como el factor de potencia.

El factor de potencia es un término utilizado para describir la cantidad de energía eléctrica que se ha convertido en trabajo. El valor ideal del factor de potencia es 1, esto indica que toda la energía consumida por los aparatos ha sido transformada en trabajo. Por el contrario, un factor de potencia menor a la unidad significa un mayor consumo de energía necesaria para producir un trabajo útil. Las compañias suministradoras de energia eléctrica cobran multa por tener un bajo factor de potencia de hasta un 120 % del costo de la facturación. La potencia puede ser:

• Efectiva o real es la que en el proceso de transformación de la energía eléctrica se aprovecha como trabajo.
• Reactiva es la encargada de generar el campo magnético que requieren para su funcionamiento los equipos inductivos como los motores y transformadores.

Dependiendo de esto entendí que en las cargas resistivas como las lámparas incandescentes, el voltaje y la corriente están en fase y se tiene un factor de potencia unitario.
En las cargas inductivas como los motores y transformadores, la corriente se encuentra retrasada respecto al voltaje y se tiene un factor de potencia retrasado.
Mientras que en los capacitores la corriente se encuentra adelantada con respecto al voltaje y tiene un factor de potencia adelantado.
Entonces los bancos de capacitores se colocan con el propósito de regular el factor de potencia y por lo tanto reduce los costos de facturación eléctrica, disminución de las pérdidas en conductores, reducción de las caídas de tensión y un aumento de la disponibilidad de potencia de transformadores, líneas y generadores.

Sensores capacitivos

Los sensores son dispositivos electrónicos con la capacidad de detectar la variación de una magnitud física tales como temperatura, iluminación, movimiento y presión; y de convertir el valor de ésta, en una señal eléctrica ya sea analógica o digital.

Un sensor capacitivo es, básicamente, un capacitor en el que puede variar cualquiera de los parámetros que definen su capacidad: la distancia entre placas y permitividad del dieléctrico. El elemento funcional primario del sensor capacitivo de proximidad es un oscilador de alta frecuencia con un electrodo flotante en el circuito de base de un transistor. En el estado de inactividad hay un campo ruidoso en la región de base, que representa el área activa del sensor de proximidad.

Al colocar cualquier tipo de objeto delante del sensor, se varía el dieléctrico del capacitor y, por tanto, la capacidad de este. Al variar la capacidad se varía la amplitud de las oscilaciones.

Teclados Capacitivos

La tecnología de estos teclados es diferente, ya que en estos, los interruptores no son realmente mecánicos sino que la corriente fluye continuamente por toda la matriz de teclas.

Cada tecla tiene 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 y debajo de ésta hay otra a cierta distancia. 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 dependiendo de la distancia entre las placas. Al pulsar la tecla las placas se acercan, lo que produce un cambio de capacidad que sirve para detectar la pulsación de la tecla.

El costo de estos teclados es elevado pero, por otro lado, se deterioran muy poco.

Precipitadores Electrostáticos

Un precipitador electrostático es un dispositivo que sirve para filtrar el aire y que captan partículas contaminantes en condiciones extremas.

El precipitador funciona con fuerzas eléctricas que atraen a las partículas que están presentes en el aire. Todo precipitador está constituido de un electrodo emisor y un electrodo o placa recolectora.

Los electrodos emisores mantienen un alto voltaje, lo que genera un fuerte campo eléctrico que hace que las partículas se sientan atraídas. A las partículas se les da una carga eléctrica obligándolas a pasar por el campo, esto produce un gran número de iones de gas. Los iones positivos son atraídos inmediatamente hacia los electrodos de emisión, mientras que los iones negativos se mueven hacia las placas colectoras a las cuales se adhieren mientras se descargan. Estas partículas se acumulan y forman una capa de polvo en la superficie de la placa, que se elimina mediante vibraciones o lavado dependiendo del tipo de PE para que caigan a una tolva inferior.

Los precipitadores electrostáticos son los equipos más eficientes para el control de partículas de menos de 0.2 micras con eficiencia superior a 99%, su caída de presión es muy baja y pueden manejar grandes volúmenes. Existen tambien precipitadores domésticos que funcionan con el mismo mecanismo que los industriales.

Los campos eléctricos de la Tierra

En buen tiempo, el campo eléctrico de la Tierra es generado pricipalmente por la ionosfera que es como una capa que es como un lectrodo gigante que se encuentra sobre la Tierra y emite cargas positivas contrarias a las negativas de la Tierra.



La electrosfera actúa de barrera haciendo que las partículas ionizadas que consiguen entrar en la atmósfera no traspasen la parte inferior de la electrosfera, y que los fenómenos atmosféricos tormentosos, que se dan por debajo de ella, no pasen a otras capas más altas de la atmósfera. En buen tiempo, cerca del suelo, el campo eléctrico es de 200V/m, sobre la superficie del océano la media es de 130 V/m y en las zonas industrializadas a causa de la contaminación este valor aumenta hasta los 360 V/m.. Los campos que ocurren directamente bajo las tormentas son de 50 kV/m. En el interior del núcleo de la Tierra se generan unas corrientes eléctricas debido al movimiento de rotación del núcleo semilíquido de hierro y níquel.





Me dio un chorro de trabajo encontrar como se media el campo ese pero finalmente me meti en paginas en ingles y encontre que se mide con algo que se llama molinos de campo y su principal aplicación es poder predecir donde va a haber caída de rayos. En lo que encontré decía que se coloca un plato conectado a un resistencia en la Tierra y luego es expuesto a un campo eléctrico, entonces la carga se acumula en el plato y ésta será proporcional al tamalo del plato y la incidencia del campo eléctrico.






Aún así, el tema no me quedo muy claro que digamos a ver si alguien lo explica en clase o que onda.





http://www.missioninstruments.com/pages/learning/elec_fields.html


http://freespace.virgin.net/paul.z/VDG/measurin.htm

¿Cómo funciona la batería del coche?

En vista de que a mi me gusta mucho la química, mi explicación del funcionamiento de las baterías estará en función de la reacción que ocurre dentro de ésta y trataré de explicarlo lo mas entendible posible jajaja...

La batería del coche o acumulador de plomo opera con el principio oxido-reducción. En el caso de la batería de plomo, el ánodo es una barra con Pb02(óxido de plomo IV) y el cátodo es una barra con Pb, ambos sumergidos en una solución de un electrolito fuerte, que en este caso es H2SO4(ácido sulfúrico), el cual se consume formándose agua. Sabemos que la oxidación de Pb a PbSO4(sulfato de plomo II) y la reducción de Pb02 a PbSO4 pueden llevarse a cabo simultáneamente, en forma separada, con la transferencia de electrones a través del conductor externo.

¿Qué significa que se forme sulfato de plomo(II) en cada electrodo? Siendo insoluble, se queda adherido en el electrodo en que se ha formado en lugar de disolverse en la solución.
Habíamos dicho que el ácido se consume y se va diluyendo, como el ácido sulfúrico diluido es menos denso que el ácido concentrado original, normalmente se mide la densidad del electrolito para determinar en que extensión esta agotado el acumulador, ya que se emplea cada vez que la celda se desacarga,
Para recargar el acumulador se bombean electrones a través de las mismas, pero en sentido opuesto; en otras palabras, se invierten todas las reacciones químicas. El sulfato de plomo y el agua se transforman de nuevo en plomo, dióxido de plomo y ácido sulfúrico.

¿Qué es lo que hace que los electrones se muevan del ánodo viajen a través del alambre externo y lleguen al cátodo? Esto ocurre debido a la diferencia de energía potencial, que puede ser explicado con un ejemplo sencillo como el agua de una catarata que fluye espontáneamente hacia abajo, por la diferencia entre la energía potencial entre la parte superior de la catarata con la corriente inferior a medida que el agua cae por la catarata, su energía potencial disminuye con respecto al extremo inicial por la pérdida de altura. Es pues, la diferencia de energía potencial entre el cátodo y el ánodo lo que provoca el flujo, ya que la EP de los electrones es mayor en el ánodo y fluyen hacia el cátodo por el alambre externo.

Más específicamente, cada par (Pb - PbSO4 y Pb02 -PbSO4 ) tiene una capacidad intrínseca de aceptar electrones. A esta capacidad se le puede asignar un valor numérico denominado potencial de reducción. Si dos pares se combinan en una sola celda, el par con mayor potencial de reducción acepta electrones en su electrodo, en este caso Pb 02 - PbSO4 (ánodo). La fuerza determinante de la circulación de la corriente es la diferencia algebraica entre los dos potenciales de reducción . Esta diferencia de potencial entre los electrodos, llamada fuerza electromotriz, o fem (E celda ) puede medirse conectando un voltímetro entre los dos electrodos. La fem de una celda galvánica se mide generalmente en volts, también se conoce como voltaje de la celda o potencial de la celda que es de 2.05 V para la batería de plomo.

Alessandro Volta y los volts

Alessandro Volta (1745-1827), físico italiano, conocido por sus trabajos sobre la electricidad. Nació en Como y estudió allí, en la escuela pública. En 1774 fue profesor de física en la Escuela Regia de Como y al año siguiente inventó el electróforo, un instrumento que producía cargas eléctricas. Con dos discos metálicos, separados por un conductor húmedo, pero unidos con un circuito exterior logra, capazde transferir electricidad a otros objetos.

Durante 1776 y 1777 se dedicó a la química, estudió la electricidad atmosférica e ideó experimentos como la ignición de gases mediante una chispa eléctrica en un recipiente cerrado. En 1779 fue profesor de física en la Universidad de Pavía durante 25 años. Hacia 1800 había desarrollado la llamada pila de Volta, precursora de la batería eléctrica, que producía un flujo estable de electricidad.

Por su trabajo en el campo de la electricidad, Napoleón le nombró conde en 1801. El 1 de mayo de 1806, Volta es elegido como Caballero de la Corona de Hierro del reino de Lombardia. En 1809 es designado senador de la corte y, en 1810, se le otorga el título nobiliario de conde. La unidad de potencia eléctrica conocida como voltio recibió ese nombre en su honor.