miércoles, 21 de mayo de 2008

Para que sirven y como funciona un sensor capacitivo

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 permisividad del dieléctrico. 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.
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.

Como funcionan los teclados capacitivos

Tipo de teclado que utiliza los cambios en la capacitancia, en vez de los cambios en el flujo eléctrico de los teclados de contacto. Los teclados capacitivos disponen de un muelle colocado en el centro de la tecla, el muelle se encarga de devolver la tecla a su posición original después de haber sido pulsada. Bajo este muelle se encuentra un disco de plástico y metal, y bajo este disco (en un circuito impreso) se encuentran dos láminas correspondientes a los dos polos del circuito; de forma que cuando se pulsa una tecla, ésta hace presión sobre un condensador que produce una señal eléctrica que es detectada e interpretada por el chip procesador del teclado.Los teclados capacitivos son los de más alta calidad y durabilidad y, por ende, los más caros.

Explica como funciona y para que sirven los bancos de capacitores en las industrias

El capacitor es un equipo eléctrico cuya función básica es suministrar parte o el total de energía reactiva que demanda una carga. El uso de capacitores no es recomendable cuando en el sistema eléctrico existen cargas no lineales para lo cual se recomienda el uso de filtros de armónicas. Los bancos de capacitores pueden ser de dos tipos dependiendo de los ciclos de trabajo que tenga un usuario: Capacitores fijos y automáticos.

  • Capacitores automáticos:
    Es un sistema que ofrece la opción de compensar potencia reactiva, con un diseño que le permite altos grados de adaptabilidad para cubrir los requerimientos específicos del usuario o la carga en particular a la que va a suministrar potencia reactiva. Tiene las funciones de medición de voltaje, corriente, potencia aparente, potencia reactiva, temperatura, entre otros. También pasos programables, así como la posibilidad de comunicarse con una PC.
  • Capacitores fijos:
    A diferencia de los bancos automáticos, estos capacitores suministran siempre la misma potencia reactiva independientemente si la carga o el usuario lo requieran o no. Tienen un rango de voltaje muy amplio que va desde los 220 hasta 1000 V, con una frecuencia de 50 y 60 Hz y conexión trifásica (con opción a monofásica sobre pedido). Estas características en conjunto ofrecen un producto que soluciona problemas de Factor de potencia.

Para que sirven:
· Mejora el FP. (Penalizaciones y bonificaciones)
· Incrementa el voltaje de un sistema eléctrico. (Mejora la regulación de voltaje)
· Reduce las pérdidas por efecto Joule.
· Incrementa el FP de los generadores.
· Incrementa la capacidad disponible de: cables, transformadores y generadores.
· Incrementa la capacidad disponible en Turbinas.

Un banco de capacitores bien aplicado nos puede traer grandes beneficios desde el punto de vista de la confiabilidad de un sistema haciéndolo ‘mas robusto’ mejorando la regulación de voltaje y por ende la calidad de la energía, además de lograr incrementar la capacidad disponible de los equipos conectados.

martes, 4 de marzo de 2008

Cómo se miden los campos eléctricos cercanos a la superficie de la Tierra

Los campos eléctricos pueden, causar que las cargas se muevan. El movimiento de cargas es un concepto importante en electricidad. Los físicos llaman al movimiento neto de cargas una corriente eléctrica.
En la superficie terrestre y en la atmósfera se generan diversas corrientes eléctricas producidas por diversas causas, además de un intercambio constante de electricidad entre el aire y la Tierra.
Se conocen tres sistemas eléctricos generados por procesos naturales. Uno está en la atmósfera. otro está dentro de la Tierra, fluyendo paralelo a la superficie, y el tercero, que traslada carga eléctrica entre la atmósfera y la Tierra, fluye en vertical.
Seguro se preguntaran ¿como se miden los campos electricos en la tierra?
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. 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 atmosfera. Debido a esto,en un día con cielo despejado se presentara una campo eléctrico menor en la atmosfera de la Tierra que en un día nublado.
NOTA: La magnitud del campo eléctrico cerca de la superficie de la tierra en un día soleado vale aproximadamente 120 V/m, sobre la superficie del océano la media es de 130 V/m y en las zonas industrializadas a causa de la polución este valor aumenta hasta los 360 V/m. En situaciones de tormenta se puede llegar a generar un campo eléctrico de hasta 20.000 V/m.

lunes, 3 de marzo de 2008

Batería de un automovil (plomo-acido)

¿Cómo funciona la batería de un automóvil? Explícalo en términos del potencial eléctrico.



La batería es un acumulador de energía cuya función principal es poner en marcha el motor del vehículo. La batería de auto almacena energía electrica usando procedimientos electroquímicos y que posteriormente la devuelve casi en su totalidad; este ciclo puede repetirse por un determinado número de veces. Se puede trasformar energía porque se llevan acabo reacciones de oxidación-reducción producidas en los electrodos, que generan una corriente de electrones.
La batería de un automóvil está constituida por un conjunto de acumuladores de plomo. La acumulación de energía se realiza por medio de un proceso químico entre dos placas de plomo y un líquido llamado electrolito formado por agua y ácido sulfúrico.

Los tres componentes que participan de la reacción electroquímica de la batería plomo-ácido son:
1)Dióxido de Plomo (PbO2): es el material activo del electrodo positivo (placas positivas)
2)Plomo Puro Esponjoso (Pb): es el material activo del electrodo negativo (placas negativas)
3)Ácido Sulfúrico (H2SO4): es el componente del electrolito. Participa de la reacción electroquímica, suministrando iones de hidrógeno y sulfato.
En cursos anteriores vimos que cuando se sumergen diferentes metales (como electrodo positivo y negativo) en una solución electrolítica, empieza a haber una diferencia de potencial entre los electrodos. Si a éstos les conectamos un circuito eléctrico, habrá circulación de corriente. La tensión generada depende de los metales involucrados en la reacción y también de la solución electrolítica.
En el caso de la batería plomo ácido, donde ocurre una reacción entre el dióxido de plomo (placa positiva), plomo esponjoso (placa negativa) y ácido sulfúrico diluido, se genera 2,1 V. Tras una descarga, estos elementos pueden retornar a la condición inicial a través de una recarga, haciendo circular corriente eléctrica en sentido contrario al de la descarga.
El voltaje generado en una batería de auto es de 12 V (Son 6 celdas de plomo)

Precipitador electrostatico

¿Qué es y Cómo funciona un precipitador electrostático?
Un precipitador electrostático es una unidad industrial de control de emisiones. Evita que partículas de polvo, cenizas y productos de la combustión en procesos industriales , sean arrojadas a la atmósfera. Esto reduce la contaminación atmosférica. Los precipitadores electrostáticos (PES) capturan las partículas sólidas en un flujo de gas por medio de la electricidad.
Funcionamiento:
Es un equipo de muy alta eficiencia que funciona al ionizar (cargar eléctricamente) las partículas contaminantes para que se puedan mover fuera de la corriente de gas, posteriormente éstas pasan entre unas placas con carga contraria a la de la ionización por lo que se adhieren a éstas. Cuando las placas se encuentran impregnadas con los contaminantes son descargadas y sacudidas por golpes en seco, para que los contaminantes 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. Sus mayores desventajas son su costo y que no pueden manejar sustancias explosivas.
Existen PE para uso industrial y domestico.
Para el hogar podemos ver:
  • El filtro eléctrico con un precipitador electrostático. Estos filtros requieren limpieza frecuente de las placas y pueden producir ozono irritante si no se les dá un buen mantenimiento.
  • Filtros portátiles con HEPA o precipitadores electrostáticos

sábado, 1 de marzo de 2008

Los Volts

¿Por qué son volts, los volts?
El voltio o volt es la unidad derivada del SI para el potencial electrico, fuerza electromotriz y el voltaje.
Los volts son unidades utilizadas para medir el voltaje (diferencia de potencial eléctrico). Los voltajes bajos o de baja tensión se miden en volt y se representa por la letra (V), mientras que los voltajes medios y altos (alta tensión) se miden en kilovolt, y se representan por las iníciales (kV).
Los volts son el movimiento de cargas eléctricas de un átomo a otro.Los protones y electrones de un átomo tienen cargas eléctricas; los protones son positivos y los electrones negativos. La carga eléctrica es una fuerza dentro de la partícula.Cuando a un electrón se le aplica una fuerza se mueve, a este movimiento se le llama electricidad , a la cantidad de electricidad que produce ese movimiento se mide con un voltio.
¿Debido a quien se les dio el nombre de volts?
Recibe su nombre en honor de Alessandro Volta, quien en 1800 inventó la pila voltaica, la primera bateria quimica.
¿Qué hizo para que le pongan su nombre?
La pila fue descubierta por Volta en el fragor de una discusión con el físico también italiano Luigi Galvani, acerca de la electricidad animal. Volta rebatió el punto de vista de Galvani y probó que un experimento de éste donde observada la contracción de un músculo de rana al utilizar dos metales diferentes se debía precisamente a la presencia de los dos metales y no a una electricidad contenida en el músculo. Confirmó las características de la unión bimetálica y, anticipándose al concepto de potencial de electrodo, Volta supuso que cada metal posee una cantidad característica de electricidad . Concluyó que si un material orgánico humedecido se ponía entre dos metales diferentes, en contacto con ellos, y las superficies opuestas de ambos metales se unen entre sí por medio de un conductor fluirá una corriente eléctrica entre ambos metales. Esas es precisamente la pila de Volta, en que usa discos de diversos materiales, por ejemplo, zinc y plata, los que dispone en una columna alternada y separados por cartón humedecido o cualquier otro material esponjoso que pudiera retener líquido.