Deber # 1 preguntas PDF

Preview

Summary

Escuela Politécnica NacionalMáquinas EléctricasNoPreguntas teóricas del Capítulo 11-1. ¿Qué es par? ¿Qué función cumple el par en el movimiento rotacional de las máquinas? Es la fuerza de torsión aplicada a un objeto, en un movimiento rotacional su función es dar una mejor torsión a las máquinas1-2....

Description

Escuela Politécnica Nacional Máquinas Eléctricas No Preguntas teóricas del Capítulo 1 1-1. ¿Qué es par? ¿Qué función cumple el par en el movimiento rotacional de las máquinas? Es la fuerza de torsión aplicada a un objeto, en un movimiento rotacional su función es dar una mejor torsión a las máquinas 1-2. ¿Qué establece la ley de Ampere? La ley de Ampere establece que la circulación de la intensidad del campo magnético en un contorno cerrado es igual a la corriente que lo recorre en ese contorno.

1-3. ¿Qué es intensidad de campo magnético? ¿Qué es densidad de flujo magnético? ¿Cómo se relacionan estos dos términos? La intensidad del campo magnético (H): Es una medida del esfuerzo de una corriente por establecer un campo magnético. Densidad de flujo magnético: Es producida en una sección del material. La relación que existe entre estas dos está dada por: B=uH Donde: H = intensidad de campo magnético u = permeabilidad magnética del material B = densidad del flujo magnético resultante 1-4. ¿Cómo ayudan los conceptos de circuito magnético equivalente al diseño de los núcleos de los transformadores y las máquinas? Con frecuencia el modelo del circuito magnético nos ayuda a simplificar el proceso de diseño que, de otro modo sería muy complejo. 1-5. ¿Qué es reluctancia? La reluctancia de un circuito magnético es el homólogo de la resistencia del circuito eléctrico y se mide en amperes-vueltas por weber. 1-6. ¿Qué es un material ferromagnético? ¿Por qué es tan alta la permeabilidad de un material ferromagnético? Un material ferromagnético es aquel que recibe imanaciones grandes aun en presencia de campos magnéticos muy débiles, a la temperatura ambiente y por encima de ella. Existen tres tipos de materiales ferromagnéticos cobalto, niquel, hierro. Su permeabilidad es tan alta debido a que el hierro es un elemento que presenta mucha afinidad polar, su permeabilidad al entrar en contacto con el agua o la humedad es muy alta y mucho más si se carga magnéticamente. 1-7. ¿Cómo varía la permeabilidad relativa de un material ferromagnético con la fuerza magnetomotriz? En los materiales ferromagnéticos, la permeabilidad varía con la cantidad de flujo presente desde antes del material.

1-8. ¿Qué es histéresis? Explique la histéresis en términos de la teoría de los dominios magnéticos. La histéresis se la denomina como pérdidas de energía, también se le puede decir que es un retardo en la imanación de un material respecto al campo indicado. Por lo general, los átomos y dominios en el hierro se han alineado en el campo externo, cuando todos los dominios se encuentran alineados; es así que ya no habrá as retroalimentación ara reforzar el campo. En ese momento el hierro está saturado con el flujo. La histéresis e produce cuando el campo magnético exterior se suprime, los dominios no se ubican de nuevo al azar, porque los átomos requieren energía para recuperar su posición. 1-9. ¿Qué son las pérdidas por corrientes parásitas? ¿Qué se puede hacer para minimizar las pérdidas por corrientes parásitas en el núcleo? Estas corrientes parasitas disipan energía puesto que fluyen en un medio resistivo (el hierro del núcleo), la energía disipada se convierte en calor en el núcleo. Por esta razón, se acostumbra a cortar el núcleo ferromagnético que va a estar sujeto al flujo alterno en pequeñas tiras o laminas y construirlos en ellas. 1-10. ¿Por qué todos los núcleos expuestos a las variaciones del flujo de ca son laminados? Para minimizar las pérdidas por corrientes parásitas en el núcleo, ya que debemos tomar en cuenta que a cantidad de energía perdida debido a las corrientes parásitas es proporcional a la distancia de los caminos recorridos dentro del núcleo. 1-11. ¿Qué establece la ley de Faraday? Establece que si un flujo atraviesa una espira de un alambre conductor se inducirá en ésta un voltaje directamente proporcional a la tasa de cambio de flujo con respecto al tiempo.

1-12. ¿Qué condiciones se requieren para que un campo magnético produzca una fuerza sobre un alambre conductor? Se requiere que la dirección del vector densidad del flujo magnético y la dirección del flujo de corriente no sean iguales ni paralelas.

1-13. ¿Qué condiciones se requieren para que un campo magnético produzca un voltaje en un alambre conductor? Si un alambre conductor orientado de manera adecuada a través de un campo magnético, se induce voltaje en aquel. 1-14. ¿Por qué la máquina lineal es un buen ejemplo del comportamiento observado en las máquinas de cd reales? Es la versión más fácil y sencilla de entender una máquina dc, ya que opera con los mismos principios y exhibe la misma conducta que los generadores y los motores reales. 1-15. La máquina lineal de la fi gura 1-19 se mueve en condiciones de estado estacionario. ¿Qué le ocurrirá a la barra si se incrementa el voltaje de la batería? Explique con detalle. Cuando se aplica una carga a ella, disminuye su velocidad y opera como motor, convirtiendo energía eléctrica en mecánica. 1-16. ¿Cómo produce un incremento de velocidad un decremento de la producción de flujo en una máquina lineal? El mismo comportamiento se presenta en los motores dc reales: cuando el flujo del motor dc decae, el motor gira más rápido. Aquí de nuevo la máquina lineal se comporta de manera muy similar al motor dc real.

1-17. Diga si la corriente está delante o detrás del voltaje en una carga inductiva. ¿La potencia reactiva de la carga será positiva o negativa? Si la carga es inductiva, entonces el ángulo de impedancia Φ de la carga será positivo, y la corriente estará Φ grados en retraso con respecto al voltaje. 1-18. ¿Qué son las potencias real, reactiva y aparente? ¿En qué unidades se miden? ¿Cómo se relacionan? Potencia real: La denominada “potencia real” representa en realidad la “potencia útil”, o sea, la energía que realmente se aprovecha cuando ponemos a funcionar un equipo eléctrico y realiza un trabajo. Por ejemplo, la energía que entrega el eje de un motor cuando pone en movimiento un mecanismo o maquinaria, la del calor que proporciona la resistencia de un calentador eléctrico, la luz que proporciona una lámpara, etc. Potencia reactiva: La potencia reactiva es la consumen los motores, transformadores y todos los dispositivos o aparatos eléctricos que poseen algún tipo de bobina o enrollado para crear un campo electromagnético. Esas bobinas o enrollados que forman parte del circuito eléctrico de esos aparatos o equipos constituyen cargas para el sistema eléctrico que consumen tanto potencia activa como potencia reactiva y de su eficiencia de trabajo depende el factor de potencia. Mientras más bajo sea el factor de potencia, mayor será la potencia reactiva consumida. Además, esta potencia reactiva no produce ningún trabajo útil y perjudica la transmisión de la energía a través de las líneas de distribución eléctrica. La unidad de medida de la potencia reactiva es el VAR y su múltiplo es el kVAR (kilovolt-amper-reactivo). Potencia aparente: El valor que representa la potencia aparente o potencia total (S) de un circuito eléctrico con carga reactiva se obtiene (de acuerdo con el teorema de Pitágoras para un triángulo rectángulo) hallando la raíz cuadrada del resultado de sumar, algebraicamente, los valores de la potencia reactiva (Q) y la activa (P), elevados ambos valores al cuadrado.

Relación y unidades

1-19. ¿Qué es el factor de potencia? Es la relación entre la potencia activa, P y la potencia aparente, S. Da una medida de la capacidad de una carga de absorber potencia activa. Por esta razón, f.d.p = 1 en cargas puramente resistivas; y en elementos inductivos y capacitivos ideales sin resistencia f.d.p = 0.

Bibliografía Chapman, S. J. (2012). Máquinas Eléctricas. México: Mc Graw Hill....