TORSION

TORSIÓN

Es la solicitación que se presenta cuando se aplica un momento sobre el eje longitudinal de un elemento constructivo o prisma mecánico, como pueden ser ejes o, en general, elementos donde una dimensión predomina sobre las otras dos, aunque es posible encontrarla en situaciones diversas.

La torsión se caracteriza geométricamente porque cualquier curva paralela al eje de la pieza deja de estar contenida en el plano formado inicialmente por las dos curvas. En lugar de eso una curva paralela al eje se retuerce alrededor de él.

El estudio general de la torsión es complicado porque bajo ese tipo de solicitación la sección transversal de una pieza en general se caracteriza por dos fenómenos:

      

        

1.   Aparecen tensiones tangenciales paralelas a la sección transversal.

2.   Cuando las tensiones anteriores no están distribuidas adecuadamente, cosa que sucede siempre a menos que la sección tenga simetría circular, aparecen alabeos seccionales que hacen que las secciones transversales deformadas no sean planas.

DIAGRAMA DE MOMENTOS TORSORES

Al aplicar las ecuaciones de la estatica, en el empotramiento se producirá un momento torsor igual y de sentido contrario a T.

TORSIÓN GENERAL

En el caso general se puede demostrar que el giro relativo de una sección no es constante y no coincide tampoco con la función de alabeo unitario. A partir del caso general, y definiendo la esbeltez torsional como:

Donde:

G=  módulo de elasticidad transversal 

E=  módulo elasticidad longitudinal, 

J= módulo torsional 

I_ω = momento de alabeo 

 L= longitud de la barra recta. 

APLICATIVO EN C++

CAMPO ELÉCTRICO

OBJETIVOS:

• Comprender los fenómenos físicos que ocurren en los cuerpos con carga eléctrica

• formas en la que se presenta un campo eléctrico

• reconocer las fórmulas y magnitudes en las que se presentan

Soluciones

ü Un cuerpo al ser cargado eléctricamente presenta una  fuerza de atracción o repulsión esto es debido a la carga que adquirió el cuerpo. Un cuerpo puede ser cargado eléctricamente por diferentes métodos como: fricción, inducción o contacto. Para que un cuerpo presente un campo eléctrico primeramente  tiene que estar cargado eléctricamente sea  de carga positiva o negativa o incluso puede ser  neutra.

ü Un campo eléctrico se presenta en  muchas formas un ejemplo sería un silla tiene más átomos que un lápiz al ser más grande contiene más número de electrones o de protones y presentara más campo eléctrico al ser cargada eléctricamente, otro ejemplo seria la tierra posee un campo muy grande debido al núcleo de hierro de su interior.

Marco teórico

ü El campo eléctrico es la región que rodea a toda carga eléctrica en la que existe una perturbación debido a la presencia de una carga eléctrica que se encuentra en estado estacionario.

ü Es decir se define como el espacio en el que colocada una partícula cargada ésta experimenta una fuerza, llamada fuerza eléctrica.

ü No necesariamente existe el campo por una interacción entre dos cargas, con que solo haya una carga presente ya hay campo eléctrico

ü la idea de campo eléctrico es la forma como Michael Faraday explico la acción de una fuerza a distancia , como la fuerza eléctrica

ü Se caracteriza por un vector llamado intensidad de campo eléctrico “E" y que puede cambiar con la posición.

El campo viene descrito por tres elementos:

INTENSIDAD DEL CAMPO ELÉCTRICO:

Es definida en un determinado punto, como la fuerza que recibiría la unidad de carga eléctrica puntual y positiva colocada en dicho lugar

Donde:

E= intensidad de campo  (N/C) o (v/m)     k= constante electrostática

F= fuerza electrostática (N)                       Q= valor mayor de carga (coulomb)

q=valor mínimo carga (coulomb)               r=distancia de la carga fuente al punto dado

PRINCIPIO DE SUPERPOSICION

El campo eléctrico generado en un punto por un conjunto de cargas es la suma vectorial de las intensidades que generan cada una de las cargas en ese punto.

 ∑ET=E1+E2+E3

 LÍNEAS DE CAMPO:

ü Las líneas de campo salen de las cargas positivas y van hacia las cargas negativas

ü Son tangentes al vector E en cada uno de sus puntos.

ü El número de líneas que salgan de la carga positiva o entren en la negativa debe ser proporcional a dicha carga.

ü Las líneas de campo no pueden cortarse, pues en ese punto se producirían dos vectores de campo distintos, lo que sería absurdo.

ü Las líneas de campo son rectas paralelas si el campo es uniforme

DIAGRAMA DE FLUJO

ALGORITMO

REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS 

http://www.etitudela.com/Electrotecnia/principiosdelaelectricidad/cargaycampoelectricos/contenidos/01d56993080935c3a.html
http://es.slideshare.net/ernestoyanezrivera/campo-elctrico-7511214?related=2
http://html.rincondelvago.com/campos-gravitario-y-electrico.html

MOTOR ELECTRICO

Motor eléctrico

Un motor eléctrico es una máquina eléctrica que transforma energía eléctrica en energía mecánica por medio de interacciones electromagnéticas. Algunos de los motores eléctricos son reversibles, pueden transformar energía mecánica en energía eléctrica funcionando como generadores. Los motores eléctricos de tracción usados en locomotoras realizan a menudo ambas tareas, si se los equipa con frenos regenerativos.

Son ampliamente utilizados en instalaciones industriales, comerciales y particulares. Pueden funcionar conectados a una red de suministro eléctrico o a baterías. Así, en automóviles se están empezando a utilizar en vehículos híbridos para aprovechar las ventajas de ambos.

Rendimiento de un motor eléctrico

El tema de la eficiencia energética toma importancia ante el aumento en el uso de la energía eléctrica en países donde el crecimiento energético se contrapone con el crecimiento industrial.

En la industria cerca del 60% de la energía eléctrica se "consume" en motores eléctricos. De éstos, el 70% corresponden a motores trifásicos de inducción tipo jaula de ardilla.

La eficiencia de este tipo de motor está dada en la razón entre la potencia que se obtiene nominalmente en el eje del motor (potencia mecánica) y la potencia absorbida por el motor (potencia eléctrica). De esta forma, la diferencia entre ambas potencias corresponderá a las pérdidas eléctricas y mecánicas asociadas a la conversión de energía que se produce en cada motor eléctrico

Para calcular la eficiencia, las unidades de las potencias deben ser iguales. Ya que la potencia mecánica se expresa usualmente en HP,

CAUSAS PRINCIPALES POR LAS QUE PIERDE SU RENDIMIENTO UN MOTOR ELÉCTRICO

ü  Pérdidas por efecto Joule en el estator (VCu1): Son las pérdidas originadas por la circulación de corrientes por los devanados estatóricos por Efecto Joule. Para el cálculo de estas pérdidas debe considerarse la configuración de los devanados.

ü  Pérdidas magnéticas (Vfe): Las pérdidas en el hierro se originan por dos causas:

· Por la histéresis producida en los materiales magnéticos sometidos a remagnetización (total o parcial) bien sea por variación del flujo o por rotación en un campo variable: P_his.

·     Por la aparición en el seno de la masa del acero de f.e.m.s. que dan origen a unas corrientes denominadas de Foucault: P_f. Las pérdidas totales en el hierro son la suma de las citadas anteriormente: P_H = P_his + P_f

ü  Pérdidas por efecto Joule en el rotor (VC_u): Las pérdidas en el circuito de inducido están originadas por el paso de las corrientes por los devanados del inducido y por los elementos conectados en serie con el devanado de inducido (polos auxiliares, devanado de compensación, etc.). El cálculo de estas pérdidas se realiza después de conocer la configuración de los devanados.

ü  Pérdidas por ventilación (V_r ventilación): pérdidas mecánicas

ü  Pérdidas por rozamiento (V_r rozamiento): pérdidas mecánicas.

ü  Pérdidas adicionales (V_ad): Las pérdidas adicionales se producen como consecuencia de los procesos electromagnéticos secundarios de carácter no deseado pero inevitable y afectan tanto al cobre como al hierro y se manifiestan como: corrientes parásitas debidas a los campos de dispersión en los arrollamientos y en las piezas metálicas macizas, pérdidas superficiales en el hierro, pérdidas pulsantes en los dientes, etc.

·     Toda máquina que convierte energía eléctrica en movimiento o trabajo mecánico, a través de medios electromagnéticos es considerada esencialmente un motor eléctrico, algunos de los motores eléctricos son reversibles, pueden transformar energía mecánica en energía eléctrica funcionando como generadores.

·        Un motor eficiente es aquel que transforma prácticamente toda la energía eléctrica que consume en energía mecánica útil.

·        Durante su vida útil un motor eléctrico gasta en su funcionamiento cien veces más de lo que costó su compra. Si se adquieren motores de alta eficiencia se puede pagar mucho menos debido al menor coste de la energía consumida, ahorrando dinero y protegiendo el ambiente.

ENTRADA Y SALIDA DEL ALGORITMO

DIAGRAMA DE FLUJO-RENDIMIENTO DE UN MOTOR

algoritmo y diagrama de flujo - eficiencia de un motor

diagrama de flujo de energía potencial