Sistemas eléctrico

INTRODUCCIÓN

En este material ilustrativo se introducirá de forma breve las terminologías básicas de sistemas eléctricos como generadores y fuentes de corrientes, se resaltara Las Leyes de Kirchhoff que son expuestas y empleadas al enseñar el método de las mallas y el método de los nodo e igualmente se planteara la regla del derivador de corriente y la regla del divisor de tensión, ambasusadas en el análisis de circuitos eléctricos en serie y paralelo. Muy brevemente, se explicara el teorema de Thevenin, el Teorema de Superposición y el Teorema de Norton. Al final una demostración de delta-estrella.
 

Definir:
Generador eléctrico: Un generador eléctrico es todo dispositivo capaz de mantener una diferencia de potencial eléctrico entre dos de sus puntos, llamados polos,terminales o bornes. Los generadores eléctricos son máquinas destinadas a transformar la energía mecánica en eléctrica. Esta transformación se consigue por la acción de un campo magnético sobre los conductores eléctricos dispuestos sobre una armadura (denominada también estátor). Si mecánicamente se produce un movimiento relativo entre los conductores y el campo, se generará una fuerza electromotriz(F.E.M.). Están basados en la ley de Faraday.
Generador eléctrico de una fase que genera una corriente eléctrica alterna (cambia periódicamente de sentido), haciendo girar un imán permanente cerca de una bobina.
Generador mecánico: En los que un motor de cualquier tipo (térmico alternativo, turbinas de vapor, o gas, hidráulico, eólico) mueve el eje de una maquina eléctrica basada en la ley deLenz, o sea en las corrientes inducidas en los bobinados de la maquina, por los campos magnéticos que ella misma crea o existen en su interior.
La mayoría son alternadores trifásicos, que producen tensiones normalizadas en corriente alterna que pueden inyectarse a la red general por medio de transformadores, y su energía puede ser consumida incluso a miles de kilómetros.
Existen también generadoreselectromecánicos de corriente continua, llamados dinamos, pero su importancia actual es mínima, debido a la mayor eficiencia de la producción y sobre todo del transporte de la corriente alterna. También es debido al menor coste, simplicidad, y constancia de la velocidad de giro del motor asíncrono trifásico, el más importante en la mayoría de las aplicaciones industriales. Prácticamente latotalidad de la energía eléctrica del planeta es producida por estos alternadores.
Cuando se precisa corriente continua, (por ejemplo, para electrónica, o para almacenaje,) se rectifica la alterna. También, la facilidad de regulación vía electrónica por los semiconductores, de los motores industriales de alterna, está propiciando la desaparición de los motores y generadores de corriente continua parapotencias grandes y medias.
Recordemos que la energía eólica, es energía cinética del viento que mueve un generador mecánico, la energía nuclear produce calor en los reactores, calor que vaporiza el agua que mueve las turbinas de vapor que a su vez mueven generadores electromecánicos. Análogamente con las centrales hidráulicas y mareomotrices, también mueven generadores electromecánicos.
Generadorquímico: Son pilas o baterías recargables de acumuladores. Se basan en fenómenos electroquímicos, producidos por intercambios y trasiegos iónicos entre metales sumergidos en electrolitos. Las pilas desechables se usan en pequeñas aplicaciones eléctricas. Los acumuladores eléctricos se utilizan para almacenar la corriente eléctrica producida por otros medios y utilizarla cuando sea preciso. Seutilizan cada vez más en tracción eléctrica, (carretillas, automoción)
Los más extendidos son de Pb-ácido y alcalinos de Ni-Cd y Ni-meh. El gran peso y coste respecto a la pequeña energía almacenada son sus inconvenientes.
Actualmente, no se conoce un método de almacenamiento masivo y rentable de energía eléctrica, y en su enorme mayoría debe consumirla a la velocidad que la produce. Actualmente...