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Parte I
Conceptos sobre
Electromagnetismo
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Cap¶³tulo 1
Introducci¶on
Conceptualmente sabemos que la energ¶³a es la capacidad para efectuar
un trabajo. Existen diferentes formas en que la energ¶³a se mani¯esta, dentro
de las cuales la forma el¶ectrica y la forma mec¶anica resultan relevantes.
Las M¶aquinas El¶ectricas han sido y contin¶uan siendo el medio pr¶actico
relevante a ¯n detransformar, convertir, energ¶³a el¶ectrica en energ¶³a el¶ectrica
o energ¶³a el¶ectrica en energ¶³a mec¶anica y viceversa.
Se considera que una m¶aquina convertidora de energ¶³a es el¶ectrica cuando
SIEMPRE emplea un enlace intermedio a trav¶es de un campo magn¶etico
(energ¶³a magn¶etica) a ¯n de realizar la conversi¶on. El proceso entonces es
necesariamente de la forma:
ENERG¶IA
EL¶ECTRICA()
ENERG¶IA
MAGN¶ETICA
()
½
ENERG¶IA EL¶ECTRICA
ENERG¶IA MEC¶ANICA
Si la m¶aquina transforma energ¶³a bajo forma mec¶anica a energ¶³a bajo
forma el¶ectrica se le llama GENERADOR. Mientras que si realiza el proce-
so inverso, energ¶³a bajo forma el¶ectrica a energ¶³a bajo forma mec¶anica se le
llama MOTOR en el caso que el movimiento no tenga restricciones, mien-
tras que si tuvierarestricciones se le denomina ACTUADOR. Finalmente,
cuando la m¶aquina transforma energ¶³a el¶ectrica en energ¶³a el¶ectrica se le
denomina TRANSFORMADOR.
La era de la aplicaci¶on industrial y comercial de las M¶aquinas El¶ectri-
cas comienza en 1870 con Thomas Edison qui¶en desarrollo comercialmente
generadores de c.d a ¯n de brindar iluminaci¶on a trav¶es de su invento: la
l¶amparaincandescente. Impl¶³citamente Edison es adem¶as el pionero de los
sistemas de distribuci¶on el¶ectrica. El segundo \moj¶on"hist¶orico del desarrol-
lo de las m¶aquinas el¶ectricas se debe a Nikola Tesla cuando en 1888 patenta
el motor trif¶asico de inducci¶on. Impl¶³citamente introduce la aplicaci¶on in-
dustrial y comercial de la c.a, la cual en la d¶ecada siguiente comienza su
desarrollo explosivoen la expansi¶on de las redes de transmisi¶on de energ¶³a
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4 Introducci¶on
a largas distancias, cuando Charles Steinmetz desarrolla la aplicaci¶on de los
Transformadores.
Los conceptos b¶asicos -electro-magn¶etico-mec¶anicos- sobre las m¶aquinas
el¶ectricas actuales son los mismos que se originaron en aquella ¶epoca. Lo
que ha tenido y tiene grandes desarrollos son los materiales y dise~node
detalle que se utilizan en la construcci¶on de las m¶aquinas, fundamental-
mente, respecto a los materiales, en sus propiedades el¶ectricas y magn¶eticas.
¶Ultimamente en el tiempo, la \revoluci¶on del estado s¶olido"ha permitido el
desarrollo de mejoras signi¯cativas en el control de las m¶aquinas.
En ¶ultima instancia, las m¶aquinas el¶ectricas son uno de los instrumen-
tos disponiblespor los humanos con el ¯n de aumentar su capacidad de
aprovechar los recursos, transformando y controlando la energ¶³a disponible
en la naturaleza (para su bien o para su mal, pero esto ¶ultimo no es para
nada tema de este curso).
Introducci¶on a la Electrot¶ecnica
Cap¶³tulo 2
Teor¶³a de Circuitos El¶ectricos
en Estado Estable Senoidal
Se supone que el estudiante conoce y domina conrazonable °uidez la res-
oluci¶on de circuitos excitados por fuentes de tensi¶on y corrientes senoidales
en r¶egimen permanente o estacionario o estable, monof¶asicos y/o trif¶asicos
a partir del curso de \Sistemas Lineales"1
1Si este no fuera el caso se recomienda, en forma urgente, un repaso del contenido sobre
esta tem¶atica en el curso de Sistemas Lineales, para luego, como ejercicio, con¯rmarque
domina totalmente lo tratado en este capitulo.
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6 Teor¶³a de Circuitos El¶ectricos en Estado Estable Senoidal
Introducci¶on a la Electrot¶ecnica
Cap¶³tulo 3
Electromagnetismo
Como ha sido mencionado, uno de los aspectos centrales y comunes en
todas las m¶aquinas el¶ectricas es que su proceso de conversi¶on de energ¶³a
electro-mec¶anica lo realizan siempre \pasando"por la energ¶³a...