MECATRONICA

Carga elemental

Las investigaciones actuales de la física apuntan a que la carga eléctrica es una propiedad cuantizada. La unidad más elemental de carga se encontró que es la carga que tiene el electrón, es decir alrededor de 1,602 176 487(40) × 10-19culombios y es conocida como carga elemental.4 El valor de la carga eléctrica de un cuerpo, representada como q o Q, se mide según el número deelectrones que posea en exceso o en defecto.
Esta propiedad se conoce como cuantización de la carga y el valor fundamental corresponde al valor de carga eléctrica que posee el electrón y al cual se lo representa como e. Cualquier carga q que exista físicamente, puede escribirse como  siendo N un número entero, positivo o negativo.
Por convención se representa a la carga del electrón como -e,para el protón +e y para el neutrón, 0. La física de partículas postula que la carga de los quarks, partículas que componen a protones y neutrones toman valores fraccionarios de esta carga elemental. Sin embargo, nunca se han observado quarks libres y el valor de su carga en conjunto, en el caso del protón suma +e y en el neutrón suma 0.
Aunque no tenemos una explicación suficientemente completade porqué la carga es una magnitud cuantizada, que sólo puede aparecer en múltiplos de la carga elemental, se han propuestos diversas ideas:
Paul Dirac mostró que si existe un monopolo magnético la carga eléctrica debe estar cuantizada.
En el contexto de la teoría de Kaluza-Klein, Oskar Klein encontró que si se interpretaba el campo electromagnético como un efecto secundario de la curvatura de unespacio tiempo de topología , entonces la compacidad de  comportaría que el momento lineal según la quinta dimensión estaría cuantizado y de ahí se seguía la cuantización de la carga.

En el Sistema Internacional de Unidades la unidad de carga eléctrica se denomina culombio (símbolo C) y se define como la cantidad de carga que a la distancia de 1 metro ejerce sobre otra cantidad de carga igual,la fuerza de 9×109 N.
Un culombio corresponde a la carga de 6,241 509 × 1018 electrones.7 El valor de la carga del electrón fue determinado entre 1910 y 1917 por Robert Andrews Millikan y en la actualidad su valor en el Sistema Internacional de acuerdo con la última lista de constantes del CODATA publicada es:4

Como el culombio puede no ser manejable en algunas aplicaciones, por ser demasiadogrande, se utilizan también sus submúltiplos:
1 miliculombio = 
1 microculombio = 
Frecuentemente se usa también el sistema CGS cuya unidad de carga eléctrica es el Franklin (Fr). El valor de la carga elemental es entonces de aproximadamente 4,803×10–10 Fr.

Simplificación de circuitos con la Conversión Estrella - Delta y Delta - Estrella
Con el propósito de poder simplificar el análisis deun circuito, a veces es conveniente poder mostrar todo o una parte del mismo de una manera diferente, pero sin que el funcionamiento general de éste cambie.
Algunos circuitos tienen un grupo de resistores (resistencias) que están ordenados formando: un triángulo (circuito en configuración triángulo) ó una estrella (circuito en configuración estrella).

Hay una manera sencilla de convertirestos resistores de un formato al otro y viceversa. No es sólo asunto de cambiar la posición de las resistores si no de obtener los nuevos valores que estos tendrán.
La fórmulas a utilizar son las siguientes: (ver los gráficos anteriores)
Conversión de delta a estrella
- R1 = (Ra x Rc) / (Ra + Rb + Rc)
- R2 = (Rb x Rc) / (Ra + Rb + Rc)
- R3 = (Ra x Rb) / (Ra + Rb + Rc)
Para este casoel denominador es el mismo para todas las ecuaciones.
Si Ra = Rb = Rc = RDelta, entonces R1 = R2 = R3 = RY y las ecuaciones anteriores se reducen a RY = RDelta / 3
Conversión de estrella a delta
- Ra = [ (R1 x R2) + (R1 x R3) + (R2 x R3) ] / R2
- Rb = [ (R1 x R2) + (R1 x R3) + (R2 x R3) ] / R1
- Rc = [ (R1 x R2) + (R1 x R3) + (R2 x R3) ] / R3
Para este caso el numerador es el mismo para todas...