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28 de noviembre de 2010

1.3.4 La tierra física.

1.3.4.1 Generalidades.


¿Que es una tierra física o eléctrica? Hablar de “Tierras Físicas” o “Tierras Eléctricas” suena muy abstracto para quien no está relacionado con el tema. La TIERRA FÍSICA es una conexión de seguridad humana y patrimonial que se diseña en los equipos eléctricos y electrónicos para protegerlos de disturbios o transitorios imponderables, por lo cual pudieran resultar dañados. Dichas descargas surgen de eventos imprevistos tales como los fenómenos artificiales o naturales como descargas electrostáticas, interferencia electromagnética, descargas atmosféricas y errores humanos.


Cuando se propone hacer la instalación a “Tierra Física”, de inmediato pensamos en una varilla o una malla de metal conductora (red de tierra), ahogada en el terreno inmediato de nuestras instalaciones con el fin de que las descargas fortuitas ya mencionadas, sean confinadas en forma de ondas para que se dispersen en el terreno subyacente y de esa forma sean “disipadas”, en donde se supone que tenemos una carga de cero volts y que además nos olvidamos de que estos elementos son de degradación rápida y que requieren mantenimiento.
La observación de los cero volts entre cargas atmosféricas (Neutro-Ground-Masas) no necesariamente es cierta, pues según mediciones llevadas a cabo con equipo de mediana y alta tecnología, existen zonas de disipación de descargas que tienen voltajes muy superiores a cero, donde lo que se supone que debe de ser de protección humana o a equipo eléctrico y/o electrónico, se convierte en un punto alto de riesgo con consecuencias impredecibles.
Hay lugares en los que dicha diferencia de potencial llega a ser tan alto que se han logrado mediciones entre neutro y tierra física (desde 5 o más voltios C.A.), lo cual significa que entre el cable que se supone que TIENE VOLTAJE CERO y la tierra que también lo debe tener, existe un potencial de tal magnitud que bien se podría comparar con la necesaria para que trabajen los aparatos domésticos como refrigeradores, televisores, licuadoras, hornos de microondas, computadoras, etc.
Este fenómeno detectado se presenta por la cantidad de descargas eléctricas, magnéticas y de ondas hertzianas que se obtienen por una incorrecta disipación a tierra y que “saturan” a los conductores de puesta a tierra.
Esto no es lo mas grave, pues en el caso de la industria se han realizado mediciones que hacen incrementar un factor denominado de pérdidas, que afecta directamente a la pérdida de capital, por las constantes “fallas de energía” y el constante deterioro del equipo electrónico originado por esa corriente de falla que no llega a disiparse eficientemente y que da una diferencia de potencial en el suelo donde se tiene la supuesta descarga de “tierra física”.
Es por ello que se sugiere un esquema de protección de alta eficiencia electromecánica y electrónica que verdaderamente realice la disipación de la carga que fluye hacia la tierra física de nuestros aparatos y equipos que requieren de ella, que a la vez reduzca a un MÍNIMO REAL el riesgo por aquellas corrientes indeseables no confinadas por los sistemas tradicionales. Con la finalidad de que sean realmente eliminadas, de forma tal que la posibilidad de falla de equipos e instalaciones sea reducida a su mínima expresión. Además, se busca el máximo aprovechamiento de nuestra potencia de entrada a los aparatos y equipos, al no encontrar el problema que representa esa corriente de falla en los circuitos e instalaciones, así como la compatibilidad y acoplamiento efectivo entre las fuentes de energía y las cargas eléctricas. Encontrar corriente e impedancia en la tierra en donde tenemos nuestras instalaciones, no es raro ni caso excepcional debido a que la tierra está siendo “saturada” por diferentes medios como ondas electromagnéticas provocadas por campos eléctricos, campos magnéticos, corriente de falla o descargas de cualquier tipo, incluyendo las descargas meteorológicas las cuales navegan en la corteza terrestre y ocasionan una carga que puede ser conducida a los equipos por medio de las propias instalaciones de tierra física convencionales.
Una vez determinado el origen del problema, se buscó una solución óptima para erradicar el riesgo que presenta la carga que satura el suelo y que provoca gran cantidad de fallas en el funcionamiento de los aparatos como cortocircuitos, alti-bajas en el voltaje de circuitos “regulados”, desconexión intermitente de corto circuito, etc.
Así pues, confirmado el hecho de que existía una carga eléctrica donde se suponía que debería ser cero de voltaje, se propone establecer la forma de evitar que dicho potencial afectara instalaciones o bien que éstas quedaran como la teoría y el propio diseño lo exige.
Al comprobar que la carga en el suelo es muy superior a lo esperado y llega de forma impredecible de todas partes, lo que ocasiona que una descarga eléctrica fortuita llegue a impactar en la instalación convencional de “tierra física”, la descarga encontraría una alta resistencia al llegar directamente al suelo y, por lo tanto, “correría” por todas las instalaciones eléctricas y lo que estuviera conectado a ellas.
Por ello se debe procurar anular la impedancia total ( ZR, ZL, ZC) y en un amplio espectro de frecuencias con respecto al suelo y reducirla a su mínima expresión con el fin de que las descargas que pudieran llegar a formarse en estos lugares se disiparan en forma de ondas, sin el riesgo de un incremento del voltaje de paso, de toque o en los circuitos e instalaciones conectadas a “tierra física”.
Los pararrayos resultan ser el factor de mas alto riesgo, pues al estar sobrecargado el suelo de energía, si esta energía es de la misma polaridad que la de la atmósfera, las descargas NO LLEGAN A DAR EN LOS PARARRAYOS, por el contrario, los evitan. Y si la energía en el suelo es de diferente polaridad que la de la atmósfera, entonces actúan como “atrayentes” de las descargas y, al no encontrar dichas descargas la menor impedancia a tierra, los rayos llegan a ser conducidos por las estructuras metálicas de las edificaciones, tales como: varillas, pasamanos, tuberías de agua, gabinetes metálicos y las mismas instalaciones eléctricas, con lo que puede provocar el efecto de explosiones en los sitios donde se descargan en su mayor potencial.
De aquí la necesidad de encontrar la forma de “igualar la impedancia” o resistencia de los puntos de descarga y de atrapamiento de los rayos, de tal manera que, cuando se encuentre la descarga tocando el pararrayos, en todo el sistema se tenga igual impedancia para que la descarga se dirija directamente a tierra en forma de onda horizontal que nulifique los efectos destructivos.
La orientación de los campos electromagnéticos se debe dar en base a los polos magnéticos del planeta. El campo magnético de la tierra, al no estar “alineado” con campos formados por otros orígenes, crea nodos y distorsiones por la influencia de las líneas de campo y da como consecuencia interferencias al de menor valor.
1.3.4.2 Instalación.
En la actualidad se requiere de la colocación de barras o varillas de conducción para la tierra física de las instalaciones eléctricas de cualquier tipo; sin embargo, si son depositadas en una superficie pequeña (cercanas entre sí), los flujos de corriente utilizarán las mismas trayectorias de salida para la disipación y con ello se reducirá la capacidad de conducción del suelo.
Se busca que el sistema de protección tenga las características de un electrodo magnetoactivo integral de mayor transmisión de corriente cuyas características nos permitan asegurar los siguientes beneficios.
Mejora de la eficiencia del transformador (Baja reluctancia magnética).
Atenuación de radiación de campos magnéticos al mejorar el efecto de apantallamiento en su blindaje.
Ahorro de energía al atenuar la radiación electromagnética y disminución del efecto Joule .
Incremento del transporte de energía eléctrica.
Mayor vida efectiva para los bancos de capacitores.
Incremento de la eficiencia del neutral.
Cancelación de los “bucles “ o diferencias de potencial entre los gabinetes de distribución y el transformador; y en general en toda la red de distribución eléctrica.
*Baja temperatura en transformadores y motores.

*Real acoplamiento eléctrico entre potencial y carga.
*Impedancia baja y efectiva a tierra.
*Disminución del efecto galvánico (Corrosión).
*Depresión de la distorsión armónica (THD)
Además al implementar este sistema en talleres, industrias y centros de producción en general, se busca proteger a toda la maquinaria y equipo electromecánico y electrónico como son las máquinas- herramientas, los motores y controles electrónicos, etc. con lo cual se obtiene:
Incremento en la seguridad del centro de trabajo
Disminución del calentamiento en motores y cables (efecto anti-Joule)
Ahorro de energía al operar transformadores con un “Xo” a muy baja impedancia total.
Atenuación de ruido y distorsión en variadores de velocidad.
Disminución de distorsión armónica.
Mejorar el factor de potencia.
Mayor tiempo de vida, en los sistemas, equipos y aparatos,
MENOR COSTO DE MANTENIMIENTO CORRECTIVO A LA INSTALACIÓN,
Mejor rendimiento y eficiencia de tarjetas electrónicas y componentes delicados.
Disminución en fallas y descomposturas de equipo causadas por corrientes indeseables.
*Mayor calidad de operación.
*Menor costo de mantenimiento.
*Ahorro de energía.
*Menor índice de errores.
*Incremento de estabilidad y eficiencia.
*Mayor velocidad/metro en transmisión de datos en redes.
*Mayor calidad y pureza de definición en las señales.
*Mayor vida útil del equipo, sistema y aparatos.
Para lograr estos puntos la tecnología se conforma de una plataforma equipotencial integrada por los diversos circuitos eléctricos mediante una ingeniería de vectores que permite definir cada uno de los protagonistas conductores a tierra, como son el Xo, la tierra física “0” lógico, pararrayos y protección catódica, la interacción entre conductores a tierra (Nec. 250–51) se efectúa por medio de acopladores que permiten obtener permitividad homogénea respecto a tierra y acoplarse a la misma por medio de los electrodos magnetoactivos. También se utilizarán elementos de desconexión independientemente de los existentes en cada instalación eléctrica que marca la Norma Oficial Mexicana “NOM” (cuchillas de desconexión, fusibles y centros de carga). Estos equipos de desconexión implementan la tecnología de los semiconductores, elementos como los varistores y relevadores). Los primeros actuando como supresores de picos “filtros” y los segundos efectuando un corte de energía en el momento de que una descarga se presente (variación de voltaje o sobretensión). La idea de incluir estos sistemas, que a partir de este momento denominaremos protectores secundarios, es la de proporcionar seguridad adicional a nuestros equipos e instalaciones, ya que cualquier conductor que esté entrando o saliendo de un equipo puede ser el camino para una descarga electrostática, interferencia electromagnética, descargas atmosféricas y errores humanos, de ello surge la necesidad de incorporar a esos conductores en el esquema de protección, así podemos crear un esquema de protección efectiva en cada uno de los equipos eléctricos y electrónicos cercando el paso a cualquier falla. Conjuntando dichos sistemas podemos lograr una esfera de protección, para ello necesitamos incluir un sistema de protección primario el cual tenga la capacidad de filtrar grandes corrientes (50 [KA]) y una disipación de energía superior a 1900 Joules [J] sin proporcionarnos desconexión de los equipos conectados en la red eléctrica, además se requiere de un sistema de protección secundario, el cual debe tener la capacidad de cortar la energía a un voltaje superior a los 160 [V], soportar una corriente de impulso de 52 [KA] y un poder de disipación de energía superior a los 1600 Joules [J], también deben ofrecer una protección de fase a neutro, de fase a tierra y de neutro a tierra.


1.3.3 Prevención y eliminación de la estática.

Prevencion
Las descargas de electrostatica es un problema serio en estado solido de los electronicos. Los circuitos integrados son realizados de materiales semiconductores como el silicon o materiales insolubles como el dioxido de silicon. Estos materiales pueden sufrir daños permanentes a causa de las descargas de electrostatica sujetos a altos voltajesa. A causa de eso se han creado numerosos dispositivos antiestatica que ayudan a prevenir las cargas de electrostatica. Un ejemplo muy actual son las bandas de un material no conductor que son utilizados usualmente por los tecnicos.
Bandas de material no conductor para reducir la estatica
Dispositivo Antiestatico
Un dispositivo antiestatica es un objeto el cual tiene el efecto de reducir las cargas de electricidad estatica en el cuerpo de una persona o en su equipo. Tambien para prevenir fuego o explosiones cuando se esta trabajando con loquidos o gases flamables, o para prevenir el daño para objetos que son sensibles a la estatica como los dispositivos electronicos. Existen muchos dispositivos antistatica como:
Pulsera antiestatica: usada para personas que tendrán contacto con los dispositivos electrónicos y evitar que la electrostática afecte a estos dispositivos.
Bolsa antiestatica, utilizada para guardar o contener dispositivos, como tarjetas graficas o de video e inclusive discos duros de almacenamiento. usualmente para el envio de estos.

Tapete antiestatica, tapetes de pequeñas dimensiones para el teclado o ratón de una computadora e inclusive tapetes mas grandes para personas al estar parados.
Multimetro: también denominado polímetrotester o multitester, es un instrumento de medición que ofrece la posibilidad de medir distintos parámetros eléctricos y magnitudes en el mismo dispositivo. Las funciones más comunes son las de voltímetro, amperímetro y óhmetro. Es utilizado frecuentemente por personal en toda la gama de electrónica y electricidad.


La información contenida aquí es, a nuestro mejor conocimiento, real y precisa, pero todas las recomendaciones y sugerencias son hechas sin ninguna garantía, debido a que las condiciones de uso están fuera de nuestro control. No implicamos ninguna garantía de mercantibilidad o propósito apropiado de los productos descritos. 

27 de noviembre de 2010

1.3.2 Efectos en los dispositivos electrónicos

Las radiación electromagnética artificial ha aumentado paulatinamente con el desarrollo de nuestra tecnología y se encuentra alrededor de las líneas de energía, herramientas de electricidad, electrodomésticos, y se extiende a varios centímetros, incluso a metros de su ubicación.
En cuanto a las líneas de alta tensión. La población en general desconoce que su desarrollo obedece precisamente a que es el mejor método de transmisión de energía eléctrica sin pérdida. Es decir, cuanto mayor sea la diferencia de potencial en la transmisión menor pérdida por irradiación tendrá la línea.
La eficacia del transporte en alta tensión queda de manifiesto tanto en la ley de Joule como en la ley de Ampère. La primera dice que la pérdida de energía en un conductor depende del cuadrado de la intensidad. La segunda dice que la pérdida de energía por irradiación depende exclusivamente de la intensidad que atraviesa una sección de conductor y no de su voltaje.
La electrostatica en la rama de la ciencia  que se lleva con los fenomenos de las cargas electricas. esto incluye fenomenos tan simples como la atraccion de un trozo de plastico a su lado despues de sacarlo de su paquete, aparentemente ocurre una explosion espontanea de energia. Esto causa daño a componentes electronicos durante sus procesos. La Electrostatica envuelve la construccion de cargas en la superficie de objetos gracias al contacto que tienen con otras superficies. Aun asi el intercambio de cargas ocurre cuando sin importar que superficies sean tienen un contacto y se separan, los efectos de intercambio de cargas electricas son usuales solamente cuando almenos una de las superficies tiene como caracteristica una mayor resitencia al flujo electrico. Esto es por que las cargas que se transfieren hacia o de la superficie con mayor resistencia tiene mayor o menor tiempo con la carga para que sus efectos observados. Estas cargas que se mantienen en el objeto hasta el momento en que exista una explosion de cargas o sea rapidamente neutralizada por una descarga. Un ejemplo muy comun es el efecto de “ choque “ de electricidad causada por la centralización de carga al contaco con un cuerpo de superficie que no es conductora.
La energía transportada obedece a la fórmula E=I*R*t. Es decir, para transportar cierta energía por unidad de tiempo podremos optar por transportarla aumentando su voltaje o bien su intensidad.
El Potencial De La Electrostatica
A causa de que el campo electrico es irracional, es posible expresar que el campo electrico tambien es conocido como Voltaje. Un campo electrico parte de una region alta de energia a una region baja de energia.
“Estatica” Electricidad
Antes del año 1832, cuando Michael Faraday publico los resultados de sus experimentos de la identidad electrica. se creia que la “electricidad estatica” era un tanto diferente de otras cargas electricas. Michael Faraday comprobo que la electricidad producida desde un cuerpo con campo magnetico (iman), de la electricidad producida por una bateria y la electricidad estatica todas eran las misma.
La electricidad estatica se refiere a la acumulacion excesiva de cargas electricas en una region o superficie con una baja conductividad electrica. hasta que la acumulacion de carga se mantiene. Los efectos de la electrostatica son conmunes para la mayoria de las personas por la razon de que se puede ver visualmente, sentir e inclusive oir la descarga electrica excesiva que es neutralizada cuando se encuentra en contacto con un conductor electrico por ejemplo el suelo o una regio con excesivas cargas con polos opuestos (positivos o negativos)
Un choque de electricidad estatica ocurre cuando la superficie del segundo material, cargada con electrones negativos. crea un contacto fisico con un conductor cargado positivamente. O Vice-Versa. Una descarga electrostatica puede dañar un componente electronico. Hasta una descarga con una dimension minima es capaz de estropear dispositivos. Los circuitos integrados son sensibles a las descargas electrostaticas, como procesadores, memorias, la mayoria de los componentes de una computadora. Los daños suelen ser inmediatos con la capacidad de fundir, destrozar u oxidar piezas en el sistema.
Descarga Electrostatica
Es el suceso momentáneo cuando una flujo eléctrico reccore atravez de dos objetos de distintos potenciales electricos. El termino es utilizado usualmente en los dispositivos electronicos y otras industrias lo describen como un susceo momentaneo no deseado por que causa daños a dispositivos electronicos.
Causas de las Descargas de Electrostática
La principal causa de las descargas de electrostatica es cuando ocurre el contacto de dos superficies con distintas cargas electricas en su momento de contacto y sepearacion. Otra causa muy comun es por la induccion de electrostatica. Que ocurre cuando un objeto cargado electricamente es colocado cerca de un objeto con caracteristicas de conductividad, usualmente es el suelo. La presencia de objetos cargados electricamente crea un campo electrostatico que causa cargas electricas en la superficie del objeto y que esta a su vez es distributiva.
DEMOSTRACION Muestra como dos objetos con cargas diferentes al contacto crean una descarga electrostatica
Tipos de Descargas Electrostáticas
La mas espectacular forma de descargas electrostaticas es la chispa, la cual ocurre cuando un fuerte campo electrico crea un canal ionizado en el aire. Esto causa una pequeña disconformidad en la gente, pero un severo daño a dispositivos o equipamiento electronico, inclusive puede causar fuego y explosiones si en el aire se encuentra particulas o gases de combustible. Muchas de las descargas electrostaticas ocurren sin ser visibles o con la capacidad escuchar. Una persona cargando con una carga electrica relativamente pequeña talvez no sienta la descarga pero es suficiente para causar daño a dispositivos electricos. Algunos dispositivos pueden ser dañados por descargas pequeñas hasta de 12 voltios. Estas formas de descargas de electrostatica cuasan fallos a dispositivos, o menores rasgos causan degradacion en los componentes de los dispositivos electronicos.

1.3.1 Efectos en los seres vivos (electrostatica)

Los efectos en los seres vivos al encontrarse con la electrostática son muchos los casos que podemos encontrar son como por ejemplo en el arreglo de nuestra persona al encontrarnos en frotamiento con el peine la sensación que podremos observar o sentir es que se nos paran los pelos, otro es que al rosamiento con aguna ropa sintetica tiende a pegarsenos que es una sensacion muy desagradable mas para las mujeres al usar algún vestido de noche. Las cargas que se presentan son muy pequeñísimas es lo que denominamos un simple toque hasta incluso podemos llegar a no sentir nada

Electrostatics es la rama de la ciencia que se ocupa de los fenómenos que se derivan de lo que parecen ser cargas eléctricas estacionarias. Esto incluye fenómenos tan simple como la atracción de plástico a su lado después de sacarlo de un paquete aparentemente espontánea explosión de los silos de grano, a los daños de los componentes electrónicos durante el proceso de fabricación, para el funcionamiento de fotocopiadoras. Electrostatics implica la acumulación de carga en la superficie de los objetos por el contacto con otras superficies. Aunque encargado de cambio que ocurre cuando cualquiera de las dos superficies en contacto y separada, los efectos de la carga de cambio observado normalmente sólo cuando al menos una de las superficies tiene una alta resistencia a la corriente eléctrica. Esto se debe a que las acusaciones de que la transferencia hacia o desde la superficie altamente resistente son más o menos atrapados en él durante un largo tiempo suficiente para que sus efectos se observan. Estos cargos luego permanecer en el objeto hasta que sangran o bien fuera de la tierra o son rápidamente neutralizados por la gestión: por ejemplo, el familiar de un fenómeno estático ‘shock’ es causada por la neutralización de la carga acumulada en el cuerpo del contacto con superficies no conductor .
Uno de los efectos que puede generar la electrostática y que resulta totalmente gracioso es que el pelo se te erice.

La electrostática es un fenomeno fisico, esto quiere decir que tiene efectos demaciados curiosos como hacerte sacar chispas cuando tocas a alguien, lo que esta pasando es que estas pasando tu carga ala otra persona y ella al suelo recorriendo por su cuerpo. La electrostática es una parte la la física que estudia fenomenos que se producen por la electricidad, cuando esta, se encuentra en reposo sobre los cuerpos electrizados.
Consideramos dos tipos de electrización: por frotamiento y por inducción. La electrización por frotamiento se dio a cabo de frotar un trozo de ambar 600 a. de c. ya que el ambar es una resina fosil, esta era capaz de atraer cuerpos muy ligeros. Y después con el paso del tiempo se comprobo que tambien sucedia eso con mas materiales.
La electrificación por inducción, posteriormente es cuando acercamos un cuerpo electrizado a otro que esta neutro,el primero induce sobre el segundo una separacion de electricidad positiva y negativa, eso quiere desir que el resultado final, es que el cuerpo electrizado atrae al otro.

1.3 Generación Electrostática

Hasta ahora, el estudio efectuado se ha referido exclusivamente a los fenómenos electricos originados por la electricidad en movimiento, es decir, por la electricidad dinámica.


Ademas de estos fenómenos exiasten otros de suma importancia, producidos por la electricidad de reposo, es decir, por la electricidad estática.


La Electrostática es la parte de la electrotecnica que estudia los fenomenos originados por la electricidad en reposo, asi como las leyes que los rigen a las aplicaciones que sesultan de los mismos. En el conjunto de su estudio se presentan diversos fenómenos muy interesantes, pero la parte primordial onsiste en llegar a adquirir el concepto claro del campo electrico, tema que sera abordado en el presente capitulo de la unidad 1.


1.2.1 Efectos en los seres vivos.

Los valores de la impedancia total del cuerpo dados en la siguiente Tabla son válidos para seres vivos siendo el camino de corriente mano a mano o mano a pie para una área de contacto de 50 cm2 a 100 cm2 y con piel seca. Con voltaje hasta 50V, los valores medidos con piel mojada con agua normal son de 10 a 25 % mas bajos que con piel seca, con soluciones conductivas del agua, la impedancia baja considerablemente la mitad de los valores en seco. Con voltaje más altos hasta 150 V, la impedancia del cuerpo depende solo ligeramente de la humedad y del área de contacto.

VOLTAJE DE CONTACTOVALOR DE Zt QUE NO SUPERAN EL % DE POBLACIÓN
5% 50% 95%
25
1750 3250 6100
50
1450 2625 4375
75
1250 2200 3500
100
1200 1875 3200
125
1125 1625 2875
220
1000 1350 2125
Impedancia Interna del Cuerpo Humano como una función del camino de la corriente.


Fig. No. I Los números indican el porcentaje de la impedancia del cuerpo humano para el camino indicado en relación al camino mano a mano (100%). Los números entre paréntesis se refieren al camino de la corriente entre las dos manos y la parte correspondiente del cuerpo.

Efectos de la corriente:

A) Umbral de Percepción: Este depende de varios parámetros tales como: área del cuerpo en contacto, condiciones del contacto (seco - mojado - temperatura) y también de las características fisiológicas de las personas, en general se toma 0,5 mA independiente del tiempo.
B) Umbral de desprendimiento: Al igual que en A) dependen de los mismos parámetros.Un valor de 10mA se considera normal.
C) Umbral de fibrilación ventricular: Este valor depende de parámetros fisiológicos (anatomía del cuerpo, estado del corazón, duración camino, clases de corrientes, etc. Con corriente de 50 y 60 Hz hay una considerable disminución del umbral de fibrilación y su aparición, si la corriente fluye más allá de un ciclo cardíaco (400 mseg.) Para shock eléctrico menores a 0,1 seg. la fibrilación puede ocurrir recién con corrientes mayores a 500 mA. Y para 3 seg. a solo 40 mA. La fibrilación ventricular es la causa principal de muerte por shock eléctrico, pero esta también se produce por asfixia o paros cardiacos.
Otros efectos: Contracciones musculares, dificultades en la respiración, aumento en la presión y paros cardíacos transitorios pueden ocurrir sin llegar a la fibrilación ventricular. La corriente eléctrica tiene efectos sobre el cuerpo humano, posteriores al momento de su descarga. Así, se comprueban efectos luego de 6 meses en hombros y riñones por descargas recibidas a través de la mano.





1.2 Generación de la corriente eléctrica.

Hay distintas maneras de generar una corriente electrica, en el planeta en si la naturaleza es una gran 

portadora de energia, desde la fotonsintesis, las olas, el sol, el aire, etc. El cuerpo humano tambien es
generador de corriente electrica ejemplo de ello son los llamados toques que se producen cuando se toca
algun otro cuerpo que genere electricidad. 

A continuacion se veran ejemplos de lo ya dicho 


Arneses pelamis y olas para generar electricidad. Se desarrollo una turbina similar a las turbinas de aire, con la cual se genera electricidad por 

medio de las olas, esta turbina tiene una instalacion tipica de 30 megawatts que ocupa un kilometro cuadrado
de oceano que provee suficiente electricidad para 20,000 casas.

Energia Solar. La energia solar viene directamente del sol. Esta energia maneja las estaciones del año y el clima,ayuda praticamente a toda la vida en la tierra. El calor y la luz provienen del sol,las fuentes basadas en energia solar tales como, el viento y la fuerza de las olas, la hidroelectricidad y la biomasa, se suma a la mayoria de las corrientes disponibles de energia renovable.

Las tecnologias de energia solar, atrapan la energia del sol para fines practicos, estas tecnologias datan desde principios de los griegos, los nativos americanos y los chinos,quienes calentaban sus edificios orientandolos hacia el sol.
Las tecnologias solares modernas nos proveen de calor, luz y electricidad. La potencia del sol se utiliza como un sinonimo de energia solar o mas especificamente se refiere a la conversion de la luz del sol en electricidad. Esto puede hacerse de dos maneras, atraves del efecto fotovoltaico o por calor transferido a un fluido para producir vapor que manejara un generador. 


Celdas Fotovoltaicas(PV). Una celda fotovoltaica es un diodo semiconductor especializado que convierte la luz visible en

corriente directa. Algunas celdas fotovoltaicas pueden tambien convertir los rayos infrarrojos o la
radiacion ultravioleta en electricidad las celdas PV son parte integral de los sistemas de energia solar los cuales estan incrementandose de manera importante como fuentes alternativas de utilidad de energia.
La primer celda PV fue creada de silicon combinado, o contaminado con otros elementos que afectan la conducta
de los electrones o los huecos(la ausencia de electrones en los atomos). Otros materiales como diseleneo
de indio y cobre(CIS),teluro de cadmio(CDTE), arseniuro de galio(GAAS) se han desarrollado para usarse en
las celdas PV.

La energía eólica. Es la energia obtenida del viento es decir, aquella que se obtiene de la energía cinética generada

por efecto de las corrientes de aire y así mismo las vibraciones que el aire produce.

Central Hidroeléctrica. Es aquella que se utiliza para la generación de energía eléctrica mediante el aprovechamiento de la energia potencial del agua embalsada en una presa situada a más alto nivel que la central. 


El agua se lleva por una tubería de descarga a la sala de máquinas de la central, donde mediante enormes turbinas hidraulica se produce la generación de energia electrica en alternadores.

Central termoelectrica. Es una instalacion industrial empleada para la generación de energía electrica a partir de la energia liberada en forma de calor, normalmente mediante la combustión de algun combustible fosil como petroleo, gas natural o carbon.







26 de noviembre de 2010

1.1.1 Unidades de medida y su interpretación física.

Una unidad de medida es una cantidad estandarizada de una determinada magnitud física. En general, una unidad de medida toma su valor a partir de un patrón o de una composición de otras unidades definidas previamente. Las primeras se conocen como unidades fundamentales, mientras que las segundas se llaman unidades derivadas.
Cada unidad tiene un símbolo asociado a ella, el cual se ubica a la derecha de un factor que expresa cuántas veces dicha cantidad se encuentra representada. Es común referirse a un múltiplo o submúltiplo de una unidad, los cuales se indican ubicando un prefijo delante del símbolo que la identifica.
Un conjunto consistente de unidades de medida en el que ninguna magnitud tenga más de una unidad asociada es denominado sistema de unidades.
Todas las unidades denotan cantidades escalares. En el caso de las magnitudes vectoriales, se interpreta que cada una de las componentes está expresada en la unidad indicada. Sistema Internacional de Unidades También conocido como sistema métrico, establece las unidades que deben ser utilizadas internacionalmente. Fue creado por el Comité Internacional de Pesos y Medidas con sede en Francia. Estableció 7 magnitudes fundamentales y creó los patrones para medirlas:
  1. Longitud
   2. Masa
   3. Tiempo
   4. Intensidad eléctrica
   5. Temperatura
   6. Intensidad luminosa
   7. Cantidad de sustancia
Y otras 2 magnitudes complementarias:
  1. Ángulo plano
   2. Ángulo sólido
También estableció muchas magnitudes derivadas, que no necesitan de un patrón, por estar compuestas de magnitudes fundamentales. Véase también: Sistema Internacional de Unidades, Unidades básicas del SI, y Unidades derivadas del SI
Patrón de medida Un patrón de medidas es el hecho aislado y conocido que sirve como fundamento para crear una unidad de medida.
Muchas unidades tienen patrones, pero en el sistema métrico sólo las unidades básicas tienen patrones de medidas.
Los patrones nunca varían su valor. Aunque han ido evolucionando, porque los anteriores establecidos eran variables y, se establecieron otros diferentes considerados invariables.
Ejemplo de un patrón de medida sería: “Patrón del segundo: Es la duración de 9 192 631 770 períodos de radiación correspondiente a la transición entre 2 niveles hiperfinos del estado fundamental del átomo de Cesio 133″. Como se puede leer en el artículo sobre el segundo.
De todos los patrones del sistema métrico, sólo existe la muestra material de uno, es el kilogramo, conservado en la Oficina Internacional de Pesos y Medidas. De ese patrón se han hecho varias copias para varios países.
Tablas de conversión Las unidades del SI no han sido adoptadas en el mundo entero. Los países anglosajones utilizan muchas unidades del SI, pero todavía emplean unidades propias de su cultura como el pie, la libra, la milla, etc. En la navegación todavía se usan la milla y legua náuticas. En las industrias del mundo todavía se utilizan unidades como: PSI, BTU, galones por minuto, galones por grano, barriles de petróleo, etc. Por eso todavía son necesarias las tablas de conversión, que convierten el valor de una unidad al valor de otra unidad de la misma magnitud. Ejemplo: Con una tabla de conversión se convierten 5 p a su valor correspondiente en metros, que sería de 1,524.
Errores de conversión Al convertir unidades se cometen inexactitudes, porque el valor convertido no equivale exactamente a la unidad original, debido a que el valor del factor de conversión también es inexacto.
Ejemplo: 5 lb son aproximadamente 2,268 kg, porque el factor de conversión indica que 1 lb vale aproximadamente 0,4536 kg.
Pero 5 lb equivalen a 2,26796185 kg porque el factor de conversión indica que 1 lb equivale a 0,45359237 Kilogramos.
Sin embargo, la exactitud al convertir unidades no es usada frecuentemente pues en general basta tener valores aproximados.
Tipos de unidades de medidas
   1. Unidades de longitud
   2. Unidades de masa
   3. Unidades de tiempo
   4. Unidades de temperatura
   5. Unidades de superficie
   6. Unidades de volumen
   7. Unidades de velocidad
   8. Unidades de energía
   9. Unidades de potencia
  10. Unidades de fuerza
  11. Unidades de presión
  12. Unidades de densidad
  13. Unidades de peso específico
  14. Unidades de viscosidad
  15. Unidades electricas

1.1 Conceptos Generales

La Electricidad (del griego elektron, cuyo significado es ámbar) es un fenómeno físico cuyo origen son las cargas eléctricas y cuya energía se manifiesta en fenómenos mecánicos, térmicos, luminosos y químicos, entre otros, en otras palabras es el flujo de electrones. Se puede observar de forma natural en fenómenos atmosféricos, por ejemplo los rayos, que son descargas eléctricas producidas por la transferencia de energía entre la ionosfera y la superficie terrestre (proceso complejo del que los rayos solo forman una parte).
También se denomina electricidad a la rama de la física que estudia las leyes que rigen el fenómeno y a la rama de la tecnología que la usa en aplicaciones prácticas. 

La Electrostática, es la rama de la física que estudia los fenómenos producidos por distribuciones de cargas eléctricas, esto es, el Campo Electrostático de un cuerpo cargado.  

El Campo Electrostático.  Las cargas eléctricas no precisan de ningún medio material para influir entre ellas y por ello las fuerzas eléctricas son consideradas fuerzas de acción a distancia. En virtud de ello se recurre al concepto de campo electrostático para facilitar la descripción, en términos físicos, de la influencia que una o más cargas ejercen sobre el espacio que las rodea.

La Electricidad Estática, es un fenómeno que se debe a una acumulación de cargas eléctricas en un objeto. Esta acumulación puede dar lugar a una descarga eléctrica cuando dicho objeto se pone en contacto con otro.

El Campo ElectrostáticoLas cargas eléctricas no precisan de ningún medio material para influir entre ellas y por ello las fuerzas eléctricas son consideradas fuerzas de acción a distancia. En virtud de ello se recurre al concepto de campo electrostático para facilitar la descripción, en términos físicos, de la influencia que una o más cargas ejercen sobre el espacio que las rodea.
La Descarga Electrostática (conocido por sus siglas en inglés: electrostatic discharge, ESD) es un fenómeno electrostático que hace que circule unacorriente eléctrica repentina y momentáneamente entre dos objetos de distintopotencial eléctrico; como la que circula por un pararrayos tras ser alcanzado por un rayo.
El término se utiliza generalmente en la industria electrónica y otras industrias para describir las corrientes indeseadas momentáneas que pueden causar daño al equipo electrónico.

22 de noviembre de 2010

Objetivo y Temario


ORGANIZACIÓN DE COMPUTADORAS

Objetivo General

El estudiante identificará y comprenderá el funcionamiento de los componentes
físicos de un sistema de cómputo, así como las principales fallas que se
puedan presentar.

Nota: Hacer clic sobre el tema para ver su contenido.


Unidad 1 Electrostática

1.1 Conceptos generales.
       1.1.1 Unidades de medida y su interpretación física.
1.2 Generación de la corriente eléctrica.
       1.2.1 Efectos en los seres vivos.
1.3 Generación de la electrostática.
       1.3.1 Efectos en los seres vivos.
       1.3.2 Efectos en los dispositivos electrónicos.
       1.3.3 Prevención y eliminación de la estática.
       1.3.4 La tierra física.
                1.3.4.1 Generalidades.
                1.3.4.2 Instalación y medición.
Cuestionario


Unidad 2 Introducción a los sistemas de computo


2.1 Definición de terminología.
2.2 Partes de una computadora.
2.3 Diagrama a bloques de una computadora
Cuestinoario

Unidad 3 Unidad Central de Proceso

3.1 Arquitectura del CPU.
3.2 Medios para el acceso a otros elementos.
Cuestionario Unidad 3

Unidad 4 Operación de la unidad lógica y aritmética


4.1 Arquitectura del ALU.
4.2 Registros.
4.3 Representación interna.
4.4 Suma y registro.
4.5 Multiplicación y división.
4.6 Operaciones lógicas.


Unidad  5 Memorias

5.1 Principal.
5.2 Secundaria.
5.3 Firmware.
5.4 Transferencia de datos.

Unidad 6 Funcionamiento interno de una computadora

6.1 Función de la unidad de control durante la ejecución de una Instrucción.
6.2 Ciclo de ejecución de una Instrucción.
6.3 Decodificación de una Instrucción.
6.4 Comunicación del procesador con el resto del sistema.

Unidad 7 Interfaces de entrada y salida

7.1 Definición de interfaz.
7.2 Interfaces de E/S.
7.3 Equipo periférico.
7.4 Comunicación de datos.
7.5 Arreglo de discos.

Unidad 8 Tolerancia a fallas

8.1 Fuentes de poder.
8.2 Procesadores.
8.3 Memoria.
8.4 Efectos y control de la temperatura.
8.5 Entrada/Salida.
8.6 Redundancia.