Efecto Joule

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Efecto Joule Se conoce como efecto Joule al fenómeno irreversible por el cual si en un conductor circula corriente eléctrica, parte de la energía cinética de los electrones se transforma en calor 1 2 debido a los choques que sufren con los átomos del material conductor por el que circulan, elevando la temperatura del mismo. El nombre es en honor a su descubridor, el físico británico James Prescott Joule El movimiento de los electrones en un cable es desordenado, esto provoca continuos choques entre ellos y como consecuencia un aumento de la temperatura en el propio cable. Efecto Joule Este efecto es utilizado para calcular la energía disipada en un conductor atravesado por una corriente eléctrica de la siguiente manera: La potencia P disipada en un conductor es igual a la diferencia de potencial V a la que está sometido multiplicada por la intensidad de corriente I que lo atraviesa. La energía desarrollada E es el producto de la potencia P por el tiempo t transcurrido, luego la energía E es el producto de la tensión V por la intensidad I y por el tiempo t. Si a esta expresión añadimos la Ley de Ohm tendremos: La energía desarrollada es igual al cuadrado de la intensidad por la resistencia y por el tiempo, o lo que es lo mismo, el cuadrado de la tensión dividido por la resistencia y por el tiempo. Microscópicamente el efecto Joule se calcula a través de la integral de volumen del campo eléctrico por la densidad de corriente : La resistencia es el componente que transforma la energía eléctrica en calor, (por ejemplo un hornillo eléctrico, una estufa eléctrica, una plancha etc.).

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Efecto Joule

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Efecto JouleSe conoce comoefecto Jouleal fenmeno irreversible por el cual si en unconductorcirculacorriente elctrica, parte de la energa cinticade loselectronesse transforma encalor12debido a loschoquesque sufren con los tomos del material conductor por el que circulan, elevando latemperaturadel mismo. El nombre es en honor a su descubridor, el fsico britnicoJames Prescott JouleEl movimiento de los electrones en un cable es desordenado, esto provoca continuos choques entre ellos y como consecuencia un aumento de la temperatura en el propio cable.Efecto Joule Este efecto es utilizado para calcular la energa disipada en un conductor atravesado por una corriente elctrica de la siguiente manera:

La potenciaPdisipada en un conductor es igual a la diferencia de potencialVa la que est sometido multiplicada por la intensidad de corrienteIque lo atraviesa. La energa desarrolladaEes el producto de la potenciaPpor el tiempot transcurrido, luego la energaEes el producto de la tensinVpor la intensidadIy por el tiempot.Si a esta expresin aadimos laLey de Ohmtendremos:

La energa desarrollada es igual al cuadrado de la intensidad por la resistencia y por el tiempo, o lo que es lo mismo, el cuadrado de la tensin dividido por la resistencia y por el tiempo.Microscpicamente el efecto Joule se calcula a travs de la integral de volumen delcampo elctricopor ladensidad de corriente:

La resistencia es el componente que transforma la energa elctrica en calor, (por ejemplo un hornillo elctrico, una estufa elctrica, una plancha etc.).

Efecto corona

La descarga de corona alrededor de una bobina de alta tensin.Elefecto coronaes un fenmeno elctrico que se produce en losconductoresde las lneas dealta tensiny se manifiesta en forma de halo luminoso a su alrededor. Dado que los conductores suelen ser de seccin circular, el halo adopta una forma de corona, de ah el nombre del fenmeno.El efecto corona est causado por la ionizacin del aire circundante al conductor debido a los altos niveles de tensin de la lnea. Al momento que las molculas que componen el aire se ionizan, stas son capaces de conducir la corriente elctrica y parte de los electrones que circulan por la lnea pasan a circular por el aire. Tal circulacin producir un incremento de temperatura en el gas, que se tornar de un color rojizo para niveles bajos de temperatura, o azulado para niveles altos. La intensidad del efecto corona, por lo tanto, se puede cuantificar segn el color del halo, que ser rojizo en aquellos casos leves y azulado para los ms severos.La primera forma de efecto corona registrada fue elfuego de San Telmo. En clima tormentoso en el mar, en ocasiones aparecan luces como flamas rojizas o azuladas en la parte superior de losmstilesde los barcos. Los marineros lo asociaban con una forma de proteccin y lo nombraron en honor a su patrono,Erasmo de Formia(Sant Elmo).En el curso de las investigaciones sobre laelectroestticaen elsiglo XVII, se observ por primera vez el mismo fenmeno en laboratorio. Por lo general, tambin se le daba el nombre de corona. Ahora normalmente se utiliza el trmino de efecto corona para describir este fenmeno de descarga de gas elctrico externo.El efecto corona puede ser suprimido utilizandoanillos anti corona.Los efectos Generacin deluz Ruidoaudible Ruido de radio Vibracinresultante del viento elctrico Deterioro de los materiales como consecuencia de un bombardeo deiones Generacin deozono, xidos denitrgenoy la presencia de humedad,cido ntrico Disipacin de laenergaDnde ocurre Alrededor de conductores de lnea (Alta tensin) En espaciadores y amortiguadores Aislante elctricosdaados - decermicao un material diferente de la cermica. En alta tension Aislantes contaminados En los extremos vivos de ensambles de aislantes y manguitos aisladores En cualquier punto de su equipo elctrico, donde la fuerza delcampo elctricoexceda los 3MV/m En ciertos rboles de gran tamao. Esto origina temor supersticioso en la gente que no conoce el tema.Clculo de la tensin crtica disruptiva[editar]El efecto corona se producir cuando la tensin de la lnea supere la tensin crtica disruptiva del aire, es decir, aquel nivel de tensin por encima del cual el aire se ioniza. La frmula ms utilizada para la determinacin de la tensin crtica disruptiva es la propuesta por el ingeniero americano F.W. Peek:

Donde: Vces el valor de tensin crtica disruptiva en kV. es el factor de densidad del aire. res el radio del conductor en centmetros. DMGes la distancia media geomtrica entre fases. RMGes el radio medio geomtrico. nes el nmero de conductores por fase. kres el coeficiente de rugosidad del conductor empleado, cuyo valor suele ser: 1 para conductores nuevos. 0,98 - 0,93 para conductores viejos (con protuberancias). 0,87 - 0,83 para cables formados por hilos. kmes el coeficiente medioambiental, cuyo valor suele ser: 1 cuando el aire es seco. 0,8 para aire hmedo o contaminado. kges el factor de cableado.El clculo deRMGyDMGdepender en cada caso de la geometra de la lnea elctrica.El factor de densidad del aire se calcula como:Donde: Tes la temperatura del aire engrados celsius Pes la presin del aire en milmetros de mercurio.Clculo de las prdidas de potencia[editar]Para aquellos casos en los que se produce el efecto corona, la prdida de potencia se calcula segn la frmula:

Donde: Pces la prdida de potencia en kW/km. es el factor de densidad del aire. fes la frecuencia de la lnea en Hz DMGes la distancia media geomtrica entre fases. RMGes el radio medio geomtrico. Vses el valor de la tensin fase-neutro (o tensin simple) en kV. Vces el valor de tensin crtica disruptiva en kV.