REPUBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA

INSTITUTO UNIVERSITARIO POLITECNICO

“ SANTIAGO MARIÑO”

EXTENSION PORLAMAR

Realizado por:

Eloy Mata. C.I. 24513905.

Isabel Guevara. C.I. 25786903

Las máquinas de corriente directa son generadores que

convierten la energía mecánica en energía eléctrica continua,

la mayoría de las maquinas son similares a las máquinas de

corriente alterna en el aspecto de que tienen voltajes y

corrientes alternas internamente, y que tienen una salida de

corriente directa ya que consta de un conmutador que tiene la

función de convertir los voltajes internos de alterna en voltaje

continuo en sus terminales. La máquina se puede operar

como generador o motor dependiendo el uso que se desea,

solo es cuestión de la dirección del flujo de potencia que

circule atreves de ella misma.

El acumulador es un dispositivo

capaz de transformar energía

potencial química en energía

eléctrica. Se compone

esencialmente de dos

electrodos sumergidos en un

electrolito donde se producen

las reacciones químicas debidas

a la carga y la descarga.

Erróneamente se suele hablar

de «pilas recargables», cuando

este concepto está equivocado. Las pilas pueden ser salinas

o alcalinas y no son recargables. Las baterías son aquellos

acumuladores que se pueden recargar (aunque tengan forma

de pilas).

El sentido de la utilización de las baterías está en la

adaptación de los diferentes ritmos de producción y demanda

de energía eléctrica, almacenando energía en los momentos

en los que la producción es mayor que la demanda y

cediendo energía en los momentos en que ocurre la situación

contraria.

Esencialmente, una batería es un recipiente de químicos que

transmite electrones. Es una maquina electro-química, o sea,

una máquina que crea electricidad a través de reacciones

químicas.

Las baterías tienen dos polos, uno positivo (+) y otro negativo

(-). Los electrones (de carga negativa) van del polo negativo

hacia el polo positivo, o sea, son recogidos por el polo

positivo. A no ser que los electrones corran del polo negativo

hacia el polo positivo, la reacción química no ocurre. Esto

significa que la electricidad solo es generada cuando se le

enchufa una carga, como un teléfono móvil, y que la batería

casi no se gasta si guardada en un cajón.

Existen diferentes tipos de material que se usan para

almacenar energía. Frecuentemente las baterías toman el

nombre del tipo de material utilizado para su construcción

(Niquel-Hierro, Litio-Hierro).

Otras baterías toman el nombre según el material hallado en

los electrodos y del tipo de electrolito utilizado. La mayoría

normalmente son baterías de ácido de plomo. El material

activo utilizado determina el voltaje de las celdas y el número

de celdas determina el voltaje total de la batería.

Existen diferentes tipos de baterías en el mercado:

1. Baterías de Niquel-Cadmio.

2. Plomo-Acido.

3. Niquel-metalhidruro (Ni-MH).

4. Baterías en desarrollo.

Unidad productora de

energía eléctrica

constituida por varias

pilas.

Pila primaria: pila

basada en una reacción

química irreversible, y

por lo tanto, no

recargable (posee un

sólo ciclo de vida).

Pila secundaria: pila

basada en una reacción química reversible y, por lo tanto,

recargable. Se pueden regenerar sus elementos activos

pasando una corriente eléctrica en sentido contrario al de

descarga. Posee ciclos de vida múltiples.

Se denomina pila o elemento galvánico a un sistema en el

que la energía química de una reacción química es

transformada en energía eléctrica.

Una pila galvánica es un sistema que permite obtener energía

a partir de una reacción llamada de oxidorreducción. Ésta es

la resultante de dos reacciones parciales (hemirreacciones.

Estos cambios de valencia implican transferencia de

electrones del elemento que se oxida al elemento que se

reduce.

El diseño constructivo en una pila determina que cada una de

estas dos hemirreacciones transcurra en "compartimentos"

independientes llamados electrodos, y el medio que posibilita

el transporte interno de carga eléctrica entre ambos, es una

sustancia conductora llamada electrolito.

Para obtener energía eléctrica es necesario conectar los

electrodos de la pila, al aparato que se desee hacer funcionar

mediante conductores eléctricos externos.

Pilas tipo Leclanché, o de cinc/carbono (Zn/C) o las

llamadas pilas comunes.

Pilas alcalinas o de cinc/dióxido de manganeso

(Zn/MnO2).

Pilas de níquel/cadmio (Ni/Cd).

Pilas botón.

Pilas de óxido mercúrico.

Pilas de cinc-aire.

Baterías plomo/ácido.

Pilas de óxido de plata.

Pilas de litio.

Son aquellas cuyas características no dependen de ninguna otra variable de red, aunque pueden variar con el tiempo.

Son aquellas cuyo valor de salida es proporcional al voltaje o corriente en otra parte del circuito. La tensión o corriente de la que dependen se llama VARIABLE DE CONTROL. La constante de proporcionalidad se denomina GANANCIA.

Existen cuatro tipos:

Fuente de voltaje controlada por voltaje (FVCV).

Fuente de voltaje controlada por corriente (FVCC).

Fuente de corriente controlada por voltaje (FCCV).

Fuente de corriente controlada por corriente (FCCC)

En el caso más general de trabajar con baterías de reactores

de mezcla perfecta en serie cada uno de ellos trabajando a

temperaturas y volúmenes diferentes, las expresiones

calculadas en el apartado anterior se complican bastante.

Una forma de superar esta dificultad es utilizar métodos

gráficos de resolución. La expresión general obtenida para el

reactor j de una batería de tanques era:

Y para fluidos de densidad constante:

Partimos de la suposición que conocemos la ecuación cinética (-rA) y los datos de velocidad frente a la concentración o conversión. Con estas condiciones tenemos dos posibilidades a la hora de aplicar el método gráfico:

a).- Calcular el volumen de los reactores de la batería conociendo

XAE, XA1, XA2, ...

CAE, CA1, CA2,...

FA0, CA0

b).- Calcular el valor de las conversiones a la salida de cada reactor, es decir, XA1, XA2, XA3, ..., conociendo

V1,V2, V3, ...

FA0, CA0

XAE, CAE

Analicemos estos dos casos planteados.

a).- Cálculo del volumen de los reactores de la batería conociendo

XAE, XA1, XA2, ...; CAE, CA1, CA2,...; FA0, CA0

El primer paso será representar gráficamente la inversa de velocidad frente a la conversión o la concentración, que son datos conocidos:

Fig.5.5

En caso de que los reactores trabajen a distinta temperatura la representación gráfica es de la forma:

Fig.5.6

b).- Calculo de las conversiones a la salida de cada reactor, es decir, XA1, XA2, XA3, ..., conociendo

V1,V2, V3, ...; FA0, CA0; XAE, CAE

Para resolver este caso tomamos la ecuación de diseño de un reactor de mezcla perfecta y la vamos a reordenar de una forma especial

La expresión anterior representa la ecuación de una recta que pasa por los puntos [(-raj), XAj ], [0, XAj-1] con una pendiente igual a 1/(Vj /FA0).

Si partimos de la expresión de la ecuación de diseño en términos de la concentración:

La batería tiene la misión de recoger y almacenar la energía eléctrica que produce el generador, para suministrarla a los diferentes consumidores que la necesitan en un momento determinado.

La batería es el elemento capaz de suministrar energía eléctrica para impulsar al motor de arranque que transmite su giro al motor del vehículo hasta que comienza a girar por sus propios medios.

En los automóviles se utilizan fundamentalmente los acumuladores de plomo, capaces de transformar la energía eléctrica en química, este fenómeno químico se denomina electrolisis.

La batería es una pila secundaria, es decir, transforma la energía de forma reversible, con lo cual puede ser cargada por una corriente eléctrica en sentido contrario a la corriente de descarga.

Los acumuladores pueden clasificarse por:

-Constitución: - De plomo (electrolito ácido)

- De níquel (electrolito alcalino)

- De plata (electrolito alcalino)

-Función: - Para arranque

- Para tracción

- Estacionarios

- Portátiles

En automoción las que se utilizan son las que tienen la función de arranque.

Las baterías para automóviles deben de ser pequeñas, soportar golpes y vibraciones sin romperse, suministrar gran intensidad de corriente en corto tiempo y no tener casi mantenimiento.