Componentes y Circuitos Eléctricos: Turbinas, Alternadores, Resistencias, Condensadores, Diodos y Transistores

Turbinas Hidráulicas y su Clasificación

Una turbina es una máquina rotativa que transforma la energía potencial y cinética del vapor de agua o gas en energía mecánica. Una turbina hidráulica consta de una parte fija llamada distribuidor y una móvil llamada rodete.

• El distribuidor: se encarga de orientar el caudal del agua sobre una rueda móvil.
• El rodete: rueda con paletas, en cuyo ojo tienen lugar las transformaciones energéticas del agua.

Según la dirección de entrada de agua respecto al eje de rotación:

• Turbinas axiales.
• Turbinas tangenciales.
• Turbinas de reacción.

Tipos de Turbinas

• Pelton: turbina de acción, tangencial y normalmente de eje horizontal. Se utiliza para saltos de gran altura y poco caudal.
• Francis: es una turbina de reacción, radial-axial y normalmente de eje vertical. Se utiliza para saltos inferiores a 200 m.
• Kaplan: es una turbina de reacción, radial-axial y normalmente de eje vertical. Se utiliza para pequeños saltos.

Alternadores: Generadores de Corriente Alterna

Los alternadores son generadores eléctricos de corriente alterna. Son máquinas rotativas que transforman la energía mecánica en energía eléctrica.

• Una parte fija o estator, bobinado inducido.
• Una parte móvil o rotor, bobinado inductor.

Según el fenómeno de inducción electromagnética, al girar la espira en el interior del campo magnético se crea una corriente inducida que varía de sentido y valor. El valor de la corriente depende de dónde esté situada la bobina. Se conoce como amplitud los valores que adquiere la corriente en cada instante. El periodo, los segundos que tarda en dar una vuelta.

Circuitos y Componentes Eléctricos

Un circuito eléctrico es una asociación de componentes que, funcionando en conjunto, realizan un determinado tratamiento de las señales eléctricas.

Componentes

• Pasivos: Modifican la amplitud de las señales que les llegan. Los principales son las resistencias, los condensadores y las bobinas.
• Activos: Amplifican o atenúan las señales. Dos de los más comunes son diodos y transistores.

Resistencias

Pueden ser:

• Fijas.
• Variables (potenciómetros, dependientes: LDR, PTC, NTC).

Condensadores

Son componentes pasivos diseñados para almacenar carga eléctrica. Están constituidos por dos placas conductoras separadas por una capa de material dieléctrico. C = Q/V.

Funcionamiento de los Condensadores

Al conectar una pila, la placa conectada a mayor potencial cede electrones a la otra, conectada a un potencial menor. Al desconectar de la pila un condensador cargado y conectar sus placas entre sí mediante un circuito, los electrones que se desplazaron en el proceso de carga vuelven a su posición inicial.

Esto continúa hasta que entre las placas del condensador existe una diferencia de potencial nula; entonces se dice que el condensador está descargado.

Comportamiento de un Condensador

El comportamiento de los condensadores depende del tipo de corriente.

• En corriente continua permite el paso de la corriente solo mientras se está cargando. Una vez cargado actúa como un interruptor abierto.
• En corriente alterna siempre permite el paso de la corriente.

Tipos de Condensadores

• Condensadores fijos: tienen una capacidad fija. Pueden ser:
  • Electrolíticos: marcado como polo negativo y debe conectarse siempre a menos potencial que el positivo.
  • No polarizados: No tienen polaridad, por lo que su sentido de conexión es indistinto.

Diodos: Componentes Activos Unidireccionales

Un diodo es un componente activo que deja pasar la corriente eléctrica en un sentido y la bloquea en el contrario. Ánodo (+). Cátodo (-).

Funcionamiento del Diodo

• Polarización directa: El polo positivo de la pila se conecta al ánodo y el negativo al cátodo. El diodo se comporta como un conductor y deja pasar la corriente eléctrica.
• Polarización inversa: Se conecta el polo negativo al ánodo y el positivo al cátodo. El diodo se comporta como un aislante y no deja pasar la corriente.

Tipos de Diodos

Ordinarios y especiales.

Transistores: Amplificadores de Señales Eléctricas

Un transistor es un componente activo que se emplea para amplificar señales eléctricas; se utiliza para obtener corrientes de salida de mayor intensidad que las corrientes de entrada.

Funcionamiento del Transistor

• Zona de corte: Se caracteriza porque el transistor no conduce la corriente y se comporta como un interruptor abierto.
• Zona activa: El transistor conduce la corriente eléctrica parcialmente y se comporta como un amplificador de corriente.
• Zona de saturación: el transistor conduce plenamente y se comporta como un interruptor cerrado.