Fibra neutra, flexión y corriente trifásica: conceptos clave de física e ingeniería eléctrica

Fibra neutra

Cada sección de una viga sometida a flexión estará sometida a una parte a tracción y otra a compresión. Teniendo en cuenta los puntos de la línea neutra donde la tensión (σ = 0) y la intersección de la superficie neutra de fibras con el plano X e Y, se determina la fibra neutra. En este punto no se producen esfuerzos, ni de tracción, ni de compresión.

Estados límite

ELU (Estado Límite Último)

La sección de la viga debe establecerse de modo que la tensión máxima sea menor a la admisible.

ELS (Estado Límite de Servicio)

Alcanzar la máxima deformación, dserrabasado, produce una pérdida de funcionalidad de la estructura, pero no un riesgo inminente a corto plazo.

Mejora del factor de industria

Reducción del costo de la energía, reducir la generación, transporte y distribución, aprovechar la capacidad de distribución interna, reducir las pérdidas eléctricas, evitar penalidades por bajo factor de potencia, mejora la capacidad de la energía.

Grado de hiperestaticidad

Diferencia entre la cantidad de incógnitas existentes en el problema y la cantidad de ellas que se pueden resolver con las ecuaciones de la elástica (g = n (reacciones) − 3 (ecuaciones)).

Triángulo de impedancias

El término Z representa una resistencia al paso de la corriente y se denomina impedancia del circuito Z. Reactancia inductiva (X_L = ω·L), R. capacitativa (X_C = 1/(ω·C)). R. del circuito (X = X_L − X_C = ωL − 1/(ωC)). Dadas las relaciones entre las magnitudes que acaban de definirse, es posible construir el triángulo.

Corriente trifásica

En corriente alterna, estudiamos cómo se generaba una f.e.m. alterna monofásica y cómo las características de esas dependían de las disposiciones del generador. Al conjunto de las 3 espiras que generan 3 f.e.m. se llama sistema de fem trifásico o generador trifásico.

Un generador trifásico está equilibrado cuando:

• La pulsación ω es constante,
• E₀ es constante,
• los ángulos que forman dos espiras consecutivas son de 360°/3.

Potencia activa

La potencia instantánea total de receptores trifásicos será la suma de las potencias instantáneas de cada receptor monofásico o potencia por fase.

P = √3 · U · I · cos φ expresa la potencia del receptor en función de la intensidad compuesta y la tensión compuesta. Analogamente, si la conexión es en triángulo, cada receptor monofásico se encuentra sometido a la tensión compuesta y es recorrido por la intensidad simple.

1. Aunque la expresión es igual al valor de la potencia, no es igual en estrella que en triángulo, un receptor absorbe 3 veces más potencia en triángulo.
2. El ángulo φ que aparece en la expresión de la potencia es el de cada impedancia monofásica.
3. La potencia instantánea en corriente trifásica no depende del tiempo.

Los receptores trifásicos van a funcionar de modo continuo, mayor rendimiento en máquinas trifásicas sobre monofásicas.

Potencia reactiva

No es una potencia (energía) realmente consumida en la instalación, ya que no produce trabajo útil debido a que su valor medio es nulo.

Potencia aparente

Es la suma vectorial de las potencias activa y reactiva, proporcional a la intensidad que circula por la instalación eléctrica.