Producció de Corrents Elèctrics per Inducció Electromagnètica

La inducció electromagnètica implica que els camps magnètics variables (l'íman varia) provoquen corrent elèctric sobre materials conductors. El camp magnètic inductor (l'íman que s'acosta) variable actua sobre un conductor que crea un camp magnètic (induït) que s'oposarà; per tant, s'establirà un corrent elèctric corresponent amb el camp magnètic induït.

Aplicacions de la Inducció Electromagnètica

• Dinamo: generador de corrent contínua
• Alternador: corrent alterna
• Motor: connecta electricitat i comença el gir

Pèrdua de Potència

La circulació del camp magnètic no es fa del tot pel nucli de ferro. Fenomen d'histèresis magnètica. Corrents de Foucault (produïts pel camp magnètic; corrents circulars que produeixen escalfor). La resistència dels conductors del circuit primari i secundari. La pèrdua de potència es manifestarà quan el transformador treballa amb càrrega, s'anomena pèrdua de potencial. En el segon circuit, a la resta del potencial, quan està tancat, la caiguda de tensió del transformador real s'expressa en valors percentuals com el coeficient de regulació (e%). Quan major és la intensitat en el circuit secundari, major és el coeficient de regulació. Ha d'haver algun sistema de compensació que augmenti la potència per compensar pèrdues; ha de ser un mecanisme que canvia amb la intensitat que es vol generar al circuit secundari.

Autoinducció

Inducció de corrent elèctric: Quan un conductor elèctric (que forma part d'un circuit) és sotmès a un camp magnètic variable, es produeix (indueix) un corrent elèctric en el conductor (circuit). L'autoinducció es percep quan en un circuit elèctric (especialment si hi ha bobines) hi ha un canvi sobtat de corrent elèctric; en el circuit es genera un corrent elèctric que s'oposa al canvi produït.

Procediment d'Excés d'una Làmpada Fluorescent

1. És tanca el circuit, encenent l'encebador que és la part baixa.
2. S'escalfen els filaments.
3. S'obre bruscament l'encebador provocant un canvi sobtat de corrent elèctric, que en actuar sobre la bobina pel fenomen d'autoinducció provoca en la bobina la generació d'un alt voltatge sobre els filaments.
4. L'alt voltatge entre els filaments del tub és suficient perquè saltin una petita quantitat d'electrons dins del tub.
5. La circulació dels electrons provoca la ionització d'àtoms com ara el mercuri (gas) que permetrà que continuï el pas de corrent elèctric. L'excitació dels àtoms d'hidrogen genera llum ultraviolada que, en impactar sobre la superfície del tub, provoca fluorescència visible.

Autotransformadors

És igual al fenomen d'inducció de corrent elèctric que en els transformadors, però sobre una única bobina. Desavantatge: en canvi de baixada o pujada de voltatge és molt limitat; els canvis de voltatges han de ser curts.

Corrent Elèctric

Són connexions amb fils; el circuit electrònic inclou, a més, connexions impreses sobre una resina i circuits integrats.

Intensitat de Corrent Elèctrica

Quantitat d'electricitat que recorre un circuit en una unitat de temps.

Llei d'Ohm

Qualsevol element en un circuit elèctric presenta resistència elèctrica. Hi ha determinats elements que s'anomenen lineals i són els que compleixen la llei d'Ohm. Quan les resistències són paral·leles i no contínues, l'intensitat serà el que varia.

Condensació

Un condensador consisteix en dues làmines (dues superfícies planes) que són conductores i estan separades d'un material aïllant (dielèctric). Per poder valorar la quantitat de càrregues elèctriques que un condensador pot emmagatzemar, s'introdueix el concepte de capacitat del condensador, i es compleix que el voltatge per la capacitat és igual a les càrregues elèctriques que pot emmagatzemar.

Procés de Càrrega i Descàrrega del Condensador

Voltatge màxim perquè no hi pot haver més condensació de càrregues, perquè s'aturaria (tallaria el circuit) al final de la I=0; ja que no hi caben més càrregues, es quedarà estàtic però amb càrregues. Al final de la càrrega, la I=0 perquè ja no quedaran càrregues.

Aplicacions dels Condensadors

• Temporitzadors electrònics (aprofitant el temps de càrrega i descàrrega)
• Filtres en els circuits rectificadors per obtenir corrent continu uniforme a partir de corrent alterna
• Disseny de circuits oscil·ladors (van d'un lloc a un altre)
• Correcció del factor de potència en corrent alterna
• Unitats mòbils de descàrrega de capacitadors.

Efecte Joule

El pas d'un corrent elèctric a través d'un conductor provoca generació de calor; major quan major és la resistència, en general seran pèrdues d'energia elèctrica.

Corrent Altern

Un circuit està sotmès a corrent altern si el flux d'electrons canvia de sentit amb el temps.

Forma i Paràmetres de l'Ona Sinusoidal

• Període (t): és el temps necessari per contemplar un cicle complet; el temps en fer una oscil·lació.
• Freqüència (f): número de cicles que es donen en un segon.
• Amplitud: valor màxim (I o V) pot ser + o - i s'anomena intensitat pic o voltatge pic.

Utilització de Paràmetres en la Descripció del Tub de Raig X

La tensió en el tub de RX (kV) s'expressa en termes de kV pic perquè l'energia màxima dels fotons de RX (keV) correspon amb el valor de kV pic. El corrent a través del tub de RX es determina mitjançant la intensitat mitjana de l'ona rectificada, sigui ona completa o mitja ona, depenent del sistema que tinguem i es mesura en mA. El corrent dins del tub de RX només té lloc en un sentit. La tensió i el corrent de la xarxa elèctrica s'expressen en termes de valors eficaços perquè són els que corresponen en els càlculs de potència pel consum elèctric i pel despreniment de calor.

Efectes del Condensador i Bobina

En el cas de la bobina, el voltatge és de 90º per davant de la intensitat; mentre que en un condensador la intensitat és de 90º per davant del voltatge. El desfase entre l'ona del voltatge o de la intensitat produïda per bobines es veu compensat per l'efecte dels condensadors. La segona observació la trobem en la llei d'Ohm, que es pot aplicar en corrent altern (en elements lineals) sempre que es tingui en compte el mòdul i la fase. Així, suposant que l'intensitat està en fase zero: I=1, V=I x Z. Quan la Z és la impedància, substitueix el terme de resistència en corrent altern i és la suma de dos valors; un valor real (resistència) igual que en el corrent continu i un altre valor virtual que és la reactància. La resistència suposa un consum elèctric, mentre que la reactància només participa en el desfase del voltatge respecte la intensitat; no implica consum elèctric, ja que el corrent desfasat en un sentit és retornat al circuit quan canvia la polaritat del corrent altern. La reactància suposa una circulació d'intensitat major del circuit i això implica (quan hi ha més intensitat de corrent) que la secció del conductor (el gruix del cable) ha de ser més gran.

Factor de Potència

Les empreses subministradores no cobren per les potències reactives o virtuals perquè no són consum, però obliguen a que la relació entre la potència real (resistència; que és la que predomina) i la potència total (resistència més reactiva) sigui igual o més gran que 0,9; és a dir, obliguen a tenir instal·lats elements compensadors (condensadors per a les bobines).

Eficàcia en la Producció de RX del Corrent Trifàsic i Alta Frequència

Ens interessa que l'ona sigui més constant (corrent continu constant). L'eficàcia té a veure amb les ones trifàsiques i d'alta freqüència, que són més adequades perquè l'efecte compensador dels condensadors actua d'una forma més eficaç; produint el fenomen suavitzat de l'ona (un valor més constant). Les ones trifàsiques i d'alta freqüència són més adequades per la proximitat que tenen i on podran arribar a tenir un corrent continu constant que és el que volem aconseguir. Ona trifàsica: possibilitat de connexions monofàsiques, 3 tensions simples (valor eficaç d'una línia simple), 3 tensions compostes (entre dues línies).

Avantatges de l'Ús de Corrent Trifàsic i d'Alta Frequència en els Equips de Raig X

1. Els equips fixes de raig X quan funcionen amb un corrent trifàsic permeten que l'exigència als transformadors elevadors de voltatge no sigui tan acusada com quan es treballa a voltatge continu.
2. Es pot obtenir (una suavitat) un suavitzat en la ona rectificada més eficaç (s'obté connectant condensadors en paral·lel).
3. Els motors trifàsics, com el motor d'inducció, que fa girar l'ànode, arrenca molt millor en corrents trifàsics.

Díode

No són elements lineals; no es pot aplicar la llei d'Ohm. Ex: quan el silici (semiconductor) és dopat (es contamina) és pur el Si i es contamina amb àtoms amb +e- (excés) que el Si i, per un altre costat, amb àtoms amb -e- (defecte) que el Si. Un díode és un dispositiu electrònic no lineal i polaritzat format per dos elèctrodes actius. El seu funcionament es pot extrapolar al d'una vàlvula hidràulica; així com una d'aquestes vàlvules antiretorn només deixen passar l'aigua en un sol sentit, un díode només deixa circular el corrent elèctric en un únic sentit i el bloqueja en el sentit contrari restringint el moviment dels electrons.

Ponts Rectificadors

Dispositius capaços de convertir un corrent altern en corrent continu mitjançant un muntatge especial anomenat pont rectificador.