Temas De Ingeniería Eléctrica

Temas De Ingeniería Eléctrica

Dr. Juan Almirall Mesa

Fuente: orlandoprofeta

INDICE

• CAPITULO I.- FUENTES DE ENERGÍA.
• CAPITULO II.- EL HOMBRE Y LA ENERGÍA ELÉCTRICA. MEDIDAS DE SEGURIDAD.
• CAPITULO III.- MATERIALES ELECTROTÉCNICOS.
• CAPITULO IV.- CONDUCTORES.
• CAPITULO V.- AISLAMIENTO EXTERNO.
• CAPITULO VI.- TRANSMISIÓN Y IRREFLEXIÓN DE ONDAS.
• CAPITULO VI.- SISTEMAS DE PUESTA A TIERRA.
• CAPITULO VIII.- SOBRETENSIONES EXTERNAS.
• CAPITULO IX.- SOBRETENSIONES INTERNAS.
• CAPITULO VIII.- SISTEMAS DE PRUEBA Y MEDICIÓN EN ALTA TENSIÓN
• BIBLIOGRAFIA

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ÍNDICE GENERAL

• CAPITULO I.- FUENTES DE ENERGÍA.. Introducción. Fuentes de energía primaria. Introducción. Fuentes de energía no renovables. Los combustibles radioactivos. El efecto invernadero y las lluvias ácidas. Fuentes de energía renovables. El transporte de la energía primaria. La energía eléctrica: nacimiento y desarrollo. Reseña histórica. Desarrollo de la energía eléctrica. Contexto histórico en que se inicia el empleo de la energía eléctrica. El transporte de la energía eléctrica. La energía eléctrica y su impacto en la sociedad. Introducción. Dimensión n económica. Dimensión política. Dimensión ecológica. El desarrollo científico y la energía eléctrica. Tendencias actuales del desarrollo de los sistemas eléctricos de potencia. Desarrollo de la energía eléctrica en Cuba.
• CAPITULO II.- EL HOMBRE Y LA ENERGÍA ELÉCTRICA. MEDIDAS DE SEGURIDAD.. Introducción. Impedancia del cuerpo humano. Efecto de la corriente eléctrica en el cuerpo humano. Parámetros que determinan la magnitud de la corriente que puede llegar a circular por el cuerpo humano. Accidentes eléctricos. Causas de lesiones y muertes debidas accidentes eléctricos. Índice de riesgo de un contacto eléctrico. Contactos directos. Medidas de protección contra los contactos directos. Contactos indirectos. Tensión de paso y de contacto. Arcos eléctricos. Medios y herramientas de trabajo en los sistemas eléctricos energizados. Medios de protección individuales. Medios de protección aislados. Pruebas de control a los guantes, botas y mantas aisladas. Pruebas de control a los guantes, botas y mantas aisladas. Detectores de ausencia de tensión. Herramientas de trabajo para instalaciones energizadas.
• Trabajo en las redes eléctricas de alta tensión. Trabajo en las redes eléctricas de alta tensión. Requisitos generales de seguridad. Trabajo en las redes eléctricas desenergizadas. Trabajo con las redes energizadas. Tratamiento de urgencia en caso de accidentes eléctricos. Tratamiento de urgencia de las grandes quemaduras. Métodos de reanimación de la víctima. Rescate a accidentados.
• CAPITULO III.- MATERIALES ELECTROTÉCNICOS.. Introducción. Comportamiento de los materiales aislantes frente a un campo eléctrico. Introducción. Características atómicas de los materiales aislantes. Polarización en los materiales aislantes. Permitividad de las sustancias aislantes . Permitividad compleja. Variación de la permitividad con la frecuencia y la temperatura. Conductividad de los dieléctricos. Angulo de pérdidas y tan ?. Variación de la tan ? con la frecuencia y la temperatura. Pérdidas de energía en los dieléctricos. Circuito equivalente de un dieléctrico. Aislantes gaseosos. Introducción. Aspectos básicos de la teoría cinético molecular de los gases. Conducción en los gases. Primer coeficiente de ionización de Townsend. Segundo coeficiente de ionización de Townsend. Ley de Paschen. Mecanismos de ruptura en los aislantes gaseosos sometidos a un campo eléctrico uniforme. Ruptura en los aislantes gaseosos sometidos a la acción de un campo eléctrico no uniforme. Efecto corona en corriente alterna. Pérdidas de energía debido al efecto corona. Descarga autosostenida. Arco eléctrico en corriente directa. Arco eléctrico en corriente alterna. 14 - Característica del comportamiento estático del arco eléctrico. Métodos de extinción del arco eléctrico. Aislantes líquidos. Introducción. Características generales de los líquidos aislantes. Conducción en los aislantes líquidos. Ruptura en los aislantes líquidos. Envejecimiento de los aislantes líquidos. Determinación de la rigidez dieléctrica en los aislantes líquidos. Principales líquidos aislantes. Recuperación de los aceites minerales. Aislantes sólidos. Introducción. Conducción volumétrica en los aislantes sólidos. Factores que influyen en la conductividad volumétrica de los aislantes sólidos. Conductividad superficial. Características generales del rompimiento en aislante sólidos. Ruptura intrínseca o electrónica. Rompimiento electromecánico. Ruptura electrotérmica. Ruptura por descargas. Ruptura superficial. Materiales conductores. Introducción. Propiedades de los conductores. La conductividad y su magnitud recíproca la resistividad. El coeficiente de temperatura para la resistividad. Resistividad de las aleaciones. Superconductividad. Conductividad térmica de los conductores. Variación de la resistividad de los metales al deformarse. Diferencia de potencial de contacto. Resistencia de contacto entre materiales conductores. Resistencia, inductancia y efecto pelicular en los conductores. Materiales conductores puros más usados. Cobre. Aluminio. Hierro. Materiales conductores para usos especiales. Materiales usados para la construcción de resistencias eléctricas. Materiales para contactos. Metales y aleaciones fusibles. Materiales para soldaduras.
• CAPITULO IV.- CONDUCTORES.. Introducción. Alambres. Introducción. Alambres esmaltados. Alambres con aislamiento de papel. Alambres con aislamiento fibroso (encintados). Alambres aislados a partir de óxidos. Cables. Introducción. Denominación de los cables. Características de los materiales aislantes más usado en los cables aislados. Comportamiento térmico de los cables. Máxima corriente de operación continua admisible por un cable. Máxima corriente admisible por un cable bajo condiciones de  cortocircuito. Cables aislados de baja tensión. Introducción. Parámetros más importantes de los conductores aislados de baja tensión. Determinación de la cargabilidad de los cables aislados de baja tensión. Cargabilidad de los cables soterrados por conductos. Cables aislados de alta tensión. Introducción. Parámetros más importantes de los cables aislados de alta tensión. Capacitancia de los cables aislados de alta tensión. Pérdidas de energía en el aislamiento. Inductancia en los cables aislados. Pérdidas de energía en las partes conductoras de los cables  aislados.
• Cargabilidad de los cables aislados a factor de carga constante. Introducción. Caso de un cable instalado directamente en la tierra. Caso un cable perteneciente a un grupo de cables instalados directamente en la tierra. Caso de un cable perteneciente a un grupo instalado por conductos. Caso de cables instalados al aire. Cargabilidad de los cables aislados considerando las variaciones periódicas de la curva de carga. Introducción. Método para la determinación de la cargabilidad de cables soterrados teniendo en cuenta las variaciones periódicas de las cargas. Caso de un cable instalado directamente en la tierra. Caso un cable perteneciente a un grupo de cables instalados directamente en la tierra. Caso de un cable perteneciente a un grupo instalado por conductos. Conductores para líneas aéreas. Introducción. Características generales de los cables de las líneas aéreas. Características mecánicas de los cables para las líneas aéreas. Ventajas y desventajas de los diferentes tipos de cable usados en la construcción de las líneas aéreas. Conductores simétricamente suspendidos. Conductores suspendidos asimétricamente. Calculo de las cargas sobre las estructuras debido a los conductores.
• CAPITULO V.- AISLAMIENTO EXTERNO.. Introducción. Características del aislamiento externo. Introducción. Materiales convencionales más usados para la construcción del aislamiento externo. Características constructivas de los aisladores convencionales. Características generales de los aisladores poliméricos. Características constructivas de los aisladores poliméricos. Características mecánicas de los aisladores poliméricos. Características eléctricas de los aisladores poliméricos. Comportamiento de los aisladores ante las sobretensiones transitorias . Introducción. Relación esfuerzo-rigidez del aislamiento externo. Probabilidad de falla. Efecto de las sobretensiones sobre los aisladores contaminados. Efecto de la contaminación ambiental sobre el aislamiento externo. Introducción. Antecedentes históricos. Principales tipos de contaminación. Efecto de las descargas eléctricas sobre los aisladores bajo condiciones de contaminación. Características generales de los contaminantes. Factores que determinan la acumulación y la distribución de la capa de contaminante. Análisis teórico del fenómeno de las descargas superficiales en los aisladores contaminados. Introducción. Distribución de tensión a lo largo de una pieza aislante cilíndrica. Características físicas de las descargas sobre la superficie de los elementos aislantes contaminados. Conductividad superficial en los aisladores. Valor máximo de la conductividad de una capa de contaminante. Modelo de Obenaus. Métodos para la evaluación de la severidad de la contaminación ambiental y su efecto en la selección del aislamiento . Introducción. Determinación de los niveles de contaminación atmosférica. Características generales de los métodos de prueba. Determinación de la distancia de fuga especifica. Selección del aislamiento en las instalaciones eléctricas. Efecto de la configuración y de la posición de las disposiciones aislante. Métodos de combatir la contaminación ambiental. Introducción. Lavado de los aisladores. Lavado en líneas energizadas. Lavado de subestaciones. Aplicación de grasas. Recubrimientos elastoméricos. Aisladores de capa semiconductora. Sobreaislamiento. Eliminación de la fuente de contaminante. Distribución de tensión en cadenas de aisladores. Introducción. Análisis de la distribución de tensión. Análisis de la distribución de tensión en corriente alterna. Efecto de un aislador fallado en la cadena. Efecto de un aislador diferente en la cadena. Efecto de los parámetros de la instalación en la distribución de tensión. Medición experimental de la distribución de tensión. Métodos para mejorar la distribución de tensión. Corrosión en las partes metálicas del aislamiento externo. Introducción. Corrosión atmosférica. Corrosión electrolítica. Métodos de combatir la corrosión electrolítica.
• CAPITULO VI.- TRANSMISION Y REFLEXION DE ONDAS.. Introducción. Propagación de las ondas de choques en líneas sin pérdidas. Energía de las ondas. Amortiguamiento y distorsión de las ondas. Velocidad de traslación de las ondas. Reflexión y transmisión de ondas. Línea terminada en una resistencia. Unión de una línea con otras dos líneas de diferentes impedancias. Resistencias en serie y en derivación. Capacitores en derivación y en serie. Inductores en derivación. Reflexiones múltiples. Reflexiones múltiples en líneas con varios puntos de discontinuidad.
• CAPITULO VI.- SISTEMAS DE PUESTA A TIERRA.. Introducción. Definiciones. Clasificación de las puestas a tierra. Resistencia de una puesta a tierra. Factores de que depende la resistividad del terreno. Sistemas de puesta a tierra naturales. Sistemas de puesta a tierra artificiales. Ecuación general de la resistencia de puesta a tierra de un electrodo. Electrodos verticales. Comportamiento de los electrodos verticales ante impulso. Electrodos horizontales. Comportamiento de los electrodos horizontales ante impulso. Mallas de tierra. Medición de la resistencia de puesta a tierra y de la resistividad de la tierra. Caída de potencial en los electrodos de tierra. Tensiones de paso y de contacto. Sistema de puesta a tierra en las líneas aéreas. Protección de las puestas a tierra contra la corrosión.
• CAPITULO VIII.- SOBRETENSIONES EXTERNAS.. Introducción. Características generales de los rayos. Introducción. Formación y desarrollo de los rayos. Intensidad de las tormentas eléctricas. Características de la corriente de los rayos. Efecto sobre los rayos de los objetos sobre la superficie del terreno. Medios de protección contra rayos. Protección de edificios y de instalaciones generales. Introducción. Pararrayos pasivos. Pararrayos activos. Protección de líneas de transmisión de energía eléctrica. Introducción. Cables de protección. Pararrayos distribuidos. Protección de transformadores. Introducción. Entrehierros o descargadores. Pararrayos de carburo de silicio (SiC). Pararrayos de oxido metálico (ZnO). Análisis comparativo entre los pararrayos de ZnO y los de SiC . Instalación de pararrayos en subestaciones. Instalación de pararrayos en sistemas de distribución. Protección de maquinas rotatorias.
• CAPITULO IX.- SOBRETENSIONES INTERNAS.. Introducción. Características generales de loas sobretensiones. Sobretensiones externas. Sobretensiones internas. Sobretensiones temporales. Sobretensiones transitorias. Sobretensiones en los sistemas con el neutro aislado. Introducción. Sobretensión debido a una falla a tierra sólida. Sobretensión debido a una falla a tierra intermitente. Sobretensiones debido a la resonancia y a la ferrorresonancia. Introducción. Sobretensiones por resonancia. Sobretensiones por ferroresonancia. Sobretensiones durante la conexión de líneas frías.
• Sobretensiones debido a la reiniciación del arco entre los contactos de los interruptores. Introducción. Interrupción de una corriente capacitiva. Interrupción de una corriente inductiva. Sobretensiones debido a la limpieza de fallas. Introducción. Limpieza de una falla a tierra en una fase cerca del interruptor. Limpieza de una falla a tierra en una fase alejada del interruptor. Limpieza de una falla trifásica en un sistema aislado.
• CAPITULO VIII.- SISTEMAS DE PRUEBA Y MEDICION EN ALTA TENSION. Introducción. Principales pruebas en alta tensión . Definición de términos de uso frecuente en las pruebas de alta tensión. Pruebas a frecuencia de potencia. Pruebas con tensiones transitorias. Equipos de prueba para corriente alterna. Introducción. Transformadores monofásicos. Transformadores conectados en cascada. Circuitos serie resonantes. Sistema de control de las fuentes de prueba de corriente alterna. Equipos de prueba para corriente directa. Introducción. Rectificador de media onda. Rectificadores de onda completa. Dobladores de tensión. Multiplicadores de tensión. Generadores electrostáticos. Generadores de tensiones transitorias. Introducción. Ondas de impulso de tensión para simular rayos. Generadores de ondas de tensión de impulso. Generadores de ondas de tensión de impulso de etapas múltiples. Características generales de las partes componentes de los generadores de ondas de impulso de tensión. Generación de ondas de impulso de baja tensión. Generación de tensiones transitorias oscilatorias. Generadores de corrientes transitorias. Sistemas de medición en alta tensión. Introducción. Voltímetros electrostáticos. Esferas de medición. Divisores de potencial. Impedancia calibrada.
• BIBLIOGRAFIA.

Teoría de los Circuitos I - Ing. Jorge M. Buccella

Teoría de los Circuitos I 

Ing. Jorge M. Buccella

Reseña

La teoría de circuitos es un caso especial de la teoría de campos electromagnéticos: el estudio de cargas eléctricas estáticas y dinámicas. Aunque la teoría general de campos puede parecer un punto de partida apropiado para la investigación de las señales eléctricas, su aplicación, además de ser tediosa, requiere matemáticas avanzadas. Por lo tanto, haremos algunas suposiciones para simplificar los cálculos y emplearemos en su lugar la teoría de circuitos...

ÍNDICE

• Capítulo 0: FUNDAMENTOS. Introducción. Electricidad. Magnetismo. Inducción.
• Capítulo I: FUNDAMENTOS. Modelos. Leyes de Ohm y Kirchhoff. Circuitos equivalentes. Teoremas de los circuitos. Dualidad.
• Capítulo II: SEÑALES. Introducción. Funciones singulares. Ondas senoidales.
• Capítulo III: RESOLUCIÓN SISTEMÁTICA DE CIRCUITOS. Introducción. Método de las ramas. Método de las corrientes de mallas. Método de las tensiones nodales. Expresiones matriciales de las ecuaciones de redes. Operaciones con matrices.
• Capítulo IV: CUADRIPOLOS PASIVOS. Introducción. Casos especiales ("T" y "PI"). Impedancias.
• Capítulo V: TRANSITORIO DE CIRCUITOS. Introducción. Circuitos de primer orden. Circuitos de segundo orden.
• Capítulo VI: LUGARES GEOMÉTRICOS Y RESPUESTA EN FRECUENCIA. Relaciones tensión-corriente. Respuesta en frecuencia. Análisis en las cercanías de la resonancia. Respuesta del circuito paralelo.
• Capítulo VII: POTENCIA Y ENERGÍA. Dominio del tiempo. Dominio de la frecuencia.
• Capítulo VIII: CIRCUITOS ACOPLADOS. Acoplamiento electromagnético. El transformador ideal. La bobina de reactancia. El transformador real.
• Capítulo IX: SISTEMAS POLIFÁSICOS. Introducción. Sistemas trifásicos equilibrados. Sistemas trifásicos desequilibrados.
• Capítulo X: ONDAS NO SENOIDALES. Análisis de Fourier. La integral de Fourier. Método de convolución. La función sistema. . 

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ÍNDICE GENERAL

• Capítulo 0: ELECTRICIDAD Y MAGNETISMO. INTRODUCCIÓN. Propósito. El átomo. ELECTRICIDAD. Electrización por contacto. Ley de Coulomb. Ejemplos de cálculos. El campo eléctrico. Una carga puntual en un campo eléctrico. Un dipolo en un campo eléctrico. Flujo en un campo eléctrico. Ley de Gauss. Ejemplos de cálculos. Potencial eléctrico. Potencial eléctrico debido a una distribución de cargas. Ejemplos de cálculos. Condensadores y dieléctricos. Dieléctricos. Intensidad y resistencia. Conductibilidad y resistividad. Ley de Joule. MAGNETISMO. Magnetismo. Campo magnético. Inducción y flujo magnético. Fuerza sobre un conductor que transporta una corriente. Campo magnético creado por una corriente o una carga móvil. Integrales curvilíneas y de superficie de la inducción magnética. Fuerza entre conductores paralelos. Amperio. Campo creado por una espira circular. Campo en un solenoide. Campo creado por una carga puntual móvil. INDUCCIÓN. Fuerza electromotriz inducida. Ley de Faraday y Lenz. Autoinducción. 
• Capítulo I: FUNDAMENTOS. MODELOS. Introducción. Elementos de los modelos. Ejemplo de modelos. LEYES DE OHM Y KIRCHHOFF. Introducción. Ley de Ohm. Primera ley de Kirchhoff. Segunda ley de Kirchhoff. Aplicaciones: Divisores de tensión y corriente. CIRCUITOS EQUIVALENTES. Definición. Elementos de un solo tipo en serie. Elementos de un solo tipo en paralelo. Transformación de Kennelly (Y-?). Cálculo de la resistencia equivalente. Circuitos equivalentes de generadores reales. TEOREMAS DE LOS CIRCUITOS. Teorema de la superposición. Teoremas de Thèvenin y Norton. Teorema de la substitución. Teorema de la reciprocidad. DUALIDAD. Introducción. Dualidad analítica. Dualidad gráfica. 
• Capítulo II: SEÑALES. INTRODUCCIÓN. Clasificación de las señales de acuerdo con su variación en el tiempo. Valores característicos. FUNCIONES SINGULARES. Introducción. Definición de las funciones. Representación de ondas utilizando funciones singulares. Representación de formas de onda arbitrarias por trenes de funciones escalón. Representación de formas de onda arbitrarias por trenes de funciones impulso. Capítulo II: SEÑALES -. Respuesta de los circuitos excitados por funciones singulares. ONDAS SENOIDALES. Introducción. Algunas propiedades y operaciones. Valores característicos. Respuesta de los elementos simples. Los conceptos de impedancia y admitancia. Representación compleja de senoides. Relaciones fasoriales. Ejemplo de cálculo. 
• Capítulo III: RESOLUCIÓN SISTEMÁTICA DE CIRCUITOS. INTRODUCCIÓN. Definiciones. Topología. MÉTODO DE LAS RAMAS. Procedimiento. Aplicación de la ley de Ohm. Aplicación de las leyes de Kirchhoff. Aplicación práctica del método "2b". Circuitos con generadores ideales. Transformación de fuentes ideales en reales. Aplicación de la falsa variable. MÉTODO DE LAS CORRIENTES DE MALLA. Introducción. Aplicación del método. Caso de generadores de corriente. Caso de generadores de corriente con impedancias en serie. MÉTODO DE LAS TENSIONES NODALES. Introducción. Aplicación del método. Caso de generadores de tensión. Caso de generadores de tensión con admitancias en paralelo. EXPRESIONES MATRICIALES DE LAS ECUACIONES DE REDES. Método de las mallas. Método de las tensiones nodales. Capítulo III: RESOLUCIÓN. Expresión matricial de las ecuaciones de nodos y mallas. OPERACIONES CON MATRICES. 
• Capítulo IV: CUADRIPOLOS PASIVOS. INTRODUCCIÓN. Definiciones. El problema de la transferencia. Ejemplos de cálculos. El problema de la transmisión general. Ecuaciones inversas. Cuadripolos en cascada. CASOS ESPECIALES ("T" Y "PI"). Cuadripolos en "T". Cuadripolos en "PI". IMPEDANCIAS. Impedancias en circuito abierto y en cortocircuito. Impedancia imagen. 
• Capítulo V: TRANSITORIO DE CIRCUITOS. INTRODUCCIÓN. Las ecuaciones diferenciales de los circuitos eléctricos. Relaciones volt-amper y energía almacenada. Teoremas de los valores iniciales y finales. Teorema de la energía inicial. Teorema del valor inicial y final. Ejemplos de cálculo de los valores iniciales y finales. CIRCUITOS DE PRIMER ORDEN. Circuitos de primer orden. Excitación por energía almacenada. Excitación por un impulso. Excitación por un escalón. Excitación por una señal senoidal. Resonancia y variación de parámetros. Ejemplo de cálculo. Capítulo V: TRANSITORIO. . CIRCUITOS DE SEGUNDO ORDEN. Circuitos de segundo orden. Excitación por energía almacenada. Sobreamortiguado. Críticamente amortiguado. Oscilatorio armónico amortiguado. Excitación por señal senoidal. Ejemplo de cálculo. 
• Capítulo VI: LUGARES GEOMÉTRICOS Y RESPUESTA EN FRECUENCIA . RELACIONES TENSIÓN-CORRIENTE. Oscilograma. Lugares geométricos de las tensiones y de las corrientes. Procedimiento analítico de inversión geométrica. Procedimiento gráfico de inversión geométrica. Lugares geométricos circulares. Lugares geométricos de las funciones elementales (sin pérdidas). Lugares geométricos de las funciones elementales (con pérdidas). RESPUESTA EN FRECUENCIA. Circuito serie RL (Resistencia Inductancia). Circuito serie RS (Resistencia Elastancia). Circuito serie RLS (Resistencia, Inductancia y Elastancia). Variaciones de la curva en función resistencia y de la inductancia. Puntos de potencia mitad. Incremento de la tensión en resonancia. Voltajes inductivos y capacitivos en función de la inductancia, la capacidad y la pulsación. Definición de Q0. ANÁLISIS EN LAS CERCANÍAS DE LA RESONANCIA. Introducción. Aproximaciones. Curva universal de resonancia. Ejemplo de cálculo. RESPUESTA DEL CIRCUITO PARALELO. Circuito paralelo de tres ramas (GC). Circuito paralelo de dos ramas. Capítulo VI: LUGARES GEOM. . Ejemplo de cálculo. 
• Capítulo VII: POTENCIA Y ENERGÍA. DOMINIO DEL TIEMPO. Potencia media. Potencia en los elementos. Potencia activa, reactiva y aparente. Factor de potencia. Ejemplo de cálculo. DOMINIO DE LA FRECUENCIA. Potencia vectorial. Expresiones de la potencia. Corrección del factor de potencia. Ejemplo de cálculo. Teorema de la máxima transferencia de energía. 
• Capítulo VIII: CIRCUITOS ACOPLADOS. ACOPLAMIENTO ELECTROMAGNÉTICO. Evaluación del coeficiente de inductancia mutua. Planteo de las ecuaciones del circuito. Circuito equivalente con generadores. Expresiones en el dominio de la frecuencia. Circuitos equivalentes en "T" y en "?". Algunos ejemplos de montajes. Coeficientes de acoplamiento y dispersión. Impedancia reflejada. Ejemplo de cálculo. EL TRANSFORMADOR IDEAL. Ecuaciones de equilibrio. Admitancia e impedancia de entrada. Circuito equivalente en "T". LA BOBINA DE REACTANCIA. Flujo magnético y fuerza electromotriz inducida en un inductor con núcleo de hierro. Corriente de imantación. Influencia de la histéresis sobre la corriente en la bobina. Influencia de las corrientes de Foucault sobre la corriente en la bobina. Pérdidas magnéticas totales en la bobina. Diagrama vectorial completo. Capítulo VIII: Circuitos acoplados. EL TRANSFORMADOR REAL. Circuito equivalente y diagrama fasorial. Reducción a la malla primaria. 
• Capítulo IX: SISTEMAS POLIFÁSICOS. INTRODUCCIÓN. Generalidades. Sistema monofásico. Sistema bifásico. Sistema tetrafásico. SISTEMAS TRIFÁSICOS EQUILIBRADOS. Generación, conexiones y relaciones. Potencias en sistemas equilibrados. Método de los dos vatímetros. Componentes de sistemas simétricos. Propiedades de los sistemas de secuencia cero. Carga desequilibrada conectada en estrella. Ejemplos de cálculos. SISTEMAS TRIFÁSICOS DESEQUILIBRADOS. Método de las componentes simétricas. Impedancias desequilibradas conectadas en estrella con neutro. Potencia en función de las componentes simétricas. Componentes simétricas en forma matricial. Potencia. Potencia de una red general. 
• Capítulo X: ONDAS NO SENOIDALES. ANÁLISIS DE FOURIER. Introducción. Simetrías. Ejemplos de aplicación. Onda cuadrada. Onda diente de sierra. Onda rectificada. Síntesis de ondas. Espectros en frecuencia. Valor medio cuadrático y potencia. Respuesta completa a funciones excitatrices periódicas. Series exponenciales. Simetrías. Ejemplos de aplicación. 
• Capítulo X: ONDAS NO SENOIDALES . Onda cuadrada asimétrica impar. Onda cuadrada simétrica impar. Onda cuadrada asimétrica par. Onda triangular simétrica par. Aplicación a un circuito. LA INTEGRAL DE FOURIER. El pulso recurrente. La integral de Fourier. Otra forma de la integral de Fourier. Análisis del pulso rectangular. Síntesis del pulso rectangular. Propiedades de la transformada de Fourier. Significado físico de la transformada de Fourier. Ejemplo de cálculo. Convergencia de la integral de Fourier. EL MÉTODO DE CONVOLUCIÓN. Introducción. Equivalencias de pulsos e impulsos. La integral de superposición o convolución. Interpretación gráfica de la integral de superposición o convolución. Evaluación aproximada de la integral de convolución. Evaluación analítica de la integral de convolución. Extensiones del teorema de convolución. Aproximaciones. LA FUNCIÓN SISTEMA. Relaciones entrada-salida para circuitos lineales. Relaciones entrada-salida en el dominio del tiempo. Soluciones de la transformada de Fourier. Revisión y clasificación de las funciones de los circuitos. La frecuencia compleja. Polos y ceros. 

99 Ejemplos Prácticos De Aplicaciones Neumáticas

99 Ejemplos Prácticos De Aplicaciones Neumáticas

Stefan Hesse

FESTO

Reseña

Hace algún tiempo fueron encuestadas varias centenas de empresas sobre los temas que consideraban prioritarias. Los resultados obtenidos indican que la mayor importancia la tiene una producción más efectiva. Pero, ¿qué significa eso concretamente? Fabricar con eficiencia implica una serie de factores: bajos costos de maquinaria, calidad en los componentes, economía, resultados rápidos y disponibilidad. Para cumplir estos requisitos es necesaria principalmente la mecanización y automatización de los equipos. Es decir, utilizar equipos técnicos y procedimientos capaces de sustituir parcial o totalmente el trabajo del ser humano.

La neumática industrial ha adquirido una importancia considerable en ese contexto y, además, su trascendencia aumenta constantemente. Esta circunstancia se debe a que la oferta de componentes probados y de óptimo funcionamiento es muy completa, que los tamaños y parámetros de dichos componentes permiten la instalación rápida en los equipos recurriendo a módulos y, adicionalmente, que es posible conseguir todo de un mismo proveedor, incluyendo los medios necesarios para diseñar proyectos con la asistencia de un ordenador.

Indice

• Selección de los componentes para la automatización
• Ejemplos de aplicaciones neumáticas:
• Alimentar. Alinear. Almacenar a granel. Almacenar momentáneamente. Aportar. Aspirar. Avanzar. Avanzar por pasos. Biselar. Bloquear. Clasificar. Colocar. Comprobar. Concatenar a. Controlar. Cortar. Desbarbar. Detener. Doblar. Elevar. Embalar. Embutir. Entregar. Expulsar. Girar. Imprimir. Introducir. Manipular. Montar. Orientar. Paletizar. Pegar. Perfilar. Posicionar. Prensar. Proteger. Retirar. Retirar piezas apilada. Separar. Serrar. Sujetar. Taladrar. Tensar. Transportar.

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Mecatronica

MECATRONICA

Sistemas de Control Electrónico en Ingeniería Mecánica y Eléctrica

W Bolton

Reseña

La integración de la ingeniería electrónica, la ingeniería eléctrica, la tecnología de computación y la ingeniería de control con la ingeniería mecánica, conforman lo que se conoce como mecatrónica, que ahora forma parte esencial en el diseño, manufactura y mantenimiento de una amplia variedad de productos y procesos de ingeniería.

Este libro proporciona una introducción clara y completa de la aplicación de los sistemas de control electrónicos a la ingeniería mecánica y eléctrica. Constituye un marco de referencia del conocimiento que permite al ingeniero y al técnico desarrollar una comprensión interdisciplinaria y un enfoque integrado de la ingeniería.

Esta segunda edición se ha actualizado y ampliado para cubrir los temas con mayor profundidad. Se divide en cinco secciones principales: elementos de sistemas, actuación, modelos de sistemas, principios digitales y sistemas de microprocesadores. Concluye con un capitulo sobre diseño, soluciones de diseño y estudio de casos.

Contenido:

• Prefacio
• 1. Mecatrónica
• 2. Sensores y transductores
• 3. Acondicionamiento de señales
• 4. Sistemas de presentación de datos
• 5. Sistemas de actuación neumática e hidráulica
• 6. Sistemas de actuación mecánica
• 7. Sistemas de actuación eléctrica
• 8. Modelos de sistemas básicos
• 9. Modelado de sistemas
• 10. Respuestas dinámicas de sistemas
• 11. Funciones de transferencia de sistemas
• 12. Respuesta en frecuencia
• 13. Controladores en lazo cerrado
• 14. Lógica digital
• 15. Microprocesadores
• 16. Lenguaje ensamblador
• 17. Lenguaje C
• 18. Sistemas de entrada/salida
• 19. Controladores lógicos programables
• 20. Sistemas de comunicación
• 21. Localización de fallas
• 22. Sistemas mecatrónicos

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Contenido General:

• Prefacio
• 1. Mecatrónica. ¿Qué es la mecatrónica?. Sistemas. Sistemas de medición. Sistemas de control. Controladores basados en un microprocesador. Respuesta de los sistemas. Enfoque de la mecatrónica
• 2. Sensores y transductores. Sensores y transductores. Terminología del funcionamiento. Desplazamiento, posición y proximidad. Velocidad y movimiento. Fuerza. Presión de fluidos. Flujo de líquidos. Nivel de líquidos. Temperatura0. Sensores de luz1. Selección de sensores2. Ingreso de datos mediante interruptores
• 3. Acondicionamiento de señales. Acondicionamiento de señales. El amplificador operacional. Protección. Filtrado. El puente de Wheatstone. Señales digitales. Multiplexores. Adquisición de datos. Procesamiento de señales digitales0. Modulación por pulsos
• 4. Sistemas de presentación de datos. Dispositivos para presentación visual (displays). Elementos para la presentación de datos. Grabación magnética. Exhibidores o Displays. Sistemas de adquisición de datos. Sistemas de medición. Prueba y calibración
• 5. Sistemas de actuación neumática e hidráulica. Sistemas de actuación. Sistemas neumáticos e hidráulicos. Válvulas para control de dirección. Válvulas de control de presión. Cilindros. Válvulas para el control de procesos. Actuadores giratorios
• 6. Sistemas de actuación mecánica. Sistemas mecánicos. Tipos de movimiento. Cadenas cinemáticas. Levas. Trenes de engranes. Rueda dentada y trinquete. Transmisión por banda y cadena. Cojinetes (chumaceras). Aspectos mecánicos de la selección de un motor
• 7. Sistemas de actuación eléctrica. Sistemas eléctricos. Interruptores mecánicos. Interruptores de estado sólido. Solenoides. Motores de cd. Motores de ca. Motores paso a paso
• 8. Modelos de sistemas básicos. Modelos matemáticos. Bloques funcionales de sistemas mecánicos. Bloques funcionales de sistemas eléctricos. Bloques funcionales en sistemas de fluidos. Bloques funcionales de los sistemas térmicos
• 9. Modelado de sistemas. Sistemas en ingeniería. Sistemas rotacional-traslacional. Sistemas electromecánicos. Sistemas hidro-mecánicos
• 10. Respuestas dinámicas de sistemas. Modelado de sistemas dinámicos. Sistemas de primer orden. Sistemas de segundo orden. Medidas de desempeño de los sistemas de segundo orden. Identificación de sistemas
• 11. Funciones de transferencia de sistemas. La función de transferencia. Sistemas de primer orden. Sistemas de segundo orden. Sistemas en serie. Sistemas con lazos de realimentación. Efecto de la ubicación de los polos en la respuesta transitoria. MATLAB y SIMULINK
• 12. Respuesta en frecuencia. Entrada senoidal. Fasores. Respuesta en frecuencia. Trazas de Bode. Especificaciones de desempeño. Estabilidad
• 13. Controladores en lazo cerrado. Procesos continuos y discretos. Modos de control. Modo de dos posiciones. Modo proporcional. Control derivativo. Control integral. Controlador PID. Controladores digitales. Desempeño de los sistemas de control0. Sintonización de controladores1. Control de velocidad2. Control adaptable
• 14. Lógica digital. Lógica digital. Sistemas numéricos. Compuertas lógicas. Álgebra booleana. Mapas de Karnaugh. Aplicaciones de las compuertas lógicas. Lógica secuencial
• 15. Microprocesadores. Control. Sistemas microprocesadores. Microcontroladores. Aplicaciones. Programación
• 16. Lenguaje ensamblador. Lenguajes. Conjuntos de instrucciones. Programas en lenguaje ensamblador. Subrutinas. Tablas de consulta
• 17. Lenguaje C. ¿Porqué el lenguaje C?. Estructura de un programa. Control de flujo y ciclos. Arreglos. Apuntadores. Desarrollo de programas. Ejemplos de programas
• 18. Sistemas de entrada/salida. Interfases. Direccionamiento entrada/salida. Requerimientos de una interfase. Adaptador de interfase para dispositivos periféricos. Interfase para comunicaciones en serie. Ejemplos de acoplamiento mediante interfase
• 19. Controladores lógicos programables. Controladores lógicos programables. Estructura básica. Procesamiento de la entrada/salida. Programación. Mnemónicos. Temporizadores, relevadores internos y contadores. Registros de corrimiento. Controles maestro y de salto. Manejo de datos0. Entrada/salida analógica1. Selección de un PLC
• 20. Sistemas de comunicación. Comunicaciones digitales. Control centralizado, jerárquico y distribuido. Redes. Protocolos. Modelo de comunicación de interconexión de sistemas abiertos
• 21. Localización de fallas. Interfases de comunicación. Técnicas para detección de fallas. Temporizador vigilante (watchdog). Verificación de paridad y de codificación de errores. Fallas comunes en el hardware. Sistemas basados en microprocesadores. Emulación y simulación. Sistemas basados en PLC
• 22. Sistemas mecatrónicos. Diseño tradicional y mecatrónico. Posibles soluciones de diseño. Estudios de casos de sistemas mecatrónicos  y tarea
• Apéndice A: La transformada de Laplace. La transformada de Laplace. Escalones y pulsos unitarios. Transformada de Laplace de funciones estándar. Transformada inversa

Visual Basic for Electronics Engineering Applications

Visual Basic for Electronics Engineering Applications
Vincent Himpe

Reseña
Visual Basic is in the first place a Visual programming language. In today’s world of graphical user interfaces and windowing environments this is simply a must. More and more users demand a simple and easy to use interface to the software. Visual Basic enables the programmer to write just this kind of application. The programmer himself however needs not to be deprived of these things. Visual basic is really ‘visual’ both during development and runtime stage.

Index table

• Visual Basic For the Research & Development LAB
• Introduction
• Conventions used in this manual
• Chapter 1: The Visual Basic Background
• Chapter 2: Exploring the Visual Basic environment
• Chapter 3: The Basic Objects and Controls
• Chapter 4: Events and Methods
• Chapter 5: The Basic language itself
• Chapter 6: Creating a user interface
• Chapter 7: Attaching code to your form
• Chapter 8: Running and debugging a program
• Chapter 9: Distributing a program
• Chapter 10: Multi-module projects
• Chapter 11: A couple of case studies
• The Advanced World of Visual Basic
• Introduction to Part II
• Chapter 12: One step beyond
• Chapter 13: Graphics
• Chapter 14: Communicating to the world around us
• Part III: Master Programming with Visual Basic
• Chapter 15: Digging into Windows
• Chapter 16: ActiveX Control Creation
• Chapter 17: Building better programs
• Chapter 18: The Windows registry
• Chapter 19: Scripting interpreters
• Chapter 20: Classes
• Part IV: Visual Basic for the Engineering Lab
• Chapter 20: The Computer
• Chapter 21: Controlling Standard PC ports
• Chapter 22: The Printerport In Detail
• Chapter 23 The Serial Port In Detail
• Chapter 24: Plug-In boards
• Chapter 25: The GPIB bus
• Chapter 26: Vision
• Chapter 27: Designing Test Programs
• Chapter 28: Special Programming techniques
• Chapter 29: Building user interfaces

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INDEX GENERAL

• Visual Basic for Electronics Engineering Applications. 
• A Crash Course To The World’s Premier RAD Tool. Developing test systems in no time.
• Index table. Visual Basic For the Research & Development LAB. 
• Introduction. 
• Conventions used in this manual.
• Chapter 1: The Visual Basic Background. Windows. Object Oriented Programming. Overview of the definitions.
• Chapter 2: Exploring the Visual Basic environment. Starting a Visual basic project. The programming environment. Accessing functions with the Toolbar. The Object Browser (The Toolbox). The project navigator. The properties navigator. Form Viewer. Code Viewer. The Help system.
• Chapter 3: The Basic Objects and Controls. The Form. The Controls. The Standard controls inside Visual basic. Common Dialog Control. Coram Control. Menu’s. Properties. Top, Left, Height, Width. Backcolor, ForeColor, Textcolor. Enabled and Visible. Index. Tabindex. TooltipText.
• Chapter 4: Events and Methods. Tapping into Events. Click (Most controls). DblClick (Most controls). KeyPress (Most controls). MouseMove (Most controls). Activate (Form). Deactivate (Form). Unload (Form). Change (Textbox). Methods.
• Chapter 5: The Basic language itself. Variables. Available Types in Visual Basic and how to declare them. Arrays. DIM. Ubound. Array. Types. Scope of Variables. Public / Global. Private. Static. Module level scope. Subroutines or Procedures. Functions. Constants. Base conversion. Logical Operators. Flow Control. If then else. If-then-else / elseif. For Next. While wend. Do Until. String manipulation Left$ - Right$ - Ltrim$ - Rtrim$. Right$. Ucase$. VAL and STR$. LEN. File Manipulation (Open - Close - Print - Input). Output mode. Input mode. PRINT constructions (file I/O). String style. Reading from a file. Determining file end. File names.
• Chapter 6: Creating a user interface. Arrays of Objects and Controls.
• Chapter 7: Attaching code to your form.
• Chapter 8: Running and debugging a program. Running a program. Start , Break , Stop. Debugging a program. Examining Variables. Advanced Debugging: The Watch Window. Add Watch command. Add watch dialog box. Quick Watch command (Shift F9). Quick watch dialog box. Edit Watch Window. Using Breakpoints the Debug Object.
• Chapter 9: Distributing a program. Specifying the Media.
• Chapter 10: Multi-module projects. Multiple Forms. Modules. Accessing items from other parts of the program. Root structure analogy of a project.
• Chapter 11: A couple of case studies. Case Study 1: A small Text Editor. Attaching Code. Designing the user interface. Writing Code. Attaching code to the user interface.
• The Advanced World of Visual Basic. Introduction to Part II.
• Chapter 12: One step beyond. Forms. Load. Unload. Show. Hide. Modal / Modeless forms. MDI forms. Menu’s. Popup menu’s. Adding images to menu’s. Enabling and Disabling Menu Commands. Displaying a Check Mark on a Menu Control. Making Menu Controls Invisible. Adding Menu Controls at Run Time. WindowList. CheckBoxes. OptionButtons or Radio Buttons. Grouping Radio Buttons. Timer objects. User entry objects. Keypress Event. Printing. Taking Advantage of the Windows95 Look.
• Chapter 13: Graphics. Basic coordinate operations. CurrentX, CurrentY. Drawing setup. Drawwidth. DrawStyle. Fillcolour. Drawing primitives. PSet. Line. Circle. Saving and loading graphics. Loading Graphics. Coordinate systems. Scalemode. ScaleHeight , Scalewidth. ScaleLeft and ScaleTop.
• Chapter 14: Communicating to the world around us. SendKeys : a simple way of communicating. AppActivate. Shell. DDE: another means of inter-program communication. LinkMode. Linkltem. Serial IO: Talking to world beyond the port. Inserting the object. Portopen. Handshaking. Settings. Outbuffersize , Inbuffersize. OutbufferCount, Inbuffercount. Parityreplace. DTRenable. OnComm Event. Commevent. Winsock: The world is not enough. UDP Basics. RemoteHost. State. Accept. GetData. Connectionrequest. DataArrival. Appendix II: Some more case studies. AlphaServer: A Telnet Server application. LoanCalc: Using Excel from your program. Case Study 3: Doodle A graphics program. Case Study 4: The dataterminal. Case Study 5: AlphaServe: A Telnet server. Case Study 6: LoanCalc: Using Excel in your applications. Conclusion.
• Part III: Master Programming with Visual Basic. Introduction.
• Chapter 15: Digging into Windows. Accessing DLL routines. On Passing parameters to procedures and functions. API programming. A simple API example.
• Chapter 16: ActiveX Control Creation. Adding property’s and events. A closer look at the final code.
• Chapter 17: Building better programs. The KISS Way. Atomic Programming. Naming objects. Error handling. The On Error Goto clause. The Err object. Resuming execution after handling the error. Syntax Errors (errors against the Basic syntax). Runtime errors. Flawed Programming logic errors.
• Chapter 18: The Windows registry. Digging into the registry. Data Mining in the registry. GetSetting. SaveSetting. Make use of the registry.
• Chapter 19: Scripting interpreters. Building A simple script interpreter. The script Parser. Parameter extraction. MSScript: A real script interpreter. Scripting language. Adding code to the script engine. Exposing Objects.
• Chapter 20: Classes. The Class concept. Creating a Class. Instantiating objects from a class. A practical example. Appendix III A couple of Case studies. MiniBasic: A program editor for MS script. Additional Notes on the use of classes. Case Study 7: Killing Windows via an API call. Case Study 8: The LED ActiveX control. Case Study 9: MiniBasic: A program environment for MS script. Case Study 10: Additional notes on the use of Classes.
• Part IV: Visual Basic for the Engineering Lab. Introduction.
• Chapter 20: The Computer. The PC: A Hardware Description. The PC’s Input and Output Components. The Parallel port. The Serial port. The USB port. Local Area Network (LAN) and Wide Area Network (Internet) . Field buses (CAN VAN etc). VXI / PXI / SCXI / Compact PCI etc. SCSI. The internal buses. EISA Bus. MICROCHANNEL Bus. PCI. AGP port. I2C Bus.
• Chapter 21: Controlling Standard PC ports. The BIOS system area. Using DEBUG to snoop around. The Dump command. Hardware Access.
• Chapter 22: The Printerport In Detail. Functional diagram. Bit-Banging interfaces. Serial protocol emulation. Printerport Control Using ClassWork. Special printerport modes. Bi-directional Parallel Ports. The IEEE 1284 Standard. Extended Capabilities Port.
• Chapter 23 The Serial Port In Detail. System description. Flow Control. Hardware Flow Control. Software Flow Control. Which Flow Control Method Should I Use?. The UART. Basics of Asynchronous Serial Communications. UARTs and the PC Serial Port. RS-232 and Other Serial Conventions. RS232. Current Loop and Other Serial Standards. RS422 / RS423. Null modem cable. Full connection Null Modem Cable. Basic Serial Operations using MSCOMM.
• Chapter 24: Plug-In boards. Description of the ISA bus. common interface chips. 8255. 8253/8254. Interfacing to ISA. Utility Lines. Bus Control Lines. Interrupt Request and DMA Lines. Basic interface schematic using 8255 I/O controller. Basic interface schematic using classic logic. Selecting an address for our card. Accessing our board.
• Chapter 25: The GPIB bus. The GPIB bus structure. GPIB signals. Unitializing a GPIB system. EOI assertion. Common Command Set.
• Chapter 26: Vision. GPIBcore. Installing GPIBcore. GPIB functions. GPIBinit. GPIBbye. GPIBopen. GPIBclose. GPIBtimeout. GPIBdefer. GPIBsinglestep. GPIBtroff. GPIBwrite. GPIBread. Other GPIB functions. GPIBcore I/O functions. 0UT. OUTW. INPW. GPIBcore Miscellaneous support functions. setBIT. clearBIT. flipBIT. BITset. BITclear. SwapBYTE. Microdelay. SStr$. Bin$. vVal. Instrument and IO libraries. ClassWork. The ClassWork concept. The ClassWork solution. Programming using ClassWork. A Sample ClassWork program. Developing ClassWork Modules. Module Header. Internal ClassWork variables. Initialize and Terminate events. Address assignment. AssignTo assignment. Global Lead-in code overview. General Rules for ClassWork module development. Properties. Methods (Sub). Methods (Function). Special Cases. ClassWork implementation of the HP34401 driver. TestBench.
• Chapter 27: Designing Test Programs. Clean code. Modular programming. Documenting code. Use indentation and camelwriting. Accessing instruments and hardware. Accessing instruments. Accessing hardware in the computer. Collecting data versus Analyzing. Anatomy of a well structured test-program.
• Chapter 28: Special Programming techniques. Stream Interpreting. Monolithic Program. Modular program. Creating the stream. Report generating on a printer. The Printers Collection. NewPage. EndDoc. Example.
• Chapter 29: Building user interfaces. Build a splash screen and design a logo and icon.

Visual Basic para Aplicaciones de Ingeniería Electrónica

Vincent Himpe

Reseña

Visual Basic es, en primer lugar un lenguaje de programación Visual. En el mundo actual de las interfaces de usuario gráficas y entornos de ventanas se trata simplemente de una necesidad. Cada vez más usuarios la demanda de una interfaz simple y fácil de usar con el software. Visual Basic permite a los programadores a escribir esta clase de aplicación. El propio programador sin embargo no tiene que ser privado de estas cosas. Visual Basic es muy "visual" tanto durante la fase de desarrollo y tiempo de ejecución.

INDICE

• Visual Basic para el Laboratorio de Investigación y Desarrollo
• Introducción
• Convenciones utilizadas en este manual
• Capítulo 1: Antecedentes de Visual Basic
• Capítulo 2: Análisis del entorno de Visual Basic
• Capítulo 3: Los objetos y controles básicos
• Capítulo 4: Eventos y Métodos
• Capítulo 5: El lenguaje Basic se
• Capítulo 6: Creación de una interfaz de usuario
• Capítulo 7: Asociación de código a su formulario
• Capítulo 8: Ejecución y depuración de un programa
• Capítulo 9: Distribución de un programa
• Capítulo 10: Multi-módulo de proyectos
• Capítulo 11: Un par de estudios de caso
• Capítulo 12: Un paso más allá
• Capítulo 13: Gráficos
• Capítulo 14: La comunicación con el mundo que nos rodea
• Capítulo 15: Excavando en Windows
• Capítulo 16: Creación de controles ActiveX
• Capítulo 17: Creación de mejores programas
• Capítulo 18: El Registro de Windows
• Capítulo 19: intérprete de secuencias de comandos
• Capítulo 20: Clases
• Capítulo 20: La Computadora
• Capítulo 21: Control estándar los puertos de PC
• Capítulo 22: Printerport En Detalle
• Capítulo 23 el puerto serie en Detalle
• Capítulo 24: Plug-In boards
• Capítulo 25: bus GPIB
• Capítulo 26: Visión
• Capítulo 27: Diseño de programas de prueba
• Capítulo 28: Técnicas especiales de programación
• Capítulo 29: Las interfaces de usuario de construcción