y por último... el motor

El motor eléctrico es una maquina que transforma energía eléctrica en energía mecánica por medio de interacciones electromagnéticas.
Estos son muy usados en electrodomésticos, herramientas, etc.

Los motores eléctricos se dividen en dos:

- corriente continua
- corriente alterna

Los motores de corriente continua convierten la energía eléctrica en mecánica con movimiento rotatorio.Estos son fáciles de controlar. Se componen de un estator que da soporte mecánico al motor y un rotor por el cual pasa la corriente por medio de escobillas.
Se usan mucho en tranvías, trenes, maquinas de precisión, etc.

Estos motores tienen un sentido de giro dependiendo de como los conectes, si quieres que gire hacia el otro lado, se deben de voltear os cables.

Dentro de los motores de corriente continua existen algunos importantes:

- Motor serie: El cual como dice su nombre, tiene conexiones en serie. Su potencia es muy estable, le afectan poco las variaciones bruscas de tensión de alimentación.

- Motor a pasos: este motor convierte una serie de impulsos eléctricos en desplazamientos angulares.Tienen una precisión muy alta y repetitividad en el posicionamiento. 

- Servomotor: Este puede ubicarse en cualquier posición dentro de su rango de operación.Se usan mucho en sistemas de radio control y en robótica. Son pequeños y tienen un gran torque.No consumen mucha energía.

Los motores de corriente alterna funcionan conectados a la corriente alterna, como lo dice su nombre y dentro de esta clasificación también hay algunos muy importantes.

- Motor de inducción: En este motor el rotor y el estator no giran en la misma frecuencia.

- Motor síncrono: El rotor y el estator giran a las mismas revoluciones.

Por ultimo es muy importante saber que existen los motoreductores, los cuales son sistemas de engranes que permiten que los motores eléctricos funcionen a diferentes velocidades de las que fueron diseñados; esto es muy útil pues rara vez las maquinas funcionan a las velocidades de los motores y estos engranes hacen que la velocidad de los motores baje y así las maquinas funcionan eficientemente.

La mejor pila...

Cada vez que diseñamos algo tenemos que tomar en cuenta todo, desde la apariencia hasta los componentes que vamos a usar, esto incluye hasta el medio de energía si es que lo requiere.
Muchas veces podemos usar corriente alterna y conectar nuestro aparato a un enchufe, pero muchas otras necesitamos usar pilas o baterías.

Como todos sabemos las pilas dentro del diseño están medio prohibidas, pues a parte de que contaminan mucho, le creas al usuario un gasto constante.
Ahora, muchos diseños nos exigen el uso de estas, así que cuando no tenemos remedio, debemos de conciderar algunos aspectos antes de hacer la selección.

Existen muchos tipos de pilas y baterías, pero antes cual es la diferencia entre estos términos; las pilas dan energía pero por un tiempo determinado y al acabarse se deben de desechar; las baterías también son una fuente de energía pero cuando estas se terminan, se pueden recargar, por lo que duran mucho mas tiempo, de todas formas, aunque sea mucho mas largo que el de las pilas, también tienen un tiempo de vida.
Dentro de las pilas existen pilas recargables, pero funcionan de una manera diferente a las pilas no recargables.

Así que, hablando de pilas existen una clasificación en la que se dividen en dos grupos:

- Primarias: que estas son las desechables, las que solo se pueden usar una vez. Dentro de esta clasificación tenemos diferentes tipos como las salinas, alcalinas, botón y litio entre otras no tan populares y la diferencia entre todas estas es su tecnología y los componentes que usan para que funcionen.
Dentro de las pilas primarias las mejores son las de litio pues su tecnología ayuda a que duren mas tiempo que las alcalinas y salinas. Las de botón contaminan mucho pues usan mucho mercurio para su creación y funcionamiento.

- Secundarias: Estas son las pilas recargables. Dentro de esta clasificación también hay muchas clases como níquel e hidruro de metal, litio, níquel cadmio y plomo ácido, entre otras. Estas pilas como ya habíamos mencionado duran mucho mas que las primarias, pero aquí también hay unas mejores que otras, las níquel cadmio tienen sustancias cancerigenas, por lo que no son muy recomendables, las plomo ácido son las que se usan para los coches y las de litio son las mas recomendables.

Las pilas secundarias son mas caras que las primarias, pero a fin de cuentas vale la pena, pues duran mas tiempo, así que al final, son mas baratas.

En esta gráfica se puede ver la vida de las pilas como las alcalinas, salinas, botón.... El problema de este ciclo de vida es que tienen un tiempo útil muy corto, después van perdiendo voltaje y los aparatos a los que le da energía se comportan de manera diferente pues ya no tienen la energía que necesitan.

El ciclo de vida de las pilas secundarias y las de litio, graficamente, es una linea recta, esto nos ayuda a que los objetos, por el tiempo que duran las pilas, tengan un comportamiento normal.

Así que si queremos ahorrar dinero y hacer buen diseño, podemos tomar estos aspectos en cuenta, pues las pilas hoy en día solo son almacenadas en depósitos para que los gases y químico que sueltan no se liberen al ambiente, pero no se utilizan verdaderas formas de reciclaje o reuso.

voltaje y corriente

El voltaje alterno (AC) es el que se recibe de la calle, el que se toma de los enchufes. Cuando se mide, dentro de la gráfica, sube y baja.

Este voltaje no es constante, por lo que requiere que el enchufe tenga un 3er hoyo el cual hace tierra, esto significa que hay una varilla de cobre que va directo a la tierra, esto evita descargas.

El voltaje se mide en un aparato llamado osciloscopio, este lo mide y lo gráfica.

La corriente Directa (DC) es lo que da una pila, un eliminador o una fuente, esta no cambia, es constante. La gráfica de esta es una linea recta.

Esta corriente también se puede medir con el osciloscopio.

Los transformadores, como ya hemos visto, cambian el voltaje de la calle por uno deseado. Como se ve en la foto, si conectamos un transformador a un enchufe, y este se mide con un multimetro, nos va a dar el voltaje del que es el transformador.

El multimetro calcula el voltaje promedio, por eso es constante y no cambia.

Generación de Energía Eléctrica

La ley de Faraday dice que la magnitud del voltaje inducido es proporcional a la variación del flujo magnético. Esto significa que si tenemos dos imanes y pongo un cable entre el campo de los dos, se genera un voltaje, energía; pero, para lograr esto es básico que exista movimiento, este movimiento genera la energía, el voltaje.
En la siguiente página se puede ver como se aplica la ley de Faraday y como el movimiento es básico para que se pueda generar el voltaje.
http://www.youtube.com/watch?v=1NG12ey50eI&NR=1

Un generador es un aparato que al moverlo o girarlo, crea voltaje. Lo genera, a diferencia del motor, al cual se le aplica voltaje y este se mueve.
Los generadores eléctricos son impulsados por agua, pues esta es constante, dependiendo del flujo de agua va a ser la cantidad de energía que se obtiene y el tamaño de generador que se puede tener.

El agua debe de estar bajo presión, esto se logra con una presa. Esta presión hace girar la elise, la turbina, con agua. Este movimiento, genera la energía.
Existen otros elementos con los cuales se puede generar energía, como gas, petróleo, luz solar o también existe la energía nuclear. Pero en todos estos casos se calienta agua con estos elementos y el vapor que sale del agua es con lo que se impulsa y se hace girar la turbina, el movimiento genera energía.

Ahora, también se utilizan los transformadores, los cuales, como dice su nombre, transforman el voltaje de un nivel alto a uno mas pequeño, también cambia la corriente de un nivel a otro. Las presas y todos los generadores de energía se conectan a los transformadores.
Los trasformadores van conectados desde donde se genera la energía hasta las ciudades y pueblos, por lo que hay cierta perdida de energía gracias a las resistencia de los grandes cables; por lo que se debe de conciderar la perdida y mandar mas voltaje del necesario.
El objetivo de estos es subir el voltaje lo mas que se pueda bajando la corriente al máximo.
Camino a las ciudades, colonias y casas el voltaje va cambiando y las corrientes también por los transformadores dando el voltaje necesario para cada lugar.

 En el diagrama se puede ver como el uso de los transformadores es necesario desde la central generadora de energía hasta los hogares.

Lampara de leds

Ya hemos visto muchos datos importantes sobre los leds y también de como se deben de soldar.
Ahora, vamos a hacer una lámpara con ellos,esta lámpara no va a ser una lámpara cualquiera, va a ser muy creativa e innovadora, va a ser con globos.
Así que lo que primero necesitamos es tener un diseño y ya que lo tenemos necesitamos ir de compras!!! Vamos a comprar:
- Globos
- Leds
- Soldadura

- Alambre

- Pasta para soldar

- Termofit

- Cautín

- Ligas pequeñas

1. Primero tenemos que soldarle extinciones de cable a cada led

2. Tenemos que cubrir el metal sin protección con termofit

3. Tenemos que meter cada led a un globo, inflarlo y en vez de nudo, lo cerramos con las ligas para que los cables no se maltraten

 4. Ya que tenemos todos nuestro globos con leds listos, tenemos que unir los globos en una bola, aquí también se usan las ligas

5. Por algún lado de esta bola salen todos los cables, estos los tenemos que soldar juntos, podemos escoger entre soldarlos en paralelo o en serie; en esta ocasión nos conviene en serie, pues así, como ya hemos visto en artículos anteriores, utiliza para la cantidad de led que sean el mismo voltaje.

6. Para conectarlos en paralelo, debemos de juntar todos los cables positivos y soldarlos y por otro lado todos los negativos y también soldarlos.

7. Después debemos de ponerle una extensión de cable a cada lado y cubrir todos los cables con termofit

8. Ahora debemos de agregar un switch para poder prender y apagar nuestra lampara. Como podemos ver en la foto, el switch tiene 3 patas, por lo que el cable del lado negativo lo debemos de cortar en 2 partes, una de esas partes la debemos de unir a la pata de en medio del switch, la otra parte que cortamos la debemos de unir a la pata del extremo derecho.

En el dibujo se puede ver como nos quedaría nuestra conexión.

9. Ahora ya que tenemos hecha toda la conexión necesitamos la manera de conectarla a la corriente, aquí es donde entra el eliminador. Este nos ayuda a obtener la cantidad de volts que necesitamos del contacto.

Existen eliminadores que tienen la forma de ajustarlo a los volts que necesitamos, pero son caros y la mayoría no lo tienen, así que, ¿como logramos que nuestro eliminador nos de justo la cantidad de volts que necesitamos?

Existen unas cosas llamadas resistencias, las cuales funcionan soldándolas entre el cable que sale de los leds y el que va hacia el eliminador. Las resistencias funcionan agregandole carbón al cable que conduce la electricidad, este ayuda a que no mande tanta corriente como mandaba antes.

Ahora, como se puede ver en la foto, las resistencias tienen unas rayas de colores, estos colores tienen valores y existen unas tablas en las que nos dicen los valores de las resistencias.

El punto es usar una resistencia adecuada al voltaje que produce nuestra lampara. En Internet hay programas en los que metes todos los datos de tus leds, de la cantidad que se va a usar y de la forma en la que los conectas y nos dan la resistencia que se debe de usar.

10. La conexión de nuestra lampara debe de quedar como en el diagrama siguiente:

Por último, se le puede poner una base a la lampara para que se vea mas bonita, pero si no, se puede usar sin al base y poner en donde sea!

Soldando Leds

 Para soldar los leds necesitas un cautín, un aparato que está a altas temperaturas y derrite la soldadura, esto une al led con la pieza metálica deseada.
Con lo que tomas la soldadura es con la punta del cautín, esta punta siempre debe de estar limpia, debe de verse el metal plateado, así que se debe de limpiar seguido con el colchón azul que tiene la base. A este colchón debe de estar húmedo, por lo que se le debe de agregar un poco de agua antes de empezar a trabajar.

Antes de comenzar a soldar, se le debe de poner a cada elemento a soldar fundente o pasta para soldar, está les ayuda a que se unan mas fácilmente.

Esta pasta también sirve para limpiar la punta del cautín cuando esta muy sucia, se debe de sumergir la punta en la pasta y después limpiar con el colchón.

Después de agregarle la pasta a los elementos, se le debe de poner un poco de soldadura a cada uno por separado, esto también ayuda a que se unan mas rápido y de manera mas fácil.

Ya que se hizo esto se debe de tomar soldadura con el cautín y unir los dos objetos. Si la soldadura queda mal, con el mismo cautín se pueden despejar los objetos y con la misma soldadura que ya tienen se pueden volver a unir; cuando te quedan bolas en la soldadura, se deben de derretir con la punta del cautín y después con un chupón, se quitan facilmente.

Por último, las patas de los leds están muy juntas, así que, dependiendo de las necesidades, se recomienda que el objeto que se le agregue junto con la pata del led, se cubran con termofit para evitar cortos. El termofit tiene la mima función que la cinta de aislar, pero tiene muchas ventajas, pues se puede encontrar de muchos colores, es un tubo al que se le mete lo que se requiera aislar y con calor se encoje al tamaño adecuado, cubriéndolo y protegiéndolos.

Leds

Como todos sabemos los leds han cambiado el mundo de la iluminación, pero aunque suene extraño existen desde hace mas tiempo del que creemos, fueron inventados en los años 60´s y han estado mas cerca de lo que pensamos; en los primeros aparatos en los que se usaron fueron los controles remotos.

Pero, ¿por que los leds son tan especiales?

Bueno, primero debemos de entender un poco de los focos incandescentes, que son los típicos que vemos en nuestra casa. Estos focos emiten 3 tipos de ondas, pero de estas ondas solo podemos ver 1 tipo, las otras dos son caloríficas y ultravioleta; esto significa que los colores que se ven con estos focos no son puros.

Ahora, los leds emiten puras ondas visibles, así que los leds no emiten calor y sus colores son 100% el color que se quiere. Existen 3 colores de leds, verde, rojo y verde, los demás colores salen de la combinación de estos y para obtener el blanco se requiere mezclar los 3 colores; el color blanco es el led mas caro.

Otra ventaja de los leds es que consumen menos energía que los focos incandescentes, hasta hoy lo máximo que usan los leds son 10 watts.

Los leds tienen 2 patas, una positiva (larga) y una negativa (corta), el lado negativo también se puede distinguir pues el led tiene un corte. También hay leds con 3 patas, estos pueden cambiar de un color a otro. Los leds de luz blanca tienen la opción de cambiar a los 3 colores que los forman, eso es lo que lo hace el mas caro.

Cada led ocupa 3 volts para prenderse y .1 de corriente.

Los leds se pueden conectar de dos formas:

En serie:

Esto es poniendo el lado positivo de un led con el negativo de otro, la carga se pone en los polos de los leds de los extremos. En esta conexión cada led que se conecta requiere 3 volts, pero la corriente que se utiliza es la misma para todos. Esto significa que si conectamos 4 leds, los volts requeridos van a ser 12, pero la corriente va a ser de .1.

En paralelo:

Para esta conexión se necesitan poner los filamentos positivos de los leds juntos y los negativos juntos y a esto aplicarle la corriente. En esta conexión se utilizan 3 volts para todos los leds, pero la cantidad de corriente se duplica y triplica dependiendo de el numero de leds a conectar.

Al final, los watts o potencia utilizada va a ser la misma para los dos tipos de conexión, pero se puede jugar con esto dependiendo del diseño y de las necesidades.

Existen unas series de leds, muy utilizadas en los faros de los coches, los cuales, utilizan los dos tipos de conexion, por lo que solo requieren de 12 volts para cualquier numero de series que se conecten, aunque la corriente si aumenta dependiendo de el numero de series que se agreguen o del color de los leds; el color azul usa mas corriente que el rojo y el verde, y el color blanco es el que mas usa de todos pues contiene los 3 colores dentro del mismo led.