Efecto
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El efecto joule es un fenómeno por el que los electrones en movimiento de una corriente eléctrica impactan contra el material a través del cual están siendo conducidos. La energía cinética que tienen los electrones se convierte entonces en energía térmica, calentando el material por el que circulan. Este fenómeno es importante en el transporte de energía eléctrica a largas distancias, ya que produce calor y representa una pérdida de energía, haciendo que los sistemas no sean del todo eficientes. Para minimizar estas pérdidas se utilizan materiales conductores de baja resistencia, como el cobre, y se diseñan sistemas de transmisión con voltajes más altos para reducir la corriente y, por lo tanto, las pérdidas por efecto joule. Además, se pueden implementar otras medidas como el uso de materiales aislantes térmicos, la mejora de la refrigeración y la optimización de la carga y distribución de energía.
Tipo: Diapositivas
2023/2024
1 / 25
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Efecto
Joule
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INTEGRANTES
Antoni Patzi Tito – 222006269 Remy Antonio Mamani Roman – 221178376 Margarita Lourdes Flores Mamani - Gelen Evelyn Laura Pacolla- Rashelly Castedo Moscoso - Roger Luis Saucedo Ríos - Pamela Hilari Ticona - Fatima Quintana Arauz- 220008922 Estela Mary Ledezma Cabral - Lopez Soliz Fernando 218029489 Ortuste Garrado Maysa 221027335 Carola Alemán Cabrera 221177541 MATERIA : Instalación Mecánica y Eléctrica DOCENTE : Ing. Carlos Velasco AUX : Fabricio Davalos
Facultad de Ciencias Exactas y Tecnología
Ingeniería Química
- Perdidas de energía por el efecto joule
En el transporte de energía eléctrica a largas distancias,
como a través de cables de alta tensión, el efecto de
Joule es un factor importante ya que se produce calor y
representa una pérdida de energía, haciendo que los
sistemas no sean del todo eficientes. Para minimizar
estas pérdidas se utilizan materiales conductores de
baja resistencia, como es el caso del cobre y se diseñan
sistemas de transmisión con voltajes más altos para
reducir la corriente y, por lo tanto, las pérdidas por efecto
Joule.
- Eficiencia de transmisión Se refiere a cuanta energía eléctrica se convierte en calor durante la transferencia energía a través de un conductor. Se mide en términos de cuanta energía útil entrará en comparación con la energía total introducida en el sistema
- Ejercicio de aplicación
Un cable de aluminio mide 1 km, y pasa por el una corriente de 10 A. Calcular el
calentamiento del cable por el efecto Joule durante una hora.
La formula del efecto joule es:
Datos:
= 2.669 × 10 ⁸ Ω·⁻ m.
= 1.072 × 10⁻^4
3600 s.
- Ejercicio de aplicación
Transformamos de km a m
Reemplazamos en la formula
Transformamos a Wh
- Perdidas de energía por caída de voltaje
La pérdida de energía por voltaje se produce cuando la energía eléctrica se
disipa en forma de calor debido a la resistencia de los conductores
eléctricos
- Medidas para contrarrestar las pérdidas de energía por caída de voltaje
1. Calcular la caída de tensión
2. Elegir los conductores apropiados
3. Optimizar el diseño de los circuitos
4. Uso de transformadores y reguladores
5. Reducir la corriente de carga
6. Supervisión y mantenimiento
Efecto de la temperatura sobre la resistencia
- Definición
Un cambio en la temperatura causará una variación en la resistencia, en forma prácticamente lineal,
dentro del margen normal de utilización de la línea de transmisión. Esta variación está dada por la
siguiente ecuación:
Donde:
R1 y R2 son las resistencias a las temperaturas
t1 y t2 : respectivamente.
La constante T depende del material conductor y se define como la temperatura a la cual la resistencia
del conductor es igual a cero.
Efecto de la temperatura
sobre la resistencia
Estas pérdidas se refieren a la energía que se disipa en forma de calor cuando una corriente eléctrica pasa a través de una resistencia y provoca un aumento de temperatura en el componente. Ocurre debido a varios factores Impacto en la resistencia y el rendimiento del componente Degradación de los materiales Impacto en el sistema
- Pérdidas de energía por el sobrecalentamiento de la resistencia
- Sistemas de gestión y control de temperatura Control de temperatura Para enfrentar los desafíos que surgen debido a los cambios en la resistencia con la temperatura, los ingenieros adoptan varias soluciones. Los sensores de temperatura, por ejemplo, pueden monitorear y regular el calor en dispositivos electrónicos. Si un dispositivo se caliente demasiado, estos sensores pueden activar sistemas de refrigeración o reducir la corriente eléctrica para mantenerlo dentro de un rango de temperatura seguro.
- Ejercicio de aplicación
Efecto corona Los factores que intervienen en el efecto corona son: (^) Configuración de la línea (^) Tipo de conductor (^) Estado de la superficie del conductor (^) Clima (^) Altura del conductor con respecto al nivel del mar (^) Frecuencia