AUTOR : WULDER JEAN PIERRE GUZMAN GOCHE

CURSO : COMPUTACION INFORMATICA

FECHA : 17 DE NOVIEMBRE DEL 2013

CHARLES AGUSTIN DE COULOMB

BIOGRAFIA DE CHARLES AGUSTIN DE COULOMB

Charles-Agustín de Coulomb (Angulema, Francia, 14 de junio de 1736 - París, 23 de agosto de 1806) fue un físico e ingeniero francés. Se recuerda por haber descrito de manera matemática la ley de atracción entre cargas eléctricas. En su honor la unidad de carga eléctrica lleva el nombre de coulomb (C). Entre otras teorías y estudios se le debe la teoría de la torsión recta y un análisis del fallo del terreno dentro de la Mecánica de suelos.

Fue el primer científico en establecer las leyes cuantitativas de la electrostática, además de realizar; muchas investigaciones sobre: magnetismo, fricción y electricidad. Sus investigaciones científicas están recogidas en siete memorias, en las que

{ expone teóricamente los fundamentos del magnetismo y de la electrostática. En (1777) inventó la balanza de torsión para medir la fuerza de atracción o repulsión que ejercen entre sí dos cargas eléctricas, y estableció la función que liga esta fuerza con la distancia. Con este invento, culminado en 1785, Coulomb pudo establecer el principio, que rige la interacción entre las cargas eléctricas, actualmente conocido como ley de Coulomb: F = k\frac{q q'}{d^2}. Coulomb también estudió la electrización por frotamiento y la polarización de el introdujo el concepto de momento magnético. El culombio o coulomb (símbolo C), es la unidad derivada del Sistema Internacional de Unidades para la medida de la magnitud física cantidad de electricidad (carga eléctrica). Nombrada en honor de Charles-Agustin de Coulomb.1

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Fue educado en la Acole du Genio en Mecieres y se graduó en 1761 como ingeniero militar con el grado de Primer Teniente. Coulomb sirvió en las Indias Occidentales durante nueve años, donde supervisó la construcción de fortificaciones en la Martinica. En 1774, Coulomb se convirtió en un corresponsal de la Academia de Ciencias de París. Compartió el primer premio de la Academia por su artículo sobre las brújulas magnéticas y recibió también el primer premio por su trabajo clásico acerca de la fricción, un estudio que no fue superado durante 150 años.

Durante los siguientes 25 años, presentó 25 artículos a la Academia sobre electricidad, magnetismo, torsión y aplicaciones de la balanza de torsión, así como varios cientos de informes sobre ingeniería y proyectos civiles. Coulomb aprovechó plenamente los diferentes puestos que tuvo durante su vida. Por ejemplo, su experiencia como ingeniero lo llevó a investigar la resistencia de materiales y a determinar las fuerzas

que afectan a

objetos sobre vigas, contribuyendo de esa manera al campo de la mecánica estructural. Otro aporte de Coulomb es la llamada Teoría de Coulomb para presión de tierras, publicada en 1776, la cuál enfoca diferente el problema de empujes sobre muros y lo hace considerando las cuñas de falla, en las que actúa el muro, además toma en cuenta el ángulo de inclinación del muro y del suelo sobre el muro de contención. También hizo aportaciones en el campo de la ergonomía.

Coulomb murió en 1806, cinco años después de convertirse en presidente del Instituto de Francia (antiguamente la Academia de Ciencias de París). Su investigación sobre la electricidad y el magnetismo permitió que esta área de la física saliera de la filosofía natural tradicional y se convirtiera en una ciencia exacta. La historia lo reconoce con excelencia por su trabajo matemático sobre la electricidad conocido como "Leyes de Coulomb".

Cargas iguales se repelen, cargas diferentes se atraen. La fuerza eléctrica que actúa sobre una carga puntual q1 como resultado de la

presencia de una segunda carga puntual q2 esta dada por la ley de Coulomb: donde ε0 = permisividad del vacío Note que esto satisface la tercera ley de Newton porque implica que sobre q2,

actúa exactamente la misma magnitud de la fuerza. La ley de Coulomb es una ecuación vectorial e incluye el hecho de que la fuerza actúa a lo largo de la línea de unión de las cargas. Cargas iguales se repelen y cargas distintas se atraen. La ley de Coulomb describe una fuerza de alcance infinito que obedece la ley del inverso del cuadrado, y es de la misma forma que la ley de la fuerza de la gravedad.

LEY DE COULOMB

CONSTANTE DE COULOMB La constante de Coulomb (denotada o ) es una constante de proporcionalidad en las ecuaciones que relacionan variables eléctricas y es exactamente igual a = 8.9875517873681764×109 N•m2/C2 (m/F). Recibe el nombre del físico francés Charles-Agustín de Coulomb (1736–1806). Su valor para unidades SI es Nm²/C². A su vez la constante donde es la permisividad relativa, , y F/m es la permisividad del medio en el vacío. Cuando el medio que rodea a las cargas no es el vacío hay que tener en cuenta la constante dieléctrica y la permisividad del material.

APLICACIONES DE LOS TERMISORES

LAS APLICACIONES SON :

1. MEDICION DE TEMPERATURA 2. CONTROL DE TEMPERATURA 3. CONTROLAR EL NIVEL DE UN LIQUIDO 4. ANALIZADOR DE GAS

Un termistor es un sensor resistivo de temperatura. Su funcionamiento se basa en la variación de la resistividad que presenta un semiconductor con la temperatura. El término termistor proviene de Thermally Sensitive Resistor. Existen dos tipos de termistor:

NTC (Negative Temperature Coefficient) – coeficiente de temperatura negativo

PTC (Positive Temperature Coefficient) – coeficiente de temperatura positivo

Cuando la temperatura aumenta, los tipo PTC aumentan su resistencia y los NTC la disminuyen.

TERMISOR

Introducción[editar · editar código]

El funcionamiento se basa en la variación de la resistencia del semiconductor debido al cambio de la temperatura ambiente, creando una variación en la concentración de portadores. Para los termistores NTC, al aumentar la temperatura, aumentará también la concentración de portadores, por lo que la resistencia será menor, de ahí que el coeficiente sea negativo. Para los termistores PTC, en el caso de un semiconductor con un dopado muy intenso, éste adquirirá propiedades metálicas, tomando un coeficiente positivo en un margen de temperatura limitado. Usualmente, los termistores se fabrican a partir de óxidos semiconductores, tales como el óxido férrico, el óxido de níquel, o el óxido de cobalto.

Sin embargo, a diferencia de los sensores RTD, la variación de la resistencia con la temperatura es no lineal. Para un termistor NTC, la característica es hiperbólica. Para pequeños incrementos de temperatura, se darán grandes incrementos de resistencia. Por ejemplo, el siguiente modelo caracteriza la relación entre la temperatura y la resistencia mediante dos parámetros:

INTRODUCCION

Puede observarse como el valor de este coeficiente varía con la temperatura. Por ejemplo, para un termistor NTC con B = 4000 K y T = 25 °C, se tendrá un coeficiente equivalente \alpha = -0.045 K^{-1}, que será diez veces superior a la sensibilidad de un sensor Pt100 con \alpha = 0.00385 K^{-1}.

El error de este modelo en el margen de 0 a 50 °C es del orden de ±0.5 °C. Existen modelos más sofisticados con más parámetros que dan un error de aproximación aún menor.

En la siguiente figura se muestra la relación tensión – corriente de un termistor NTC, en la que aparecen los efectos del autocalentamiento.

.

A partir del punto A, los efectos del autocalentamiento se hacen más evidentes. Un aumento de la corriente implicará una mayor potencia disipada en el termistor, aumentando la temperatura de éste y disminuyendo su resistencia, dejando de aumentar la tensión que cae en el termistor. A partir del punto B, la pendiente pasa a ser negativa.

TERMISOR_ PERLA

TIPOS

TERMISOR _CHIP

TERMISOR _DISCO

TERMISOR _AXIAL

SONDA DE MEDIDA

La temperatura es un concepto abstracto, el cual se explica por su efecto en las condiciones del medio ambiente, los objetos y sus propiedades, en general se relaciona con el comportamiento de la materia y en la mayoría de los casos define el estado final de ésta.

Popularmente la temperatura es relacionada a los conceptos de frío y calor. Algo es más caliente si presenta una mayor temperatura, o está más frío si se presenta una disminución en la temperatura. Sin embargo, aunque este concepto es común y aceptable, en la realidad la física define a la temperatura como: “una magnitud escalar relacionada con la energía interna de un sistema termodinámico, definida por el principio cero de la termodinámica, o conocida como la energía sensible, que es la energía asociada a los movimientos de las partículas de ese sistema termodinámico”, esto quiere decir que la temperatura es la cuantificación de la actividad molecular de la materia.

MEDICION DE TEMPERARURA

La física térmica es el área de la física que estudia la temperatura, la transferencia y la transformación de la energía, y la termodinámica es la rama de la física que describe los estados de equilibrio a nivel macroscópico, desde un punto de vista fenomenológico, por lo que no se le busca explicación o interpretación física ya que se realiza un estudio profundo del fenómeno a través de otras magnitudes con el uso de un método experimental.

El sistema internacional de unidades, SI, considera a la temperatura como una de las magnitudes básicas, cuya unidad es el kelvin (K), al que corresponde la escala absoluta, en la cual el valor de “cero kelvin (0 K)” es el cero absoluto.

Las mediciones de la temperatura son básicas para el desarrollo de la mayoría de las actividades del ser humano. La temperatura define el comportamiento de los objetos en el medio ambiente normal, o en un medio controlado o acondicionado para un resultado específico. La temperatura define el comportamiento mecánico de la materia, y a través de la sensación de cambio que produce permite inferir la reacción de la materia a ciertos estímulos y condiciones. Permite definir los conceptos de energía, masa, presión, vibración, desgaste, fricción, etc., y define el comportamiento de muchas reacciones químicas típicas de la naturaleza, o realizadas dentro de un laboratorio para mostrar una característica propia del proceso.

Desde el punto de vista industrial, la temperatura tiene que ver con los alimentos, su producción, almacenamiento y vida útil, con la agricultura, la generación de energía, la metalurgia y todos los materiales existentes hasta ahora, la medicina, la farmacéutica, la informática, el medio ambiente, en general con todos los campos de la ciencia. El ser humano no se habría desarrollarse al nivel actual sin haber dominado este concepto.

La medición en los cambios producidos en la temperatura se realiza con diferentes instrumentos:

Termómetros de líquido en vidrio

Termómetros de columna

Termómetros a presión de gases y de vapor

Termómetros bimetálicos

Termómetros de resistencia

Termopares

Pirómetros ópticos

¿Qué es un controlador de temperatura? Como el nombre indica, un controlador de temperatura es un instrumento

usado para controlar la temperatura. El controlador de temperatura tiene una entrada procedente de un sensor de temperatura y tiene una salida que está conectada a un elemento de control tal como un calentador o ventilador.

¿Cómo funcionan los controladores de temperatura? Para controlar con precisión la temperatura del proceso sin la participación

continua del operador, un sistema de control de temperatura se basa en un controlador, el cual acepta un sensor de temperatura tal como un termopar o RTD como entrada. Se compara la temperatura real a la temperatura de control deseada, o punto de ajuste, y proporciona una salida a un elemento de control. El controlador solo es una parte del sistema de control, y todo el sistema debe ser analizado para elegir un controlador adecuado. Los siguientes puntos deben ser considerados al seleccionar un controlador:

Tipo de sensor de entrada (termopar, RTD) y rango de temperatura Tipo de salida requerida (relé electromecánico, SSR, salida analógica) Algoritmo de control necesario (encendido / apagado, proporcional, PID) Número y tipo de salidas (calor, frío, alarma, límite)

CONTROL DE TEMPERATURA

¿Cuáles son los diferentes tipos de controladores y cómo funcionan? Hay tres tipos básicos de controles: ON/OFF, proporcional y PID. Dependiendo

del sistema a ser controlado, el operador será capaz de utilizar uno u otro tipo para controlar el proceso.

Control On / Off Un controlador ON/OFF es la forma más simple para el control de temperatura. La salida del dispositivo está encendida o apagada, sin un estado medio. Un controlador ON/OFF cambia la salida sólo cuando la temperatura atraviesa el punto de ajuste. Para el control del calentamiento, la salida se activa cuando la temperatura está por debajo del punto de ajuste, y se apaga cuando está por encima del mismo. Cada vez que la temperatura cruza el punto de ajuste, el estado de la salida cambia, la temperatura del proceso oscila continuamente, entre el punto de ajuste. En los casos en que este ciclo se produce rápidamente, y para evitar daños a los contactores y válvulas, se añade un diferencial de encendido y apagado, o "histéresis", a las operaciones del controlador. Este diferencial requiere que la temperatura exceda del punto de ajuste por una cierta cantidad antes de que se active o desactive de nuevo. Un diferencial ON/OFF impide que se produzcan cambios rápidos de conmutación en la salida, si los ajustes se producen rápidamente. El control ON/OFF se utiliza generalmente cuando un control preciso no es necesario, en los sistemas que no pueden soportar cambios frecuentes de encendido/apagado, donde la masa del sistema es tan grande que las temperaturas cambian muy lentamente, o para una alarma de temperatura. Un tipo especial de control ON/OFF utilizado para la alarma es un controlador de límite. Este controlador utiliza un relé de enclavamiento, que se debe restablecer manualmente, y se utiliza para cerrar un proceso cuando una determinada temperatura es alcanzada.

Los controles de nivel del agua en los canales tienen la finalidad de garantizar la correcta operación de los mismos. En general los controles de nivel se colocan en puntos claves del canal, como son:

Secciones de derivación, para canales de menor orden, y para tomas de campo; y,

En correspondencia con estructuras de seguridad.

Básicamente existen dos tipos de controles de nivel, considerando el nivel que deben controlar:

Controles que aseguran la permanencia del nivel, dentro de márgenes preestablecidos, aguas arriba de la estructura de control;

Controles de nivel que garantizan el nivel, en el ámbito de una variación máxima pre establecida, aguas abajo de la sección de control. Estos sistemas también se denominan operando a la demanda.

Desde el punto de vista de los mecanismos que operan el control del nivel, se pueden distinguir dos tipos:

Controles del nivel aguas arriba mediante un vertedero de gran longitud;

Controles de nivel que operan mediante el movimiento automático de una compuerta mecánica accionada por un flotador. Dependiendo de la posición del flotador el control será comandado por el nivel aguas arriba o aguas abajo.

CONTROL DE NIVEL DE UN LIQUIDO

Los Analizadores de Gases RAG GasCheck son instrumentos que se utilizan para la medición de los gases de escape de motores a gasolina. Las características de precisión, confiabilidad y tamaño reducido están dadas gracias a que han sido desarrollado con componentes de última tecnología.

Los analizadores GasCheck utilizan el método de medición por infrarrojo no dispersivo, que cumple o supera la precisión de las normas internacionales ASM/BAR97, ISO3930 y OIML R99 clase 0.

Su tamaño reducido y bajo consumo lo convierten en un equipo portátil que puede ser alimentado por la propia batería del vehículo, posibilitando así efectuar pruebas de "ruteo" con el vehículo en movimiento.

Características principales (todos los modelos): Desarrollado con la más moderna tecnología. Método de medición infrarrojo que cumple o supera la precisión de las

normas internacionales: ASM/BAR97, ISO3930 y OIML R99 clase 0. Disponible para 3 o 4 gases y preparado para agregar un sensor de NOx. Tiempo de calentamiento: 1 a 10 minutos Display grande y luminoso. Incluye reloj y fecha. Indica Lambda, AFR y CO corregido. Robusto y compacto. Tamaño reducido, puede ser usado como equipo portátil. Alimentación 110/220 Vca o 12 Vcc. 1 año de garantía

ANALIZADOR DE GAS