Pilas y Baterías (TP 2)

Pilas y Baterías
Pilas

La pila es un dispositivo que produce electricidad a base de una o varias reacciones quimicas. Internamente, esta genera energía química, a partir de esas reacciones, parte de esa energía se transforma en calor (energía calorífica) y el resto en corriente electríca.
El voltaje de las pilas depende de la diferencia de potencial entre el ánodo y el cátodo.
Se pueden clasificar en dos tipos, primarios y secundarios.
 Los primeros, cuando se agota el químico que esta contiene, esta no produce mas energía. Las secundarias o de almacenamiento, producen energía transformando los químicos que contiene en otros químicos. Cuando el cambio es total, la pila ya no produce mas energía. Esta clase de pilas se recarga dándole un tiempo más o menos prolongado una corriente eléctrica continua, en sentido inverso a aquel en la que la corriente de la pila fluye normalmente. 


Ejemplo de Pilas

Pila de Zinc-Carbon

Entregan un voltaje inical de 1.58 a 1.7 volts, el cual declina con el uso hasta un punto aprox. Es de la más vendidas debido a su bajo costo. El ámodo de este tipo de pila es una hoja de aleación de zinc, esta aleción consiste en una solución acusoa y saturada de cloruro de amonio conteniendo 20% de cloruro de zinc. El cátodo esta compuesto de dióxido de manganeso impuro, mezclado con carbón granulado, para creas un cátodo húmedo con un electrodo de carbón.




Pila de Niquel cadmio
Tienen la característica de poder dar corrientes excepcionalmente altas, pueden ser rápidamente cargadas cientos de veces, son tolerantes al abuso de sobrecarga. Sin embargo, comparadas con otros tipos de pila primarias e incluso con otras de su tipo, estas pilas son pesadas y tienen una limitada densidad energética. Estas pilas funcionan mejor si es que son dejadas a descargarse completamente antes de cargarse nuevamente, sino puede producirse un fenómeno conocido como el efecto de la memoria donde las celdas se comportan como si estas tuvieran menos capacidad para la cual fueron hechas. Su uso es muy variado podemos encontrarlas desde los sistemas de partida para los motores de un avión hasta en el walkman que uno esta usando. Este tipo de pila se comporta bien bajo temperaturas frías.



Baterias

Las baterías son una composición de elementos, es decir, que una batería está formada por una conexión de pilas normalmente conectadas en serie, con lo cual la batería resultante tiene una tensión de un valor igual a la suma de todas las pilas conectadas en serie. La diferencia con la pila es que esta, es solo un elemento.


Ejemplo de Bateria

Batería de Litio Polimero

El problema que tienen estas baterías es que se tienen que tratar con suma delicadeza ya que se pueden deteriorar de forma irreversible, o como caso crítico, llegar a su ignición o explosión. Otro problema que tiene es que no producen una tensión pico al alcanzar la máxima carga, por lo que se requieren cargadores especiales, exclusivos para este tipo de baterías. Nunca se deberán descargar por completo porque deteriora se capacidad de carga irreversiblemente.

Bateria de Acido Plomo 

Se descubrió que cuando el material de plomo se sumergía en una solución de ácido sulfúrico se producía un voltaje eléctrico el cual podía ser recargado. Este tipo de baterías es único en cuanto que utiliza el plomo, material relativamente barato, tanto para la placa positiva como para la negativa. El material activo de la placa positiva es óxido de plomo (PbO2). El de la placa negativa es plomo puro esponjoso y el electrolito está disuelto en acido sulfírico (H2SO4). 


AH (Ampere Hora)
La capacidad amperes hora es una unidad de medida calculada multiplicando la corriente en amperes y el tiempo en horas, para que una celda se descargue hasta 1.75 volt. (son capacidades nominales o promedio).
Ejemplos

10 amp durante 20 hr (10x20) = 200 Ah a tasa de 20 horas
8 amp durante 3 hr (8x3) = 24 Ah a tasa de 3 horas


30 amp durante 1 hr (30x1) = 30 Ah a tasa de 1 hora

En consecuencia, si su aplicación requiere tomar 17 A durante 3 horas, necesitaria un acumulador de 51 Ah (a tasa de 3hr)...(17x3=51). Sin embargo los 51 amperes hora entregados es el 100% de la capacidad de este acumulador de 51Ah.




Elementos de medición: El osciloscopio

El osciloscopio es basicamente un dispositivo de visualización gráfica que muestra señales electricas variables en el tiempo. El eje vertical, representa el voltaje; mientras que el eje horizontal, representa el tiempo.
Los osciloscopios son de los instrumentos más versatiles que existen y lo utilizan desde técnicos de reparación de televisores a médicos. Un osciloscopio puede medir un gran número de fenomenos, provisto del transductor adecuado (un elemento que convierte una magnitud física en señal eléctrica) será capaz de darnos el valor de una presión, ritmo cardiaco, potencia de sonido, nivel de vibraciones en un coche, etc.
Para saber mejor detalladamente todo acerca del osciloscopio le dejamos esta link:

Aca le dejamos un video con los controles basicos de este osciloscopio hecho por los chicos del grupo 3 de 5to 2da.



Imágenes del osciloscopio



En esta imagen vemos los datos que nos brinda el boton Measure del osciloscopio, en el cuial vemos el valor pico, el período, etc.








En estas dos imagenes vemos el Cursor, una buena opción para ver períodos, ciclos, etc.







Y por ultimo vemos las opciones de sumar y restar dos frecuencias senoidales
generador de funciones
Un generador de funciones es un instrumento que genera diferentes formas de onda cuyas frecuencias son ajustables en un amplio rango. La salidas más frecuentes son ondas senoidales, triangulares, cuadradas y diente de sierra. Las frecuencias de estas ondas pueden ser ajustadas desde una fracción de hertz hasta varios cientos de kilohertz e incluso algunos megahertz
Aqui les dejamos un link que explica mas detalladamente el tema de generadores de frecuencia: