Ideas de aprendizaje activo
Las máquinas eléctricas son los dispositivos que convierten energía eléctrica en mecánica y viceversa, o cambian los niveles de tensión. Este tema abarca el estudio de transformadores, motores de corriente continua y, especialmente, el motor asíncrono trifásico, el caballo de batalla de la industria española. Se analizan principios de electromagnetismo aplicados a dispositivos reales.
Actividad 01
Los alumnos investigan qué tipo de motor eléctrico usan los modelos más populares en España (síncronos de imanes permanentes vs. inducción). Deben comparar su eficiencia y costes de fabricación.
¿Cómo transforma el voltaje un transformador ideal frente a uno real?
Actividad 02
Uso de software para simular un transformador y observar cómo afectan las pérdidas en el cobre y en el hierro al rendimiento. Los alumnos deben calcular la eficiencia para diferentes niveles de carga.
¿Qué ventajas tiene el motor asíncrono trifásico?
Actividad 03
Se plantea el problema de cómo variar la velocidad de un motor de inducción. Los alumnos discuten opciones (variar frecuencia, número de polos, voltaje) y concluyen por qué el variador de frecuencia es la solución estándar.
¿Cómo se controla la velocidad de un motor eléctrico?
Algunas notas para enseñar esta unidad
Atención a estas ideas erróneas
Creer que un transformador puede funcionar con corriente continua.
El transformador se basa en la ley de Faraday, que requiere un flujo magnético variable. Al no haber variación de corriente en CC, no hay inducción. Un experimento sencillo con una pila y una bobina ayuda a demostrar que solo hay voltaje en el secundario al conectar y desconectar.
Pensar que el rotor de un motor de inducción gira a la misma velocidad que el campo magnético.
Si giraran a la misma velocidad, no habría variación de flujo y no se generaría par. Es esencial explicar el concepto de 'deslizamiento' como la diferencia necesaria para que el motor funcione.
Metodologías usadas en este resumen
Circuitos de corriente alterna
Análisis de circuitos RLC en corriente alterna y cálculo de potencias. Estudio de la resonancia y la corrección del factor de potencia en instalaciones.
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Electrónica analógica y digital
Estudio de componentes semiconductores, amplificadores operacionales y puertas lógicas. Diseño de circuitos electrónicos para el procesamiento de señales.
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