Descripción: Simbologia eléctrica utilizada en simbología eléctrica con su respectiva descripción.
Descripción: Informe de Puesta a Tierra
Descripción: exposicion electrica
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proyecto de linea electrica para un carcamo de bombeoFull description
INFORME Utilizar el concepto de sistemas análogos eléctricos para analizar ciertas clases de sistemas físicos complejos resulta muy práctico !demás es muc"o más sencillo manipular un sistema eléctrico o electr#nico$ %ue construir un sistema análogo mecánico de&ido en gran parte a su costo El principio de analogía es aplica&le a cual%uier tipo de sistema sea ac'stico$ mecánico o eléctrico$ siempre %ue sus ecuaciones diferenciales o funciones de transferencia sean idénticas (en la practica lo más parecidas posi&le) !demás permite la ela&oraci#n de diagramas es%uemáticos (circuito eléctrico)$ %ue ofrecen las siguientes *entajas+
•
,isualizar el comportamiento de un sistema complejo sin necesidad de resol*er sus ecuaciones diferenciales
•
O&tener las ecuaciones diferenciales por simple inspecci#n
•
-os diagramas es%uemáticos son usualmente utilizados en sistemas concentrados$ es decir$ el tiempo es la 'nica *aria&le independiente !sí el uso de sistemas análogos resulta con*eniente para la descripci#n de los más *ariados fen#menos
!nalogía eléctrica de la conducci#n conducci#n de calor+ En muc"os aspectos$ la conducci#n de calor en los s#lidos es similar a la conducci#n de electricidad en los conductores eléctricos En un conductor$ el flujo de electricidad está dirigido por una diferencia de potencial y del mismo modo$ el flujo de calor depende de una diferencia de temperatura En la conducci#n eléctrica$ la carga eléctrica se transfiere desde un punto en un conductor a otro por el mo*imiento de los electrones En la conducci#n
térmica$ el calor es transportado desde un punto de un s#lido "asta otro por la *i&raci#n de las moléculas del s#lido de&ido a su energía incrementada -a conducci#n de calor se rige por la ley de Fourier %ue dice %ue la tasa de transferencia de calor (.) entre dos puntos lo suficientemente cercanos en un medio es proporcional a la diferencia de temperatura entre los dos puntos$ (/01/2) di*idida por su separaci#n (34) y la normal del área a la direcci#n del flujo de calor (!) -a constante de proporcionalidad se denomina coeficiente de conducti*idad térmica del material (5) Matemáticamente$ esto se puede e4presar de la siguiente manera+ . 6 5 ! ( /0 1 /2 )734 donde . es la tasa de transferencia de calor en *atios El flujo de corriente eléctrica se rige por la ley de O"m$ %ue esta&lece %ue la corriente eléctrica (I) %ue fluye entre dos puntos en un conductor es igual a la diferencia de potencial entre los dos puntos (,01,2)$ di*idida por la resistencia eléctrica entre ellos (R) -a ley de O"m se puede e4presar de la siguiente manera+ I 6 ( ,0 1 ,2 )7R !nalogía eléctrica del sistema térmico de la tierra+ 8ual%uier materia s#lida$ lí%uida$ o gaseosa en la naturaleza tiene la propiedad de almacenar y transmitir calor 3e&ido al tama9o y configuraci#n de a%uella$ estas propiedades están distri&uidas a lo largo y anc"o de la superficie terrestre$ así como en la atm#sfera$ y en ésta principalmente en la troposfera :in em&argo$ en nuestra analogía se1pararemos a%uellas propiedades modelándolas como constantes concentradas$ e independientes entre sí 8omo sa&emos$ las analogías eléctricas de los sistemas físicos se esta&lecen desde las ;analogías<$ o ;similitudes< entre las *aria&les$ y ecuaciones matemáticas %ue definen el comportamiento de estos sistemas !sí$ una ;presi#n< térmica$ medida en grados centígrados$ o 5el*in$ generada
por la diferencia de temperaturas entre un foco caliente$ y un foco frío$ será análoga a la ;presi#n< eléctrica$ medida en *oltios$ y generada por una diferencia de potencial eléctrica Un flujo de calor$ en calorías7segundo$ será análogo a una corriente eléctrica en culom&ios7segundo$ o amperios -a capacidad de almacenar calor 8 de una materia es igual a su masa por su calor específico+ 86m=c$ y se mide en calorías7 >8$ es decir+ .7t :u análogo será un condensador eléctrico$ cuya capacidad será+ 86 culom&ios7 *oltio -a propiedad de transmitir calor la representamos por una conductancia$ o su in*ersa$ una resistencia$ cuyo *alor estará determinado por el flujo de calor %ue se pueda transmitir entre un foco caliente$ y un foco frío de temperaturas t0$ y t2$ respecti*amente ?ara la transferencia de calor por conducci#n o con*ecci#n$ la resistencia e%ui*alente la representamos por R6 (t01t2)7g :in em&argo$ para la transferencia por radiaci#n$ en donde g6!=@=A=(/0B1/2B) considerando las &ajas temperaturas de la tierra y la troposfera$ y el gradiente casi constante de temperatura en ésta de 1C>875m$ apro4imadamente$ podemos
o&tener
una
conductancia
e%ui*alente
apro4imada
deD607R6!=@=A=(/021/22)=(/0/2)$ en donde ! es la superficie total de transferencia$@es la constante de :tefan1oltzman$ A la emisi*idad$ y / la temperatura en >G$ es decir+ g6D=(/01/2) /a&la de la !nalogía eléctrica+ 8on la e4presi#n de la -ey de Hop5inson$ podemos "acer una analogía entre magnitudes y leyes magnéticas y eléctricas$ %ue te presentamos en la siguiente ta&la+ 1Electricidad Fuerza electromotriz+ es toda causa capaz de mantener una diferencia de potencial entre dos puntos de un circuito a&ierto o de producir una corriente eléctrica en un circuito cerrado Es una característica de cada generador
eléctrico 1Intensidad+ El grado de fuerza con %ue se manifiesta en un fen#meno (un agente natural$ una magnitud física$ una cualidad$ una e4presi#n$ etc):e define como el tra&ajo %ue el generador realiza para pasar por su interior la unidad de carga positi*a del polo negati*o al positi*o$ di*idido por el *alor en 8ulom&ios de dic"a carga 1Resistencia eléctrica+ igualdad de oposici#n %ue tienen los electrones al mo*erse a tra*és de un conductor es directamente proporcional a su longitud (aumenta conforme es mayor su longitud) y es in*ersamente proporcional a su secci#n trans*ersal (disminuye conforme aumenta su grosor o secci#n trans*ersal) 1-ey de O"m+ -a corriente %ue fluye a tra*es de un conductor es proporcional a la fuerza electromotriz aplicada entre sus e4tremos$ teniendo en cuenta %ue las temperatura y demás condiciones se mantengan constantes
1Magnetismo Fuerza magneto motriz+ es a%uella capaz de producir un flujo magnético entre dos puntos de un circuito magnético Es una de las *aria&les usadas para descri&ir un campo magnético -a Fuerza magneto motriz se puede entender de manera análoga al *oltaje eléctrico de la ley de O"m Esto está e4presado en la ley de Hop5inson Flujo magnético+ es una medida de la cantidad de magnetismo$ y se calcula a partir del campo magnético$ la superficie so&re la cual act'a y el ángulo de incidencia formado entre las líneas de campo magnético y los diferentes elementos de dic"a superficie
Reluctancia magnética+ es la resistencia %ue este posee al paso de un flujo magnético cuando es influenciado por un campo magnético :e define como la relaci#n entre la fuerza magneto motriz (fmm) (la unidad del :I es el amperio$ aun%ue a menudo se la llama amperio *uelta) y el flujo magnético (:I+ e&er) 8uanto mayor sea la reluctancia de un material$ más energía se re%uerirá para esta&lecer un flujo magnético a tra*és del mismo -ey de Hop5inson+ El flujo magnético es directamente proporcional a la Fuerza magneto motriz %ue lo origina e in*ersamente proporcional a la reluctancia del circuito magnético (%ue depende de la longitud del circuito$ el área trans*ersal del circuito y la permea&ilidad magnética del material del %ue está "ec"o -as *aria&les magnéticas se comportan como sus análogas eléctricas en la ley de O"m ?ero tam&ién e4isten sus diferencias+ En un circuito eléctrico$ las cargas se mue*en a lo largo del circuito$ sin em&argo$ en los circuitos magnéticos no e4iste mo*imiento de flujo En los circuitos eléctricos$ la intensidad de corriente es constante$ a no ser %ue e4istan ramificaciones$ sin em&argo$ en los circuitos magnéticos "ay pérdida de flujo al e4terior$ %ue puede ser a *eces$ mayor %ue la %ue circula por el circuito E4isten dos analogías eléctricas para los sistemas mecánicos+ 1. Analogía fuerza corriente
-a analogía fuerza corriente a *eces es tam&ién llamada analogía masa capacitancia con las relaciones indicadas en la ta&la 0 :istema eléctrico
Sistema mecánico
Traslacional Fuerza ( f ) Velocidad ( v )
8orriente ( i ) ,oltaje ( , )
Rotacional Par ( T ) Velocidad angular (
!coplamiento por flujo es!lazamiento ( " )
es!lazamiento angular (
magnético (ϕ ) 8apacitancia ( 8 ) Reciproco de resistencia
) #asa ( m ) la %oeficiente
de
#omento de inercia ( $ ) fricci&n %oeficiente de fricci&n
viscosa traslacional ( ' )
(8onductancia) Reciproco de inductancia
)
la %onstante
del
traslacional ()
viscosa rotacional ( ' )
resorte %onstante
del
resorte
rotacional ()
(In*ertancia) /a&la 0 . Analogía fuerza volta*e.
Otra analogía entre los sistemas mecánicos y eléctricos es conocida como analogía masa inductancia$ y las relaciones se pueden o&ser*ar en la ta&la 2 :istema eléctrico
Sistema mecánico Rotacional Par ( T )
,oltaje ( , ) 8orriente ( i )
Traslacional Fuerza ( f ) Velocidad ( v )
8arga ( % )
es!lazamiento ( " )
Velocidad angular ( es!lazamiento angular (
Inductancia ( - ) Resistencia ( R ) Reciproco capacitancia
de
)
)
#asa ( m ) #omento de inercia ( $ ) %oeficiente de fricci&n %oeficiente de fricci&n viscosa traslacional ( ' ) viscosa rotacional ( ' ) la %onstante del resorte %onstante del resorte traslacional( )
(Elastancia :) /a&la 2
rotacional ()
-a analogía eléctrica para un sistema térmico se puede apreciar en la ta&la J :istema eléctrico ,oltaje ( , ) 8orriente ( i ) 8arga ( % ) Resistencia ( R ) 8apacitancia ( 8 )
Sistema t+rmico Tem!eratura ( t ) Raz&n de flu*o de calor ( , ) %alor ( - ) Resistencia t+rmica ( RT ) %a!acitancia t+rmica ( %T )
/a&la J K la analogía entre los sistemas "idráulicos y térmicos se aprecia en la ta&la B :istema eléctrico ,oltaje ( , ) 8orriente ( i ) Resistencia ( R ) Inductancia ( - ) 8apacitancia ( 8 )
!nalogía electr#nica "idráulica+ -a analogía electr#nica1"idráulica es la analogía más ampliamente utilizado para Lfluido de electronesL en un conductor de metal ?uesto %ue la corriente eléctrica es in*isi&le y los procesos en juego en la electr#nica son a menudo difíciles de demostrar$ los di*ersos componentes electr#nicos están representados por e%ui*alentes "idráulicos Electricidad se entendía originalmente para ser una especie de lí%uido$ y los nom&res de ciertas magnitudes eléctricas se deri*an de e%ui*alentes "idráulicos 8omo todas las analogías$ e4ige una comprensi#n intuiti*a y competente de los paradigmas de referencia
-as ideas &ásicas Hay dos paradigmas &ásicos+ ,ersi#n con la presi#n inducida por la gra*edad randes tan%ues de agua se mantienen en lo alto$ o se rellenan con diferentes ni*eles de agua y la energía potencial de la ca&eza del agua es la fuente de presi#n Esto es una reminiscencia de los diagramas eléctricos con una flec"a apuntando a ,$ pasadores conectados a tierra %ue de otro modo no se muestran conectar a cual%uier cosa$ y así sucesi*amente 8ompletamente rodeada *ersi#n con &om&as %ue suministren presi#n solamente$ no "ay gra*edad Esto es una reminiscencia de un diagrama de circuito con una fuente de tensi#n y los ca&les se muestra en realidad completar un circuito !plicaciones+ Flujo y *aria&les de presi#n se pueden calcular en la red de flujo de fluido con el uso de la analogía o"mios "idráulico El método se puede aplicar a situaciones de flujo tanto esta&les y transitorios E%ui*alentes de componentes !lam&res Un tu&o relati*amente amplia completamente lleno de agua es e%ui*alente a un pedazo de alam&re !l comparar con un trozo de alam&re$ el tu&o de&e ser pensado como tener tapas semi1permanentes en los e4tremos 8one4i#n de un e4tremo de un ca&le a un circuito es e%ui*alente a la fuerza sin limitaci#n de un e4tremo de la tu&ería y lo conecta a otro tu&o 8on pocas e4cepciones$ un ca&le con un solo e4tremo unido a un circuito no "ará nada$ el tu&o se encuentra limitado en el e4tremo li&re$ por lo %ue no a9ade nada al circuito ?otencial eléctrico en general$ es e%ui*alente a la carga "idráulica En este artículo$ se supone %ue el agua está fluyendo "orizontalmente$ de modo %ue la fuerza de la gra*edad puede ser ignorada$ y luego potencial
eléctrico es e%ui*alente a la presi#n ,oltaje /am&ién llamada caída de tensi#n o diferencia de potencial Una diferencia de presi#n entre dos puntos ?or lo general se mide en *oltios -a carga eléctrica e%ui*alente a una cantidad de agua E%ui*alente actual a una tasa de flujo de *olumen "idráulico$ es decir$ la cantidad *olumétrica de agua %ue fluye a tra*és del tiempo ?or lo general se mide en amperios Fuente de tensi#n ideal$ o la &atería ideal Una &om&a dinámico con control de retroalimentaci#n Un medidor de presi#n en am&os lados muestra %ue$ independientemente de la corriente %ue se produce$ este tipo de &om&a produce diferencia de presi#n constante :i se mantiene un terminal fijado en planta$ otra analogía es un gran cuerpo de agua en una alta ele*aci#n$ suficientemente grande para %ue el agua e4traída no afecte el ni*el de agua Ideal fuente de corriente de una &om&a de desplazamiento positi*o Un medidor de corriente muestra %ue cuando este tipo de &om&a es accionada a una *elocidad constante$ %ue mantiene una *elocidad constante de la pe%ue9a rueda de paletas Una resistencia de constricci#n en el orificio de la tu&ería %ue se re%uiere más presi#n para pasar la misma cantidad de agua /odos los tu&os de tener algo de resistencia al flujo$ al igual %ue todos los ca&les tienen una cierta resistencia a la corriente 8ondensador Un tan%ue con una cone4i#n en cada e4tremo y una lámina de cauc"o %ue di*ide el dep#sito en dos a lo largo 8uando el agua es forzada a una tu&ería$ la igualdad de agua es forzada al mismo tiempo por el otro tu&o$ sin em&argo$ el agua no puede penetrar la mem&rana de goma -a energía es almacenada por el estiramiento de la goma !l fluir más actuales La tra*ésL del condensador$ la presi#n de retorno es mayor$ por lo tanto tensi#n actual LconduceL en un condensador ! medida %ue la presi#n de retorno de la goma estirada se apro4ima a la presi#n aplicada$ la corriente se *uel*e menos y menos !sí condensadores LfiltrarL las diferencias de presi#n constante y *aría lentamente$ diferencias de presi#n de &aja frecuencia$ al tiempo %ue permite los cam&ios rápidos en la
presi#n para pasar a tra*és /enga en cuenta %ue el dispositi*o descrito pasará todos los cam&ios en la presi#n LaL igual de &ien$ independientemente de la tasa de cam&io$ al igual %ue un condensador eléctrico "ará 8ual%uier dispositi*o en serie de&e o&edecer la ley de corriente de Girc""off$ o su e%ui*alente "idráulico /eniendo en cuenta la acci#n LfiltroL$ una analogía mejor y más e4acta es la Ltan%ue de presi#nL acumulador "idráulico$ como se "a descrito$ pero con una *ejiga de aire a presi#n cerrado y s#lo una cone4i#n de agua Estos acumuladores se utilizan com'nmente en los sistemas de energía "idráulica e4actamente con el fin de amortiguar a ca&o golpes de ariete y LmartillosL$ de&ido a las *ál*ulas de apertura y cierre Inductor+ Una rueda de paletas pesado colocado en la corriente -a masa de la rueda y el tama9o de las palas restringen la capacidad del agua para cam&iar rápidamente su tasa de flujo a tra*és de la rueda de&ido a los efectos de la inercia$ pero$ con el tiempo$ una corriente %ue fluye constante pasará so&re todo sin impedimentos a tra*és de la rueda$ como se %ue gira a la misma *elocidad %ue el flujo de agua -a masa y el área superficial de la rueda y sus cuc"illas son análogos a la inductancia$ y la fricci#n entre su eje y los cojinetes del eje corresponde a la resistencia %ue acompa9a a cual%uier inductor de no1superconductor Un modelo de inductor alternati*a es simplemente un tu&o largo$ tal *ez enrollado en espiral para mayor comodidad Este dispositi*o de fluido inercia se utiliza en la *ida real como un componente esencial de un ariete "idráulico -a inercia del agua %ue fluye a tra*és del tu&o produce el efecto de inductancia inductores LfiltranL los rápidos cam&ios en el flujo$ permitiendo *ariaciones lentas en la corriente %ue se pasan a tra*és El arrastre impuesta por las paredes de la tu&ería es algo análogo a la resistencia parasitaria En uno u otro modelo$ la diferencia de
presi#n a tra*és del dispositi*o de&e estar presente antes de %ue la corriente se iniciará en mo*imiento$ por lo tanto en el *oltaje inductores LconduceL actual 8omo la corriente aumenta$ acercándose a los límites impuestos por su propia fricci#n interna y de la corriente %ue el resto del circuito puede proporcionar$ la caída de presi#n a tra*és del dispositi*o se con*ierte en más y más 3iodo e%ui*alente a una *ál*ula de retenci#n de una *ía con un asiento de *ál*ula ligeramente con fugas !l igual %ue con un diodo$ se necesita una pe%ue9a diferencia de presi#n antes de la apertura de la *ál*ula K como un diodo$ el e4ceso de polarizaci#n in*ersa puede da9ar o destruir el conjunto de la *ál*ula /ransistor Una *ál*ula en el %ue un diafragma$ controlado por una se9al de &aja corriente$ mue*e un ém&olo %ue afecta a la corriente a tra*és de otra secci#n de la tu&ería 8MO: Una com&inaci#n de dos transistores MO:FE/ 8omo los cam&ios de la presi#n de entrada$ los pistones permiten la salida para conectarse a la presi#n ya sea cero o positi*o Memristor Una *ál*ula de aguja accionada por un medidor de flujo 8omo el agua fluye a tra*és en la direcci#n "acia adelante$ la *ál*ula de aguja restringe el flujo de más como el agua fluye a la otra direcci#n$ la *ál*ula de aguja se a&re proporcionando además una menor resistencia !l igual %ue una *ál*ula de retenci#n de una *ía$ un &lo%ues actuales diodo %ue fluye por el camino e%ui*ocado 8orriente %ue fluye de la manera correcta atra*iesa casi sin cam&ios Un circuito !78 simple %ue consiste en una &om&a oscilante$ una *ál*ula de LdiodoL$ y un tan%ue de LcondensadorL 8ual%uier tipo de motor podría ser utilizado a%uí para accionar la &om&a$ el tiempo %ue oscila E%ui*alentes ?rincipio EM ola *elocidad *elocidad del sonido en el agua
8uando se gira un interruptor de la luz$ la onda eléctrica *iaja muy rápidamente a tra*és de los ca&les ,elocidad de flujo de carga *elocidad de las partículas de agua -as propias cargas en mo*imiento se mue*en con &astante lentitud 38 flujo constante de agua en un circuito de tu&ería de &aja frecuencia de la 8! de agua oscila "acia atrás y adelante en una tu&ería de mayor frecuencia de 8! y las líneas de transmisi#n del sonido %ue se transmite a tra*és de las tu&erías de agua+ /enga en cuenta %ue esto no refleja correctamente la re*ersi#n cíclica alternancia eléctrica actual 8omo se "a descrito$ el flujo de fluido transporta fluctations a presi#n$ pero los lí%uidos = no = in*erso a tasas ele*adas en los sistemas "idráulicos$ %ue la entrada anterior L&aja frecuenciaL no descri&e con precisi#n Una mejor idea es la de corriente continua de alta frecuencia LondaL superpuesta 8"ispa inducti*o usado en &o&inas de inducci#n$ similar al martillo de agua$ causada por la inercia del agua de "umedad electricidad estática de la condensaci#n Ejemplos de ecuaciones !lgunos ejemplos de ecuaciones eléctricos e "idráulicos e%ui*alentes+ :i las ecuaciones diferenciales %ue tienen la misma forma$ la respuesta será similar Fen#meno eléctrico Un c"orro de agua puede ocurrir en una manera similar a c#mo de alto *oltaje de corriente puede saltar a tra*és de una &rec"a de alam&re de su circuito Esto puede$ sin em&argo$ se producen fácilmente con el agua en el aire o en el *acío En el aire$ las moléculas de aire %ue no participan en el flujo del agua 8onducti*idad eléctrica e4ige la ionizaci#n de las moléculas de aire$ como ocurre con los rayos -a conducti*idad eléctrica en el *acío 1 en la ausencia de un mecanismo de emisor$ tal como un tu&o de cátodo de
electrones 1 se produce s#lo en circunstancias muy especiales
-ímites a la analogía :i se toma demasiado lejos la analogía del agua puede crear malentendidos ?ara %ue sea 'til$ de&emos ser conscientes de las regiones en las %ue la electricidad y el agua se comportan de manera muy diferente 8ampos electrones pueden empujar o tirar de otros electrones distantes a tra*és de sus campos$ mientras %ue el agua e4periencia moléculas o&liga s#lo por el contacto directo con otras moléculas ?or esta raz#n$ las ondas de *iajes en agua a la *elocidad del sonido$ pero las olas en un mar de carga *iajarán muc"o más rápido ya %ue las fuerzas de un electr#n se aplican a muc"os electrones distantes y no s#lo a los *ecinos en contacto directo En una línea de transmisi#n "idráulica$ la energía fluye en forma de ondas mecánicas a tra*és del agua$ pero en una línea de transmisi#n eléctrica la energía fluye como campos en el espacio %ue rodea los ca&les$ y no fluye dentro del metal !demás$ un electr#n acelerado se arrastra a lo largo de sus *ecinos$ mientras %ue atraerlos$ tanto por fuerzas magnéticas 8arga ! diferencia del agua$ los portadores de carga m#*iles puede ser positi*o o negati*o$ y los conductores puede e4"i&ir una carga neta glo&al positi*a o negati*a -os operadores de telefonía m#*il en corrientes eléctricas son generalmente electrones$ pero a *eces están cargados positi*amente$ tales como iones H en los conductores de protones o agujeros en los semiconductores de tipo p y algunos conductores Fugas en las tu&erías -a carga eléctrica de un circuito eléctrico y sus elementos es por lo general casi igual a cero$ por lo tanto$ es constante Esto se formaliza en la ley de Girc""off$ %ue no tiene una analogía a los sistemas "idráulicos$ en donde la cantidad de lí%uido no es por lo general constante Incluso con el lí%uido
incompresi&le el sistema puede contener elementos tales como pistones y las piscinas a&iertas$ por lo %ue el *olumen de lí%uido contenido en una parte del sistema puede cam&iar ?or esta raz#n$ continuas corrientes eléctricas re%uieren circuitos cerrados en lugar de la "idráulica Lfuente a&ierta7la*a&o parecido grifos y &aldes ames /"ur&er "a&l# de su a&uela materna así+ Ella lleg# de forma natural por sus temores confusas e infundadas$ por su propia madre *i*i# los 'ltimos a9os de su *ida en la "orri&le sospec"a de %ue la electricidad esta&a goteando in*isi&lemente toda la casa 1 Mi ,ida y tiempos difíciles ,elocidad del fluido y la resistencia de los metales+ !l igual %ue con mangueras de agua$ la *elocidad de deri*a portadora en los conductores es directamente proporcional a la corriente :in em&argo$ el agua s#lo se e4perimenta arrastre a tra*és de la superficie interior de las tu&erías$ mientras %ue los cargos se redujeron en todos los puntos dentro de un metal /am&ién$ la *elocidad típica de portadores de carga dentro de un conductor es menos de centímetros por minuto$ y la Lfricci#n eléctricaL es e4tremadamente alta :i los cargos nunca fluyeron tan rápido como el agua puede fluir en las tu&erías$ la corriente eléctrica sería inmenso$ y los conductores se con*ertiría incandescente caliente y %uizá *aporizar ?ara modelar la resistencia y la *elocidad de carga de metales$ tal *ez una tu&ería llena de esponja$ o una paja estrec"o lleno de jara&e$ sería una mejor analogía de una tu&ería de agua de gran diámetro -a resistencia en la mayoría de los conductores eléctricos es una funci#n lineal+ como aumenta la corriente$ la caída de tensi#n aumenta proporcionalmente Resistencia a los lí%uidos en las tu&erías no es lineal con el *olumen$ *ariando con el cuadrado
de flujo *olumétrico .uantum Mec"anics 8onductores y aislantes contener cargas en más de un ni*el discreto de energía de la #r&ita at#mica$ mientras %ue el agua en una regi#n de un tu&o s#lo puede tener un 'nico *alor de la presi#n ?or esta raz#n no "ay ninguna e4plicaci#n "idráulico para cosas tales como la carga de una &atería de la capacidad de &om&eo$ la caída de un diodo de tensi#n$ funciones de las células solares$ efecto ?eltier$ etc$ sin em&argo los dispositi*os e%ui*alentes puede ser dise9ado %ue e4"i&en respuestas similares$ aun%ue algunos de los mecanismos "aría s#lo sir*en para regular las cur*as de flujo en lugar de contri&uir a la funci#n principal del componente Utilidad re%uiere %ue el lector o estudiante tiene un conocimiento en profundidad de los principios del sistema modelo /am&ién se re%uiere %ue los principios se pueden transferir al sistema de destino -os sistemas "idráulicos son enga9osamente simple+ el fen#meno de la ca*itaci#n de la &om&a es un conocido pro&lema complejo %ue pocas personas fuera de la fuente de fluido o industrias riego entenderían ?ara a%uellos %ue lo "acen$ la analogía "idráulica es di*ertido$ ya %ue no e4iste un e%ui*alente Lca*itaci#nL en ingeniería eléctrica -a analogía "idráulica puede dar un sentido e%ui*ocado de entendimiento de %ue *aya a estar e4puesta una *ez %ue se re%uiere una descripci#n detallada de la teoría de circuitos eléctricos /am&ién "ay %ue tener en cuenta las dificultades para tratar de "acer el tra&ajo analogía El ejemplo anterior Leléctrica fricci#nL$ donde el análogo "idráulico es un tu&o lleno de material de esponja$ ilustra el pro&lema+ el modelo de&e ser aumentado en complejidad más allá de cual%uier escenario realista
