25 marzo 2014

¿Por qué salta mi Interruptor Diferencial? (I)


Un interruptor diferencial (como el de la siguiente imagen), puede saltar por varios motivos. Por fallo mecánico del elemento o por fallo de la instalación. En cualquier caso es una anomalía. Veremos cómo intentar acotar las posibles causas, y dentro de las que estén en nuestra mano, solucionarlas (veremos que en algunas es recomendable la ayuda de un profesional).


Primero, descartaremos un fallo mecánico del dispositivo. Para hacerlo, lo mejor es bajar todos los térmicos que dependen de este diferencial e intentar rearmarlo. Si no tenemos éxito, probablemente es un fallo mecánico del dispositivo.

Si tenemos éxito la causa se debe a un desequilibrio entre la corriente que pasa por la fase y la que pasa por el neutro. Estas corrientes deben tener la misma intensidad siempre ya que de lo contrario significa que hay algunos electrones que entraron y no salieron (entre otras, pero no nos vamos a poner puristas de momento).

En este caso, vamos a ver que circuito es el que nos provoca el fallo. Para hacerlo bajamos la mitad de los térmicos, y la otra mitad los dejamos subidos. Si podemos rearmar el circuito que da problemas es uno de los que hemos dejado bajados. Evidentemente si no podemos rearmar, el circuito que da problemas pertenece a la mitad que hemos dejado subidos.

Una vez sabemos en que subgrupo está el problema repetimos la operación dejando levantados la mitad de este subgrupo y bajados la otra mitad. Así hasta que sólo nos quede un circuito que al dejarlo subido nos impida rearmar y que si lo tenemos bajado y todos los demás subidos rearma sin problema.

Ya hemos detectado el circuito, ahora hay que concretar. Para empezar debemos ver si lo que provoca la derivación es un receptor o la instalación misma de ese circuito que se ha degradado. Para hacerlo desconectamos todos los receptores de este circuito, lo cual no siempre es fácil. Por ejemplo si ese circuito son "enchufes Cocina" vamos a la cocina y desenchufamos la nevera, el microondas etc. y intentamos rearmar, si lo conseguimos vamos enchufando los receptores uno a uno hasta que salta el diferencial. El receptor que haya hecho saltar el diferencial es el que deriva. Hay que repararlo, adquirir uno nuevo, o prescindir de ese receptor.

Por contra, si no conseguimos rearmar habiendo desconectado todos los receptores (incluida la iluminación), se debe probablemente a un fallo en la instalación, que pueden ser cables pelados, tomas dañadas, etc.

Otra posibilidad es si el diferencial salta sólo a ciertas horas del día, muy probablemente se deba a humedades en algún punto. Para encontrar el problema hay que repetir el proceso lo que evidentemente, es mucho más lento bajamos la mitad esperamos un día a ver si salta... Los instaladores autorizados (los que tienen carnet). Deben tener por ley un medidor de aislamiento y pueden encontrar el problema bastante rápido.

Una vez detectado el circuito que tiene el problema de humedades, repetimos. Desconectamos todos los receptores y vemos si al cabo de un día salta. Si es así, el problema es la instalación si no, es uno de los receptores. Si el problema esta en la instalación normalmente se debe a que algo de polvo se ha acumulado en algun sitio, por la madrugada el agua del aire condensa (rocío) y humedece ese polvo que ahora es conductor, así se produce una pequeña derivación entre fase y tierra que es lo que hace saltar el diferencial. La solución pasa por limpiar la parte de la instalación (una toma, un aplique...) que da el problema. Ahora bien detectar cual es, es trabajoso sin medidor, así que en este punto habría que llamar a un profesional).

Otro caso es cuando se da cuando llueve. Aquí si que es importante acordar con un instalador que se pase un día que llueva o colocar un monitor, si no se puede demorar meses. Si lo quiere hacer uno mismo, el método es análogo al anterior.

El último caso que expondremos es aquel que salta cuando hay muchos dispositivos electrónicos conectados a la vez, si por ejemplo se desenchufan la mitad de ordenadores y este problema no se da, la causa es la pequeña derivación que provocan algunos filtros electrónicos, al sumarse todos ellos pueden hacer saltar el diferencial. La sólución pasa por dividir el circuito en dos (o los que hagan falta) y hacer pasar cada nuevo circuito por un diferencial diferente.

Espero os sea útil.

Abrir pdf interno desde una App propia

Una de las maneras más sencillas de anexar documentación a una app de manera que no tengamos que volver a formatearla, sobretodo si es de consulta puntual es hacerlo mediante un pdf.

Es decir, hacemos click en un botón tipo "leer licencia" y se nos abre el pdf con la licencia.

La solución viene por supuesto de la mano de un Content Provider, o de una de sus subclases, en concreto FileProvider, aunque tambien podemos crear nuestro propio Content provider.

Como siempre alguien ya ha hecho este trabajo por nosotros y comparto el link.

20 marzo 2014

Agregando publicidad en Apps Android

Hemos decidido monetizar algunas aplicaciones que tenemos en Google Play, para hacerlo básicamente hemos seguido las instrucciones de Cómo Empezar.

El único problema que hemos tenido ha sido al actualizar el SDK para tener la última versión disponible. Acualizar el SDK en si no supone ningún problema, pero después de hacerlo hay que actualizar el ADT, el problema es que al hacerlo mediante Help > Check for updates en Eclipse, dice que no hay actualizaciones. Si no hacemos nada más, al intentar importar un proyecto o librería (como nos pasaría posteriormente al intentar agregar la libreria de Google Play Services). Al llegar al último paso y darle al botón de finalizar. Eclipse no hace nada, y hacemos click una y otra vez y nada.

La solución vino como siempre de StackOverflow, simplemente hay que ir a Help > install new software y añadir esta url:  https://dl-ssl.google.com/android/eclipse/

A parte de este problema todo ha ido como la seda. El resumen es como sigue:
1.- Actualizamos el SDK. En Eclipse Window > SDK Manager elegimos la última API disponible (en el momento de escribir esto API19).
2.- Actualizamos el ADT. Como hemos visto Help > Check for updates, no nos ha funcionado, sin embargo Help > install new software, hemos añadido la url y probablemente la próxima vez no haya problema.

3.- Configurar el google play services SDK tal como se explica en en la web de developers.
   3.1.- Window > SDK Manager en extras encontramos google play services.
   3.2.- importamos el contenido de lo que acabamos de instalar al workspace de eclipse: File > Importar... navegamos al directorio importar (marcamos la casilla de copiar).
  3.3 si queremos un AVD para poder comprobarlo tendriamos que instalar Google APIs para API17 o superior (como eso ya lo teníamos hecho, en el paso 1, pues nada).


4.- En nuestra aplicación configuramos el target en project.properties para android-13
5.- Ponemos en el AndroidManifest.xml el atributo android:minSdkVersion a 10 (API10 que equivale a android 2.3.3).
  android:minSdkVersion="10"
  android:targetSdkVersion="19" />
6.- Añadimos el proyecto de biblioteca de servicios de Google Play y hacemos referencia a él.
   6.1.- Hacemos clic con el botón derecho en el proyecto de la aplicación en Eclipse y seleccionamos Properties (Propiedades).
   6.2.- Seleccionamos Android y, a continuación, hacemos clic en Add... (Añadir). Buscamos el proyecto google-play-services_lib y seleccionamos OK (Aceptar) para añadir la biblioteca de servicios de Google Play.
   6.3.- El proyecto ahora hace referencia a la biblioteca de servicios de Google Play

7.- Añadimos una etiqueta meta-data en Android manifest.xml  
<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<manifest   xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
package="com.company"
android:versionCode="1" android:versionName="1.0">
<application android:icon="@drawable/icon
android:label="@string/app_name"
android:debuggable="true">
<meta-data android:name="com.google.android.gms.version"
android:value="@integer/google_play_services_version"/>
<activity   android:label="@string/app_name" android:name="BannerExample">
<intent-filter>
<action android:name="android.intent.action.MAIN"/>
<category android:name="android.intent.category.LAUNCHER"/>
</intent-filter>
</activity>
</application>
</manifest>

8.- Declaramos com.google.android.gms.ads.AdActivity en Android manifest.xml
lt;?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<manifest xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
package="com.company"
android:versionCode="1" android:versionName="1.0">
<application android:icon="@drawable/icon" android:label="@string/app_name"
android:debuggable="true">
<meta-data android:name="com.google.android.gms.version"
android:value="@integer/google_play_services_version"/>
<activity android:label="@string/app_name" android:name="BannerExample">
<intent-filter>
<action android:name="android.intent.action.MAIN"/>
<category android:name="android.intent.category.LAUNCHER"/>
</intent-filter>
</activity>
<activity android:name="com.google.android.gms.ads.AdActivity"
android:configChanges="keyboard|keyboardHidden|orientation|screenLayout|uiMode|screenSize|smallestScreenSize"/>
</application>
</manifest>

9.- Configuramos los permisos de red en Android manifest.xml
<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<manifest xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
package="com.company"
android:versionCode="1" android:versionName="1.0">
<application android:icon="@drawable/icon" android:label="@string/app_name"
android:debuggable="true">
<meta-data android:name="com.google.android.gms.version"
android:value="@integer/google_play_services_version"/>
<activity android:label="@string/app_name" android:name="BannerExample">
<intent-filter>
<action android:name="android.intent.action.MAIN"/>
<category android:name="android.intent.category.LAUNCHER"/>
</intent-filter>
</activity>
<activity android:name="com.google.android.gms.ads.AdActivity"
android:configChanges="keyboard|keyboardHidden|orientation|screenLayout|uiMode|screenSize|smallestScreenSize"/>
</application>
<uses-permission android:name="android.permission.INTERNET"/>
<uses-permission android:name="android.permission.ACCESS_NETWORK_STATE"/>
</manifest>

10.- Como nuestra publicidad es tipo banner seguimos las instrucciones de Banners I. Nosotros hemos optado por añadirlo en el XML.
10.1.- Añadimos el View "Adview"
<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<LinearLayout xmlns:ads="http://schemas.android.com/apk/res-auto"
android:id="@+id/LinearLayout1"
android:layout_width="fill_parent"
android:layout_height="fill_parent"
android:orientation="vertical"> 
<com.google.android.gms.ads.AdView
android:id="@+id/adView1"
android:layout_width="wrap_content"
android:layout_height="wrap_content"
ads:adSize="BANNER"
ads:adUnitId="ca-app-pub-xxxxxxxxxxxxxxxxxxx" />
.
.
.
<LinearLayout>


10.2.- Modificamos la activity para buscar y cargar anuncios.

.
.
.
import com.google.android.gms.ads.*;
.
.
.
@Override
protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
super.onCreate(savedInstanceState);
setContentView(R.layout.activity_main);
// Buscar AdView como recurso y cargar una solicitud.
AdView adView = (AdView)findViewById(R.id.adView1);
AdRequest adRequest = new AdRequest.Builder().build();
adView.loadAd(adRequest);
.
.
.
}


11.- Deberíamos poder compilar.

12.- Hay que acordarse que si la aplicación ya estaba publicada 8como en nuestro caso). Hay que verisonarla es decir en el android manifest hay que añadir:
android:versionCode="2"
android:versionName="1.1" >


Y hasta aquí por hoy.

19 marzo 2014

Raspberry Pi Instalación de NOOBS y primeros pasos.

Hoy he instalado con éxito (y muy fácilmente) varios sistemas operativos para la raspberry pi gracias a NOOBs v1.3.

Básicamente he seguido los pasos de la web "Aquí hay apuntes" y más concretamente los videos de biblioman09

Recomiendo, ver los tres vídeos seguidos tomando apuntes y luego aplicar lo aprendido para instalar noobs en la raspberry pi. Pero ahí cada cual que haga lo que quiera.

Por si sirven a alguien, los apuntes rápidos que he tomado son los siguientes:
  • Descargar NOOBS desde la página oficial de Raspberry, en la sección de descargas.
  • Usar Gparted (en linux), para formatear la SD a fat 32.
  • Copiar los archivos descomprimidos en la raiz de la SD
  • Metemos la SD en la RaspberryPi. Que debe tener conectado un cable hdmi hacia un monitor, un teclado y un mouse, y si es posible conexión ethernet.
  • Seleccionamos los Sistemas Operativos que queramos instalar (los llamaremos OS, por Operating Systems, a partir de ahora). Y le damos a instalar.
  • Una vez acabada la instalación, reiniciamos (si no lo ha hecho el sistema de por si), y seleccionamos el sistema operativo que queramos iniciar. En mi caso Raspbian.
  • Nos aparece Raspberry Pi Software Configuration Tool, le doy a finish porque las opciones me van bien así como están.
  • Si queremos iniciar el servidor gráfico ejecutamos el comando startx.
  • reboot para reiniciar.
  • Ejecuto reebot, reinicia y deja elegir sistema operativo, pero si no elijo ninguno se ejecutará el mismo que la última vez al cabo de 10 segundos. Esto es especialmente útil si a a partir de ahora nos conectaremos de manera remota.
A partir de aquí ya entramos en la conexión remota para la linea de comandos.
  • ejecuto ifconfig (en la Raspberry) para saber la dirección ip de mi dispositivo. Configuro que la IP de la Raspberry sea siempre la misma.
  • Nos bajamos putty al PC desde su página de descargas para acceder por conexion ssh a la raspberry. 
  • Abrimos putty escribimos la dirección IP de la raspberry (que obtuvimos antes). El puerto es el 22. Si siempre tenenmos la misma IP podemos guardar esta configuración con el nombre RaspPi por ejemplo.
  • le damos a conectar.
  • El usuario por defecto: pi y el password: raspberry
  • Si queremos cambiar el password tecleamos sudo passwd
A partir de aquí la conexión remota a una interfaz gráfica:
  • Nos bajamos al PC VNC viewer.
  • Abrimos putty para conectar remotamente. Conectamos como en el aparatado anterior.
  • Una vez en la raspberry tecleamos la orden sudo apt-get update y posteriormente sudo apt-get upgrade para actualizarnos.
  • Tecleamos sudo apt-get install tightvncserver
  • Finalmente para que se ejecute el servidor VNC que acabamos de instalar tecleamos sudo tightvncserver -geometry 1920x1080 -depth 24 :1
  • Ahora abrimos el VNC viewer desde nuestro PC y introducimos la IP de nuestro dispositivo, y el puerto 5901. Si en el punto anterior hubiésemos tecleado tightvncserver -geometry 1920x1080 -depth 24 :2 (la diferencia es el 2 final), el puerto seria 5902.

Volvemos

Después de bastante sin publicar nada por aquí volvemos a las andadas. Sin embargo, seguimos con escasez de tiempo, así que las entradas serán breves y prácticamente para que me sirvan de recordatorio a mi mismo.

No se de que estilo serán las entradas ni la frecuencia que tendrán intentaré que sea al menos una semanal. En cuanto al estilo, es muy probable que sea caótico y que si hay tiempo y ganas haga alguna entrada o indice que las vaya ordenando por series, pero esto ya es especulación.

10 abril 2011

Los mejores blogs

Logo del lecctor de feeds de Google Google reader
¿Qué haríamos sin blogs? francamente, cuantas veces hay 5 o 10 minutos de espera hasta que llega tu turno, o la media hora que hay entre las 18:30 cuando llegas a casa del trabajo y las 19:00 que sales de ella para tomarte unas tapas con los compañeros de fatigas o los amigos.

Leer el periódico está bien pero al final no deja de ser si no una colección de panfletos publicitarios más o menos velados de tal o cual partido. Una lectura rápida de titulares y si acaso subtitulares.

Pero hay algunos blogs de una calidad increíble. Con bloggers que escriben de lo que saben, y además con una expresión familiar, cercana y agradable; o seria y rigurosa según el caso.

Y aunque sería fácil perderse en este universo de blogs, ya sea mediante twitter o google reader o incluso facebook es fácil compartir y recomendar los posts que más nos gustan. En 1031tensai tenemos nuestra lista de posts seleccionados. Y esta mezcla de blogs es en mi opinión bastante recomendable si os gustan los temas aquí tratados. Si seguís 1031tensai o estáis suscrito a el os recomendaría que os suscribieseis también a la la lista de elementos compartidos (feed). Si no os gusta os invito a un café.

21 marzo 2011

Al calor de una estufa (II) - Como afectan los otros usuarios (y nosotros mismos) a la red eléctrica.

Warming by propane heaterMumblesbajo una licencia Creative Commons
Supongo que os suena la expresión "vivimos en un mundo globalizado" al menos yo estoy harto de oírla. Pero en el caso de la red eléctrica esto es estrictamente cierto, dolorosamente en ocasiones, como quedo patente el noviembre de 2006 cuando 15 millones de europeos se quedaron sin suministro eléctrico debido al seccionamiento de un solo cable submarino destinado a alimentar a una pequeña fracción de esos 15.000.000 de afectados, el efecto en cadena del fallo hizo el resto, así que vamos a decirlo una vez más: "vivimos en un mundo globalizado".

La verdad es que el encendido de una sola bombilla altera toda la red y tiene consecuencias hasta en el punto más alejado de todo aquello que esté interconectado. Bueno, hay medidas, veremos alguna en esta entrada y además las perturbaciones pequeñas muchas veces se anulan entre y apenas afectan.

Como es natural no vamos a explicar el temario completo de redes eléctricas, lo digo porque si alguno de vosotros trabaja o estudia en este sector esta entrada le parecerá como la adaptación de un libro al cine "se ha dejado cosas". Por supuesto que sí. De cualquier manera espero que os resulte lo suficientemente interesante como para seguir leyendo. Decir también que veréis que hay varios cálculos, destinados principalmente a quienes quieran entretenerse un poco más en el asunto, pero se pueden saltar sin problema. De cualquier manera son poco engorrosos alguna multiplicación y división.

Imaginemos una fuente de energía eléctrica como podría ser una pila enorme o un generador enorme, lo que queráis, eso si debe dar exactamente una tensión concreta (200V de tensión por ejemplo) y la intensidad que haga falta (para no decir infinito diremos que 1.000.000 de amperios). En estos momentos hay un solo usuario que se encuentra a 100m de ese generador con un cable de una resistencia de 0,05ohm/metro. Es decir 5 ohmios hasta su casa

Este usuario que vamos a llamar Alfredo cuando conecte una estufa de 2000W o lo que es lo mismo 20 ohmios.
R=\frac{V^2}{P}=\frac{200V^2}{2000W}=20\Omega
no estará haciendo un circuito en el que hay un generador y una resistencia (la estufa) de 20 ohmios. Estará haciendo un circuito de 20+5=25ohmios, ya que hay que añadir la resistencia de la red eléctrica.

Este es un punto importante. Al ser la resistencia total del circuito mayor, a la electricidad le "cuesta" más pasar. En consecuencia disminuye el número de electrones que consiguen circular. Es decir la intensidad disminuye.

Si la red no tuviese resistencia pasarían 10A
\frac{V}{R}=\frac{200V}{20\Omega}=10A
Pero en este caso pasan sólo 8A
\frac{200V}{25\Omega}=8A

Además al llegar a la casa de Alfredo esos electrones están más "cansados" ya no tienen 200V, ha habido una caída de tensión, unos 40 V menos
V=I\times R=8A\times 5\Omega=40V
así que en realidad a los electrones les quedan 160V para gastar.

En definitiva la estufa en vez de darnos los 2000W prometidos nos da 1280W
P=R\times I^2=20\Omega 8A^2=1280W

Pero sigamos un poco más. Pensemos en que pasaría si Alfredo tuviese una vecina (Bárbara) la cual encendiese una estufa exactamente igual que la suya. En este caso se crea un circuito con la resistencia de línea en serie con las resistencias de Alfredo y Bárbara en paralelo. Como se puede ver en el dibujo de más abajo. Las dos resistencias en vertical son Alfredo y Bárbara, la horizontal es la línea.



¿Qué sucederá en este caso? Al añadir una resistencia en paralelo la resistencia total disminuye
\\R_{TOTAL}=\frac{R_{Alf}\times R_{Bar}}{R_{Alf} + R_{Bar}}+R_{Linea}=
\\ =\frac{20\Omega \times 20\Omega}{20\Omega + 20\Omega}+5\Omega=\frac{400}{40}+5=15\Omega
así que pasaran más electrones por el circuito que si estuviese Alfredo sólo, que serían unos 13,3A
I=\frac{V}{R}=\frac{200V}{15\Omega}=13,3A
pero luego habrá que repartirlos entre dos (6,66A para cada uno).

Por otra parte estos electrones llegaran mucho más "cansados" a casa de Alfredo y a casa de Bárbara ya que la resistencia de la línea es la misma (es como si la tubería fuese igual de gorda) pero tienen que pasar más por ella (una caída de tensión de 66,6V)
V=R \times I =5\Omega \times 13,3=66,6V
es decir al llegar a sus casas tendrán en sus enchufes (200-66,6). Y cada estufa dará sólo 888W de los 2000W prometidos
P=R \times I^2=20 \times 6,66^2=888W
Simplemente porque el vecino ha encendido su estufa. Y a más vecinos más se nota el efecto.

Seguramente ahora te estés preguntando como es posible que no vivamos en un caos total en el que tuviésemos que ponernos de acuerdo con los vecinos cada vez que quisiéramos hacer uso de la electricidad.

En realidad, la resistencia de las líneas de distribución eléctrica están dimensionadas para que la tensión caiga como máximo un 5%. Antes de dar de alta a un nuevo abonado los ingenieros de la compañía eléctrica calculan si la línea bastará para que con esa nueva demanda no exceda las posibilidades del cable, en caso contrario, lo sustituirán por uno más gordo.

A pie de transformador la tensión nominal en España es de 230V, por lo tanto en el punto más desfavorable de la línea si todo está como toca, debe haber 218,5V
230 - 230 \times 0,05=218,5V


Y por lo tanto, en el peor de los casos una estufa de 2000W nos dará en realidad 1805W.

PD: ¿qué pasaría si al conectarse el nuevo abonado la línea ya es todo lo gorda que puede ser? La respuesta es que hay que construir un nuevo transformador, pero eso ya es otra historia...

19 noviembre 2010

Al calor de una estufa - ¿Se pierde más energía con un buen conductor eléctrico? (I)

Hemos pasado ya el ecuador del otoño y el invierno se acerca. Esta estación se caracteriza principalmente por la menor incidencia de radiación solar. Los rayos llegan más oblicuos y además tenemos menos horas de sol. En definitiva bajan las temperaturas. Los humanos ya desde nuestras primeras edades, hemos combatido el frío con diversos métodos que nos hacen únicos y que supusieron la supervivencia de nuestra especie en la última glaciación. Pieles que robamos a nuestras presas, la impresionante evolución que supuso el fuego, el cual se encargó de mantenernos calientes casi exclusivamente hasta hace relativamente poco.

Si amigos, el fuego hace tan bien su trabajo que incluso hoy un gran porcentaje de sistemas de calefacción lo utilizan. Pero a parte del fuego, si lo pensamos, somos capaces de convertir la energía del viento que sopla en una cordillera a kilómetros de nosotros en calor, simplemente enchufando una estufa. Me pregunto que cara pondrían nuestros tataratatara... abuelos, ¿calor a partir de viento? esto es magia y magia de la buena porque esta puede darme calor en invierno (lo cual seamos sinceros es más útil que hacer aparecer un conejo de una chistera).

La estufa eléctrica más sencilla es por supuesto una resistencia eléctrica conectada a la red. Pero aunque la red siempre es de 220V, nosotros podemos calentar más o menos. Si la tensión es siempre la misma, parece evidente que tiene que ser cambiando la resistencia. Pero ¿que tendríamos que hacer para calentar más? ¿aumentar o disminuir esa resistencia? Si fuésemos norte-americanos (empiristas hasta la muerte) simplemente probaríamos dos resistencias y elegiríamos la que diese más calor. Pero somos europeos y tenemos comprobado que usar lápiz y papel sale más barato.

Bueno, después de estas dos frases de crítica gratuita (pero de buen rollo) hacia los EUA, vamos al tajo. Eso sí avisar que hay dos formulitas de nada, muy sencillas, ¿no te asustarás por esto, verdad?.

El calor que desprende una estufa se calcula según la fórmula del efecto Joule:
P=R \times I^2

Es decir la potencia es igual a la resistencia por la intensidad al cuadrado. Si por ejemplo yo tengo una resistencia de 10 ohmios y una intensidad de 10 amperios tengo una potencia de
10 \times 10^2=10 \times 100 = 1000

1000 Watios es decir 1kW

Uno podría pensar que si duplico la resistencia a 20 ohmios tendré el doble de potencia, ya que:
20 \times 10^2=20 \times 100 = 2000

Pero no es así. ¿Donde esta la trampa?. La tensión de la red (el voltaje) es constante, siempre son 220V pero la intensidad depende de la resistencia según esta fórmula:
I=\frac{V}{R}

Si sustituyésemos el valor de I en la primera ecuación tenemos que
P=R\times I^2=R\times \left ( \frac{V}{R} \right )^2=
=R\times \frac{V^2}{R^2}=\not{R}\times \frac{V^2}{R^{\not{2}}}=\frac{V^2}{R}

Una mayor resistencia debería aumentar la potencia pero también hace que disminuya la intensidad que circula por ella. Además al estar la intensidad al cuadrado el aumento de potencia debido a una mayor resistencia se diluye debido a que el aporte de la intensidad disminuye mucho más.

Dicho de otro modo cuanta mayor es la resistencia más energía pierde cada uno de los electrones, energía que se transforma en calor, pero como les cuesta más pasar pasan menos. Te sale más a cuenta tener muchos electrones que cedan un poco de energía que tener muy pocos cediendo mucha energía. En realidad en este caso (como muy bien comenta Javier) al considerar constante la diferencia de potencial todos los electrones "pierden" la misma energía, así que cuantos más pasen mejor.

La conclusión es que cuanto más gordo sea el conductor y menor resistencia tenga más energía se pierde y por lo tanto más calor nos da.

Puede que esto te parezca antiintuitivo, ya que los cables de las redes de distribución tienden a ser gordos para mejorar su conductividad. Pero esto ya lo explicaremos en la próxima entrada.

15 agosto 2010

1031tensai revival (IV)


Para no estar tanto tiempo con el blog en off. Os dejo estas entradas hechas en los inicios del blog ¡cómo pasa el tiempo! a ver si os gustan.

Tres hermanos y una hermanaEn una familia de 4 hermanos lo más probable NO es que sean mitad y mitad. ¿La naturaleza tiene alguna preferencia por alguno de los dos sexos? ¿O se debe a una consecuencia de la combinatoria?

Mover satélites Al padre de un colega cuando estudiaba ingeniería aeronáutica (hace bastante tiempo ya ^^) le preguntaron como saldría de la superficie helada de un pequeño lago si la fricción fuese de cero. La respuesta es la misma que para mover satélites despréndete de algo y lánzalo lo más lejos posible. Pero, ¿por que sucede esto?

Bolis en el espacio ¿Pueden los bolis escribir en ausencia de gravedad? ¿Cómo escriben los astronautas?

20 junio 2010

Los padres de nuestros padres

Se dice que Genhis Kan tiene una descendencia del 8% de la población de los territorios que conquistó, un porcentaje impresionante sin duda, pero no el mayor. Hay otros individuos (anónimos en su mayoría) con un porcentaje mucho mayor de descendientes.

El punto clave aquí es como siempre el crecimiento exponencial. Es decir, tenemos un padre y una madre (2 individuos), los cuales tienen respectivamente un padre y una madre cada uno (4 individuos). A su vez nuestros 4 abuelos y abuelas tenían una madre y un padre (8 individuos).

En el ejemplo la primera línea corresponde a los bisabuelos.



Cada generación nuestro número de ascendientes se duplica. Tras 10 generaciones tenemos 1024 ascendientes y tras 100 generaciones nuestro número de ascendientes es aproximadamente un quintillón (1.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000) de individuos.

Si pensamos que cada generación está separada entre si por 30 años, 100 generaciones atrás son:



Resumiendo ¿hace tan sólo 3.000 años había tantos seres humanos en la Tierra? Eso es simplemente imposible, pero no hay ningún error de cálculo, 2 elevado a 100 es aproximadamente un uno seguido de 30 ceros, y es evidente que cada uno de nosotros tiene 2 ascendientes...

Pero hubo algo que no consideramos. Nuestros padres no tienen padres en común es decir no son hermanos, pero a lo mejor tienen abuelos en común, es decir son primos hermanos.



De esta manera el número de bisabuelos es de 6 en vez de 8 ascendientes. Puede que nuestros padres no tengan abuelos en común pero y bisabuelos o tatarabuelo o...

A medida que retrocedemos en el tiempo la probabilidad de tener un antepasado común con nuestra pareja aumenta. Es decir en nuestro árbol genealógico hay individuos que aparecen varias veces. Es como un sistema de votación, aquellas líneas que más prosperaron, o las más antiguas aparecen más veces en el árbol.

Un ejemplo simplista, y por lo tanto falso, pero que ayuda a ver esta idea: Supongamos que un individuo desarrolla un gen que le protege de una epidemia mortal que aun ni siquiera existe. Quinientos años después sólo las personas con ese gen sobreviven a esa nueva enfermedad en una época en la que la medicina aun no está desarrollada. El 100% de la población seria descendiente de esa persona.

22 abril 2010

Reguladores de presión

Muchas veces la complejidad de por ejemplo una máquina, empresa, o problema, puede dividirse en un conjunto de elementos más simples y numerosos, que a su vez están compuestos también de elementos aun más simples. A veces nos olvidamos de la importancia de estas piezas fundamentales, que han ido puliendo silenciosamente, su funcionalidad, fiabilidad, su calidad y su economía a lo largo de su existencia.

Y podríamos hablar de la rueda, de un botón de un teclado, del álabe del reactor de un avión, en definitiva de cualquier componente simple de un todo más complejo. Y hoy le ha tocado al regulador de presión.

Un regulador de presión es una pieza, normalmente metálica, con una membrana y un muelle, cuyo fin es dejar pasar un fluido a una presión constante. Punto.

Su funcionalidad es sencilla, pero su diseño tiene más "chicha". Un regulador de presión por dentro es tal como sigue.

Visto así, con la pieza seccionada "a pelo", uno no entiende nada de nada, así que iremos por partes.

Imaginemos que queremos inyectar aire a presión que será la fuerza motriz de una máquina. Esa máquina se compone de unos mecanismos diseñados para una presión nominal, es decir, a una presión determinada y fija, de igual modo a todo lo que nos rodea: lavadora (con su carga de ropa óptima), un enchufe de toda la vida (que está diseñado para 16 amperios máximo), etc.

Supongamos que éstos mecanismos funcionan todos a una presión de 20 bar. Para conseguir esa presión necesitamos un compresor, es decir un motor (como el que suena cuando la nevera "funciona"). Sin embargo si la demanda de flujo comprimido es considerable el motor tendría que estar todo el rato encendiéndose y apagándose. Además, los motores tienen también su par y su velocidad óptimas, en las que el rendimiento es máximo. Si queremos hacer un buen diseño no podemos dejar que el compresor trabaje constantemente ya que su vida útil se acortaría y su consumo se elevaría. Lo ideal seria ir almacenando el aire comprimido en un depósito (con un grosor suficiente para que aguante la presión) e ir utilizándolo a medida que lo necesitásemos.

Como decíamos era necesaria una presión de 20 bar, así que llenamos el depósito hasta llegar a una presión de 20 bar. El problema es que al cabo de 10 segundos de usar el aire el depósito habrá perdido presión (ya que el volumen es constante), y la máquina se parará.

Si aumentamos la presión hasta 200 bar tendremos presión de sobra para que se pueda ir "desinchando" pero nos cargaremos la máquina. Y aquí llega nuestro "protagonista" el regulador de presión (alias reductor de presión).

Si miráis el esquema de abajo veréis que hay dos zonas una azul oscuro donde la presión es de 200 bar en nuestro ejemplo y que llamaremos zona de alta presión. La otra, azul claro, tiene una presión de 20 bar (la llamaremos zona de baja presión). Estas dos zonas están separadas por una válvula (en el esquema se llama poppet).

Lo que pone Diaphragm es una membrana circular (normalmente) de goma, esa membrana se "hincha" como un globo a medida que la presión aumenta. Esa membrana va unida a un muelle (me refiero al más grande, el pequeño imagina que no está) que como todos los muelles, cuanto más lo comprimes más fuerza ejerce.

Supongamos que la membrana tiene una superficie de 10 cm2, y que el muelle tiene ejerce una fuerza de 20kg por cada milímetro que se comprime.

Si el regulador está bien regulado, cuando la presión de la zona azul claro llega a los 20 bar la membrana hace una fuerza de F=20bar x 10cm2=200kg así que el muelle se comprimirá 200/20=10mm= 1 cm y la válvula quedará pegada al agujero impidiendo el paso de aire de alta presión.

En el momento que la presión de la zona de baja presión quede a un valor de, por ejemplo, 18 bar la fuerza de la membrana quedará reducida a F=18*10=180kg, y el muelle estará solamente 180/20=9mm, quedando la válvula ligeramente abierta y permitiendo el paso de algo de fluido de alta presión que volverá a hinchar la zona de baja presión hasta que la fuerza de la membrana y del muelle se igualen.

Si el consumo se disparase de tal manera que la presión de la zona de baja presión cayera hasta los 16 bar, el muelle se comprimiría aun menos (sólo 8mm) y la válvula se abriría aun más haciendo que la presión se recuperase más rápido.

Y todo esto en todo momento, totalmente automático y autónomo, sin ninguna electrónica que demandase unas pilas que habría que cambiar cada cierto tiempo.

Estas piezas están por todos lados, en nuestra casa también hay algún que otro regulador de presión.

El capuchón de las bombonas de butano, sin ir más lejos, que por cierto tiene una durabilidad de decenas años de vida útil, decenas de años haciendo que la presión del gas nunca pase los 30 mbar y todo, por sólo 10€. Si es que, en estas pequeñas cosas también, la ciencia avanza que es una barbaridad.

31 marzo 2010

¡Interactua!

¿Por qué caminar sólo pudiendo pasear en buena compañía?

Es decir, puede que alguien esperando a esa persona con la que se ha quedado en el parque y que siempre llega tarde, se haya fijado en que el césped es menos tupido cerca de los árboles.

O alguien a quien le regalaron una cámara de fotos réflex, que no sabía ni que era, ahora es a quien consultan antes de comprarse una.

En definitiva gente a quien le gusta charlar de estas cosas que a todos nos parecen curiosas o útiles. Puede que esta gente haya dado con este blog, y sea alguien que ahora mismo está leyendo esto. Seguramente lea otros blogs mucho más interesantes que éste, haya decidido empezar uno, o simplemente quiera compartir lo que sabe.

Por eso, para hablar un poco de los temas que nos interesan he colocado dos enlaces en el lateral del blog, para que puedas enviar emails o para encontrarnos en twitter.

Por otra parte se ha añadido un nuevo gadget en el lateral del blog que permite ver los elementos compartidos de google reader, es decir los post que más me van gustando de los blogs que sigo. De cualquier manera si también sois usuarios de google reader podéis buscarme con el mismo usuario que gmail es decir proximo.1031tensai, y así podré descubrir nuevos blogs gracias a vosotros ^^

¡Espero haber animado a alguno! Nos vemos por aquí

28 marzo 2010

V edición 1031tensai awards

Imagen con copyright
Grandes blogs, grandes bloggers, enormes posts, y lo único que puedo ofrecer es una basura de premio en forma de link... pero algo es algo ^^

La cicloide ¿cuál es el camino más corto? Este post pertenece al blog gaussianos, el blog en general puede parecer un poco espeso a los que no estén metidos mucho enlas mates. Pero es un blog 100% recomendable. Esta entrada en particular es muy amena, y un muy buen ejemplo de braquistocronía, y tautocronía. ¡No dejéis de leerla!

Medir la velocidad de la luz en casa
del blog 2geek2curious Un clásico ya, no se como no tienen más suscriptores, siempre lo digo, tal vez es porque sus entradas van desde recetas de cocina, hasta curiosidades científicas, pasando por aplicaciones para el PC o experimentos, no sé. Lo que sí sé es que esta entrada bien vale una suscripción.
El demonio de Maxwell y el precio del olvido del blog historias de la cienciaHistorias de la ciencia, es otro clásico, Omaled un crack, y sencillamente no haría falta ni que estuviese aquí el link porque doy por supuesto que todos seguís su blog, pero me encantó esta entrada. Puede que al empezar y leas "Hace tiempo os hablaba de la flecha del tiempo que relacionaba con la estadística y la entropía: en todo sistema aislado, la entropía aumenta" y cosas así creas que va a ser super espesa, pero te aseguro que para nada es así, continúa hasta el final del artículo.

Y estos son los 3 de hoy. Me dejo un montón Centpeus, Genbeta, el tamiz, juandelacuerva (que volvió a mostrar señales de vida después de la entrega del proyecto de Lyd ¡enhorabuena ingeniera!), etc etc

23 marzo 2010

¿Cuánta energía desprende la humanidad?

Como quiero obligarme a escribir un poco en el blog, aunque sea poco, voy a echar mano de la serie haciendo números

Partimos de la suposición que de media que todo ser humano "quema" 2.000 kcal al día. Pasando kcal a julios obtenemos que 2.000kcal = 8373600 Julios al día. Pero para calcular lo que gasta cada segundo debemos dividir esa cifra entre 24horas, luego entre 60 minutos y luego entre 60 segundos obteniendo unos 97 J cada segundo.

Resulta que 1J/s es lo que normalmente llamamos Vatio, es decir que una persona desprende 100W de media.



Como ya habíamos calculado en la entrada somos bombillas con piernas(tengo que mejorar los títulos de las entradas).

Si cogemos esa cifra y la multiplicamos por el número de humanos resulta que desprendemos 700.000.000.000 W, o lo que es lo mismo 700.000 MW en todo momento.

Aproximadamente lo mismo que la potencia térmica de 230 reactores nucleares funcionando juntos.

17 febrero 2010

Protección catódica

tractor1 realizada por goofup bajo una licencia Creative Commons
Antes de nada quisiera declararme fan de los objetos oxidados. No sabría explicar muy bien el por qué pero transmiten una sobrecogedora referencia al pasado y al olvido por decirlo así.

Sin embargo a parte del lirismo (o las tonterías que acabo de soltar en el párrafo anterior), el óxido y sobretodo la corrosión en los proyectos de ingeniería es un cáncer el cual debe combatirse.
La corrosión tiene lugar cuando la estructura o el objeto de metal actúa como una pila galvánica, para ser más exacto cuando actúa como el ánodo de una pila. Si no habéis oído hablar nunca de reacciones de este tipo, el proceso resumido es el siguiente.

Si sumergimos dos metales diferentes en una solución, uno siempre "tiene más ganas" de desprenderse de sus electrones que otro, así que este metal siempre intentará colarle los electrones al otro al que no le importa tanto tenerlos. Por ejemplo, el hierro soporta bastante menos los electrones que el cobre así que si sumergimos los dos metales en cierta solución, el hierro empujará los electrones hacia el cobre, creando así una corriente eléctrica. Lo que acaba de ocurrir aquí es que se ha creado una pila, donde el hierro hace de ánodo y el cobre de cátodo.

El problema es que el hierro al perder los electrones es más reactivo, y consecuentemente pierde su integridad (al combinarse con otros elementos) y se corroe. El resultado al principio es un pequeño defecto que al repetirse este proceso miles de veces pondrá en serios aprietos las propiedades físicas del objeto en cuestión, que puede ser un pilar de un puente o muelle, un depósito de un gas muy explosivo, un residuo tóxico, en definitiva algo que pueda poner en peligro a una cantidad importante de humanos, o al medio ambiente.

¿Nos tenemos que resignar a que todo tenga un envejecimiento y al cabo de X años se deba sustituir todo un entramado metálico? ¿Qué medidas podemos tomar? Aquí entraríamos a hablar de lo que se llama protección catódica. La idea es la siguiente.

Sabemos que el cátodo no se oxida, que el que se oxida es siempre el ánodo. ¿Cómo asigna la naturaleza qué metal debe ser el ánodo y cual el cátodo?, pues mira cual de ellos tiene un potencial más "negativo" (por decirlo así), entonces si unimos hierro (que tiene un potencial de -0,44 respecto al hidrógeno), con cobre (que tiene un potencial de +0,35) el hierro hará de ánodo porque -0,44 < +0,35.

Pero que pasaría si lo unimos al zinc (que tiene un potencial de -0,8) como -0,8 < -0,44 el hierro hace de cátodo. ¡Ahora la corriente circula al revés! y así lo hará hasta que el zinc se degrade para lo cual tardará unos años. Y cuando eso pase, es mucho mas barato cambiar unos cuantos clavos de zinc que un depósito o una estructura completa. Este método se llama ánodo de sacrificio.

Por otra parte, puede que se de el caso que no nos convenga colocar ánodos de sacrificio, por el propio diseño de la instalación. Pero sin embargo no podamos evitar realizar uniones soldadas entre diferentes metales o bien que un mismo metal este sumergido en medios con diferentes electrolitos, etc. En este caso se utiliza el método de protección catódica por corriente impresa. ¿Cómo funciona? Los metales que queremos proteger crean una pila, de un voltage determinado y los electrones van del ánodo al cátodo. Pero si yo coloco entre el ánodo y el cátodo una batería con la polaridad invertida y con un voltage superior. Los electrones se verán obligados a ir en dirección contraria y lo que antes era el ánodo (y cediese electrones) ahora se convierta en el cátodo y evitaré así su corrosión.


Como curiosidad. Hay metales tan nobles que es prácticamente imposible encontrarlos formando un compuesto con otros elementos. El oro tiene un potencial de +1,24 respecto al hidrógeno y no se oxida. Si veis algún objeto de oro creado hace miles de años por alguna antigua civilización lo veréis tal cual era entonces.

En el otro extremo el sodio tiene un potencial de -2,71 respecto al hidrógeno. Es tan reactivo que se oxida inmediatamente en contacto con el agua rompiendo la molécula de H2O para quedarse con el oxígeno y liberando el hidrógeno y gran cantidad de calor (debida a la oxidación). Él resultado de: calor + hidrogeno + oxigeno (el de aire de alrededor) es una considerable explosión.

Por eso hay pepitas de oro, pero jamás habrá pepitas de sodio en la naturaleza.