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La Energía eléctrica (1901-11-10 00:00:00), página 8

estática. El tubo se ilumina y queda cargado como un verdadero condensador; si se le separa de la máquina, no se apaga, sino que sigue brillando á intervalos más ó menos largos y con una intensidad tanto mayor cuanto está más húmedo el aire que le rodea. Más de una vez he visto permanecer así iluminado un tubo de Volta, de dos ramas, durante más de un cuarto de hora. Basta aproximar la mano á su superficie para que se ilumine intensamente, y si en este momento se acerca la otra mano á uno de los electrodos se experimenta una fuerte conmoción, debida á la descarga instantánea del condensador. Soplando sobre el tubo se produce también la descarga instantánea acompañada de una luz intensa.

JOSÉ A. PEREZ DEL PULGAR. S. J.

DISTRIBUCIONES POLIFÁSICAS DESIGUALMENTE CARGADAS

SABIDO es lo mucho que abrevia la solución de los problemas relativos á las corrientes alternativas el empleo de los métodos gráficos preconizados por Blakesley; pero estos métodos, que son utilísimos en todo lo referente á las corrientes monofásicas, se complican extraordinariamente cuando se trata de distribuciones polifásicas (sobre todo si éstas no son simétricas). En este caso pueden abreviarse y simplificarse los problemas combinando el cálculo con la Geometría pura, según vamos á ver, á la par que se obtiene mayor exactitud.

Supongamos que haya que resolver el problema siguiente, al cual pueden referirse muchos otros en las distribuciones trifásicas:

Se tiene una distribución trifásica en estrella que satisface á las siguientes condiciones: La generatriz (cuyo circuito interior se supone desprovisto de resistencia óhmica y de autoinducción propia) desarrolla tres fuerzas electromotrices decaladas 120° una de otra y de magnitudes \( E_1, E_2 \) y \( E_3 \); en los terminales de dicha generatriz se conectan los tres hilos de línea, que terminan por el otro extremo en los correspondientes del receptor (que también es de estrella). Las resistencias de cada hilo de línea y del brazo correspondiente del receptor (resistencias totales) son \( R_1, R_2 \) y \( R_3 \) y las reactancias respectivas son \( wL_1, wL_2 \) y \( wL_3 \). Se desea saber las corrientes que habrá en cada hilo de línea, los decalajes de esas corrientes respecto de las fuerzas electromotrices del generador, las potencias que éste desarrolla en cada rama, las que recoge el receptor en cada una de las suyas y la diferencia de potencial que existe (en magnitud y fase) entre el vértice de la estrella generadora y el del receptor.

Adoptando la representación gráfica, vemos que si se toma \( OA = E_1 \) y formando 120° de ángulo con este vector se miden dos distancias \( OB = E_2 \) y \( OC = E_3 \) tendremos representadas las fuerzas electromotrices del generador.
La Energía eléctrica (1901-11-25 00:00:00), página 1

La Energía Eléctrica

REVISTA GENERAL DE ELECTRICIDAD Y SUS APLICACIONES

PUBLICACIÓN QUINCENAL ILUSTRADA

SUMARIO
Sobre la afinidad química (continuación), por José Echegaray.—Transmisión de la fuerza e iluminación eléctrica utilizando el salto de la «Fervenza» en el río Beirel (Petro), por Luis F. de Parga.—Comunicación por medio de la telegrafía sin hilos entre la Delegación de la Compañía Transatlántica en Cádiz y su dique en Matagorda (Cádiz), por Carlos Dorrien.—Cálculo detallado de una línea compound de corriente continua (continuación), por David Blumenthal.—Memoria descriptiva de un salvavidas para tránsito de expulsador continuo, por Carlos González.—Cálculo de los postes de los tranvías eléctricos (continuación), por Eduardo Gallego.—Bibliografía.—Crónica científica: Elección de la frecuencia más conveniente en las instalaciones de corriente alterna. —Lámparas incandescentes para iluminaciones.—Aparato Hartmann & Braun para determinar las faltas por robin ó rotura de los cables, aplicando el procedimiento de resbalamiento.—Información.—Preguntas y respuestas.

SOBRE LA AFINIDAD QUÍMICA
(CONTINUACIÓN)

XIX

Hasta aquí, el problema que hemos resuelto, mejor dicho, que hemos indicado cómo podría resolverse en teoría, no es el verdadero problema, ni aun de esta especie de química ideal que vamos bosquejando, sino un problema preparatorio.

Hemos querido dar á entender cómo podrá substituirse á la fuerza de afinidad incomprendible y misteriosa un conjunto de fuerzas físicas tal y como en la astronomía, en la óptica, y en la teoría de la elasticidad se definen, mejor dicho, tal como se definen en la mecánica.

Y partiendo de esta hipótesis, hemos procurado explicar cómo podrá demostrarse la posibilidad ó imposibilidad de una combinación química.

No hemos explicado cómo la combinación se verifica.

Nuestro problema ha sido hasta ahora un problema de estática química.

Dados varios átomos, hemos procurado hacer comprender cómo podrá buscarse un sistema de equilibrio, determinando puntos tales, que si en ellos se colocasen los átomos sin velocidad alguna, el conjunto habría de permanecer en equilibrio.

Así, dado que pudieran resolverse los problemas indicados, se determinaría el armazón, en cierto modo, de la molécula compuesta.

Pero la molécula no sería ésta, ó si lo fuese, sería la molécula para el frío absoluto. Una molécula inmóvil, helada y muerta, si la palabra vale, una molécula puramente estática.

Y la molécula química no es esto. Existe, sí, el armazón ideal, los puntos geométricos de equilibrio; pero alrededor de ellos, vibran los átomos como alrededor de centros de atracción.

Para completar estos apuntes, que no son más que conjunto de ideas más ó menos hipotéticas, lo reconocemos una vez más, indiquemos de qué manera, obedeciendo á las leyes de la mecánica, se pasa de los átomos libres á la molécula compuesta, ó si se quiere á la combinación química.

El primer problema era un problema de estática; éste es un problema de dinámica y ambos son un problema de mecánica; por tal razón, esta especie de química ideal, ó de bosquejo de
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tienen por objeto tener separada la armadura del electro. En el interior del aparato va un shunt de resistencia de 70 ohmios.

El relevador (fig. 9.a) es el del sistema Claude, adoptado por la marina francesa. Entre los polos de un imán en forma de herradura A, puede oscilar una bobina B, unida eléctricamente á los casquillos SG y EG. En el eje de giro de la bobina, va un saliente F que viene á chocar con la paleta fija E, unida al soporte G; un cabrestante G regula la tensión de un muelle en espiral que se opone á la unión de las paletas E y F; la paleta F está unida eléctricamente al borne EP, y la E al SP.

La resistencia (fig. 10) es sencillamente un reóstato regulable por miles de ohmios de 0 á 14.000. El receptor Morse es del tipo ordinario, reducida la velocidad de desarrollo á 0,60 metros por segundo. En el circuito del cohesor y relevador, va montado un elemento Leclanche, y en el de martillo de cohesor y receptor Morse, cuyos electros están montados en paralelo, existe una batería de cuatro elementos.

El funcionamiento de la estación receptora (fig. 11) es el siguiente: regulados los aparatos de antemano para que puesto el cohesor en sus soportes la pila no sea suficiente para activar el relevador, al llegar una onda Hertziana al tubo, hace descender su resistencia y, por tanto, la pila actuando en el relevador deja pasar la corriente de los cuatro elementos, poniendo en marcha el martillo decohesor y el receptor Morse; cesa la onda, el tubo vuelto á su resistencia por el martillo interrumpe la corriente de un elemento, se separan las paletas EF del relevador y dejan de actuar el martillo y receptor Morse. Las comunicaciones á tierra se han hecho: la de la estación transmisora, que ha de ser lo más perfecta posible, por una placa de cobre que va del casquillo del transformador á 22 placas de cobre de 0,650 de lado, enterradas en el suelo, y la de la estación receptora por un hilo de 1 mm. de diametro á una placa de las mismas dimensiones igualmente enterrada.

CARLOS DORRIEN.
Primer Teniente de Artillería.

Cádiz 7 Noviembre de 1901
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Cálculo detallado de una dinamo Compound de corriente continua.
(CONTINUACIÓN)

Examinemos ahora la parte más instructiva e interesante de nuestro tema, el cálculo de las líneas de fuerza y de las amperios vueltas.

Hagamos un croquis esquemático de parte de la armadura, con el anillo polar y los polos en la escala más grande posible. La fig. 10.a representa este dibujo en una escala reducida. Todas las dimensiones que necesitamos, se hallan registradas; son ya conocidos: el arco polar (= 35 centímetros); el entrehierro (= 1 cm.); el diámetro exterior del tambor (= 150 cm.), y la anchura eficaz del hierro del último (= 28,1 cm.).

Para fijar las demás dimensiones en las figuras 10.a y 11.a, el autor se valió de principios prácticos, fijándose en máquinas del mismo tipo ya construidas (1).

Las líneas de puntos indican el camino medio del flujo de fuerza; de cada polo emanan dos circuitos magnéticos cerrados. Admitamos que el flujo esté concentrado en estas líneas de puntos, simplificando de tal manera nuestro cálculo.

Hemos de fijar ahora las secciones del núcleo, de los dientes y del entrehierro, secciones atravesadas por el flujo de fuerza, y normales á su camino.

La fig. 10.a nos facilita directamente la sección S_n del núcleo:

\[
S_n = 421 \text{ centímetros cuadrados.}
\]

Hemos calculado anteriormente, que se encuentran 18 dientes debajo de cada polo. Ya que tomamos siempre las circunstancias menos favorables, contamos con la sección en la base de los dientes, que es, según la fig. 12.a:

\[
S_d = 0,98 \times 28,1 \times 18 = 500 \text{ c. c.}
\]

También nos sirve la fig. 12.a, al mismo tiempo, para determinar aproximadamente la sección ocupada por las líneas de fuerza en el entrehierro. Para la mejor inteligencia, hemos dibujado el entrehierro desproporcionadamente grande. El flujo, dejando la superficie polar, se precipita hacia las cabezas de los dientes; supongamos que las fugas magnéticas sean despreciables. La sección del entrehierro será la media entre la sección de la superficie polar y las secciones en las cabezas de los dientes:

\[
S_e = \frac{35 \times 35 + 18 \times 1,4 \times 28,1}{2} \approx 960 \text{ c. c.}
\]

Estamos ahora en condiciones de señalar la densidad del flujo de fuerza en las distintas par-

(1) Al fin del trabajo se reproducirán dibujos detallados de la máquina, en que el lector encontrará todas las dimensiones.
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tes de la armadura e, d; el número de las líneas de fuerza B, por centímetro cuadrado, ó sea la inducción magnética.

Recordemos que el número total de las líneas en el tambor N, es igual á 10^8. La fórmula general:

\[
B = \frac{N}{S}
\]

nos da directamente la inducción magnética, siendo S la sección por la que pasan las líneas de fuerza.

Débese también tener en cuenta, que el flujo, después de haber atravesado los dientes, se divide en dos ramas; al calcular, pues, la inducción en el hierro del núcleo, tomaremos la mitad del flujo total.

La tabla siguiente contiene un resumen de los valores calculados:

    NÚCLEO DE HIERRO
    DIENTES
    ENPREHIERRO

    Secciones (c. c.)
    S_n = 421
    S_d = 500
    S_e = 960

    Camino total de las líneas de fuerza (cm.)
    l_n = 45
    L_d = 5,9
    L_e = 2

    Inducción magnética (unidades C. G. S.)
    B_n = 11.900
    B_d = 20.000
    B_e = 10.390

Para producir un flujo de fuerza á través de una masa, necesitamos cierto número de amperios vueltas, número que es inversamente proporcional á la sección de la masa perpendicular á la dirección del flujo, y directamente proporcional á la longitud del camino y al número total de las líneas en dicha masa. Clara es la analogía de esta ley con la de Ohm.

Además, la cifra de los amperios vueltas, depende de un coeficiente \( \mu \), llamado permeabilidad magnética.

El coeficiente \( \mu \) es la cifra que se obtiene dividiendo la inducción magnética en una masa por la correspondiente intensidad del campo (líneas de fuerza en el aire, después de haber alejado la masa). La cifra \( \mu \) varía con la materia de la masa y con la intensidad de la fuerza magnetizante; la determinación de \( \mu \) ha de hacerse por vía de ensayo.

La fórmula fundamental conteniendo relaciones entre las amperios vueltas y el flujo de fuerza, es:

\[
0.4 \times \pi \times n \times l = \sum \frac{N \times L}{\mu \times S} = \sum \frac{B \times L}{\mu}
\]

En esta ecuación, \( n \times l \) significan las amperios vueltas excitadores; ya conocemos la significación de las otras letras. El signo \( \sum \) dice que hemos de substituir para B, L y \( \mu \), consecutivamente, sus valores en las varias partes del circuito magnético, sumando entonces las amperios vueltas recibidas.

Pero podemos alcanzar nuestro fin más fácilmente, sirviéndonos de curvas establecidas por el eminente electricista alemán Gisbert Kapp. Estas curvas ya tienen en cuenta la fórmula arriba citada; se entiende que la determinación experimental de \( \mu \) debía preceder al establecimiento de los diagramas de Kapp.

(Continuará.)

David Blumenthal,
Ingeniero de la Sociedad anónima de electricidad antes Schucke y Compañía, Colonia (Alemania).
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Memoria descriptiva de un salvavidas para tranvía de «expulsador continuo».

El autor de este proyecto de salvavidas trata de solventar, con el mecanismo que se describe a continuación, todos los casos especiales que la víctima del accidente puede ofrecer en su caída: posición en la entrevía, edad, sexo y hasta indumentaria, etc., pues todos son datos muy interesantes que no hay que olvidar para la solución de este complejo problema.

En primer término, lo que hay que procurar es la anulación del efecto del choque, ó sea de la fuerza viva desarrollada cuando tropieza con el tranvía, pues este encontronazo puede ser de tanta importancia, que la víctima pierda desde luego la vida, aunque se libre de la trituración de las ruedas.

Una vez anulado el choque (ó más técnicamente, transformada la fuerza viva del choque), queda la segunda parte del problema, que consiste en impedir que la víctima sea arrollada bajo el vehículo.

Cualquier sistema de cogedor ó bandeja, red, etc., resolvería esta parte del problema si prácticamente pudiera ir dicho aparato lamiendo el suelo; pero como á esto se oponen las irregularidades del piso y oscilaciones del tranvía, resulta la necesidad de poner el sistema á varios centímetros de aquél, y por consiguiente, ya no da el resultado apetecido, puesto que no se trata de recoger cuerpos redondos, que entonces no importaría esa separación del suelo, sino cuerpos humanos, y como tales, provistos de salientes (piernas, brazos), y si á esto se agrega que la víctima puede ser una mujer ó un hombre con capa ó prenda análoga, el riesgo es inminente, pues no hay duda que será laminado por el artefacto á causa de las ropas; además, ninguno de estos sistemas resuelve la primera parte del problema: la anulación del choque.

La automatización, aplicada á cualquier sistema de salvavidas, tiene el grave inconveniente de que como ésta ha de consistir forzosamente en algún contacto eléctrico, pieza de escape, resorte, ó algo análogo de gran delicadeza para ser eficaz, dicho se está que, aun dando excelente resultado recién construido, la acción del tiempo, de la humedad y del polvo, pueden impedir su buen funcionamiento en el momento opportuno.

Esta es la razón por la cual el presente salvavidas es de acción continua.

Descripción del salvavidas.

La fig. 1.a representa la planta de un tranvía de los llamados grises, en el cual, aprovechando el espacio que hay entre el salvabarros de la rueda dentada del eje y la de carril contigua, se ha colocado una rueda cónica a, engranando con su correspondiente piñón a', para transmitir
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su acción rotativa á todo un árbol articulado \( b \), según puede verse en la fig. 1.a y también en parte en la 2.a, que es un corte vertical de un medio tranvía. Este árbol articulado, con su piñón, etc., está repetido cuatro veces en el tranvía, y su posición es simétrica con relación á los dos planos de simetría del tranvía.

Un eje curvo de acero y de forma semicircular \( A \) (fig. 1.a), de un diámetro igual á la distancia de los ejes articulados en sus extremos exteriores, va acoplado á estos ejes, y por estos extremos, por medio de unos embragues especiales, que describe muy bien la fig. 8.a; los tornillos \( t t' \) sirven para que el embrague no se salga del eje \( A \), y, sin embargo, pueda girar independientemente.

17 carretes, cuya forma, tamaño y sección se ven en la fig. 7.a y 8.a, constituidos por un núcleo de boj y una llanta de hierro con ocho tubos (fig. 7.a), de pared delgada, soldados á la llanta en la dirección de los radios, y unas escobillas hechas de ramaje de retama, armadas con glutinante dentro de un casquillo de hierro muy ligero \( c \) y enchufables dentro de los tubos de los carretes y sujetos con un pasador, constituirán los elementos necesarios para armar una escoba en forma de medio anillo, metiendo los 17 carretes en el eje \( A \) en la forma indicada en la fig. 7.a

Fig. 5.a es el detalle de la rueda cónica motriz, que va montada en el eje de las ruedas.
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Fig. 1.a, letra T, es el salvabarros del engranaje cónico.

Fig. 6.a, letra H, es una pieza especial de ocho brazos, que, acoplada al embrague B, hace girar al carrete contiguo C'.

Una vez constituida la escoba, no hay más que enchufarla, en uno u otro extremo del tranvía, á los ejes motores por medio del pasador p (fig. 6.a). Esta operación de cambiar de un lado al otro del tranvía el salvavidas, será cosa de un minuto en total.

El artefacto de la escoba ó salvavidas, propiamente dicho, se ve en dos posiciones en las figs. 1.a y 2.a

Funcionamiento.

Poco se puede anadir bajo este epígrafe que no se haya indicado ya. Al ponerse en marcha el tranvía, los ejes articulados empiezan á girar en sentido contrario uno de otro; la pareja de ejes de la plataforma trasera no trabajan; la de la plataforma delantera es la que lleva acoplado el salvavidas; las piezas H H' arrastran en su giro á dos carretes contiguos ó eslabones extremos de la cadena de escobillas circulares; por medio del frotamiento del ramaje todas las escobillas ó eslabones de la escoba total se pondrán á girar igualmente; como es natural, el sentido del giro de la escoba es inverso al de las ruedas del tranvía.

Ventajas.

En primer término, el choque del cuerpo de la víctima del accidente lo recibe el tranvía en cualquiera de las partes de la escoba, debido á su forma de abanico y gran volumen, y aquí ocurren dos efectos casi simultáneos: primero, la anulación del efecto del choque, por transformarse éste en rotura, desquebrajamiento y rozamiento (cosa que no ocurriría contra un cuerpo elástico) del ramaje correspondiente al punto de encuentro, é inmediatamente la expulsión ó repulsión continua del cuerpo (probablemente caído) hasta eliminarlo por completo de la entrevía; esto último debido á la forma de abanico de la escoba (1). Una de las principales ventajas de este proyecto de salvavidas es que, como de acción continua, es independiente de la pericia ó serenidad del conductor, quedando su destreza reducida á hacer una parada rápida.

Otra ventaja, también muy importante, es que la acción ó eficacia del salvavidas es proporcional al peligro, ó sea á la velocidad del tranvía en el instante del accidente, pues á mayor velocidad, mayor poder de expulsión tendrá la escoba, siendo ésta nula cuando el tranvía está parado.

Otra ventaja es la economía que representa el no necesitar más que un solo salvavidas para cada tranvía, debido al rápido cambio que se hace de él de una á otra plataforma, y además,

(1) No nos hacemos solidarios de esta opinión del articulista, creyendo que dicha expulsión necesitaría comprobarla la práctica.—(N. de la R.)
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por barras metálicas ó alambres de sección conveniente, que proporciona un punto de apoyo al brazo, que se calcula entonces como pieza empotrada en un extremo y apoyada en el otro, cuyo momento de flexión máxima aproximado es \( M_0 = \frac{3}{16} P l \) siendo el valor de la reacción en el empotramiento \( Q = \frac{11}{16} P \). (figuras, 4.a y 5.a)

V

La sección del tirante se determina por la fórmula \( \omega = \frac{l'}{R} \) en la que hay que substituir en vez de R su valor, que se encuentra gráficamente con gran facilidad. Para ello se toma (fig. 5.a) el valor de P (peso del conductor, + acción ejercida sobre él por el viento, + semipeso del brazo, + la acción del viento sobre el) = 102 kg. en el anterior ejemplo, sobre la vertical H' con arreglo á una escala de fuerzas (1 cm. = 100 kilogramos en el caso actual), y por los extremos se trazan dos paralelas 1 — B y 1' — C á las direcciones del brazo y del tirante que se cortan en un punto 2, determinando la magnitud 1 — 2, que tomada sobre la misma escala de fuerzas que la 1 — 1' nos da para valor de P'; 1 — 2 = 5 cm. = 500 kg. viéndose en la figura que dicha fuerza es de extensión, sin más que seguir el sentido ciclico 1 — 1' — 2 — 1.

Tomando para coeficiente de trabajo R 7 kg. por mm² de sección tendremos \( \omega = \frac{P'}{R} = \frac{500}{7} = 72 \) mm². de sección, que corresponde á un diámetro que se determine por la fórmulas de 72 mm². = \( \pi r^2 \); \( r = \sqrt{\frac{72}{3,14}} = 4 \), mm. 8 y un diámetro de 9,60 m. cuyo peso es de 0,15 kg. el metro.

VI

Si se tratase de determinar la escuadría de los postes, siendo éstos de madera en vez de ser de hierro, se seguiría idéntica marcha, buscando los momentos de flexión M₁ y M₂ antes encontrados, cuya suma nos daría el momento máximo de flexión total. Suponiendo que el momento producido por la presión del viento sobre el poste fuera de 303 kg., por ejemplo, teniendo éste la misma altura (7,50 que en el ejemplo anterior), obtendríamos \( M_0 = M_1 + M_2 = 517,500 + 303 = 800 \) kilogramómetros; y como el valor del módulo remitente \( \frac{I}{v} \) es para la sección circular \( \frac{1}{v} = \frac{\pi r^3}{4} \) tendríamos \( \frac{M_0}{R} = \frac{1}{v} = \frac{\pi r^3}{4} \). Aceptando un coeficiente de trabajo de 60 kg. por cm², para la madera, y substituyendo en vez de M₀ su valor = 800 kgms. se obtiene \( \frac{800 \text{ kgms.}}{60} = \frac{\pi r^3}{4} ; r^3 = \frac{4 \times 800}{60 \times 3,14} = 17; \)

\( r = 2,60 \) cm., ó sea un diámetro máximo en la base de 0,052 m., ó en números redondos 0,06 m., valor inaceptable en la práctica por el mucho cimbrio que se produciría. Habría, por