Herramientas de visualización en ingeniería eléctrica basadas en Microsoft EXCEL: aplicación práctica al Teorema de Ferraris

Abstract

[EN] This paper illustrates the high potential of Microsoft EXCEL for the implementation of tools oriented to the visualization of fundamental principles in Electrical Engineering for a better students understanding. In particular, the application to the Ferraris’ Theorem, which bases the operation of rotating electric machines, is considered and put into practice. Thus, the graphical representation of the phasor diagram of a rotating machine, is obtained, which allows students to visualize how the modification of different key parameters such as the magnitude and angle of currents, affects the obtained magnetic field in the air gap. The paper evidences the suitability of Microsoft EXCEL for this kind of applications, which show significant advantages to students when compared to other commercial software. Consequently, the work here presented evidences how a spreadsheet may be used so as to help students to better understand the foundations of electromagnetism and electrical engineering by means of visualization tools which may be easily implemented by professors or even by the students themselves.

[ES] Este artículo ilustra el alto potencial de Microsoft EXCEL para la implementación de herramientas orientadas a la visualización de principios fundamentales en ingeniería eléctrica para una mejor comprensión por parte de los alumnos. En particular, se ha considerado y puesto en práctica el Teorema de Ferraris, en el cual se basa la operación de las máquinas eléctricas rotativas. De esta forma, se puede representar gráficamente de una forma sencilla el diagrama fasorial de una máquina giratoria, permitiendo a los alumnos visualizar cómo al modificar los diferentes parámetros clave de la máquina (como la magnitud o el ángulo de las corrientes que circulan por el devanado inductor) se ve afedtado el campo magnético obtenido en el entrehierro. El artículo evidencia la adecuación de Microsoft EXCEL para este tipo de aplicaciones, mostrando ventajas significativas para los estudiantes cuando se compara con otras herramientas comerciales. En consecuencia, el trabajo que aquí se presenta pone de manifiesto la manera en la que una hoja de cálculo puede utilizarse para ayudar a los estudiantes a comprender mejor los fundamentos del electromagnetismo y la ingeniería eléctrica a través de herramientas de visualización que pueden ser fácilmente implementadas por los profesores o por los mismos estudiantes.