El '''principio de funcionamiento''' es el modo peculiar en que un [[artefacto]] cumple puede cumplir su o sus [[función|funciones]] produciendo la transición del estado inicial al estado final deseado. Aunque hace uso de Incluye tanto las leyes y propiedades naturales que rigen los procesos que en él o con él se llevan a cabo (su base científicacausal), como la manera en peculiar distribución de materiales con que se lleva a cabo el proceso de realización de la función es característica del artefacto producen y patentable, mientras que las leyes y propiedades no lo soncontrolan esos procesos (su diseño).

Un ''principio de funcionamiento'' involucra dos factores inseparables pero muy diferentes. El primero incluye [[información]] sobre las leyes y propiedades que rigen el proceso mediante el cual se lleva a cabo la función del artefacto, las relaciones de causa - efecto que aseguran que suceda [[céteris páribus]]. Esta base causal es un producto del [[saber]] humano, base que en el pasado fue predominantemente empírica y hoy es crecientemente científica. La [[saber#Explicación|explicación]] rigurosa de un ''principio de funcionamiento'' la base causal usualmente requiere de [[saber]]es científicos, pero el [[descubrimiento]] de la viabilidad de su uso práctico puede ser el resultado del azar o del [[ensayo y error]], sin mediar . Puede no haber comprensión profunda total de todos los detalles del fenómeno en juego. Aunque el proceso por el cual , pero necesariamente se cumple la función tenga completa explicación científica, el deben saber las condiciones indispensables (''principio de funcionamientosine qua non'' es una tecnología propia de un artefacto o/y la [[técnica]] de su uso. Ésto se pone claramente de manifiesto en el patentamiento de un artefacto, donde sólo recibe protección contra copias la manera particular de construirlo, no el uso de las leyes y propiedades) para que pueda producirse.

Dada la enorme variedad de El segundo factor abarca a los principios materiales y las fuentes de funcionamiento en energía usados para el buen desarrollo y control del proceso. Ésto requiere un diseño que haga uso [[¿Eficacia o eficiencia?|eficiente]] de las propiedades de los diferentes materiales usados en artefactos, la descripción anterior es extremadamente abstractaconstrucción del artefacto y de su configuración espacial. Para su buena comprensiónEl diseño determina la forma, distribución e interrelación de las partes, de los materiales con que están hechas, como de las energías que se discute les aplican y de las fuentes de esas energías. El diseño depende de la base causal (que debe necesariamente respetar), de los materiales y energía disponibles y de sus costos, del lugar, lapso de tiempo y forma en que se usará el artefacto. Mientras que la base causal es genérica o universal, el artículo [[cómo construir una definición]]diseño es específico o situado, se necesitan también ejemplos depende de las circunstancias y de factores culturales como los que se dan a continuaciónla estética y el simbolismo del artefacto. Por esta razón el diseño puede variar en el transcurso del tiempo.

==Encendido La diferencia entre base causal y diseño se pone claramente de fuego==[[[Archivo:Náufrago encendiendo fuego.jpg|300px|right|thumb|<small><center>'''Felicidad manifiesto durante el patentamiento de Chuck Nolan (Tom Hanks) cuando logra encender fuego, en la película El Náufragoun artefacto.'''</center></small>]]El encendido Por regla general las leyes de fuego a voluntad es uno de los más destacables patentamiento sólo protegen contra copias del diseño y antiguos logros técnicos no son patentables las bases causales de la especie humana, algunos de los cuales un artefacto. Este principio se desarrollaron de modo independiente está poniendo a prueba en diferentes lugares del planeta. A continuación se identifican brevemente casos como ilustración sólo 4 el de ellos (hay más, véase {{un [http:LeroiGourhan ET1}})//es. Los 2 primeros métodos fueron probablemente descubiertos por azar, mientras que el tercero wikipedia.org/wiki/Organismo_genéticamente_modificado organismo genéticamente modificado] donde se hacen borrosos los límites entre un proceso y el cuarto requieren de importantes saberes de Química y Físicasu producto. Estos principios de funcionamiento, y sus modos peculiares de realización (los únicos patentables) son:

# Calentamiento de un material por frotamiento prolongado, como en el método de varilla giratoria usado todavía hoy por algunas tribus aborígenes para encender briznas bien secas. El fenómeno físico de generación de calor por rozamiento, con el consiguiente aumento de temperatura, se impulsa mediante un modo peculiar de hacer rotar Dada la varilla.# Generación de partículas incandescentes (chispas) por percusión o raspado rápido. Es el caso del eslabón y pedernal usado en Europa hasta el siglo XIX para encender una yesca. Es también el mismo que el enorme variedad de los modernos encendedores principios de rueda dentada de acero que arranca chispas de una barrita de tierras raras, para encender un combustible líquido o gaseoso. La generación de calor no se hace aquí por roce sino por arranque de partículas que entran funcionamiento en uso en fuerte vibración aumentando su temperatura. Las propiedades de los materiales son críticas para la generación de las chispas: dureza del aceroartefactos, fragilidad de la aleación de tierras raras.# Mezcla de fósforo descripción anterior es extremadamente compleja y otras sustancias químicas que al mezclarse por frotación, inician una reacción exotérmica (generadora de calor) que enciende un material combustibleabstracta. El dispositivoPara su buena comprensión, popularmente llamado fósforo de madera, tienen como parte esencial se discute en el papel don fósforo donde artículo [[cómo construir una definición]]; se frota. La base científica es una reacción químicanecesitan también algunos ejemplos, cuya forma de realización incluye propiedades de la madera y de diversos compuestos químicos.# Generación de una descarga eléctrica mediante la aplicación de fuerzas a un material piezoeléctrico (como el cuarzo), de uso generalizado en los encendedores para hornallas de gas y actualmente también en encendedores para cigarrillos. Las leyes físicas involucradas son complejas e involucran relaciones entre deformaciones y distribuciones de cargas eléctricas en el cuarzo. Para que se lleve dan a cabo el proceso se requiere, además de un gas combustible, un método técnico de aplicación localizada de fuerzas mediante la mano y de descarga de una chispa entre dos electrodos venciendo la resistencia del aire a la conduccióncontinuación.

[[Archivo:Máquina coser principio funcionamiento.gif|419px|right|thumb|<small><center>'''Principio de funcionamiento usual (no el único posible) de una máquina de coser.'''</center></small>]]<br>==CalefactorMáquina de coser==La función A veces el principio de funcionamiento requiere sólo un calefactor único proceso ingenioso, aunque su puesta en práctica en un artefacto pueda requerir una importante cantidad de mecanismos complejos. Éste es proporcionar calor el caso del de la máquina de coser —imposible de describir sólo con palabras— que se ilustra en la siguiente animación. El principio consiste en el método de entrelazar dos hilos en sus puntos medios, cuando los extremos de ambos no están disponibles para hacer un proceso sencillo de enhebrado como en la costura manual con aguja. El proceso requiere la disponibilidad de dos hilos de fuentes diferentes: el de un carrete superior que es introducido a su entorno, aumentando así su temperaturatravés de la tela por una aguja; de una bobina inferior alrededor del cual se enlaza el anterior. Los siguientes principales mecanismos adicionales involucrados son algunos principios de funcionamiento capaces de cumplir esa función:

# Circulación * un sistema de una corriente eléctrica por una resistencia (Efecto Joule), regulación de la tensión de los hilos de modo que emite radiación infrarroja.# Combustión el punto de gas natural entrecruzamiento quede en una cámara cuyas paredes calientan el aire circundante por convección.interior de la tela;# Circulación * un sistema de desplazamiento regular de la tela que establece el tamaño de la puntada (distancia entre dos puntos sucesivos de agua caliente por tuberías entrecruzamiento);* sistemas mecánicos que calientan generen, de modo sincronizado, el piso movimiento oscilatorio de la aguja y el rotatorio de la bobina;* una habitaciónfuente de potencia que accione los mecanismos, que en las máquinas primitivas era un sistema accionado con los pies y en las actuales es un motor eléctrico regulado por un reóstato (resistencia variable).

==Impulsor Encendedores de un generador de electricidadfuego==Aunque el principio [[Archivo:Náufrago encendiendo fuego.jpg|419px|300px|right|thumb|<small><center>'''[[Felicidad]] de Chuck Nolan (Tom Hanks) cuando logra encender fuego, en la película El Náufrago.'''</center></small>]]El encendido de fuego a voluntad es uno de los más destacables y antiguos logros técnicos de la especie humana. Se conocen varios principios de funcionamiento distintos desarrollados de un generador modo independiente por diferentes etnias. A continuación se identifican brevemente, como ilustración, sólo 4 de electricidad es casi siempre el mismo ellos (Efecto Faradayhay más, véase [[LeroiGourhan ET1]]). Los 2 primeros métodos fueron probablemente descubiertos por azar, los métodos para ponerlo en movimiento son bastante variadosmientras que el tercero y el cuarto requieren de importantes saberes de Química y Física. Los siguientes son posibles Estos principios de funcionamiento , y sus modos peculiares de esos impulsoresrealización (los únicos patentables) son:

# Rueda Calentamiento de paletas movida un material por frotamiento prolongado, caso de la varilla giratoria usada todavía hoy por algunas tribus aborígenes para encender briznas bien secas. La base causal es el fenómeno físico de generación de calor por rozamiento, con el consiguiente aumento de temperatura. El diseño consiste en el mecanismo de arco y cuerda que hace rotar la varilla.# Generación de partículas incandescentes (chispas) por percusión o raspado rápido. Es el método del eslabón y pedernal usado en Europa hasta el siglo XIX para encender una yesca. Es también el mismo que el de los modernos encendedores de rueda dentada de acero que arranca chispas de una corriente barrita de [[tierras raras]], para encender un combustible líquido o gaseoso. La causa de la generación de calor no es aquí el rozamiento sino la aplicación muy concentrada de energía para arrancar pequeñas partículas que alcanzan altas temperaturas. El diseño hace uso de propiedades críticas para la generación de las chispas: la dureza del acero, la fragilidad de la aleación de tierras raras, la transmisión eficiente de la fuerza del pulgar.# Fósforos de madera. La base causal es la mezcla por frotacion de agua sustancias químicas, entre las que se destaca el fósforo (símbolo químico P), que inician una reacción exotérmica (rueda hidráulicageneradora de calor)capaz de encender un un palito de madera. Son partes esenciales del dispositivo el palito de madera, las sustancias químicas adheridas a uno de sus extremos, la caja que contiene los palitos indebidamente llamado fósforos ya que éste está en el papel donde se frotan.# Turbina movida Generación de una descarga eléctrica por deformación de un material [http://es.wikipedia.org/wiki/Piezoelectricidad piezoeléctrico] como el cuarzo, de uso generalizado en los encendedores para hornallas de gas y actualmente también en encendedores para cigarrillos. Las leyes físicas involucradas son complejas e involucran relaciones entre deformaciones y distribuciones de cargas eléctricas en trozos de cuarzo cristalino. El diseño requiere, además de un gas combustible, un método eficiente de aplicación localizada de fuerzas mediante la mano y de descarga de una corriente chispa entre dos electrodos venciendo la resistencia del aire a la conducción, lo que requiere de elevados voltajes. ===Fuentes===* {{:LeroiGourhan ET1}}. ==Calefactores==La función principal de un calefactor aumentar la temperatura del aire de lo que lo rodea, su principio de gas funcionamiento es el medio de alta presión generada por combustión que se vale para generar calor (usina energía térmica a gas).Los siguientes son algunos artefactos capaces de cumplir eficientemente esa función y sus principios de funcionamiento: # Turbina movida [[Estufa rusa]]. A semejanza de las tradicionales estufas a leña el calor se genera por combustión de madera o carbón. A diferencia de éstas, de muy baja eficiencia, el diseño del dispositivo permite una corriente elevada transferencia de calor del aire a las paredes. Puede también funcionar con una variedad de combustibles de agua menor calidad, como briquetas de alta presión acumulada aserrín compactado.# Estufa eléctrica. El calor se genera por [http://es.wikipedia.org/wiki/Efecto_Joule Efecto Joule], la transformación de la energía eléctrica en calor en una represa (usina hidráulica)resistencia metálica que se lleva a la incandescencia con gran emisión de radiación infrarroja. Las primeras estufas tenían la resistencia expuesta al aire, lo que la oxidaba con mayor o menor rapidez según la aleación usada. Los diseños más modernos tienen las resistencias embutidas en tubos de cuarzo, lo que genera además una mayor superficie emisora. La eficiencia se mejora con la incorporación de pantallas que reflejan los rayos infrarrojos concentrándolos en un único lado de la estufa.# Calefactor a gas. La combustión de gas natural en una cámara calienta sus paredes. El diseño incluye válvulas de control de la salida de gas y de su encendido, así como la circulación por convección del aire calentado por las paredes de la cámara de combustión. La buena transmisión del calor de la cámara al aire forma parte del principio de funcionamiento, tema que se discute en el artículo [[Cómo aumentar la eficiencia de un calefactor a gas de tiro balanceado]].# Reacción química Calefacción central. Se calienta agua en una caldera alimentada por combustible líquido o gaseoso. El diseño incluye tuberías embutidas en los pisos de diferentes dependencias del edificio o radiadores expuestos al aire, así como las bombas que genera producen la circulación forzada del agua caliente. ==Generadores de electricidad==Los siguientes son algunos de partículas cargadas los artefactos capaces de generar electricidad cuando se los alimenta o propulsa con la forma apropiada de energía. Su complejo diseño no se discutirá aquí: # Dínamo. Basado en el [http://es.wikipedia.org/wiki/Efecto_Faraday Efecto Faraday].# [http://es.wikipedia.org/wiki/Pila_(electricidad) Pila eléctrica]. Basada en reacciones químicas capaces de separar las cargas eléctricas positivas de las negativas. Algunas de estas reacciones son reversibles (pilas y baterías eléctricasrecargables), otras no.# Celda fotovoltaica. Basada en el [http://es.wikipedia.org/wiki/Efecto_fotovoltaico Efecto Fotoeléctrico] por el que la luz solar puede generar la emisión de electrones en ciertos materiales.# [http://es.wikipedia.org/wiki/Termocupla Termocupla]. Genera electricidad a partir del calentamiento de una juntura de dos metales diferentes. La causa es el [http://es.wikipedia.org/wiki/Efecto_Seebeck Efecto Seebeck] y se usa de modo generalizado como dispositivo de seguridad en calefactores y calefones a gas. ==Véase también==* [[Cómo armar un motor eléctrico#Principio de funcionamiento|Principio de funcionamiento del motor eléctrico de corriente continua]]. <br>----