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Carpeta Electricidad 2do 2019
Carpeta Electricidad 2do 2019
Carpeta Electricidad 2do 2019
EPET Nº 19-PLOTTIER
Rio Diamante 304
Te.: 4934456
ELECTRICIDAD 2° AÑO
Profe:Ale
PROGRAMA CONTENIDOS
UNIDAD 1: REVISION
Revisión de conceptos básicos: materia, átomo, electrón, corriente eléctrica (sentido de circulación).
Parámetros fundamentales: Intensidad, tensión, Resistencia, definiciones y unidades de medida. Ley
de Ohms, enunciado y fórmulas. Tipos de conexiones: circuito serie, circuito paralelo, gráfica,
conexión. Reglas de seguridad y EPP. -
Potencia eléctrica, definición, fórmulas y aplicación. Energía eléctrica, definición, fórmulas y cálculo
(facturación) generación (alternativas) y distribución.
Todo aquello que forma los cuerpos es materia. La materia total del universo está formada por más de 100
elementos diferentes, llamados elementos químicos. Podríamos definir a la materia, como todo lo que ocupa
un lugar en el espacio e impresiona a nuestros sentidos y como cuerpo a toda cantidad limitada de materia.
Sabemos que la materia, puede presentarse en la naturaleza en tres estados: sólido, líquido y gaseoso.
Es evidente que si las moléculas, se diferencian entre sí, de acuerdo a las sustancias de que forman parte,
es simplemente porque están formadas por otros elementos que les confieren propiedades específicas, y a
estas partículas se las denomina átomos.
La electricidad tiene su origen en el movimiento de una pequeña partícula llamada electrón que forma parte
del átomo.
El átomo es la porción más pequeña de la materia y está compuesto por un núcleo donde se encuentran
otras partículas, como los protones (con carga eléctrica positiva) y los neutrones (sin carga).
Alrededor del núcleo giran en órbitas los electrones, que tienen carga negativa y hay tantos electrones como
protones, por lo que el átomo se encuentra equilibrado eléctricamente.
Un átomo puede tener muchos electrones, situados en órbitas que giran alrededor del núcleo. Hay
fenómenos que consiguen arrancar electrones de las órbitas externas del átomo, quedando entonces
deficitario de cargas negativas (el átomo se convierte así en un ion positivo).
Dirección de la corriente
Hasta no hace muchos años se consideró que la corriente eléctrica se producía desde el lado positivo al
negativo (del más al menos), cuando en realidad es al revés: del polo negativo circulan los electrones al polo
positivo. No obstante, por cuestiones de costumbre y comodidad se sigue considerando que la dirección de la
corriente es del más al menos y puede interpretarse de este modo si se considera que lo que circula en este
sentido son los “huecos”, algo así como las cargas positivas mientras que las negativas, los electrones, lo
hacen en sentido contrario.
Origen de la electricidad
Los fenómenos que consiguen arrancar electrones y establecer una corriente pueden ser de diverso origen:
· Térmico: los termopares son la unión de dos metales con diferente potencial termoeléctrico que al ser
calentados generan corriente.
· Piezoeléctrico: la deformación física experimentada por un cristal de cuarzo genera corriente en los
extremos del mismo.
·Magnético: por inducción magnética sobre un conductor se genera corriente, tal es el caso de la dinamo, el
alternador, la magneto, etc.
CIRCUITO ELÉCTRICO
“Para que pueda circular corriente eléctrica, es necesario que lo haga
en un circuito cerrado. El circuito eléctrico y sus unidades son los primeros conceptos
que hay que conocer para entender todos los fenómenos eléctricos.”
El circuito eléctrico es parecido a un circuito hidráulico ya que puede considerarse como el camino que
recorre la corriente (el agua) desde un generador de tensión (también denominado como fuente) hacia un
dispositivo consumidor o carga.
La carga es todo aquello que consume energía para producir trabajo: la carga del circuito puede ser una
lámpara, un motor, etc. (en el ejemplo de la ilustración la carga del circuito es una sierra que produce un
trabajo).
La corriente, al igual que el agua, circula a través de unos canales o tuberías; son los cables conductores y
por ellos fluyen los electrones hacia los elementos consumidores. En el circuito hidráulico, la diferencia de
niveles creada por la fuente proporciona una presión (tensión en el circuito eléctrico) que provoca la
circulación de un caudal de líquido (intensidad); la longitud y la sección del canal ofrecen un freno al paso del
caudal (resistencia eléctrica al paso de los electrones).De modo análogo en el circuito eléctrico, la corriente
que fluye por un conductor depende de la tensión aplicada a sus extremos y la resistencia que oponga el
material conductor; cuanto menor sea la resistencia mejor circulará la corriente.
Símil hidráulico
La corriente, al igual que el agua, circula a
través de unos canales o tuberías; son los
cables conductores y por ellos fluyen los
electrones hacia los elementos consumidores.
UNIDADES ELECTRICAS
Con lo expuesto hasta ahora pueden definirse las tres principales unidades eléctricas: la tensión, la
intensidad y la resistencia.
Se denomina tensión eléctrica (o también voltaje) a la diferencia de potencial que existe entre dos cuerpos de
diferente carga, es también la fuerza necesaria para desplazar una carga de un punto a otro del circuito
(FEM).
En los polos de una batería hay una tensión eléctrica y la unidad que mide la tensión es el voltio (volts) (V).
Se denomina así a la cantidad de electrones o intensidad con la que circulan por un conductor en un tiempo
determinado, cuando hay una tensión aplicada en sus extremos. La unidad que mide la intensidad es el
amperio (A (amper).
Los electrones que circulan por un conductor encuentran cierta dificultad a circular libremente ya que el
propio conductor opone una pequeña resistencia; resistencia que depende de la longitud, la sección y el
material con que está construido el conductor. Por lo tanto, se define a la resistencia eléctrica como la mayor
o menor dificultad que ofrece un material conductor al paso de la corriente.
La corriente fluirá mejor cuanto mayor sea la sección y menor la longitud. La unidad que mide la resistencia
es el ohmio (Ω) (ohms).
LEY DE OHM
Para conocer la fórmula que permita calcular una de las magnitudes desconocidas, basta con tomar las otras
dos y relacionarlas según su posición determinada en el triángulo: voltios dividen por amperios u ohmios,
mientras que para averiguar los voltios basta con multiplicar los ohmios por los amperios.
la siguiente ley física enuncia lo siguiente:
““La corriente que circula por un conductor es directamente proporcional a la tensión aplicada en los
extremos del circuito, e inversamente proporcional a la resistencia que el circuito ofrece””
Circuito en serie
El montaje en serie se utiliza cuando es necesario “regular” o limitar la corriente en un circuito. Intercalando
con el elemento consumidor una o varias resistencias se consigue “frenar” el paso de la corriente ya que al
producirse una caída de tensión se reduce la que llega al elemento.
Circuito en paralelo
El montaje en paralelo es el de uso más frecuente ya que se emplea cuando interesa aplicar toda la tensión
directamente sobre el elemento consumidor, tal es el caso de la mayoría de circuitos de la red eléctrica.
SEGURIDAD
Las fallas en instalaciones eléctricas son las principales causantes del origen de incendios y casos de
electrocución.
Incendios:
1) Mal estado de las instalaciones (sin mantenimiento y sin protección diferencial o termomagnética).
2) Fallas de las protecciones termomagnéticas.
3) Prolongaciones con secciones insuficientes para el consumo al que son sometidos.
4) Electrodomésticos.
Electrocución:
A continuación, se nombrará diversos elementos de protección personal para ejecutar trabajos con
tareas eléctricas.
Casco Dieléctricos: Homologados por Norma Técnica Reglamentaria, Clase N para tensiones hasta 1.000 V.
Observaciones: Diseño clásico con una extensión extra para mayor protección del cuello y un canal para
la evacuación de lluvia. Arnés de cinta con seis puntos de suspensión.
Guantes Dieléctricos: Homologados por Norma Técnica Reglamentaria, Clase 00 hasta 2.500 V.
Observaciones: En Alta Tensión no deben utilizarse directamente sobre las partes en tensión. Antes de ser
utilizados, efectuar un ensayo neumático de estanqueidad. Los guantes que presenten huellas de roturas,
erosiones, perforaciones, deben ser retirados.
Observaciones: Todas las botas Dieléctricas están provistas de una suela exclusiva de caucho vulcanizado
resistentes al aceite que ofrece una excelente resistencia al deslizamiento, al desgaste y a los cortes.
Banquetas Aislantes: Homologados por Norma Técnica Reglamentaria, Tipo A banqueta de interior, Tipo
B, banqueta de exterior. Clase IV para Tensión hasta 140 KV.
Observaciones: Para su utilización se situará lejos de las partes del entorno que están puestas a tierra
(paredes, resguardos metálicos). El operario evitara asimismo contactos con dicha parte.
Observaciones: Confeccionada en manga larga, 100% algodón. Doble costura cadena en unión de costados,
hombro y mangas. Hilos 100% Poliéster.
Detector de ausencia de Tensión: Tipo detector óptico-acústico, pueden llevar incorporado el dispositivo
de comprobación de funcionamiento del detector. Campos de tensiones de algunos modelos comercializados
tensiones de 3-15 a 110-380 V.
EFECTOS FISIOLÓGICOS DE LA CORRIENTE ELÉCTRICA.
Para que la electricidad produzca efectos en el organismo, el cuerpo humano debe convertirse en parte de un
circuito eléctrico. Para que circule corriente por el cuerpo humano deben existir al menos dos conexiones
entre el cuerpo y una fuente de alimentación o tensión externa. La magnitud de la corriente depende de la
diferencia de potencial entre las conexiones y de la resistencia eléctrica del cuerpo. La mayor parte de los
tejidos del cuerpo contienen un elevado porcentaje de agua por lo que la resistencia eléctrica que presentan
es baja y pueden considerarse como un buen conductor, no obstante, la impedancia de la piel (epidermis) es
bastante elevada por lo que el cuerpo humano puede considerarse como un conductor volumétrico no
homogéneo en la que la distribución del flujo de la corriente eléctrica viene determinada por la conductividad
local del tejido.
Los efectos que la corriente eléctrica produce sobre el cuerpo humano dependen fundamentalmente de los
siguientes parámetros: magnitud de la corriente que circula por el tejido, frecuencia, tiempo de exposición a la
corriente eléctrica, zona por la que circula (superficie o tejido interno). La gravedad del daño producido
dependerá también del órgano afectado.
La corriente eléctrica puede afectar al tejido principalmente de tres formas: en primer lugar se produce una
excitación eléctrica de los tejidos excitables (nervios y músculos), comenzando con una sensación de
“hormigueo” o “escozor” que si alcanza intensidad suficientemente elevada puede ser dolorosa y molesta. La
estimulación de estos nervios o músculos motores puede provocar contracciones y si ésta aumenta puede
producirse la tetanización del músculo. En segundo lugar, puede aparecer un incremento de la temperatura
del tejido debido a la resistencia que presenta y la energía disipada por el mismo. Por último, el aumento de
temperatura si el elevado puede provocar lesiones (quemaduras) en el tejido. Con la corriente eléctrica
domestica las quemaduras se limitan por lo general a lesiones localizadas en los puntos de contacto o en sus
inmediaciones, lugares donde se produce mayor densidad de corriente. En los accidentes industriales
causados por alta tensión, así como en accidentes por rayos, la energía eléctrica disipada puede provocar
quemaduras que afectan a grandes áreas del cuerpo.
El órgano más susceptible a la corriente eléctrica es el corazón. Un estímulo que tetanice el corazón provoca
la contracción completa del miocardio que detiene la acción de bombeo del corazón e interrumpe la
circulación sanguínea. Si la circulación no se restablece en pocos minutos, en primer lugar, se lesiona el
cerebro y luego se produce la muerte debido a la falta de aportación de oxígeno a los tejidos cerebrales. No
obstante, si la corriente tetanizante se elimina al cabo de poco tiempo y las lesiones producidas no son
irreversibles, el latido del corazón se reanuda de forma espontánea. Una corriente de intensidad más baja
que excite sólo parte de las fibras musculares del corazón puede ser más peligrosa que una corriente
suficiente para tetanizar el corazón entero. Esta excitación parcial puede cambiar las vías eléctricas de
propagación en el miocardio desincronizando la actividad del corazón. Este fenómeno en el que el corazón
pierde su sincronismo se denomina “fibrilación”. La fibrilación ventricular es la causa que produce la mayoría
de las muertes en los accidentes eléctricos.
UNIDAD 2
Potencia Eléctrica
La potencia eléctrica se define como la cantidad de energía o trabajo consumido o producido en un circuito
eléctrico durante un tiempo determinado. En los circuitos eléctricos la unidad de potencia es el vatio (W) y su
definición está relacionada con la tensión aplicada y la intensidad que circula por un circuito: se dice que un
vatio es la energía (trabajo) que libera un amperio en un circuito con una tensión de un voltio.
Puede expresarse con la fórmula:
Potencia Electrica
Matemáticamente Conceptualmente
se define como se define como
Como el resultado de esta expresión matemática es una ecuación (similar a la de la Ley de Ohm) puede
deducirse un valor conociendo los otros dos y así obtener tres fórmulas matemáticas que permitan resolver
cualquier incógnita. Para conocer la fórmula de cálculo de una de las magnitudes desconocidas, basta con
tomar las otras dos y relacionarlas según su posición determinada en el triángulo (imagen superior).
ENERGIA ELECTRICA
Como concepto amplio, se define a la energía como la capacidad de la materia para realizar un trabajo. Una
transformación posible de energía sería el caso de la energía potencial o de posición que posee una masa de
agua estancada que se transforma en energía cinética cuando cae de cualquier altura por una tubería e
incide sobre el rodete de una turbina hidráulica, haciéndola girar (energía mecánica) para luego
transformarse en energía eléctrica.
Es el trabajo desarrollado en un circuito eléctrico durante un tiempo determinado. Viene dada por la fórmula:
E=Pxt
1J= 1W x 1seg
Esta unidad es muy pequeña, por lo que se emplea otra de valor más elevado, el kilovatio' hora (kW.h).El
kW.h es la unidad que miden los medidores de energía.
La equivalencia es la siguiente:
Efecto Joule
Se entiende con este nombre el calentamiento experimentado por un conductor al ser atravesado por la
corriente eléctrica. Dicho calentamiento se debe al roce de los electrones con los átomos a su paso por el
conductor. Las unidades caloríficas usadas son: la caloría (cal) y la kilocaloría (kcal).
• Caloría. Es la cantidad de calor necesaria para elevar la temperatura de un gramo de agua un grado
centígrado.
• Kilocaloría. Es la cantidad de calor necesaria para elevar la temperatura de un kilogramo de agua un grado
centígrado.
Existe una equivalencia entre la unidad de energía eléctrica (julio) y la unidad calorífica (caloría):
Centrales eléctricas, turbinas y generadores La electricidad que consumimos, es transportada por una red de
cables, que se produce básicamente al transformar la energía cinética en energía eléctrica. Para ello, utilizan
turbinas y generadores. Las turbinas son enormes ruedas con alabes y engranajes que rotan sobre sí mismos
una y otra vez, impulsados por una energía externa. Los generadores son aparatos que transforman la energía
cinética de movimiento de una turbina, en energía eléctrica (parecido a un alternador muy grande). Existen dos
tipos principales de centrales generadoras de electricidad: hidroeléctricas y termoeléctricas (térmicas a vapor,
térmicas a gas y de ciclo combinado
Centrales hidroeléctricas
Utilizan la fuerza y velocidad del agua para hacer girar las turbinas. Las hay de dos tipos: de pasada (que
aprovechan la energía cinética natural del agua de los ríos) y de embalse (el agua se acumula mediante presas,
y luego se libera con mayor presión hacia la central eléctrica).
Centrales termoeléctricas
Usan el calor para producir electricidad. Calientan una sustancia, que puede ser agua o gas, los cuales al
calentarse salen a presión y mueven turbinas y entonces el movimiento se transforma. Como ya hemos visto,
para alimentar una central termoeléctrica se pueden usar muchas fuentes energéticas: carbón, petróleo, gas
natural, energía solar, geotérmica o nuclear, biomasa.
Centrales térmicas a vapor En este caso, se utiliza agua en un ciclo cerrado (siempre es la misma agua). El
agua se calienta en grandes calderas, usando como combustible el carbón, gas, biomasa, etc. La turbina se
mueve debido a la presión del vapor de agua, y su energía cinética es transformada en electricidad por un
generador.
Centrales térmicas a gas En vez de agua, estas centrales utilizan gas, el cual se calienta utilizando diversos
combustibles (gas, petróleo o diésel). El resultado de esta combustión es que gases a altas temperaturas
movilizan a la turbina, y su energía cinética es transformada en electricidad.
Centrales de ciclo combinado Utilizan dos turbinas, una a gas y otra a vapor. El gas calentado moviliza a una
turbina y luego calienta agua, la que se transforma en vapor y moviliza, a su vez, a una segunda turbina. Hay
muchos tipos de centrales eléctricas que no se han nombrado y que se emplean en la actualidad (Energías
alternativas) Ejemplos: Central eólica con aerogeneradores (los alabes de los aerogeneradores actúan de
turbina) . Central solar con paneles solares y fotovoltaicos (los paneles solares sólo calientan agua u otro
líquido, y los fotovoltaicos recogen la radiación del sol en forma de fotones creando una diferencia de potencial
en placas de Silicio u otras, acumulando la electricidad generada en baterías.)
Central nuclear (que a partir de la fisión (“rotura”) de un átomo de isótopo de Uranio u otro, crea energía en
forma de calor y “radiaciones”, que calientan agua hasta la evaporación para así mover los alabes de las
turbinas y ese movimiento lo aprovecha el generador para generar la electricidad).
Facturación Local
Tipos de corrientes
“La corriente eléctrica puede manifestarse de dos modos diferentes: de forma continua o alterna. La
diferencia entre corriente continua y alterna radica en la fuente que la produce, aunque los efectos se
manifiestan de idéntico modo.”
La corriente continua (c.c.) es producida por generadores que siempre suministran la corriente en la misma
dirección; tal es el caso de dinamos, células fotoeléctricas, pilas, etc. En el automóvil se utiliza corriente
continua porque puede almacenarse en la batería garantizando así su disponibilidad cuando se precise.
La corriente continua no varía su valor en función del tiempo: en la pantalla de un osciloscopio aparece como
una línea horizontal referenciada a un nivel de cero voltios (línea de masa). La distancia de la línea de
tensión a la línea de masa indica la magnitud (amplitud) de la tensión.
La corriente alterna (c.a.) no puede almacenarse en baterías, pero es mucho más fácil y barata de producir
gracias a los alternadores.
El valor eficaz (RMS) en corriente alterna (c .a.) se define como el valor necesario que ha de ser aplicado
sobre una resistencia para que genere idéntico trabajo en forma de calor como su valor equivalente en
corriente continua (c.c)
La corriente alterna, se caracteriza por que cambian periódicamente de forma, pueden tener diferente diseño
y manifestarse de modo muy rápido o muy lento, no obstante, hay una serie de términos comunes que
definen cualquier forma de onda:
· Ondas: el término genérico para una señal que se repite a lo largo del tiempo es onda (semejante a las
ondas de sonido o a las de radio).
· Ciclo: el ciclo de una onda es la porción de la onda que se repite. La forma de onda es la representación
gráfica de una señal que muestra el tiempo sobre el eje horizontal y la tensión sobre el eje vertical.
· Periodo: el periodo se define como el tiempo que tarda una onda en realizar un ciclo completo.
· Frecuencia: la frecuencia se define como el número de ciclos que tienen lugar en un tiempo dado,
generalmente en un segundo. La unidad de frecuencia es el hertzio (Hz). Un hertzio (Hz) equivale a un ciclo
en un segundo (1c/s). Hay una relación entre el periodo y la frecuencia, ya que la frecuencia (f) es inversa al
tiempo que tarda un ciclo, es decir el periodo (p).
· Amplitud: la amplitud de una señal se define como el valor de tensión instantáneo o el valor de pico a pico.
Es decir, la “altura” o distancia que tenga la forma de onda con respecto a la línea de cero voltios o bien entre
pico positivo y negativo si la onda es de corriente alterna.
1ª Ley de Kirchoff.
“La suma de las corrientes que entran a cualquier punto de un circuito es exactamente igual a la suma de las
corrientes que salen de ese punto”
2ª Ley de Kirchoff
“La suma de las subidas y las caídas de potencial a lo largo de cualquier camino cerrado es igual a cero”
Cuando la corriente circula por una rama del circuito y atraviesa una fuente, el potencial aumenta ya que las
cargas absorben energía de la fuente (subida de potencial). Al pasar por un dispositivo que consume energía,
el potencial disminuye debido a que las cargas ceden energía al dispositivo (caída de potencial).
VT – V1- V2- V3 = 0
V1 V2 V3
La segunda ley de Kirchoff no es más que una forma particular de enunciar el principio de conservación de
energía en los circuitos eléctricos
La segunda ley puede ser aplicada a cualquier camino cerrado. Por lo tanto.
Fem = V1 = V2 = V3
RESISTENCIAS EQUIVALENTES
Resistencias en serie:
“Las resistencias conectadas en serie se comportan como una única resistencia equivalente, que es igual a la
suma de todas ellas”.
R total
R equivalente
Resistencias en paralelo:
“Las resistencias conectadas en paralelo se comportan como una única resistencia cuya inversa es igual a la
suma de las inversas de todas ellas”.
1 1 1 1 1
= + + +⋯
𝑅 𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 𝑅1 𝑅2 𝑅3 𝑅𝑛
Resistividad:
La variación de resistencia antes mencionada se debe a que cada material tiene propiedades distintas, lo que
permite que algunos sean aislantes y otros conductores.
Una de las propiedades fundamentales de los distintos materiales es la llamada “resistencia específica” o
resistividad. Esta varía de acuerdo sea el material.
Si tomamos un conductor de por ejemplo cobre, resistividad tomará un valor constante, y la resistencia final
del conductor dependerá de su sección y longitud.
Así podemos decir que, la resistencia de un conductor dependerá: del material del que se componga, de su
longitud y de su sección, teniendo en cuenta que:
s l: longitud(m)
s: sección (mm2)
Aparatos de medición
“Para medir las diferentes unidades eléctricas son necesarios diversos instrumentos de medida, tales como el
amperímetro para las medidas de intensidad; el voltímetro para la tensión o voltaje y el ohmímetro para
valores de resistencia. Hay un instrumento de medida, el multímetro, que reúne en uno solo aparato las
diferentes funciones de medida.”
Digital Analógico
Analógicos y digitales
La clasificación principal de los multímetros son dos: los clásicos analógicos de aguja y los denominados
digitales, con indicación numérica, donde aparecen los valores de medida en números enteros, separados
por un punto cuando hay decimales. Los instrumentos analógicos muestran las tensiones que miden como
una respuesta proporcional o “análoga” a su valor; podríamos citar como ejemplo el de un multímetro de
aguja donde el desplazamiento de la aguja es proporcional a la magnitud que mide. Los instrumentos
digitales toman muestras periódicas de la magnitud que miden y lo convierten a números binarios (unos y
ceros) que pueden representar valores escalonados de tensión, después los números binarios se “traducen”
a dígitos que aparecen en una pantalla, mostrando así la magnitud de la medida. En los multímetros
analógicos la lectura de la medida se realiza por estimación, ya que el usuario ha de apreciar la situación de
la aguja y determinar cual es la medida realizada. Se requiere pues cierta experiencia en el uso del
multímetro analógico ya que de no estimarse bien es fácil errar en la lectura. Con el multímetro digital hay
menos posibilidad de lectura errónea que con el analógico porque la lectura aparece en forma de valor
numérico, sin que le influya el ángulo de visión ni la precisión de la escala.
Algunos tipos de multímetro pueden realizar otras medidas adicionales, más específicas de la electrónica
industrial como: prueba de diodos, capacidad de condensadores o el factor “beta” de un transistor. Los
multímetros diseñados para el servicio de reparación de automóviles incorporan otras funciones más
especializadas, tales como indicador de revoluciones, medidor de ángulos de cierre (DWELL), medida de
tiempo de inyección, etc. Lecturas con el multímetro
El multímetro digital permite medir con facilidad las magnitudes eléctricas de un circuito, ahora bien, según el
tipo de magnitudes a medir se requiere una conexión determinada sobre el circuito.
Tal como expresa la definición, el amperio es la cantidad de corriente que circula por un conductor; en el símil
hidráulico los amperios son el caudal que fluye por la tubería. Para medir la corriente (los amperios) el
multímetro debe intercalarse en serie, de modo que la corriente que atraviese el circuito lo haga también por
el aparato de medida.
Cuando se realizan medidas de resistencia hay que medir únicamente el valor de resistencia sobre el
componente o el elemento de modo individual, sin que tenga ninguna conexión con algún circuito, de lo
contrario el multímetro podría medir la resistencia del resto del circuito y la lectura sería errónea. También
hay que evitar que el punto o elemento a medir esté bajo tensión, de lo contrario el multímetro podría
dañarse. Un multímetro analógico (con impedancia pequeña, escasamente 20 Kohm por voltio) necesita para
desplazar la aguja consumir cierta cantidad de corriente. Si por el circuito que se desea medir pasa muy
poca, es probable que el multímetro consuma parte de esa corriente, y por tanto la indicación será menor que
la real.
Suponga que se mide la tensión en extremos de una resistencia, colocando el multímetro en paralelo. Si la
impedancia (resistencia) del aparato es muy baja, la resistencia total del circuito que se mide también será
baja (porque hay dos resistencias conectas en paralelo) y la caída de tensión que provocan ambas
resistencias no tendrá parecido alguno con la caída que provoca la resistencia inicial del circuito. Si por el
contrario la impedancia (resistencia) del multímetro es muy alta (varios Megaohmios, en el caso del
multímetro digital), el consumo del multímetro al realizar la medida es insignificante y por tanto el valor de
Impedancia y resolución
Las característica que hace que multímetro digital sea más preciso que el de tipo analógico es porque posee
una gran impedancia de entrada (resistencia interna) y también proporciona una mejor resolución.
Todos los instrumentos de medida, cuando miden, consumen una parte de la energía del circuito del cual se
está midiendo.
Se entiende por impedancia a la oposición o resistencia interna que el aparato de medida opone al paso de la
corriente que está midiendo; por lo tanto, cuanto mayor sea la impedancia del aparato tanto menos corriente
del circuito de prueba consumirá y mejor será la precisión en la lectura.
Cuanto mayor impedancia posee un multímetro, con más precisión realiza la lectura, ya que apenas consume
corriente del circuito.
. PINZA AMPEROMÉTRICA
Actualmente existe un sistema de medida de la intensidad de corriente sin necesidad intercalar el aparato en
el circuito, naturalmente esto lleva implícito tener que hacer conexiones y desconexiones. El tipo de aparato
de medida que no necesita conexión alguna se denomina PINZA AMPEROMÉTRICA y se usa abriendo sus
pinzas y colocando los conductores a medir en el centro de la pinza.
Cuando medimos corriente en un sistema trifásico con una pinza amperométrica se deben tener en cuenta
algunas cuestiones significativas:
Si del sistema trifásico "pinzamos " un solo conductor la intensidad medida será la de ese mismo conductor
Si del sistema trifásico "pinzamos conductores, la medición la estamos haciendo al conductor libre.
Cuando en un sistema trifásico "pinzamos" los tres conductores obtendremos una lectura
determinada dependiendo si el sistema es equilibrado o lo contrario. Si todas por todas las líneas
circula la misma intensidad el resultado de la lectura es 0. Si el sistema posee desequilibrio la lectura
será la diferencia entre la línea con más carga y la línea con menos carga.
APARATOS DE PROTECCION
Las protecciones en Electricidad se eligen y calculan según los tipos de fallas que eléctricas que se
consideren.
Cortocircuito: se origina por la unión fortuita de dos líneas eléctricas sin aislamiento, entre las existe una
diferencia de potencial eléctrico.
Falla de aislamiento: estas se originan por el envejecimiento de las aislaciones, cortes de algún
conductor, uniones mal realizadas, etc. Este tipo de fallas no siempre originan cortocircuito, sino que
pueden originar que superficies metálicas de aparatos eléctricos queden energizadas.
PROTECCIONES ELECTRICAS
Toda instalación eléctrica tiene que setar provista de una serie de protecciones que la hagan segura.
Tanto desde el punto de vista de los conductores y los aparatos conectados como de las personas que
utilicen estos elementos.
Fusibles: Los fusibles no son más que una sección de hilo más fino que los conductores normales,
colocado en la entrada del circuito o elemento a proteger, para que al aumentar la corriente, debido a un
corto circuito o sobrecarga, sea la parte que más se calienta y por lo tanto la primera en fundirse, una vez
interrumpida la corriente el resto del circuito ya no sufre daño alguno.
Interruptores automáticos termomágnéticos.
Se emplean para la protección de los circuitos eléctricos contra sobrecargas y cortocircuitos, los hay de
diferentes tipo clasificados según el uso al que se los someta (iluminación, motores, etc)regulables y no
regulables en valor nominal de corriente.
Pueta a tierra:
Se denomina puesta a tierra a la unión eléctrica entre todas las masas metálicas de una instalación y un
electrodo, que suele ser generalmente una placa o jabalina de cobre o un conjunto de ellos, enterrados
en el suelo, con el fin de conseguir una perfecta unión eléctrica entre masas y tierra con la menor
resistencia electrica posible.
Unidad 4: proyecto instalación
Para tener en cuenta
Sección del conductor
Corriente Máxima admisible
Norma IRAM 2183
Mm2 Amper (A)
1 9.6
1.5 13
2.5 18
4 24
6 31
10 43
La sección nominal de los conductores debe calcularse en función de su intensidad de corriente máxima
admisible y la caída de tensión.
Líneas principales---------------------4mm2
Líneas seccionales---------------------2,5mm2
Líneas alumbrado y tomacorrientes------2,5mm2
Líneas usos especiales-----------------2,5mm2
Derivaciones y retornos----------------2,5mm2
Conductor de protección----------------2,5mm2
Grados de Electrificación
Esquema de Instalación
Código de colores
En todos los casos se respetará el código de colores que indica la Asociación Electrotécnica Argentina, la
cual específica para las instalaciones eléctricas de inmuebles lo siguiente:
Neutro: celeste
Protección: verde-amarillo
Fase R: marrón
Fase S: negro
Fase T: rojo
UNIDAD 5: MAGNETISMO
MAGNETISMO
Las fuerzas características de los imanes se denominan fuerzas magnéticas. El desarrollo de la física amplió
el tipo de objetos que sufren y ejercen fuerzas magnéticas. Las corrientes eléctricas y, en general, las cargas
en movimiento se comportan como imanes, es decir, producen campos magnéticos. Siendo las cargas
móviles las últimas en llegar al panorama del magnetismo han permitido, sin embargo, explicar el
comportamiento de los imanes, esos primeros objetos magnéticos conocidos desde la antigüedad.
El estudio del comportamiento de los imanes pone de manifiesto la existencia en cualquier imán de dos
zonas extremas o polos en donde la acción magnética es más intensa. Los polos magnéticos de un imán no
son equivalentes, como lo prueba el hecho de que enfrentando dos imanes idénticos se observen atracciones
o repulsiones mutuas según se aproxime el primero al segundo por uno o por otro polo.
Para distinguir los dos polos de un imán recto se les denomina polo norte y polo sur. Esta referencia
geográfica está relacionada con el hecho de que la Tierra se comporte como un gran imán. Las experiencias
con brújulas indican que los polos del imán terrestre se encuentran próximos a los polos Sur y Norte
geográficos respectivamente. Por tal motivo, el polo de la brújula que se orienta aproximadamente hacia el
Norte terrestre se denomina polo Norte y el opuesto constituye el polo Sur. Tal distinción entre polos
magnéticos se puede extender a cualquier tipo de imanes.
Desde el siglo VI a. C. ya se conocía que el óxido ferroso-férrico, al que los antiguos llamaron
magnetita, poseía la propiedad de atraer partículas de hierro. Hoy en día la magnetita se conoce como
imán natural y a la propiedad que tiene de atraer los metales se le denomina “magnetismo”.
Los chinos fueron los primeros en descubrir que cuando se le permitía a un trozo de magnetita girar
libremente, ésta señalaba siempre a una misma dirección; sin embargo, hasta mucho tiempo después
esa característica no se aprovechó como medio de orientación. Los primeros que le dieron uso práctico
a la magnetita en función de brújula para orientarse durante la navegación fueron los árabes.
Cualquier tipo de imán, ya sea natural o artificial, posee dos polos perfectamente diferenciados: uno
denominado polo norte y el otro denominado polo sur.
Todos los imanes tienen dos polos: uno norte (N) y otro sur
(S).
de atracción o repulsión que ejercen sobre otros metales las líneas magnéticas
Cuando enfrentamos dos o más imanes independientes y acercamos cada uno de ellos
por sus extremos, si los polos que se enfrentan tienen diferente polaridad se atraen
(por ejemplo, polo norte con polo sur), pero si las polaridades son las mismas
Las líneas de fuerza de atracción o repulsión que se establecen entre esos polos son invisibles, pero su existencia se pued
EL CAMPO MAGNETICO
El hecho de que las fuerzas magnéticas sean fuerzas de acción a distancia permite recurrir a la idea física de campo para
punto las líneas de fuerza del campo magnético indican la dirección en la que se orientará una pequeña brújula (considera
proporciona una representación espacial del campo. Por convenio se admite que las líneas de fuerza salen del polo Norte
electromagnetismo
En 1820 el físico danés Hans Christian Oersted descubrió que entre el magnetismo y las cargas de la
corriente eléctrica que fluye por un conductor existía una estrecha relación.
Si a ese solenoide le aplicamos una tensión o voltaje, desde el mismo momento que la corriente
comienza a fluir por las espiras del alambre de cobre, creará un campo magnético más intenso que el
que se origina en el conductor normal de un circuito eléctrico cualquiera cuando se encuentra
extendido, sin formar espiras.
Después, si a esa misma bobina con núcleo de aire le introducimos un trozo de metal como el hierro, ese
núcleo, ahora metálico, provocará que se intensifique el campo magnético y actuará como un imán
eléctrico (o electroimán), con el que se podrán atraer diferentes objetos metálicos durante todo el tiempo
que la corriente eléctrica se mantenga circulando por las espiras del enrollado de alambre de cobre.
Cuando el flujo de corriente eléctrica que circula a través del enrollado de cobre cesa, el magnetismo
deberá desaparecer de inmediato, así como el efecto de atracción magnética que ejerce el núcleo de
hierro sobre otros metales. Esto no siempre sucede así, porque depende en gran medida de las
características del metal de hierro que se haya empleado como núcleo del electroimán, pues en algunos
casos queda lo que se denomina "magnetismo remanente" por un tiempo más o menos prolongado
después de haberse interrumpido totalmente el suministro de corriente eléctrica.
INDUCCIÓN MAGNÉTICA
Si tomamos un alambre de cobre o conductor de cobre, ya sea con forro aislante o sin éste, y lo
movemos de un lado a otro entre los polos diferentes de dos imanes, de forma tal que atraviese y corte
sus líneas de fuerza magnéticas, en dicho alambre se generará por inducción una pequeña fuerza
electromotriz (FEM), que es posible medir con un galvanómetro, instrumento semejante a un voltímetro,
que se utiliza para detectar pequeñas tensiones o voltajes.
Este fenómeno físico, conocido como "inducción magnética" se origina cuando el conductor corta las
líneas de fuerza magnéticas del imán, lo que provoca que las cargas eléctricas contenidas en el metal
del alambre de cobre (que hasta ese momento se encontraban en reposo), se pongan en movimiento
creando un flujo de corriente eléctrica. Es preciso aclarar que el fenómeno de inducción magnética sólo
se produce cada vez que movemos el conductor a través de las líneas de fuerza magnética. Sin
embargo, si mantenemos sin mover el alambre dentro del campo magnéticos procedente de los polos
de los dos imanes, no se inducirá corriente alguna.
En esa propiedad de inducir corriente eléctrica cuando se mueve un conductor dentro de un campo
magnético, se basa el principio de funcionamiento de los generadores de corriente eléctrica.
Ahora bien, si en vez de moverlo colocáramos el mismo conductor de cobre dentro del campo
magnético de los dos imanes y aplicamos una diferencia de potencial, tensión o voltaje en sus
extremos, como una batería, por ejemplo, el campo magnético que produce la corriente eléctrica
alrededor del conductor al circular a través del mismo, provocará que las líneas de fuerza o campo
magnético de los imanes lo rechacen. De esa forma el conductor se moverá hacia un lado o hacia otro,
en dependencia del sentido de circulación que tenga la corriente, provocando que rechace el campo
magnético y trate de alejarse de su influencia.
El campo magnético que se crea alrededor del alambre de cobre o conductor cuando
fluye la corriente eléctrica, hace que éste se comporte también como si fuera
ELECTROMAGNETISMO
El fundamento del electromagnetismo se basa en que cuando una bobina de cable arrollada a un soporte
formando espiras o devanados es atravesada por una corriente eléctrica, crea a su alrededor un campo
magnético (similar a un imán natural).
El campo magnético creado por la bobina resultará más intenso cuanto mayor sea el número de espiras de la
bobina y la intensidad de corriente que circula. Para aumentar y reforzar el campo magnético creado por la
bobina, se arrolla sobre un núcleo de hierro
Aplicaciones
del electromagnetismo
· Generadores de corriente
El funcionamiento del alternador, dinamo o volante magnéticos se fundamenta en el principio de la corriente
inducida en un devanado cuando es sometido a la variación de un campo magnético.
El campo magnético puede ser natural o formado con imanes permanentes (es el caso de los volantes magnéticos
de motocicleta ) o bien electroimanes alimentados con corriente continua.
· Transformadores
Los transformadores se basan en el fenómeno de autoinducción e inducción mutua. Están formados por dos
bobinas o devanados , denominadas primario y secundario, arrollados sobre un núcleo de hierro o de algún
material ferromagnético. Al circular corriente por el primario, se crea un campo magnético en el núcleo y al
interrumpirse la corriente el campo desaparece bruscamente, lo que provoca en el primario por autoinducción una
tensión (un centenar de voltios) y por inducción en el secundario una tensión de varios miles de voltios.
La tensión inducida en el secundario depende de la relación en el número de espiras entre primario y secundario
así como la intensidad de corriente que alcance a circular por el primario en el momento de la interrupción.
La autoinducción limita el tiempo de carga de una bobina, sobre todo cuando el tiempo disponible para saturarse
es limitado como es el caso de los transformadores de encendido trabajando a elevado régimen.