UNIDAD 1

Fundamentos de la electricidad
industrial
Índice.
Unidad 1
Tema
Fundamentos de la electricidad industrial
Subtemas
Introducción a la electricidad
Conceptos de magnitudes eléctricas
Leyes de Ohm, Kirchhoff, Lenz,
Faraday y Watt
Conceptos de corriente continua y
corriente alterna
Circuitos serie, paralelo, mixtos
Mediciones eléctricas
Interpretación de diagramas
eléctricos
.
1.1. Introducción a la
electricidad.
 ¿Qué es electricidad?

Forma de energía que produce efectos luminosos, mecánicos, caloríficos, químicos, etc., y
que se debe a la separación o movimiento de los electrones que forman los átomos.

Interacción entre dos partículas ---> protón y electrón

Datos...

La electricidad es una de las principales formas de energía usadas en el mundo

actual.

No existiría la iluminación, ni comunicaciones de radio y televisión, no servicio

telefónico, y las personas tendrían que prescindir de aparatos eléctricos que ya
llegaron a constituir parte integrante del hogar.

Puede decirse que la electricidad se usa en todas partes.

 INTERACCIÓN ENTRE CARGAS ELECTRICAS

PROTON: +
ELECTRON: -

Positivo con positivo se

repelen
Positivo con Negativo se
atraen.
 MATERIALES AISLANTES Y CONDUCTORES

 Conductores Aislantes
 Oro
Vidrio El
 Plata electrón
Porcelana es mas
 Bronce
El electrón Mica difícil
 Hierro se que se
desplaza
Plásticos desplace
 Cobre fácilmente Aire
 Aluminio
Agua destilada
 Zinc
 CIRCULACION DE ELECTRONES

 Los electrones en los átomos de un material conductor usualmente están

"vagando" de orbita hacia otra orbita de otro átomo del mismo material.
Si dicho conductor es sometido a la presencia de un campo eléctrico,
los electrones libres son atraídos hacia dicho campo.

polo negativo polo positivo

-----
----- ++++
----- ++++
----- ++++
----- ------------- ++++
----- ------------- ++++
----- ++++
----- CONDUCTOR
Bronce, Cobre,
-----
Aluminio.
 Panorama histórico de la electricidad
➤En el año 600 AC, Tales de Mileto había comprobado que si se frotaba el ámbar, éste atraía hacia sí a objetos
más livianos, se creía que la electricidad residía en el objeto frotado, de ahí que el término "electricidad"
provenga del vocablo griego "elektron" que significa ámbar.
➤En la época del renacimiento, el inglés William Gilbert comprobó que algunas sustancias se comportaban
como el ámbar, y cuando eran frotadas atraían objetos livianos, mientras que otras no ejercían ninguna
atracción. A las primeras, entre las que ubicó el vidrio, el azufre y la resina, las llamó "eléctricas", mientras que a
las otras, como el cobre o la plata, "aneléctricas".
➤Benjamín Franklin fue quien postuló que la electricidad era un fluido y calificó a las sustancias en
eléctricamente positivas y negativas de acuerdo con el exceso o defecto de ese fluido. Franklin confirmó
también que el rayo era efecto de la conducción eléctrica, a través de un célebre experimento, en el cual la
chispa bajaba desde una cometa remontada a gran altura hasta una llave que él tenía en la mano.
➤Hacia mediados del siglo XVIII se estableció la distinción entre materiales aislantes y conductores. Los
aislantes eran aquellos a los que Gilbert había considerado "eléctricos", en tanto que los conductores eran los
"aneléctricos",esto permitió que se construyera el primer almacenador rudimentario que fue conocido como
botella de Leyden, por la ciudad en que se lo inventó.
➤A principios del siglo XIX, el conde Alessandro Volta construyó una pila galvánica,el resultado era una
corriente eléctrica que fluía por el hilo de unión. Este sencillo aparato fue el prototipo de las pilas eléctricas, de
los acumuladores y de toda corriente eléctrica producida hasta la aparición de la dínamo. Mientras tanto Georg
Simon Ohm sentó las bases del estudio de la circulación de las cargas eléctricas en el interior de materias
conductoras.
➤En 1819 Hans Oersted descubrió que una aguja magnética colgada de un hilo se apartaba de su posición
inicial cuando pasaba próxima a ella una corriente eléctrica y postuló que las corrientes eléctricas producían un
efecto magnético. De esta simple observación salió la tecnología del telégrafo eléctrico. Sobre esta base,
André Ampère dedujo que las corrientes eléctricas debían comportarse del mismo modo que los imanes.
➤Michael Faraday pudo comprobar que el trabajo mecánico empleado en mover un imán podía transformarse
en corriente eléctrica. Los experimentos de Faraday fueron expresados matemáticamente por James Maxwell,
quien en 1873 presentó sus ecuaciones que unificaban la descripción de los comportamientos eléctricos y
magnéticos, y su desplazamiento, a través del espacio en forma de ondas, donde describe ondas luminosas,
es decir que la luz es radiación electromagnética.

➤En 1878 Thomas Alva Edison comenzó los experimentos que terminarían, un año más tarde, con la
invención de la lámpara incandescente que universalizaría el uso de la electricidad .
LINEA DEL TIEMPO : HISTORIA DE LA ELECTRICIDAD

600 A.C. Tales de

Mileto descubre las
propiedades del
ámbar.

310 A.C. Teofrasto

explica: hay otras
sustancias que pose an
propiedades estáticas.
1600 d. C.
William Gilbert estudia
los imanes para mejorar
la exactitud de las
Brújulas usadas en la
navegación.

1672
Otto von Gue-
ricke. Desarrollo la
primera máquina
electrostática para
producir cargas
eléctricas.
1745
Von Kleist y Musschenbroeck
crean un condensador
eléctrico llamado la botella de
Leyden el la cual se almaceno
electricidad estática.

1752
Benjamín Franklin descubrió
la naturaleza eléctrica de los
rayos. Explico que la
electricidad es un fluido
existente en la materia .
1800
Alejandro Volta construye la
primera celda Electrostática y
la batería capaz de producir
corriente eléctrica.
Volt es la unidad de medida
del potencial eléctrico
(Tensión).

1801
Sir Humpry Davy descubre
la electroquímica.
Observa el arco eléctrico y
la incandescencia en un
conductor energizado con
una batería.
1819
Hans Christian Oersted
descubre el Electro-
magnetismo. Este descu-
brimiento fue crucial en
el desarrollo de la
Electricidad, pues puso
en evidencia la relación
existente entre la elec-
tricidad y el magnetismo.

1823
William Sturgeon
construye el primer
electroimán.
 1826
Alemán Georg Simón Ohm
formuló la ley de las corrientes
eléctricas, definiendo la relación
la tensión y la corriente.

1847
William Staite desarrollo de la
Lámpara de Arco. Estas lámparas
fueron comercialmente utilizadas
a partir de 1876.
1886
George Westinghouse
Es el responsable de la utili-
zación de corriente alterna en
el suministro eléctrico en Esta-
dos Unidos. Esto hizo posible
que el país en su mayoría con-
tara con suministro eléctrico.

1881
Thomas Alva
Edison crea la primera
Lámpara Incandescente con
un filamento de algodón
carbonizado.
Esta permaneció encendida
por 44 horas.
 Siglo XVIII
Nikola Tesla
Inventor e investigador de la teoría de los
campos rotantes. Tesla es considerado el
padre del actual sistema eléctrico.
Algunas de sus patentes mas importantes
fueron el Motor de corriente alterna y el
Generador eléctrico. Además mejoro el
Transformador eléctrico.

Motor de corriente alterna Generador eléctrico

SEGUNDA REVOLUCION INDUSTRIAL

En esta revolución la electricidad fue muy

importante, pues evito que las industrias
buscaran carbón. La electricidad al ser
una energía limpia, fuerte y fácil de
llevarse de un lugar a otro fue utilizada en
muchos campos de la vida diaria como la
comunicación e iluminación.

Gracias a esta revolución las ciudades

comenzaron a tener alumbrado
publico, primero en las localidades mas
ricas y luego hacia los barrios
populares.
la electricidad ayudo a la
creación de tranvías y
ferrocarriles
metropolitanos, usados
en las grandes ciudades
para el transporte diario
de los ciudadanos.

La radio, el teléfono, el telégrafo y el cine

fueron desarrollados gracias a la
electricidad y se convirtieron en parte
importante de la vida diaria de todos los
hogares en la mayoría del planeta.
1911
Heike Kamerlingh Onnes
Hace importantes descubrimientos
acerca de la superconduc
tividad, o la capacidad intrínseca de
algunos materiales para conducir
electricidad.

Siglo XX
Las industrias eléctricas crecen con la sociedad de consumo.
Nacen las grandes corporaciones como General Electric,
Sanyo o Sony.
En los países desarrollados y pequeños el sector eléctrico tuvo
una presencia destacada como el nacimiento de la corporación
holandesa Philips.
Actualidad
Llegamos a nuestros días la
electricidad es ahora parte
esencial de nuestra vida. La
electricidad la encontramos
desde un bombillo en nuestro
hogar hasta los satélites
espaciales.

Encontramos ahora diferentes

formas de producir energía
eléctrica;
nuclear, eólica, combustibles
fósiles , agua, solar e incluso el
calor. El reto de las naciones
es encontrar nuevas formas
de crear energía limpia para el
ambiente.
 Usos de la Electricidad
¿Para qué usamos la electricidad?

Debido a su capacidad de adaptación, en el mundo moderno no existe ninguna actividad económica

que no utilice la electricidad.

La electricidad se puede manifestar en cinco fenómenos distintos:

● Carga eléctrica.

● Corriente eléctrica.

● Campo eléctrico.

● Potencial eléctrico.

● Magnetismo.

Los usos más comunes para el ser humano de este fenómeno físico son para obtener luz, calor,
movimiento y señalizaciones.
 ● En el transporte
Para su funcionamiento llevan incorporado un alternador pequeño que es impulsado mediante
una transmisión por polea desde el eje del cigüeñal del motor. Además tienen una batería que
sirve de reserva de electricidad, activando el motor de arranque. Los componentes eléctricos
más importantes de un vehículo de transporte son los siguientes: alternador, batería, equipo de
alumbrado, equipo de encendido, motor de arranque, equipo de señalización y emergencia.

Electroimán
Es un tipo de imán en el que el campo magnético se produce
mediante el flujo de una corriente eléctrica, desapareciendo en cuanto
cesa dicha corriente.
Son los componentes esenciales de muchos interruptores, siendo
usados en los frenos y embragues electromagnéticos de los
automóviles.
 ● En la medicina
La radioterapia utiliza radiaciones ionizantes para tratar el cáncer.
Recientemente, se ha logrado un gran avance en los robots dedicados a la
medicina que utiliza robots de última generación en procedimientos de
cirugía invasiva mínima. La automatización de laboratorios también es un
área en crecimiento. La electricidad ha permitido mejorar los instrumentos y
técnicas de análisis clínico, por ejemplo mediante microscopios electrónicos
de gran resolución.

● En las industrias
Tienen en sus procesos productivos instalados grandes hornos
eléctricos, tales como siderúrgicas, ce-menteras, cerámicas y
químicas. También son grandes consumidores los procesos de
electrólisis (producción de cloro y aluminio) y las plantas de
desalación de agua de mar.
 El Transformador
Es un dispositivo que convierte la energía eléctrica alterna de un
cierto nivel de tensión, en energía alterna de otro nivel de tensión,
basándose en el fenómeno de la inducción electromagnética.
También puede transformar la corriente alterna de nuestros
enchufes en corriente continua para multitud de dispositivos
electrónicos.

Generador electrostático (máquina

electrostática)
Es un dispositivo mecánico que produce electricidad
estática, o electricidad a alta tensión y corriente continua
baja.
La electricidad es una propiedad física manifestada a
través de la atracción o del rechazo que ejercen entre sí las
distintas partes de la materia.
 Fuentes de electricidad

Las fuentes de energía eléctricas, una forma de energía fácilmente utilizable, pueden
utilizarse varias formas, basadas en mi poder energías primarias Un paradigma es
utilizar energía de la naturaleza. En el transcurso de la historia, la humanidad ha
logrado diversos progresos en el control, la producción y el almacenamiento de tipos o
formas de energía cada vez más complejos y de mayor eficacia y que son
fundamentales para el desarrollo de las actividades económicas. Las fuentes de
energía provienen de la naturaleza y, según su origen y cómo son utilizadas, se
clasifican en autorrenovables, renovables con intervención humana y no renovables.
Fuentes de energía inagotables.
Son elementos de la naturaleza que se renuevan permanentemente mediante
procesos naturales o que por su gran abundancia se pueden considerar inagotables.
Por ejemplo, la radiación solar, los vientos, el movimiento del agua (en la corriente de
un río o en las mareas, las lluvias y las nevadas), el calor del interior de la Tierra.
Estas fuentes son consideradas autorrenovables porque el uso continuo por parte de
las actividades humanas no produce su agotamiento.
Fuentes de energía renovables sin intervención humana.
Son los recursos naturales de composición orgánica – tanto vegetales como
humanos-, que pueden ser renovados y acrecentados por la acción natural. Tal es el
caso de biomasa, que es la cantidad de materia orgánica que constituye a los seres
vivos, el metano emitido por ciertos residuos animales; por ejemplo, la biomasa que
forma un bosque puede ser renovada mediante la reforestación.
Fuentes de energía no renovables.
Son recursos naturales y de composición orgánica que se formaron en procesos
naturales complejos y largos (durante 2 o 5 millones de años). Los más conocidos son
los combustibles fósiles, como el carbón vegetal y los hidrocarburos (petróleo y gas),
y otros minerales, como el uranio (que se utiliza en la producción de energía nuclear),
la oxidación de ciertos metales, procesos químicos,... Se consideran no renovables
porque, a medida que se utilizan, disminuye su volumen y no es posible restablecerlo
con la acción humana o en procesos naturales que duren menos que los tiempos
geológicos para que puedan ser utilizados por las personas.
Actualmente la energía eléctrica se puede
conseguir de varias formas. La más común se
produce a través de las centrales termoeléctricas.
En ellas se queman combustibles fósiles como el
carbón o el petróleo que producen calor. Estas
centrales generan residuos contaminantes y
además, generan recursos agotables.
También se puede obtener energía
eléctrica del calor que se almacena
dentro de la corteza terrestre. Es la
que se obtiene en las centrales
geotermoeléctricas.
Las centrales más polémicas son las nucleares. En ellas
se genera electricidad mediante la utilización de un
combustible nuclear que sometido a reacciones nucleares
proporciona calor. En caso de accidente, los materiales
que se utilizan pueden producir radiación y ser peligrosos
para la salud.
1.2 conceptos de
magnitudes eléctricas
¿Qué es unidad?
Una unidad es una cantidad de magnitud que se usa para medir. Por
ejemplo un centímetro es una cantidad de longitud, que usamos para
medir, es por tanto una unidad. Si queremos medir una longitud, la
comparamos con la cantidad de longitud de una unidad y vemos cuántas
veces la contiene.
Unidades eléctricas
Las unidades de la electricidad definidas por el Sistema
Internacional para las magnitudes relacionadas por la ley de
Ohm son:
● El voltio para la tensión
● El amperio para la intensidad
● El ohmio para la resistencia.
¿ Que son las magnitudes eléctricas?

● Son las unidades de medida que sirven para identificar, las

características de un circuito eléctrico.

● Ejemplo, probablemente hayas experimentado que una linterna

con pilas nuevas luce mas que una con pilas usadas, o que hay
aparatos electricos como un ventilador, que se puede regular.
Todas estas propiedades se pueden explicar mediante la serie
de magnitudes electricas, como lo son: tención o voltaje,
intencidad, recistencia, energia y potencia.
 Para entender mejor…

Las magnitudes eléctricas son aquellas propiedades físicas de la electricidad que podemos
medir; en consecuencia, podemos conocer su valor y utilizarlas en varias aplicaciones.

Ejemplo:

● Voltaje
● Resistencia
● Intensidad
● Energía
● Potencia

A partir de ellas se derivan todos los cálculos elementales de los circuitos eléctricos y
electrónico.
 CONCEPTOS DE MAGNITUDES ELECTRICAS

 Voltaje o tensión eléctrica: Se mide en voltios se representa con V. Es la

fuerza con la que se entrega la energía una de ellas es la pila o batería.
 se encarga de una unidad de carga y hace que circulen por el circuito y
se mide en VOLTS.
 Intensidad.- es el consumo o corriente que se mide en amperios (A). Se
representa con la letra I. Y es la cantidad eléctrica que pasan por un
conductor
 Resistencia: Se mide en Ohmios Ω se representa con una R. Es el
obstáculo o cantidad que representa un dispositivo al paso de la
corriente eléctrica.
 Potencia: Es la energía traspasada por una unidad de tiempo, se
mide en Watts se representa con una ( P )
¿Cómo calcular las magnitudes eléctricas
fundamentales?
 CARGA ELECTRICA
● La carga electrica es la cantidad de electricidad almacenada
en un cuerpo, los atomos de un cuerpo son electricamente
neutros, es decir de carga negativa de sus electrones se
anula con la carga positiva de sus protones. Podemos
cargar un cuerpo positivamente (potencial positivo) si le
robamos electrones a sus atomos y podemos cargarlo
negativamente (potencial negativo) si le añadimos
electrones.

● La unidad de carga eléctrica es el culombio (c) que equivale

a 6’3 * 10 18 electrones.
 CIRCUITO ELÉCTRICO
Un circuito eléctrico es un potencial llamado Voltaje o Tensión entre los
extremos de un conductor se necesita un dispositivo llamado
generador ( Batería o Pila )
Esta constituido por:

 1- Lámpara o dispositivo
 2- Interruptor de corriente

 3- Fuente que tiene

 polo positivo – negativo.

Para entender mejor..
Es un conjunto de elementos conectados entre sí, por
los que circula la electricidad.

Interruptor Bombilla

Cable
Motor

Pila
Fusible
Elemento de un circuito

Generadores Dispositivos que originan y proporcionan la energía

necesaria para que circule la corriente eléctrica en un
circuito.

Pilas

Batería
Elementos de
Receptores un circuito
Dispositivos a los que llega la electricidad y la
transforman en otro tipo de energía ( luz, calor, sonido,
movimiento,…)

Motor

Bombilla

Timbre

Resistencia
Elementos de un circuito

Conductores
Sirven para unir los elementos del circuito y les hace
llegar la electricidad.

Cables
Elementos de un circuito
Elementos de control Dispositivos que sirven para dirigir o
interrumpir a voluntad el paso de la
electricidad.

Interruptor Pulsador

Conmutador
Elementos de un circuito

Elementos de protección
Dispositivos que detectan las subidas de tensión e
interrumpen el paso de la electricidad para evitar que
los elementos del circuito de más valor sufran daños.

Fusible
SIMBOLOGÍA ELÉCTRICA
Los símbolos eléctricos son dibujos que representan a cada
componente.

Pila

Batería
SIMBOLOGÍA ELÉCTRICA

Bombilla

Motor
M
SIMBOLOGÍA ELÉCTRICA

Resistencia

Timbre
SIMBOLOGÍA ELÉCTRICA

Cables

Cables que se cruzan

Cables unidos
SIMBOLOGÍA ELÉCTRICA

Interruptor

Pulsador
Abierto

Cerrado
SIMBOLOGÍA ELÉCTRICA

Conmutador

Fusible
SIMBOLOGÍA ELÉCTRICA
Representación de circuitos
Se trata de dibujar con los símbolos el circuito
real.

Interruptor

Bombilla

Pila

Identificamos cada elemento

Representación de circuitos
Dibujamos el esquema con los símbolos
eléctricos.

Circuito real

Esquema eléctrico

• Colocamos los símbolos

• Unir con líneas.

 CIRCUITO EN SERIE: Es una conexión en los dispositivos que se
encuentran secuencialmente en cada terminal de salida de un dispositivo.

 CIRCUITO EN PARALELO: Es una conexión donde todos los dispositivos

ya sean generadores, resistencias etc.. Estén conectados entre si, asi
mismo con sus terminales de salida
UN CIRCUITO MIXTO
Es aquel en el que se combinan conexiones en serie y en paralelo.
 Corriente continua: fluye en una misma dirección. Su polaridad
es invariable y hace que fluya una corriente de amplitud relativamente
constante a través de una carga. A este tipo de corriente se le
conoce como corriente continua (cc)


Corriente alterna: La corriente alterna es aquella que circula durante
un tiempo en un sentido y después en sentido opuesto, volviéndose a
repetir el mismo proceso en forma constante. Su polaridad se invierte
periódicamente, haciendo que la corriente fluya alternativamente en
una dirección y luego en la otra

 Este tipo de corriente es la que nos llega a nuestras casas.

 El mecanismo que lo constituye es un elemento giratorio llamado

rotor, accionado por una turbina el cual al girar en el interior de un
campo magnético (masa), induce en sus terminales de salida un
determinado voltaje. A este tipo de corriente se le conoce como
corriente alterna (a).
1.3 Leyes de ohm, Kirchhoff,
Lenz, Faraday y Watt.
Ley de Ohm.

● La ley de ohm es una teoría básica para explicar cómo se comporta la electricidad.
Para esto debemos conocer tres conceptos. Corriente, Voltaje y Resistencia. La
relación entre estos conceptos es la llamada ley.

● Intensidad o corriente.
● Voltaje.
● Resistencia.
La definición de estos conceptos es:
● Intensidad: Es la circulación de electrones que va de un punto a
otro. Su unidad de medición son los amperios.
● Voltaje: Es la fuerza que deja a los electrones que puedan tener
movimiento a través del material conductor. Su unidad de
medición son los voltios.
● Resistencia: Es la obstrucción que se le presenta a los
electrones dentro de un conducto. Su unidad de medición son
los ohmios.
● La ley de ohm dice que la intensidad que circula por un conductor de
electricidad es directamente suministrada a la variación de voltaje y paralela e
inversamente a la resistencia. Su importancia es debido a que en un circuito se
puede saber desde antes la forma en que va funcionar antes de conectar.
Teniendo en cuenta la información de dos de los tres elementos que se
manejan. Las fórmulas para saber con anticipación como funcionara tu circuito
son las siguientes:
Aplicaciones de la Ley de Ohm
● Mediante la aplicación de la ley de OHM podemos efectuar
cálculos sencillos relacionados con la vida cotidiana. Así como
también determinar que magnitud debe tener una resistencia
para que en un circuito funciones correctamente.
La ley de ohm presenta algunas limitaciones como son:

● 1.- Se puede aplicar a los metales, pero no al carbón o a los

materiales utilizados en los transistores.
● 2.- Al utilizarse esta ley debe recordarse que la resistencia cambia con
la temperatura, pues todos los materiales se calientan por el paso de
corriente.
● 3.- Algunas aleaciones conducen mejor las cargas en una dirección
que otra.
Ejemplos:
Ejercicios para clase…
 Ley de Kirchhoff

● Las leyes (o Lemas) de Kirchhoff fueron formuladas por Gustav Kirchhoff en 1845, mientras
aún era estudiante. Son muy utilizadas en ingeniería eléctrica para obtener los valores de la
corriente y el potencial en cada punto de un circuito eléctrico. Surgen de la aplicación de la ley
de conservación de la energía.
● Estas leyes nos permiten resolver los circuitos utilizando el conjunto de ecuaciones al que ellos
responden.
La primera Ley de Kirchoff

● En un circuito eléctrico, es común que se generen nodos de corriente.

Un nodo es el punto del circuito donde se unen mas de un terminal de
un componente eléctrico. Si lo desea pronuncie “nodo” y piense en
“nudo” porque esa es precisamente la realidad: dos o mas componentes
se unen anudados entre sí.
La primera Ley de Kirchoff
La segunda Ley de Kirchoff
 Ley de Lenz

● La Ley de Lenz plantea que las tensiones inducidas serán de un sentido tal que se
opongan a la variación del flujo magnético que las produjo; no obstante esta ley es
una consecuencia del principio de conservación de la energía.

● Ley de Lenz: "El sentido de las corrientes o fuerza electromotriz inducida es tal que
se opone siempre a la causa que la produce, o sea, a la variación del flujo".

● Gracias a la ya nombrada Ley de Lenz, se completo la Ley de Faraday por lo que es

habitual llamarla también Ley de Faraday-Lenz para hacer honor a sus esfuerzos en
el problema, los físicos rusos siempre usan el nombre "Ley de Faraday-Lenz".
Ley de Lenz

● << Las corrientes que se inducen en un circuito se

producen en un sentido tal que con sus efectos
magnéticos tienden a oponerse a la causa que las
originó >>
● Heinrich Lenz
Ejemplo:
 LEY DE LENZ
El flujo de un campo magnético uniforme a través de un circuito plano viene dado por: 
                                         

Donde:

o Φ = Flujo magnético. La unidad en el SI es el weber (Wb).

o B = Inducción magnética. La unidad en el SI es el tesla (T).

o S = Superficie del conductor.

o α = Ángulo que forman el conductor y la dirección del campo.

Si el conductor está en movimiento el valor del flujo será:                                                       

                
Ejercicio:
Ejercicio:
Ley de Faraday
Ejercicio:
Ejercicio:
Ley de watt
Ejercicio:
Concepto de corriente continua y corriente
alterna
Corriente alterna

● La corriente alterna es aquella en que la que la intensidad cambia de dirección

periódicamente en un conductor. como consecuencia del cambio periódico de
polaridad de la tensión aplicada en los extremos de dicho conductor.
● La variación de la tensión con el tiempo puede tener diferentes formas: senoidal (la
forma fundamental y mas frecuente en casi todas las aplicaciones de electrotecnia);
triangular; cuadrada; trapezoidal; etc. si bien estas otras formas de onda no
senoidales son mas frecuentes en aplicaciones electrónicas.
● Las formas de onda no senoidales pueden descomponerse por desarrollo en serie
de Fourier en suma de ondas senoidales (onda fundamental y armónicos),
permitiendo así el estudio matemático y la de sus circuitos asociados.
VENTAJAS DE LA CORRIENTE ALTERNA

● La corriente alterna presenta ventajas decisivas de cara a la producción y transporte de la

energía eléctrica, respecto a la corriente continua:
● 1-Generadores y motores mas baratos y eficientes, y menos complejos
● 2-Posibilidad de transformar su tensión de manera simple y barata (transformadores)
● 3-Posibilidad de transporte de grandes cantidades de energía a largas distancias con un
mínimo de sección de conductores ( a alta tensión)
● 4-Posibilidad de motores muy simples, (como el motor de inducción asíncrono de rotor en
cortocircuito)
● 5-Desaparición o minimización de algunos fenómenos eléctricos indeseables (magnetización
en las maquinas, y polarizaciones y corrosiones electrolíticas en pares metálicos)
● La corriente continua, presenta la ventaja de poderse acumular directamente, y para pequeños
sistemas eléctricos aislados de baja tensión, (automóviles) aun se usa (Aunque incluso estos
acumuladores se cargan por alternadores)
FRECUENCIA Y PERIODO

La frecuencia f es nº de ciclos por unidad de tiempo . Su unidad es el Hz (Herzio) =1

ciclo/s . Industrialmente se usan corrientes de 50 Hz (60Hz en América),
Dimensionalmente la frecuencia son ciclos/tiempo ,o sea t –1.
El periodo T es la inversa de la frecuencia, o lo que es lo mismo, el tiempo que dura un
ciclo completo.
T= 1/f (dimension; t)
Una onda variable senoidalmente con el tiempo puede considerarse como la
proyección sobre un diámetro de un movimiento circular uniforme de velocidad
angular w, entonces la tensión instantánea V ;
 
V = VM sen wt
En donde VM es el valor máximo a que llega la tensión, y
● w = 2p f (radianes /s)
 PRODUCCIÓN DE CORRIENTE ALTERNA

Industrialmente se produce en su casi totalidad por

generadores rotativos electromecánicos movidos por
motores térmicos, hidráulicos, eólicos etc..
Para pequeñas potencias se usan también
convertidores electrónicos cc/ca (onduladores) que
entregan formas de onda mas o menos senoidales
(desde trapeciales a casi senoidal pura) partiendo de
corriente continua (acumuladores).
Los generadores electromecánicos se basan en la
producción de tensión por inducción, cuando un
conductor se mueve en un campo magnético.
 Movimiento de un conductor en un campo magnético
 

Este experimento demuestra el principio de la producción de

energía eléctrica a través de la energía mecánica,
(vía electromagnetismo)
Los generadores reales están construidos por bobinas que
experimentan un movimiento relativo de giro respecto a un
campo magnético y en el interior de él. ( O bien se mueve el
campo, o bien las bobinas)
Corriente continua

● La corriente continua (c.c.) es el flujo siempre en la misma dirección de cargas eléctricas

(electricidad) a través de un conductor entre dos puntos de distinto voltaje. A diferencia
de la corriente alterna (c.a.), en la corriente continua, las cargas eléctricas circulan
siempre en la misma dirección del punto de mayor potencial al de menor potencial.
Aunque comúnmente se identifica la corriente continua con la corriente constante (por
ejemplo la suministrada por una batería), se considera continua toda corriente que
mantenga siempre la misma dirección, aunque lo adecuado sea usar el término corriente
directa.
 Usos

● Tras el descubrimiento de Thomas Alva Edison de la generación de electricidad en las

postrimerías del siglo XIX, la corriente continua comenzó a emplearse para la transmisión de la
energía eléctrica. Ya en el siglo XX este uso decayó en favor de la corriente alterna por sus
menores pérdidas en la transmisión a largas distancias, si bien se conserva en la conexión de
líneas eléctricas de diferente frecuencia y en la transmisión a través de cables submarinos.

La corriente continua es empleada en infinidad de aplicaciones y aparatos de pequeño voltaje

alimentados con baterías que suministran directamente corriente continua, o bien con corriente
alterna como es el caso, por ejemplo, de los ordenadores, siendo entonces necesario previamente
realizar la conversión de la corriente alterna de alimentación en corriente continua.

● También se está extendiendo el uso de generadores de corriente continua mediante células

solares, dado el nulo impacto medioambiental del uso de la energía solar frente a las soluciones
convencionales (combustible fósil y energía nuclear).
El descubrimiento de este tipo de corriente fue determinante …

● El invento de la primera pila por parte del físico italiano Alessandro Volta, aunque,
recién hacia finales del siglo XIX comenzaría a usarse este tipo de corriente para
transmitir carga eléctrica. Luego, ya en el siglo siguiente, el XX, el empleo de este tipo
de corriente mermó y se trasladó a la corriente alterna, porque esta última provoca una
menor pérdida a la hora de la transmisión a larga distancia.
● La corriente alterna es aquel tipo de corriente
eléctrica que se caracteriza porque la
magnitud y la dirección

● La corriente eléctrica es el concepto a partir

del cual designamos a la circulación de carga
eléctrica, por unidad...
Circuitos en serie, paralelo y mixto
Recordemos…

Recordemos en primer lugar los principales elementos de un circuito simple.

Un circuito simple consta de una fuente de alimentación, por ejemplo, una batería o una pila;
y un conductor, generalmente un cable de cobre, aunque también podría ser de plata.
Cada extremo del cable se encuentra conectado a los bornes de la batería, de tal forma que
cuando el circuito se encuentra cerrado (los dos cables conectados a la vez) los electrones
fluyen a través del circuito.
● Además, en todos los circuitos es muy importante que el flujo de estos electrones que
generan la corriente sea controlado. Para evitar que se acelere demasiado la aceleración
del flujo de la corriente se usan resistencias. La cantidad de corriente que fluye por los
circuitos depende de la colocación de estas resistencias, que además determinarán el tipo
de circuito del que se trata.
Circuito en serie

● Un circuito serie es aquel en el que el terminal de salida de un dispositivo se conecta a la

terminal de entrada del dispositivo siguiente. El símil de este circuito sería una
manguera, la cuál está recorrida por un mismo caudal (corriente).
Características

● Los circuitos en serie se caracterizan por tener las resistencias conectadas en la

misma línea existente entre los extremos de la batería o la pila, es decir,
situados uno a continuación del otro. Por tanto, la corriente fluye por cada
resistor uno tras otro.
Ejemplos

● Qué pasa si desconectamos uno de los elementos del circuito, pues que se abre el circuito
y tenemos un circuito abierto, NO PASA LA CORRIENTE, esto pasaba antes con la
iluminación de navidad, si se nos fundía una bombilla el resto no funcionaba.
● Si ponemos un ejemplo utilizando las centrales hidráulicas, podemos decir que dos
depósitos de agua están conectados en serie si la salida de uno de ellos se conecta a la
entrada del segundo.
● Otro ejemplo donde aparece la conexión en serie puede ser las baterías eléctricas, ya que
están formadas por varias pilas que se encuentran conectadas en serie para alcanzar el
voltaje necesario.
 Circuito en paralelo

● Los circuitos en paralelo se caracterizan por tener conectadas varias vías alineadas
paralelamente entre sí, de tal forma que cada vía tiene una resistencia y estas vías están
conectadas por puntos comunes
 DIFERENCIAS ENTRE LOS CIRCUITO EN SERIE
Y EN PARALELO

● Principalmente los circuitos en paralelo se diferencian de los circuitos en serie en dos

aspectos fundamentales:
● 1- Los circuitos en paralelo presentan mayor número de vías que un sistema en serie.
● 2- Los circuitos en paralelo tienen una alineación distinta, de tal forma que afecta a la
corriente que fluye a través del circuito en cada uno de los casos.
 Circuitos eléctricos mixtos

● CIRCUITO MIXTO
Es una combinación de elementos tanto en serie como en paralelos,
estos pueden colocarse de la manera que sea siempre y cuando se
utilicen los dos diferentes sistemas de elementos, tanto paralelo
como en serie.
Estos circuitos se pueden reducir resolviendo primero los elementos
que se encuentran en serie y luego los que se encuentren en paralelo,
para luego calcular y reducir un circuito único y puro, bien sea en
serie o en paralelo.
Ejemplos de circuitos mixtos
●  1.- Determinar la resistencia equivalente y la intensidad de la corriente de la siguiente
conexión.
2.Determinar la resistencia equivalente y la intensidad de la corriente
de la siguiente conexión.
Determinar la resistencia equivalente y la intensidad de la
corriente de la siguiente conexión
Mediciones eléctricas y sus
instrumentos de medida
 Mediciones eléctricas

● Las mediciones eléctricas son los métodos, dispositivos y

cálculos usados para medir cantidades eléctricas. La medición
de cantidades eléctricas puede hacerse al medir parámetros
eléctricos de un sistema. Usando transductores, propiedades
físicas como la temperatura, presión, flujo, fuerza, y muchas
otras pueden convertirse en señales eléctricas, que pueden ser
convenientemente registradas y medidas.
 Instrumentos de medida 

● Se denominan instrumentos de mediciones eléctricas a

todos los dispositivos que se utilizan para medir las
magnitudes eléctricas y asegurar así el buen
funcionamiento de las instalaciones y máquinas eléctricas.
La mayoría son aparatos portátiles de mano y se utilizan
para el montaje; hay otros instrumentos que son
conversores de medida y otros métodos de ayuda a la
medición, el análisis y la revisión.
MAGNITUD ELÉCTRICA UNIDAD APARATO DE MEDIDA

Tensión (U) Voltio (V) Voltímetro

Intensidad (I) Amperio (A) Amperímetro

Resistencia (R)) Ohmio (Ω) Ohmímetro-Megómetro

Potencia activa (P) Vatio (W) Vatímetro

Potencia reactiva (Q) Voltamperio reactivo (var) Varímetro

Energía eléctrica (E) Vatio hora (Wh) Contador de energía

Frecuencia (f) Hercio (Hz) Frecuencímetro

Desfase (ϕ) Cos ϕ Fasímetro

Flujo magnético (φ) Weber (Wb) Fluxómetro

Inductancia (L) Henrio (H) Henrímetro

Voltímetro
● Un voltímetro es un instrumento que sirve para
medir la diferencia de potencial o voltaje entre dos
puntos de un circuito eléctrico cerrado, pero a la vez
abierto en los polos. Los voltímetros se clasifican
por su funcionamiento mecánico, siendo en todos
los casos el mismo instrumento
Amperímetros

● Un amperímetro es un instrumento que sirve para

medir la intensidad de corriente que está circulando
por un circuito eléctrico. En su diseño original los
amperímetros están constituidos, en esencia, por
un galvanómetro cuya escala ha sido graduada en
amperios.
Óhmetro

● Un óhmetro u ohmímetro es un instrumento para

medir la resistencia eléctrica. El diseño de un
óhmetro se compone de una pequeña batería para
aplicar un voltaje a la resistencia bajo medida, para
luego mediante un galvanómetro medir la corriente
que circula a través de la resistencia
 Multímetro
● Un multímetro, llamado también polímetro o tester, es un instrumento que
ofrece la posibilidad de medir distintas magnitudes en el mismo aparato. Las
más comunes son las de voltímetro, amperímetro y óhmetro. Es utilizado
frecuentemente por el personal técnico en toda la gama de electrónica y
electricidad. Existen distintos modelos que incorporan además de las tres
funciones básicas antes citadas otras mediciones importantes, tales como
medida de inductancias y capacitancias; comprobador
de diodos y transistores; o escalas y zócalos para la medida de temperatura
mediante termopares normalizados.
Vatímetro

● El vatímetro es un instrumento electrodinámico para medir

la potencia eléctrica o la tasa de suministro de energía
eléctrica de un circuito eléctrico dado. El dispositivo
consiste en un par de bobinas fijas, llamadas «bobinas de
corriente» o amperométrica, y una bobina móvil llamada
«bobina de potencial» o voltimétrica
Osciloscopio

● Se denomina osciloscopio a un instrumento de

medición electrónico para la representación gráfica de señales
eléctricas que pueden variar en el tiempo, que permite
visualizar fenómenos transitorios, así como formas de ondas
en circuitos eléctricos y electrónicos y mediante su análisis se
puede diagnosticar con facilidad cuáles son los problemas del
funcionamiento de un determinado circuito.
Analizador de espectro

● Un analizador de espectro es un equipo de medición

electrónica que permite visualizar en una pantalla
las componentes espectrales de las señales presentes en la
entrada, pudiendo provenir éstas de cualquier tipo de ondas
eléctricas, mecánicas, acústicas, ópticas o
electromagnéticas, pero que deben ser convertidas a
eléctricas con el transductor respectivo.