UNIDAD 1

ELECTRICIDAD BASICA

1.1 INTRODUCCION A LA ELECTRICIDAD

1.2 CONCEPTOS DE MAGNITUDES ELECTRICAS

1.3 CIRCUITO ELECTRICO

1.4 MEDICION DE MAGNITUDES ELECTRICAS

1.5 CONCEPTOS BASICOS DE LAS LEYES DE: OHM, KIRCHHOFF, LENZ,

FARADAY Y WATTS

1.6 APLICACIÓN DE LOS CONCEPTOS BASICOS DE ELECTRICIDAD

INDICE

TEMA PÁGINA

1.1 INTRODUCCION A LA ELECTRICIDAD 4

1.2 CONCEPTOS DE MAGNITUDES ELECTRICAS 8

1.3 CIRCUITO ELECTRICO 11

1.4 MEDICION DE MAGNITUDES ELECTRICAS 17

1.5 CONCEPTOS BASICOS DE LAS LEYES DE: OHM, KIRCHHOFF, LENZ,

FARADAY Y WATTS 23

1.6 APLICACIÓN DE LOS CONCEPTOS BASICOS DE ELECTRICIDAD 25

CONCLUCION 27

1.1 INTRODUCCION A LA ELECTRICIDAD

La electricidad es una fuente de energía que con el tiempo se vuelve cada vez más

importante e indispensable para todos , ya que las maquinarias y artefactos modernos

necesitan de esta para su funcionamiento , por lo tanto hay que cuidar y no

malgastarlo en cosas inútiles.

Primero debemos entender que la electricidad siempre ha existido (es parte de la

naturaleza que nos rodea), el hombre sólo la ha descubierto. Esta electricidad natural

se denomina "electricidad estática".

Las primeras noticias del descubrimiento de la electricidad se remontan al siglo VII a.

C. cuando Tales de Mileto (640-548 a. C.), uno de los Siete Grandes Sabios de la

antigua Grecia, descubrió que al frotar un trozo de ámbar (resina fosilizada) con un

paño, éste empezaba a atraer pequeñas partículas como hojas secas, plumas e hilos

de tejido. Tales de Mileto creyó que esto se producía debido a un "espíritu" que se

encontraba dentro del ámbar, al cual llamó electrón y de ello se deriva la palabra

electricidad.

A pesar de estos primeros estudios, ni la civilización Griega en su apogeo, ni Roma en

su esplendor, ni el mundo feudal europeo contribuyeron de manera significativa a la

comprensión de la electricidad y del magnetismo, ni de la interactividad de ambos

(llamado electromagnetismo).

Durante toda la edad media la ciencia cayó en una época oscura en la cual las

creencias religiosas "la amordazaron de pies y manos".

Con el Renacimiento se produjo en Europa un cambio importante y las ciencias

tomaron un nuevo impulso. En 1600, Guillermo Gilbert, médico privado de la reina

Elizabeth, realizó rudimentarios experimentos, los Que se convertirían en los

antecedentes de la energía eléctrica (de la forma que conocemos a la electricidad

actualmente). Gilbert publicó en latín un tratado titulado "De Magnete", sobre el

magnetismo y las propiedades de atracción del ámbar. Se sumó a esto las

observaciones del jesuita italiano Niccolo Cabeo, en 1629, quien determinó que los

cuerpos cargados previamente por frotación, unas veces se atraían y otras se

repelían.

Otto Von Guericke, de Magdeburgo (inventor de la primera máquina neumática)

construyó en 1660, la primera máquina que generó una carga eléctrica. Esta máquina

era una gran bola de azufre atravesada de parte a parte por una varilla montada sobre

dos ranuras, formando un eje. Con ayuda de una manivela y de una correa se le

imprimía un rápido movimiento de rotación, las manos aplicadas contra la bola

producían una carga mucho mayor que el frotamiento ordinario. Van de Graff mejoró

esta máquina electrostática tal como la conocemos actualmente, llegando a generar

grandes cantidades de electricidad.

En 1707 Francis Hawkesbee construyó en Inglaterra una nueva máquina eléctrica de

fricción perfeccionada: un globo de vidrio sustituía a la bola de azufre. Durante uno de

sus experimentos, un tubo que contenía un poco de mercurio recibió una carga de la

máquina eléctrica y produjo un chispazo que iluminó la habitación (producto de este

descubrimiento son las lámparas de vapor de mercurio).

Sin embargo, aún los conocimientos sobre la electricidad no pasaban de fenómenos

de laboratorio.

El distinguido hombre de ciencias francés Carlos Dufay creyó haber descubierto en

1733 dos clases Distintas de electricidad e hizo notar que los objetos cargados con el

mismo tipo de electricidad se repelían, mientras que los cargados con tipos diferentes

se atraían, logrando un avance sobre los estudios del italiano Cabeo un siglo atrás al

considerar que esto se debía a la presencia de cargas diferentes (positivas y

negativas).

En los Estados Unidos, en 1752, aprovechando una tormenta, el científico Benjamín

Franklin elevó una cometa provista de una fina punta metálica y de un largo hilo de

seda, a cuyo extremo ató una llave. La punta metálica de la cometa consiguió captar

la electricidad de la atmósfera, la cual produjo varias chispas en la llave. Con este

experimento Franklin llegó a demostrar dos cosas: que la materia que compone el

rayo es idéntica a la de la electricidad, y que un conductor de forma aguda y de cierta

longitud puede emplearse como descarga de seguridad de las nubes tormentosas.

Estas conclusiones le sirvieron para inventar el pararrayos.

Aunque actualmente sabemos que la gran variedad de características que poseen los

rayos impide garantizar la seguridad absoluta, la estadística señala que un edificio sin

protección tiene 57 veces más probabilidades de ser alcanzado por una descarga que

otro debidamente protegido.

Tres décadas después, en 1780, Luis Galvani, profesor de anatomía de la Universidad

de Bolonia, Italia, realizó un experimento donde observó que las patas de una rana

recién muerta se crispaban y pataleaban al tocárselas con 2 barras de metales

diferentes. Galvani atribuyó esto a una electricidad propia de Los seres vivos. Sin

embargo la explicación del fenómeno la dio poco tiempo después Alejandro Volta,

profesor de Física de la Universidad de Pavía, Italia, quien en 1793, descubrió que la

causa de tales movimientos se hallaba en el paso de una corriente eléctrica producida

por los dos metales diferentes. Después de dicho descubrimiento Volta investigó

como producir electricidad por reacciones químicas y en el año 1800 inventó un

dispositivo conocido como la "Pila de Volta", que producía cargas eléctricas por una

reacción química originada en dos placas de zinc y cobre sumergidas en ácido

sulfúrico. En honor a Volta se denominó a la diferencia de potencial suficiente para

producir una corriente eléctrica como el "voltio".

Los avances más importantes se han verificado a partir de esta invención, ya que el

hombre pudo disponer por primera vez de una fuente continua de electricidad.

Cualquier pila de las numerosísimas que hoy en día son de uso tan corriente, está

basada en el mismo funcionamiento ideado por Alejandro Volta.

Por otro lado, en 1820 el físico danés profesor Hans Christian Oersted, mientras

explicaba algunos experimentos a sus alumnos, descubrió un hecho de fundamental

importancia: que toda corriente que fluye a través de un alambre produce una

desviación de la posición ordinaria de las agujas magnéticas próximas. Este hecho

reveló a los científicos que el paso de la corriente eléctrica por un alambre producía

un campo magnético a su alrededor. Con ello quedaba demostrado para la ciencia

moderna la interactividad entre la electricidad y el magnetismo.

El alemán George Ohm formuló en 1827 la famosa Ley que lleva su nombre, según la

cual, dentro de un circuito, la corriente es directamente proporcional a la presión

eléctrica o tensión, e inversamente proporcional a la resistencia de los conductores.

Pocos años después (1831) Miguel Faraday descubrió el Dinamo, es decir el

generador eléctrico, cuando se dio cuenta de que un imán en movimiento, dentro de

un disco de cobre, era capaz de producir electricidad. Hasta ese momento la

controversia entorno a la fuente de electricidad voltaica estaba íntimamente ligada a la

electrólisis. Fue Faraday quien desentrañó los problemas y creó la terminología

fundamental: electrólito, electrólisis, ánodo, cátodo, ion, que todavía se emplean hoy.

En 1879 Thomas Alba Edison, inventó la lámpara incandescente, empleando

filamentos de platino alimentados a sólo 10 voltios. Esto fue un gran avance para la

masificación del uso de la energía eléctrica. Posteriormente George Westinghouse en

1886 montó una instalación de ensayo de alumbrado de corriente alterna.

Los primeros sistemas utilizaban el circuito único de dos hilos. Nicolás Tesla, fue el

primero en preconizar un ingenioso sistema "polifásico" gracias al cual el generador

de corriente alterna produce varias corrientes simultáneas idénticas pero desfasadas

unas de otras, el sistema Tesla ha sido la clave de la explotación industrial de la

corriente alterna. Tesla lo dio a conocer por primera vez en 1888 y el grupo

Westinghouse no tardó en utilizarlo.

Hacia 1889 tanto en América como en Europa se instalaron muchas fábricas y se

comenzó a desarrollar y optimizar el consumo de la energía eléctrica, tendiéndose

mejores líneas, construyéndose centrales de generación y perfeccionándose mejores

lámparas. Casi todas las grandes ciudades y capitales contaban con alumbrado

eléctrico, dejando de lado el alumbrado a gas.

Merece la pena destacar un aspecto particular de la energía eléctrica: la

"interconexión", que permite enlazar varias centrales de fuerza para alimentar

colectivamente de energía, los puntos de mayor consumo. La primera línea eléctrica

fue tendida por Siemens en Lichterfelde, cerca de Berlín, en 1881, pronto siguieron

otras en Francia, en Inglaterra y en los Estados Unidos.

Es conveniente también destacar que los descubrimientos físicos de los últimos

tiempos han convencido a los hombres de ciencia de que nuestras fuentes de energía

calorífica son limitadas y habrán de llegar a agotarse. El hombre busca ahora nuevas

fuentes de energía que nos permitan seguir generando electricidad, factor

importantísimo para el desarrollo de la humanidad.

1.2 CONCEPTOS DE MAGNITUDES ELECTRICAS

Tensión eléctrica

Siempre que dos cuerpos con distintas cargas entran en contacto, se produce una

circulación de electrones desde el cuerpo con más carga negativa al de más carga

positiva, hasta que las cargas de los cuerpos se igualan.

Para cargar un cuerpo, es necesario producir un exceso o defecto de electrones. La

energía necesaria para cargar este cuerpo se llama fuerza electromotriz (f.e.m.), con

la cual se consigue que el cuerpo adquiera una energía o potencial eléctrico.

Si este Cuerpo se compara con otro que tenga una carga eléctrica distinta, se tendrán

diferentes energías o potenciales eléctricos; existe entre ambos, una diferencia de

potencial.

Si, mediante un conductor, estos dos cuerpos se unen, habrá una circulación de

electrones desde el de menor potencial al de mayor, tendiendo a igualarse, con lo que

cesará la circulación de corriente. Para que continúe la circulación de electrones, hay

que mantener la diferencia de potencial mediante un dispositivo que produzca fuerza

electromotriz. A este dispositivo lo llamamos generador en el capítulo anterior.

A la fuerza electromotriz se la representa mediante la letra E, y a la diferencia de

potencial mediante la letra V.

A la diferencia de potencial se le llama comúnmente tensión o voltaje eléctrico, su

unidad es el voltio y se mide mediante un aparato llamado voltímetro.

Corriente eléctrica

Es la cantidad de Electrones que recorre un conductor por unidad de tiempo. Se

representa por letra I, y se mide con un aparato llamado amperímetro.

Su unidad de medida es el amperio y se representa con la letra A.

Como dato curioso, Un amperio equivale al paso de una carga eléctrica de un

culombio por segundo, o lo que es lo mismo, el paso de 6'3 trillones de electrones

cada segundo.

Resistencia eléctrica

Mide la dificultad que presenta un material al paso de la corriente eléctrica. Se

representa por la letra R, y se mide mediante el ohmímetro u óhmetro.

La resistencia eléctrica de un material dependerá de su composición. Según sea esta,

presentará mayor o menor facilidad al paso de electrones a su través.

La Unidad de medida de la resistencia eléctrica es el ohmio y se representa por la

letra griega (omega).

Como dato curioso El ohmio se define como la resistencia que opone al paso de

corriente eléctrica, una columna de mercurio de 106'3 centímetros de longitud y 1

milímetro de sección.

Ley de Ohm

Ya se ha comentado que la diferencia de potencial (tensión) es la causa de la

circulación de los electrones en un circuito eléctrico. Por consiguiente, a mayor

diferencia de potencial, mayor corriente de electrones.

También se ha visto que la resistencia eléctrica es la dificultad que ofrece un

material al paso de la corriente eléctrica.

Por lo tanto, si se mantiene constante la causa que hace circular a los

electrones (diferencia de potencial), la corriente eléctrica dependerá de la

dificultad que oponga el material a su paso, es decir, de su resistencia eléctrica.

Experimentalmente se comprueba que en un circuito eléctrico, la intensidad de

la corriente que lo recorre es igual a la diferencia de potencial (d.d.p.) dividida

por la resistencia del circuito.

Intensidad = Tensión /Resistencia

Del mismo modo:

Tensión = Intensidad x Resistencia

Resistencia = Tensión/Intensidad

Esta es la conocida como Ley de Ohm, que relaciona los tres parámetros

fundamentales de la electricidad.

Potencia y energía eléctrica

En Física se define la fuerza como cualquier causa capaz de producir o modificar un

movimiento.

Ya se ha visto que para producir el movimiento de los electrones, se necesita una

fuerza que llamamos fuerza electromotriz.

La energía se define como el producto de la fuerza aplicada sobre un Cuerpo y el

espacio que le hace recorrer en el movimiento provocado.

Energía = Fuerza x Espacio

La potencia se define como energía por unidad de tiempo.

Potencia = Energía / Tiempo

Matemáticamente se demuestra que la potencia eléctrica es igual al producto de la

tensión y la intensidad que circula por el circuito.

Potencia = Tensión x Intensidad

La potencia eléctrica se mide en watios (w) y la energía en watios por hora (w.h),

aunque los más común es emplear el Kilowatio (Kw) y el Kilowatio por hora (Kw.h).

1 Kilowatio = 1.000 watios

Unidades, múltiplos y submúltiplos

En electricidad se suelen emplear magnitudes mucho mayores o menores de la

unidad, para evitar la utilización de decimales y ceros a la hora de expresar

cantidades, se utilizan los llamados prefijos multiplicadores o divisores de la unidad.

Los más usados son:

Multiplicadores

Prefijo Símbolo Factor

Giga G 1.000.000.000

Mega M 1.000.000

Kilo K 1.000

Hecto H 100

Deca D 10

Divisores

Prefijo Símbolo Factor

Deci d 0'1

Centi c 0'01

Mili m 0'001

Micro µ 0'000001

Estos factores son empleados en muchos aspectos de la vida cotidiana, por ejemplo,

un Kilogramo (Kg.) son 1.000 gramos, un centímetro (cm) es 0'01 metro, un Kilómetro

(Km.) son 1.000 metros, etc.

De la misma manera, un Kilowatio (Kw) es igual a 1.000 watios, un miliamperio (mal)

es igual a 0'001 amperios y un Megohmio es igual a 1.000.000 ohmios.

1.3 CIRCUITO ELECTRICO

CIRCUITO ELÉCTRICO.

El circuito eléctrico elemental. | Un circuito eléctrico es un conjunto de elementos

que unidos de forma adecuada permiten el paso de electrones. Está Compuesto por: *

GENERADOR o ACUMULADOR. * HILO CONDUCTOR. * RECEPTOR o

CONSUMIDOR. * ELEMENTO DE MANIOBRA. El sentido real de la corriente va del

polo negativo al positivo. Sin embargo, en los primeros estudios se consideró al revés,

por ello cuando resolvamos problemas siempre consideraremos que el sentido de la

corriente eléctrica irá del polo positivo al negativo | |

Generador o acumulador. | Son aquellos elementos capaces de mantener una

diferencia de potencial entre los extremos de un conductor. | |

| Generadores primarios: tienen un sólo uso: pilas. | |

| Generadores secundarios: pueden ser recargados: baterías o acumuladores. | |

Hilo Conductor | Formado por un MATERIAL CONDUCTOR, que es aquel que opone

poca resistencia la paso de la corriente eléctrica. | |

Receptores | Son aquellos elementos capaces de aprovechar el paso de la corriente

eléctrica: motores, resistencias, bombillas… | |

Elementos de maniobra. | Son dispositivos que nos permiten abrir o cerrar el circuito

cuando lo necesitamos. | |

| Pulsador: Permite abrir o cerrar el circuito sólo mientras lo mantenemos pulsado | |

| Interruptor: Permite abrir o cerrar un circuito y que este permanezca en la misma

posición hasta que volvamos a actuar sobre él. | |

| Conmutador: Permite abrir o cerrar un circuito desde distintos puntos del circuito. Un

tipo especial es el conmutador de cruce que permite invertir la polaridad del circuito, lo

usamos para invertir el giro de motores | |

ELEMENTOS DE PROTECCIÓN

Son dispositivos que protegen el circuito de sobrecargas de tensión y al operario de

posibles Accidentes. | Fusible | Formado por un hilo de cobre, colocado en serie en el circuito, que se funde si hay sobrecarga, abriendo el circuito. Impide que pueda quemarse algún componente. | | Automáticos | Abren el circuito cuando la intensidad de corriente aumenta. Magnéticos: si hay exceso de corriente en el circuito se produce la atracción de una bobina magnética y se abre el circuito Magneto térmicos: si hay exceso de corriente se produce un calentamiento de una pastilla formada por dos metales con distinto coeficiente de dilatación, así uno dilata más que el otro. La pastilla se curva y el

circuito se abre. | | Diferenciales | Detectan variaciones mínimas de intensidad dentro del circuito debidas a derivaciones y abren el circuito. | | CIRCUITO EN SERIE Un circuito en serie es una configuración de conexión en la que los bornes o terminales de los dispositivos (generadores, resistencias, condensadores, interruptores, entre otros.) Se conectan secuencialmente. La terminal de salida de un dispositivo se conecta a la terminal de entrada del dispositivo siguiente. Siguiendo un símil hidráulico, dos depósitos de agua se conectarán en serie si la salida del primero se conecta a la entrada del segundo. Una batería eléctrica suele estar formada por varias pilas eléctricas conectadas en serie, para alcanzar así el voltaje que se precise. Circuito en paralelo

El circuito en paralelo es una conexión donde los bornes o terminales de entrada de

todos los dispositivos (generadores, resistencias, condensadores, etc.) conectados

coincidan entre sí, lo mismo que sus terminales de salida.

Siguiendo un símil hidráulico, dos tinacos de agua conectados en paralelo tendrán

una entrada común que alimentará simultáneamente a ambos, así como una salida

común que drenará a ambos a la vez. Las bombillas de iluminación de una casa

forman un circuito en paralelo.

CIRCUITO MIXTO

Es una combinación de elementos tanto en serie como en paralelos. Para la solución

de estos problemas se trata de resolver primero todos los elementos que se

encuentran en serie y en paralelo para finalmente reducir a la un circuito puro, bien

sea en serie o en paralelo.

1.4 MEDICION DE MAGNITUDES ELECTRICAS

La importancia de los instrumentos eléctricos de medición es incalculable, ya que

mediante el uso de ellos se miden e indican magnitudes eléctricas, como corriente,

carga, potencial y energía, o las características eléctricas de los circuitos, como la

resistencia, la capacidad, la capacitancia y la Inductancia. Además que permiten

localizar las causas de una operación defectuosa en aparatos eléctricos en los cuales,

como es bien sabidos, no es posible apreciar su funcionamiento en una forma visual,

como en el caso de un aparato mecánico.

La información que suministran los instrumentos de medición eléctrica se da

normalmente en una unidad eléctrica estándar: ohmios, voltios, amperios, culombios,

henrios, faradios, vatios o julios.

Unidades eléctricas, unidades empleadas para medir cuantitativamente toda clase de

fenómenos electrostáticos y electromagnéticos, así como las características

electromagnéticas de los componentes de un circuito eléctrico. Las unidades

eléctricas empleadas en técnica y ciencia se definen en el Sistema Internacional de

unidades. Sin embargo, se siguen utilizando algunas unidades más antiguas.

Unidades SI

La unidad de intensidad de corriente en el Sistema Internacional de unidades es el

amperio. La unidad de carga eléctrica es el culombio, que es la cantidad de

electricidad que pasa en un segundo por cualquier punto de un circuito por el que

fluye una corriente de 1 amperio. El voltio es la unidad SI de diferencia de potencial y

se define como la diferencia de potencial que existe entre dos puntos cuando es

necesario realizar un trabajo de 1 julio para mover una carga de 1 culombio de un

punto a otro. La unidad de potencia eléctrica es el vatio, y representa la generación o

consumo de 1 julio de energía eléctrica por segundo. Un kilovatio es igual a 1.000

vatios.

Las unidades también tienen las siguientes definiciones prácticas, empleadas para

calibrar instrumentos: el amperio es la Cantidad de electricidad que deposita 0,001118

gramos de plata por segundo en uno de los electrodos si se hace pasar a través de

una solución de nitrato de plata; el voltio es la fuerza electromotriz necesaria para

producir una corriente de 1 amperio a través de una resistencia de 1 ohmio, que a su

vez se define como la resistencia eléctrica de una columna de mercurio de 106,3 cm

de altura y 1 mm2 de sección transversal a una temperatura de 0 ºC. El voltio también

se define a partir de una pila voltaica patrón, la denominada pila de Weston, con polos

de amalgama de cadmio y sulfato de mercurio (I) y un electrólito de sulfato de cadmio.

El voltio se define como 0,98203 veces el potencial de esta pila patrón a 20 ºC.

En todas las unidades eléctricas prácticas se emplean los prefijos convencionales del

sistema métrico para indicar fracciones y múltiplos de las unidades básicas. Por

ejemplo, un microamperio es una millonésima de amperio, una mili voltio es una

milésima de voltio y 1 megaohmio es un millón de ohmios.

Resistencia, capacidad e inductancia

Todos los componentes de un circuito eléctrico exhiben en mayor o menor medida

una cierta resistencia, capacidad e inductancia. La unidad de resistencia comúnmente

usada es el ohmio, que es la resistencia de un conductor en el que una diferencia de

potencial de 1 voltio produce una corriente de 1 amperio. La capacidad de un

condensador se mide en faradios: un condensador de 1 faradio tiene una diferencia

de potencial entre sus placas de 1 voltio cuando éstas presentan una carga de 1

culombio. La unidad de inductancia es el henrio. Una bobina tiene un auto inductancia

del amperio, el voltio o el vatio.

Patrones principales y medidas absolutas

Los patrones principales del ohmio y el amperio de basan en definiciones de estas

unidades aceptadas en el ámbito internacional y basadas en la masa, el tamaño del

conductor y el tiempo. Las técnicas de medición que utilizan estas unidades básicas

son precisas y reproducibles. Por ejemplo, las medidas absolutas de amperios

implican la utilización de una especie de balanza que mide la fuerza que se produce

entre un conjunto de bobinas fijas y una bobina móvil. Estas mediciones absolutas de

intensidad de corriente y diferencia de potencial tienen su aplicación principal en el

laboratorio, mientras que en la mayoría de los casos se utilizan medidas relativas.

Todos los medidores que se describen en los párrafos siguientes permiten hacer

lecturas relativas.

Medidores de corriente

Galvanómetros

Los galvanómetros son los instrumentos principales en la detección y medición de la

corriente. Se basan en las interacciones entre una corriente eléctrica y un imán. El

mecanismo del galvanómetro está diseñado de forma que un imán permanente o un

electroimán produce un campo magnético, lo que genera una fuerza cuando hay un

flujo de corriente en una bobina cercana al imán. El elemento móvil puede ser el imán

o la bobina. La fuerza inclina el elemento móvil en un grado proporcional a la

intensidad de la corriente. Este elemento móvil puede contar con un puntero o algún

otro dispositivo que permita leer en un dial el grado de inclinación.

El galvanómetro de inclinación de D'Arsonval utiliza un pequeño espejo unido a una

bobina móvil y que refleja un Haz de luz hacia un dial situado a una distancia

aproximada de un metro. Este sistema tiene menos inercia y fricción que el puntero, lo

que permite mayor precisión. Este instrumento debe su nombre al biólogo y físico

francés Jacques D'Arsonval, que también hizo algunos experimentos con el

equivalente mecánico del calor y con la corriente oscilante de alta frecuencia y alto

amperaje (corriente D'Arsonval) utilizada en el tratamiento de algunas enfermedades,

como la artritis. Este tratamiento, llamado diatermia, consiste en calentar una parte del

cuerpo haciendo pasar una corriente de alta frecuencia entre dos electrodos

colocados sobre la piel. Cuando se añade al galvanómetro una escala graduada y una

calibración adecuada, se obtiene un amperímetro, instrumento que lee la corriente

eléctrica en amperios. D'Arsonval es el responsable de la invención del amperímetro

de corriente continua.

Sólo puede pasar una cantidad pequeña de corriente por el fino hilo de la bobina de

un galvanómetro. Si hay que medir corrientes mayores, se acopla una derivación de

baja resistencia a los terminales del medidor. La mayoría de la corriente pasa por la

resistencia de la derivación, pero la pequeña cantidad que fluye por el medidor sigue

siendo proporcional a la corriente total. Al utilizar esta proporcionalidad el

galvanómetro se emplea para medir corrientes de varios cientos de amperios.

Los galvanómetros tienen denominaciones distintas según la magnitud de la corriente

que pueden medir.

Micro amperímetros

Un micro amperímetro está calibrado en millonésimas de amperio y un

miliamperímetro en milésimas de amperio.

Los Galvanómetros convencionales no pueden utilizarse para medir corrientes

alternas, porque las oscilaciones de la corriente producirían una inclinación en las dos

direcciones.

Electrodinamómetros

Sin embargo, una variante del galvanómetro, llamado electrodinamómetro, puede

utilizarse para medir corrientes alternas mediante una inclinación electromagnética.

Este medidor contiene una bobina fija situada en serie con una bobina móvil, que se

utiliza en lugar del imán permanente del galvanómetro. Dado que la corriente de la

bobina fija y la móvil se invierten en el mismo momento, la inclinación de la bobina

móvil tiene lugar siempre en el mismo sentido, produciéndose una medición constante

de la corriente. Los medidores de este tipo sirven también para medir corrientes

continuas.

Medidores de aleta de hierro

Otro tipo de medidor electromagnético es el medidor de aleta de hierro o de hierro

dulce. Este dispositivo utiliza dos aletas de hierro dulce, una fija y otra móvil,

colocadas entre los polos de una bobina cilíndrica y larga por la que pasa la corriente

que se quiere medir. La corriente induce una fuerza magnética en las dos aletas,

provocando la misma inclinación, con independencia de la dirección de la corriente. La

cantidad de corriente se determina midiendo el grado de inclinación de la aleta móvil.

Medidores de termopar

Para medir corrientes alternas de alta frecuencia se utilizan medidores que dependen

del efecto calorífico de la corriente. En los medidores de termopar se hace pasar la

corriente por un hilo fino que calienta la unión de termopar. La electricidad generada

por el termopar se mide con un galvanómetro Convencional. En los medidores de hilo

incandescente la corriente pasa por un hilo fino que se calienta y se estira. El hilo está

unido mecánicamente a un puntero móvil que se desplaza por una escala calibrada

con valores de corriente.

Medición del voltaje

El instrumento más utilizado para medir la diferencia de potencial (el voltaje) es un

galvanómetro que cuenta con una gran resistencia unida a la bobina. Cuando se

conecta un medidor de este tipo a una batería o a dos puntos de un circuito eléctrico

con diferentes potenciales pasa una cantidad reducida de corriente (limitada por la

resistencia en serie) a través del medidor. La corriente es proporcional al voltaje, que

puede medirse si el galvanómetro se calibra para ello. Cuando se usa el tipo

adecuado de resistencias en serie un galvanómetro sirve para medir niveles muy

distintos de voltajes. El instrumento más preciso para medir el voltaje, la resistencia o

la corriente continua es el potenciómetro, que indica una fuerza electromotriz no

valorada al compararla con un valor conocido. Este tipo utilizan las características

amplificadoras de los tubos de vacío para medir voltajes muy bajos. El osciloscopio de

rayos catódicos se usa también para hacer mediciones de voltaje, ya que la

inclinación del haz de electrones es proporcional al voltaje aplicado a las placas o

electrodos del tubo.

Otros tipos de mediciones

Puente de Wheatstone

Las mediciones más precisas de la resistencia se obtienen con un circuito llamado

puente de Wheatstone, en honor del físico británico Charles Wheatstone. Este circuito

consiste en tres resistencias conocidas y una resistencia desconocida, conectadas

entre sí en forma de diamante. Se aplica una corriente continua a través de dos

puntos opuestos del diamante y se conecta un galvanómetro a los otros dos puntos.

Cuando todas las resistencias se nivelan, las corrientes que fluyen por los dos brazos

del circuito se igualan, lo que elimina el flujo de corriente por el galvanómetro.

Variando el valor de una de las resistencias conocidas, el puente puede ajustarse a

cualquier valor de la resistencia desconocida, que se calcula a partir los valores de las

otras resistencias. Se utilizan puentes de este tipo para medir la inductancia y la

capacitancia de los componentes de circuitos. Para ello se sustituyen las resistencias

por inductancias y capacitancias conocidas. Los puentes de este tipo suelen

denominarse puentes de corriente alterna, porque se utilizan fuentes de corriente

alterna en lugar de corriente continua. A menudo los puentes se nivelan con un timbre

en lugar de un galvanómetro, que cuando el puente no está nivelado, emite un sonido

que corresponde a la Frecuencia de la fuente de corriente alterna; cuando se ha

nivelado no se escucha ningún tono.

Vatímetros

La potencia consumida por cualquiera de las partes de un circuito se mide con un

vatímetro, un instrumento parecido al electrodinamómetro. El vatímetro tiene su

bobina fija dispuesta de forma que toda la corriente del circuito la atraviese, mientras

que la bobina móvil se conecta en serie con una resistencia grande y sólo deja pasar

una parte proporcional del voltaje de la fuente. La inclinación resultante de la bobina

móvil depende tanto de la corriente como del voltaje y puede calibrarse directamente

en vatios, ya que la potencia es el producto del voltaje y la corriente.

Contadores de servicio

El medidor de vatios por hora, también llamado contador de servicio, es un dispositivo

que mide la energía total consumida en un circuito eléctrico doméstico. Es parecido al

vatímetro, pero se diferencia de éste en que la bobina móvil se reemplaza por un

rotor. El rotor, controlado por un regulador magnético, gira a una velocidad

proporcional a la cantidad de potencia consumida. El eje del rotor está conectado con

engranajes a un conjunto de indicadores que registran el consumo total.

Sensibilidad de los instrumentos

La sensibilidad de un instrumento se determina por la intensidad de corriente

necesaria para producir una desviación completa de la aguja indicadora a través de la

escala. El grado de sensibilidad se expresa de dos maneras, según se trate de un

amperímetro o de un voltímetro.

En el primer caso, la sensibilidad del instrumento se indica por el número de

amperios, miliamperios o microamperios que deben Fluir por la bobina para producir

una desviación completa. Así, un instrumento que tiene una sensibilidad de 1

miliamperio, requiere un miliamperio para producir dicha desviación, etcétera.

En el caso de un voltímetro, la sensibilidad se expresa de acuerdo con el número de

ohmios por voltio, es decir, la resistencia del instrumento. Para que un voltímetro sea

preciso, debe tomar una corriente insignificante del circuito y esto se obtiene mediante

alta resistencia.

El número de ohmios por voltio de un voltímetro se obtiene dividiendo la resistencia

total del instrumento entre el voltaje máximo que puede medirse. Por ejemplo, un

instrumento con una resistencia interna de 300000 ohmios y una escala para un

máximo de 300 voltios, tendrá una sensibilidad de 1000 ohmios por voltio. Para

trabajo general, los voltímetros deben tener cuando menos 1000 ohmios por voltio.

RESISTENCIAS

Las resistencias o resistores son dispositivos que se usan en los circuitos eléctricos

para limitar el paso de la corriente, las resistencias de uso en electrónica son llamadas

"resistencias de carbón" y usan un código de colores como se ve a continuación para

identificar el valor en ohmios de la resistencia en cuestión.

El sistema para usar este código de colores es el siguiente: La primera banda de la

resistencia indica el primer dígito significativo, la segunda banda indica el segundo

dígito significativo, la tercera banda indica el número de ceros que se deben añadir a

los dos dígitos anteriores para saber el valor de la resistencia, en la cuarta banda se

indica el rango de tolerancia entre el cual puede oscilar el valor Real de la resistencia.

Ejemplo:

Primer dígito: Amarillo = 4

Segundo dígito: Violeta = 7

Multiplicador: Rojo = 2 ceros

Tolerancia: Dorado = 5 %

Valor de la resistencia: 4700 W con un 5 % de tolerancia.

VOLTIMETRO

AMPERIMETRO

OHNIMETRO

GALVANOMETRO

1.5 CONCEPTOS BASICOS DE LAS LEYES DE: OHM, KIRCHHOFF, LENZ,

FARADAY Y WATTS

LEY DE OHM

La corriente eléctrica es directamente proporcional al voltaje e inversamente

proporcional a la resistencia eléctrica.

Dónde: I es la corriente eléctrica, V la diferencia de potencial y R la resistencia

eléctrica.

Esta expresión toma una forma más formal cuando se analizan las ecuaciones de

Maxwell, sin embargo puede ser una buena aproximación para el análisis de circuitos

de corriente continua.

LEY DE KIRCHHOFF

Las dos primeras leyes establecidas por Gustav R. Kirchhoff (1824-1887) son

indispensables para los cálculos de circuitos, estas leyes son:

1. La suma de las corrientes que entran, en un nudo o punto de unión de un circuito

es igual a la suma de las corrientes que salen de ese nudo. Si asignamos el signo

más (+) a las corrientes que entran en la unión, y el signo menos (-) a las que salen

de ella, entonces la ley establece que la suma algebraica de las corrientes en un

punto de unión es cero:

(suma algebraica de I) Σ I = 0 (en la unión)

2. Para todo conjunto de conductores que forman un circuito cerrado, se verifica que

la suma de las caídas de tensión en las resistencias que constituyen la malla, es igual

a la suma De las f.e.ms. Intercaladas. Considerando un aumento de potencial como

positivo (+) y una caída de potencial como negativo (-), la suma algebraica de las

diferencias de potenciales (tensiones, voltajes) en una malla cerrada es cero:

(suma algebraica de E) Σ E - Σ I*R = 0 (suma algebraica de las

caídas I*R, en la malla cerrada)

Como consecuencia de esto en la práctica para aplicar esta ley, supondremos una

dirección arbitraria para la corriente en cada rama. Así, en principio, el extremo de la

resistencia, por donde penetra la corriente, es positivo con respecto al otro extremo. Si

la solución para la corriente que se resuelva, hace que queden invertidas las

polaridades, es porque la supuesta dirección de la corriente en esa rama, es la

opuesta.

LEY DE LENZ

Ley: "El sentido de la corriente inducida sería tal que su flujo se opone a la causa que

la produce".

La Ley de Lenz plantea que los voltajes inducidos serán de un sentido tal que se

opongan a la variación del flujo magnético que las produjo. Esta ley es una

consecuencia del principio de conservación de la energía.

La polaridad de un voltaje inducido es tal, que tiende a producir una corriente, cuyo

campo magnético se opone siempre a las variaciones del campo existente producido

por la corriente original.

LEY DE FARADAY

La Ley de Faraday establece que la corriente inducida en un circuito es directamente

proporcional a la rapidez con que cambia el flujo magnético que lo atraviesa

La inducción electromagnética fue descubierta casi simultáneamente y de forma

independiente por Michael Faraday y Joseph Henry en 1830. La inducción

electromagnética es el principio sobre el que se basa el funcionamiento del generador

eléctrico, el transformador y muchos otros dispositivos.

Supongamos que se coloca un conductor eléctrico en forma de circuito en una región

en la que hay un campo magnético. Si el flujo F a través del circuito varía con el

tiempo, se puede observar una corriente en el circuito (mientras el flujo está variando).

Midiendo la fe inducida se encuentra que depende de la rapidez de variación del flujo

del campo magnético con el tiempo.

LEY DE WATTS

“La potencia eléctrica suministrada por un receptor es directamente proporcional a la

tensión de

la alimentación (v) del circuito y a la intensidad (I) que circule por él”

Ecuación: P = V. I En donde:

P = potencia en Vatios V = Tensión en voltios I = Intensidad

Vatio:

El vatio o watt es la unidad de potencia del Sistema Internacional de Unidades.

Su símbolo es W.

Es el equivalente a 1 julio por segundo (1 J/s) y es una de las unidades derivadas.

Expresado en unidades utilizadas en electricidad el vatio es la potencia producida por

una diferencia de potencial de 1 voltio y una corriente eléctrica de 1 amperio (1 VA).

La potencia eléctrica de los aparatos eléctricos se expresa en vatios, si son de poca

potencia, pero si son de mediana o gran potencia se expresa en kilovatios (kW) que

equivale a 1000 vatios. Un kW equivale a 1,35984 CV (caballos de vapor).

1.6 APLICACIÓN DE LOS CONCEPTOS BASICOS DE ELECTRICIDAD

DE FORMA MAGNÉTICA

Una importante aplicación de los fenómenos de inducción Es la que permite la

producción y utilización de corrientes alternas.

El generador electromagnético se basa en el fenómeno de la inducción

electromagnética. Cuando un conductor cerrado se hace girar en el seno del campo

magnético producido por un imán se genera en su interior una diferencia de potencial

capaz de producir una corriente eléctrica. Es el tipo de generador denominado

alternador que se emplea en las grandes plantas de producción de energía eléctrica.

En ellas, diferentes formas de energía, cuya naturaleza depende del tipo de central,

se invierten en mover grandes bobinas de conductores, haciéndolas girar en el seno

de campos magnéticos.

De este modo se producen tensiones eléctricas entre sus bornes cuya polaridad

positiva y negativa, se invierte alternativamente con el tiempo, en el caso concreto de

España esta alternancia es a razón de cincuenta veces en cada segundo. Cuando

esta tensión se aplica a un circuito eléctrico, produce en él una corriente alterna que

se caracteriza por una inversión alternativa, con idéntica frecuencia, del sentido del

movimiento de los portadores de carga.

POR ACCIÓN DE LA LUZ

Se basa en la propiedad de algunas sustancias de crear cargas eléctricas en sus

caras al incidir sobre ellas la luz (propiedad fotoeléctrica).

La célula fotovoltaica es un generador de tipo fotoeléctrico que transforma la energía

luminosa en energía eléctrica. Se basa en la, capacidad de los semiconductores para

conducir la electricidad en un sentido dado, pero no en el opuesto. Al incidir la luz

sobre la célula, arranca algunos electrones de sus átomos, electrones que Se acumulan en una región determinada a expensas de la pérdida de electrones en la región opuesta. CORRIENTE ELÉCTRICA Todo átomo tiende a quedar en un estado eléctricamente neutro. Para ello cederá o absorberá electrones, según le sobren o le falten, de los átomos situados a su alrededor. Si se unen por medio de un conductor dos cuerpos, uno cargado negativamente y el otro cargado positivamente, se establecerá un paso de electrones desde el que tiene exceso hacia el que la faltan, estableciéndose así la corriente eléctrica. Dicha

corriente no cesará hasta que se igualen las cargas de ambos cuerpos o se interrumpa el circuito que los une. Circulación de electrones A todo este conjunto de requisitos y funcionamiento se le llama circuito eléctrico, si los conductores están unidos al generador y al receptor se le llama circuito cerrado. Cuando no está conectado al generador o al receptor, y por eso no pueden pasar por el circuito y no se establece corriente, se denomina circuito abierto. El movimiento de los electrones por el conductor metálico como consecuencia de una diferencia de potencial entre sus extremos puede compararse con el flujo de agua entre depósitos situados a diferente altura y conectados mediante una tubería. Cuando se llena el depósito superior el agua desciende, pero dicho movimiento dura sólo en tanto se mantiene una diferencia entre los niveles de agua en ambos depósitos. Para mantener el agua en continua circulación es necesario intercalar una bomba que eleve de nuevo el agua desde el depósito inferior al superior. El papel de la bomba en dicho circuito hidráulico es el de comunicar a la masa de agua que lo atraviesa la energía suficiente como para salvar la diferencia de altura entre los dos depósitos, lo que equivale de hecho a mantener constante la diferencia de niveles del agua entre ambos depósitos aun a pesar del flujo continuo que los atraviese. UNIDAD 2

MOTORES, TRANSFORMADORES Y APLICACIONES

2.1 MOTORES DE CORRIENTE DIRECTA Y ALTERNA

2.2 TRANSFORMADORES MONOFASTICO Y TRIFASICO

2.3 REGLAMENTO DE OBRAS E INSTALACIONES ELECTRICAS (R.O.L.E.)

2.4 ELEMENTOS ELECTRICOS DE CENTRAL INDUSTRIAL (RELEVADORES)

2.5 APLICACIONES

INDICE

TEMA PÁGINA

2.1 MOTORES DE CORRIENTE DIRECTA Y ALTERNA 30

2.2 TRANSFORMADORES MONOFASTICO Y TRIFASICO 32

2.3 REGLAMENTO DE OBRAS E INSTALACIONES ELECTRICAS (R.O.L.E.) 33

2.4 ELEMENTOS ELECTRICOS DE CENTRAL INDUSTRIAL (RELEVADORES) 38

2.5 APLICACIONES 39

CONCLUCION 40

2.1 MOTORES DE CORRIENTE DIRECTA Y ALTERNA

MOTOR DE CORRIENTE CONTINUA

El motor de corriente continua es una máquina que convierte la energía eléctrica en

mecánica, principalmente mediante el movimiento rotatorio. En la actualidad existen

nuevas aplicaciones con motores eléctricos que no producen movimiento rotatorio,

sino que con algunas modificaciones, ejercen tracción sobre un riel. Estos motores se

conocen como motores lineales.

Esta máquina de corriente continua es una de las más versátiles en la industria. Su

fácil control de posición, paro y velocidad la han convertido en una de las mejores

opciones en aplicaciones de control y automatización de procesos. Pero con la

llegada de la electrónica su uso ha disminuido en gran medida, pues los motores de

corriente alterna, del tipo asíncrono, pueden ser controlados de igual forma a precios

más accesibles para el consumidor medio de la industria. A pesar de esto los motores

de corriente continua se siguen utilizando en muchas aplicaciones de potencia (trenes

y tranvías) o de precisión (máquinas, micros motores, etc.)

La principal característica del motor de corriente continua es la posibilidad de regular

la velocidad desde vacío a plena carga.

Su principal inconveniente, el mantenimiento, muy caro y laborioso.

Una máquina de corriente continua (generador o motor) se compone principalmente

de dos partes, un estator que da soporte mecánico al aparato y tiene un hueco en el

centro generalmente de forma cilíndrica. En el estator además se encuentran los

polos, que pueden ser de imanes permanentes o devanados con hilo de cobre sobre

núcleo de hierro. El rotor es generalmente de forma cilíndrica, también devanado y

con núcleo, al que llega la corriente mediante dos escobillas.

También se construyen motores de CC con el rotor de imanes permanentes para

aplicaciones especiales.

MOTOR DE CORRIENTE ALTERNA

Se denomina motor de corriente alterna a aquellos motores eléctricos que funcionan

con corriente alterna. Un motor es una máquina motriz, esto es, un aparato que

convierte una forma determinada de energía en energía mecánica de rotación o par.

Un motor eléctrico convierte la energía eléctrica en fuerzas de giro por medio de la

acción mutua de los campos magnéticos.

Un generador eléctrico, por otra parte, transforma energía mecánica de rotación en

energía eléctrica y se le puede llamar una máquina generatriz de fem. Las dos formas

básicas son el generador de corriente continua y el generador de corriente alterna,

este último más correctamente llamado alternador.

Todos los generadores necesitan una máquina motriz (motor) de algún tipo para

producir la fuerza de rotación, por medio de la cual un conductor puede cortar las

líneas de fuerza magnéticas y producir una fem. La máquina más simple de los

motores y generadores es el alternador.

En algunos casos, tales como barcos, donde la fuente principal de energía es de

corriente continua, o donde se desea un gran margen, pueden emplearse motores de

c-c. Sin embargo, la mayoría de los motores modernos trabajan con fuentes de

corriente alterna. Existe una gran variedad de motores de c-a, entre ellos tres tipos

básicos: el universal, el síncrono y el de jaula de ardilla.

2.2 TRANSFORMADORES MONOFASTICO Y TRIFASICO

Un sistema trifásico se puede transformar empleando 3 transformadores monofásicos.

Los circuitos magnéticos son completamente independientes, sin que se produzca

reacción o interferencia alguna entre los flujos respectivos.

Otra posibilidad es la de utilizar un solo transformador trifásico compuesto de un único

núcleo magnético en el que se han dispuesto tres columnas sobre las que sitúan los

arrollamientos primario y secundario de cada una de las fases, constituyendo esto un

transformador trifásico como vemos a continuación.

Si la transformación se hace mediante un transformador trifásico, con un núcleo

común, podemos ver que la columna central (fig. A) está recorrida por un flujo que,

en cada instante, es la suma de tres flujos sinusoidales, iguales y desfasados 120º. El

flujo será pues siempre nulo. En consecuencia, se puede suprimir la columna

central (fig. B). Como esta disposición (fig. b) hace difícil su construcción, los

transformadores se construyen con las tres columnas en un mismo plano (fig. C). Esta

disposición crea cierta asimetría en los flujos y por lo tanto en las corrientes en vació.

En carga la desigualdad de la corriente es insignificante, y además se hace más

pequeña aumentando la sección de las culatas con relación al núcleo central.

En un transformador trifásico cada columna está formada por un transformador

monofásico, entonces toda la teoría explicada en la sección de los transformadores

monofásicos es válida para los trifásicos, teniendo en cuenta que las magnitudes que

allí aparecen hace referencia ahora a los valores por fase.

2.3 REGLAMENTO DE OBRAS E INSTALACIONES ELECTRICAS (R.O.L.E.)

INSTALACIÓN ELÉCTRICA

PARTES PRINCIPALES

:: Como funciona

Marca de calidad

Es una buena costumbre comprobar que un aparato eléctrico, un electrodoméstico o

en general un aparato esté dotado de la marca de calidad, que debe estar bien visible

en la chapa en que aparecen las características técnicas, colocada directamente en

el Producto en cuestión. Los productos que pueden exhibir la marca de calidad han

superado, en efecto, severas pruebas orientadas fundamentalmente a establecer la

seguridad real de los mismos.

Se debe tener en cuenta que cada Nación tiene un propio Instituto y una propia Marca

de Calidad, por tanto, sobre los productos de importación o de las grandes Empresas

multinacionales, se puede encontrar la Marca del País de producción. Cada una de

las marcas que encontramos señaladas es, en cualquier caso, una garantía de

calidad y de seguridad del producto en cuestión.

REGLAMENTO DE OBRAS E INSTALACION ELECTRICA

¡Cuidado con su instalación eléctrica!

¿Sabía usted que una instalación defectuosa puede ocasionar riesgos graves para la

familia y representar un gasto innecesario de energía y dinero? Tome en cuenta las

siguientes indicaciones:

* Revise que en su instalación no existan puntos calientes o "fugas a tierra"; para

comprobarlo, apague todas las luces, desconecte todos los aparatos eléctricos y

verifique que el disco del medidor NO siga girando. Si lo hace, es necesario revisar la

instalación. Recuerde que una "fuga" de corriente es una fuga de dinero.

* Nunca conecte varios aparatos en un mismo contacto, ya que esto produce

sobrecarga en la instalación y peligro de sobrecalentamiento; también provoca una

operación deficiente, posibles interrupciones, cortos circuitos y daños a largo plazo.

* En caso de corto circuito, desconecte inmediatamente el aparato que lo causó y

todos los demás aparatos eléctricos, ponga en apagado (off o cero) todos los

apagadores de las lámparas. Si La instalación de su casa tiene interruptor termo magnético o de pastilla, restablezca la corriente moviendo el interruptor a posición de apagado y, posteriormente, a la de encendido; si en vez de interruptor tiene una caja de fusibles, baje el interruptor general y cambie el fusible fundido. El aparato causante del corto circuito debe ser reparado por personal calificado antes de usarlo nuevamente. * Jamás utilice monedas, alambres, papel de estaño o de aluminio en lugar de fusibles. Por protección, utilice siempre los fusibles adecuados * Si su casa tiene diferentes circuitos, conviene desconectarlos en periodos de vacaciones o en ausencias prolongadas. http://www.gob.mx/wb2/egobierno/egob_Ahorro_en_la_Instalacion_Electrica Funcionamiento Aunque no se debe intervenir sobre la instalación eléctrica es necesario tener las ideas claras sobre el desarrollo dentro de la vivienda. Desde la red eléctrica externa llegan, a la vivienda, dos conductores que terminan en el contador instalado y precintado por la Compañía Eléctrica. El contador tiene la función bien conocida de registrar el consumo mientras que el interruptor automático tiene la misión de saltar cuando la potencia absorbida por la instalación de la casa alcanza la establecida por contrato. ¡Atención! Aunque no se debe intervenir sobre la instalación eléctrica es necesario tener las ideas claras sobre el desarrollo dentro de la vivienda. Si se tienen dudas se debe solicitar información y hacer examinar la instalación por un técnico especializado. Alambrado eléctrico Las conducciones eléctricas están formadas por tres cables: Fase, neutro y tierra. He aquí, en detalle, su funcionamiento

Desde el interruptor eléctrico salen tres cables, dos conductores y la toma de tierra,

que constituyen la conducción eléctrica principal que se extiende por toda la casa y de

la que proceden las derivaciones para las diversas habitaciones y servicios. Los hilos

están metidos en tubos flexibles alojados en las paredes.

Los dos conductores principales son la fase y el neutro; el tercero, o sea la tierra, está

constituido por circuito de cobre. La instalación de tierra es obligatorio en todos los

hogares porque, en caso de escapes de corriente o cortocircuitos, puede descargar la

tensión evitando males mayores.

Fase: funda marrón o negra, es uno de los conductores y es el hilo de la tensión.

Neutro: funda azul, es otro conductor donde no pasa la tensión.

Tierra: funda verde/amarilla, tiene la misión de descargar a tierra la tensión.

En las tomas de corriente, el conductor de tierra está conectado al borne central en el

que se mete la clavija central de los enchufes de alimentación de los aparatos

eléctricos. Todos los hilos de tierra convergen en un único borne, colocado

normalmente en proximidad del contador de la Compañía eléctrica, del que sale un

grueso conductor que se conexiona con una punta metálica clavada en el terreno

dentro de la vivienda y que dispersa los escapes de corriente.

Atención

Para evitar gravísimos incidentes es necesario instalar un dispersor de tierra.

Interruptores

Normalmente el interruptor es un dispositivo capaz de abrir y cerrar el circuito

eléctrico. Existen distintos tipos: interruptores de la luz, general, Magneto térmica y

diferencial

Normalmente el interruptor es un dispositivo capaz de abrir y cerrar el circuito

eléctrico. Existen distintos tipos con diversas utilidades. He aquí algunos de los más

importantes.

Interruptores de luz

Comando eléctrico con dos bornes donde llegan los conductores eléctricos. Se utiliza

para encender o apagar una luz o una lámpara. La llave del interruptor puede tener

dos posiciones: en una, los bornes están desconectados y, por tanto, no pasa la

corriente; en la otra posición los bornes están conectados y el punto de luz está

encendido.

Interruptor general

Suele estar situado en la base del contador. Sirve para quitar o introducir tensión en el

circuito eléctrico de casa. Casi siempre se trata de un interruptor magneto térmica.

Interruptor magneto térmico

Interruptor general, llamado también limitador de intensidad, presente en la instalación

eléctrica de cada hogar. Se “dispara”, o sea se desconecta automáticamente,

cortando la tensión, cuando se verifica una absorción elevada de corriente

(cortocircuito, sobrecargas, etc.), superior a la que se ha tardado el aparato. Por lo

tanto, la magneto térmica es una protección muy importante no solamente en caso de

cortocircuitos sino también en caso de otras averías eléctricas.

Interruptor diferencial

Denominado también “salvavidas”, es un aparato instalado por el electricista apenas

después del interruptor magneto térmico de la Compañía eléctrica.

Tiene una función muy importante ya que interrumpe instantáneamente el suministro

de corriente eléctrica de un hogar en el caso de que se verificase un escape de

corriente (como sucede Cuando una persona recibe una descarga) y, sobre todo, en

caso de fulguración.

El funcionamiento es simple. El interruptor diferencial detecta la corriente que circula

en el circuito general de la casa y controla que la corriente absorbida, o sea “entrante”,

sea igual a la de “retorno”. Si se verifica una diferencia (o sea, si la corriente de

“retorno” fuese menor) el dispositivo se dispara inmediatamente cortando el suministro

de corriente.

En efecto, si la corriente de “retorno” es menor, significa que una parte se está

descargando a tierra, quizá a través de una persona. La interrupción de la corriente es

tan rápida que la persona no se da cuenta del peligro que ha corrido.

2.4 ELEMENTOS ELECTRICOS DE CENTRAL INDUSTRIAL (RELEVADORES)

RELEVADORES ELECTRICOS

El relé o relevador (del francés relais, relevo) es un dispositivo electromecánico, que

funciona como un interruptor controlado por un circuito eléctrico en el que, por medio

de un electroimán, se acciona un juego de uno o varios contactos que permiten abrir o

cerrar otros circuitos eléctricos independientes. Fue inventado por Joseph Henry en

1835. Ya que el relé es capaz de controlar un circuito de salida de mayor potencia que

el de entrada, puede considerarse, en un amplio sentido, una forma de amplificador

eléctrico. Como tal se emplearon en telegrafía, haciendo la función de repetidores que

generaban una nueva señal con corriente procedente de pilas locales a partir de la

señal débil recibida por la línea. Se les llamaba “relevadores”. De ahí “relé”. Los

contactos de un relé pueden ser Normalmente Abiertos (NA o NO (Normally Open)),

por sus siglas En inglés), Normalmente Cerrados (Normally Closed) (NC) o de conmutación. • Los contactos Normalmente Abiertos conectan el circuito cuando el relé es activado; el circuito se desconecta cuando el relé está inactivo. Este tipo de contactos son ideales para aplicaciones en las que se requiere conmutar fuentes de poder de alta intensidad para dispositivos remotos. • Los contactos Normalmente Cerrados desconectan el circuito cuando el relé es activado; el circuito se conecta cuando el relé está inactivo. Estos contactos se utilizan para aplicaciones en las que se requiere que el circuito permanezca cerrado hasta que el relé sea activado. • Los contactos de conmutación controlan dos circuitos: un contacto Normalmente Abierto y uno Normalmente Cerrado con una terminal común. RELEVADOR DE LÁMINAS Este tipo de relé se utilizaba para discriminar distintas frecuencias. Consiste en un electroimán excitado con la corriente alterna de entrada que atrae varias varillas sintonizadas para resonar a sendas frecuencias de interés. La varilla que resuena acciona su contacto; las demás, no. El desarrollo de la microelectrónica y los PLL integrados ha relegado estos componentes al olvido. Los relés de láminas se utilizaron en aeromodelismo y otros sistemas de telecontrol. Los núcleos de todas las máquinas de corriente alterna son laminados para reducir las pérdidas por corrientes 2.5 APLICACIONES MOTOR ELECTRICO: -BOMBAS TALADRINA -INDUSTRIA FRIGORIFICA -MOTORES ASPIRADOR -MOTORES HORMIGONERA

-VIBRADORES -TURBINAS DE CANAL LATERAL -BOMBAS DE VACIO TRANSFORMADORES -TRANSFORMADOR DE DISTRIBUCION - Transformadores Secos Encapsulados en Resina Epoxi - Transformadores Herméticos de Llenado Integral - Transformadores Rurales - Transformadores Subterráneos - Transformadores Auto Protegidos CONCLUCION DE LA UNIDAD 2 Un transformador es una máquina eléctrica que permite aumentar o disminuir el voltaje o tensión en un circuito eléctrico de AC, manteniendo la frecuencia. La potencia que ingresa al equipo, en el caso de un transformador ideal, o sea, sin pérdidas, es igual a la que se obtiene a la salida. Las máquinas reales presentan un pequeño porcentaje de pérdidas, dependiendo de su diseño, tamaño, etc. Un motor eléctrico es una máquina eléctrica que transforma energía eléctrica en energía mecánica por medio de interacciones electromagnéticas. Algunos de los motores eléctricos son reversibles, es decir, pueden transformar energía mecánica en energía eléctrica funcionando como generadores. Los motores eléctricos de tracción usados en locomotoras realizan a menudo ambas tareas, si se los equipa con frenos regenerativos. Se denomina generador eléctrico a todo aquel dispositivo capaz de mantener una diferencia de potencial eléctrico entre dos de sus puntos, llamados polos, o terminales. Los generadores eléctricos son máquinas destinadas a transformar la energía mecánica en eléctrica. Esta transformación se consigue por la acción de un campo magnético sobre los conductores eléctricos dispuestos sobre una armadura (denominada también estator). Si mecánicamente se produce un movimiento relativo entre los conductores y el campo, se generara una fuerza electromotriz (F.E.M.) la cual produce energía del tipo electricidad.