Temario Electricidad 2022 - Fase 1 by emilianisomascos

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Autoridades Instituto Emiliani Somascos Comunidad Somasca Obras Somascas en Guatemala

Lic. Raúl Hernández Chacón Director Técnico-Administrativo Instituto Emiliani Somascos

Lic. Henrry Caal Sub-director Instituto Emiliani Somascos

Lic. Juan Carlos Morales Coordinador Ácademico

Prof. David Subuyuj Coordinador Técnico

Armando Garcia Coordinación de Pastoral

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Bachillerato Industrial y Perito con especialidad en Electricidad

Milton Noé Tocay Quiyuch Asesor de Práctica Supervisada

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Promoción 2022                      

Aceituno Escobar Cabrera Catalán Casuy López Chavix Canel, Chitay Chic Chún Coxaj de León Pocón González Hernández Hernández Dávila Mejía Estrada Meléndez Campa Muñoz Morales Nuñez Kirste Pérez Pérez Pérez Quezada Pineda Ramírez Posadas Soberanis Ramirez Illú Rivas López Saban Vásquez Sandoval Villaseñor Vásquez González

Alberto Eliseo Dilan Alejandro Heidy Vanessa Cristian Alexander Billy Anderson Jhonatan Josué Bryan Oswaldo Carlos Alexander Ruben Dario Eliud Andres Melvin Daniel Alisson Yadira Nathaly Mishell Josue Esequiel Joshua Alexander Denilsón Bladimir Juan Pablo Ernesto Brandon Donaldo Emmily Elizabeth Kevin Mario David Luis Alejandro Joselyn Vanessa

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Centenario Somasco en América El centenario Somascos en américa es la celebración de los 100 años de la presencia Somasca en este continente. La llegada de los padres fue por tierra panameña, en la cual se celebró la primera misa, en honor al haber llegado a esta tierra bendita centroamericana. La humilde Congregación de los religiosos Somascos tiene su origen en la Compañía de los Servidores de los Pobres, suscitada en la Iglesia de Dios por San Jerónimo Emiliani, bajo la acción del Espíritu Santo. Convertido a Dios y renovado profundamente por intercesión de María, en su ardiente deseo de seguir el camino del cruciﬁcado y de imitar a Cristo, su Maestro, se hizo pobre y se entregó, en cuerpo y alma, al servicio de los pobres. Movido por la caridad divina, contagió a otros hombres, los cuales, por amor del Evangelio, se ofrecieron, junto con él, a Cristo. Mediante el ejercicio de toda clase de obras de misericordia, nuestro ardentísimo Padre propuso, para sí y sus compañeros, un estilo de vida que, mediante el servicio a los pobres, expresa su propia entrega a Cristo. Por eso, en los primeros tiempos, el pueblo los llamó: ‘Padres de las obras y de los pobres’. De esta forma ya pasaron 100 años desde la llegada de los religiosos a la región, los cuales están presentes en varios países de Centroamérica, México, y países del caribe.

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Introducción Con el pasar del tiempo las personas han creado necesidades que con el tiempo se han vuelto necesidades básicas, que por costumbre no logramos pasar un instante en que busquemos la manera de satisfacerlas, por ellos nos vemos involucrados en buscar energía en este caso energía eléctrica, para ello tenemos que tomar en cuenta que existen ciertas normas y leyes que nos autoriza de una forma segura tener el control de esta área.

Para nosotros el área eléctrica ha tenido influenza en nuestros conocimientos dado que al darnos cuenta que existe una necesidad de esta magnitud, tratamos de la mejor manera posible obtener un aprendizaje para cumplir con la satisfacción de las personas.

El área eléctrica está dividida en una serie de extensas ramas las cuales se ponen en práctica al momento de trabajar en domicilio o en las grandes industrias. Estos conocimientos nos permiten determinar de forma adecuada el proceso de ciertas situaciones.

Teniendo en haber personas que conozcan y practiquen las distintas ramas. Ya que, al tener un circuito, un motor u otro tipo de conexiones estos tienen un correcto y efectivo funcionamiento y para ellos es que las personas deben ser capacitadas con amplios conocimientos.

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Justificación Para los futuros profesionales en Tecnología en Electricidad, es fundamental apropiar los conceptos básicos asociados a los circuitos eléctricos, como son: carga eléctrica, tensión, corriente, potencia y energía junto su interrelación, y establecer el tipo y la respuesta de un circuito a partir de sus elementos y características como: fuentes, tipos de cargas y tiempo de evaluación. El proceso de iniciación en el análisis de circuitos se fundamenta en la introducción de variables eléctricas, de leyes y teoremas que rigen a todo circuito eléctrico, para evidenciar su comportamiento y evaluar su respuesta forzada o de estado estable. La primera articulación de teoría y práctica en el análisis de circuitos eléctricos y la iniciación en el diseño de circuitos se dan en este espacio académico. En el estudio de la física, la carga eléctrica es una propiedad intrínseca de algunas partículas subatómicas (pérdida o ganancia de electrones) que se manifiesta mediante

atracciones

repulsiones

que

determinan

las

interacciones

electromagnéticas entre ellas. la materia cargada eléctricamente es influida por los campos electromagnéticos siendo, a su vez, generadora de ellos. la interacción entre carga y campo eléctrico origina una de las cuatro interacciones fundamentales: la interacción electromagnética. Una manifestación habitual de la electricidad es la fuerza de atracción o repulsión entre dos cuerpos estacionarios (cargas puntuales) que, de acuerdo con el principio de acción y reacción, ejercen la misma fuerza eléctrica uno sobre otro. la carga eléctrica de cada cuerpo puede medirse en culombios. la fuerza entre dos partículas con cargas q1 y q2 puede calcularse a partir de la ley de coulomb según la cual la fuerza es proporcional al producto de las cargas dividido entre el cuadrado de la distancia que las separa. la constante de proporcionalidad k depende del medio que rodea a las cargas. En esta secuencia los alumnos deberán comprender los principios que rigen a la ley de coulomb asi como los efectos que causan dichas interacciones y adquirir las bases para explicar estos fenómenos en la vida cotidiana y en su entorno haciendo más significativo su aprendizaje.

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Objetivos La estructura curricular del técnico electricista está conformada por tres componentes: básico, propedéutico y profesional; los cuales se interrelacionan para promover una formación integral de los alumnos a través del desarrollo de competencias que implican conocimientos, habilidades, actitudes y valores. Estas competencias facilitarán al egresado incorporarse al mercado laboral, continuar con estudios superiores e incluso llevar una vida cotidiana más productiva y en constante mejoría, desarrollando todo su potencial creativo en beneficio personal y social. 1. desarrollar conocimientos y habilidades: capacitar al alumno en los conceptos básicos de limpieza, los diferentes tipos de suciedad y utilización de productos en el ámbito de cada servicio/centro 2. proporcionar técnicas de trabajo para la utilización de herramientas y ateriales adecuados. 3. facilitar elementos para la organización y planificación del trabajo de forma autónoma y con iniciativa dentro de un equipo participativo. 4. aportar elementos destinados a potenciar y concienciar al alumno para que sea agente activo en la seguridad laboral.

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Temas Cuarto Grado Tecnología Eléctrica Capítulo I 1. SEGURIDAD INDUSTRIAL 1.1

Normas de seguridad para el electricista.

1.2

Primeros auxilios

1.3

Técnicas de reanimación en caso de electrocutarse

1.4

Normas internacionales de seguridad. (Buscar por lo menos dos)

1.5

Señalización del ambiente. (Señalización de los ambientes eléctricos de trabajo, por ejemplo, peligro, precaución, no tocar, usar casco, guantes etc.…)

2. INTRODUCCIÓN A LA ELECTRICIDAD 2.2

Importancia de la electricidad.

2.3

Historia

2.4

¿Qué es la electricidad?

3. ESTRUCTURA DE LA MATERIA 3.1.

¿Qué es la materia?

3.2.

Los elementos

3.3.

Compuestos

3.4.

La molécula

3.5.

El átomo

4. TEORÍA ATÓMICA 4.1.

Estructura del átomo.

4.2.

El núcleo.

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4.3.

El protón.

4.4.

El electrón.

5. CARGAS ELECTRICAS 5.1.

Ley de las cargas eléctricas.

5.2.

Cargas atómicas.

5.3.

Materiales eléctricamente cargados.

5.4.

Carga por contacto.

5.5.

Carga por inducción.

5.6.

Atracción y repulsión.

5.7.

Campos electrostáticos

6. TEORIA ELECTRONICA 6.1.

(Explicación con ejemplos)

6.2.

Orbitas electrónicas.

6.3.

Capas o bandas orbitales.

6.4.

Capacidad de las bandas.

6.5.

Banda exterior.

6.6.

Cuando se produce la electricidad.

6.7.

Conductores.

6.8.

Aisladores.

7. COMO SE PRODUCE LA ELECTRICIDAD 7.1.

Métodos para producir la electricidad.

7.2.

Electricidad producida por fricción.

7.3.

Electricidad producida por reacciones químicas.

7.4.

Electricidad producida por presión.

7.5.

Electricidad producida por calor.

7.6.

Electricidad producida por luz.

7.7.

Electricidad producida por magnetismo.

8. VOLTAJE 8.1.

¿Qué voltaje? (definición y explicación de lo que es)

8.2.

Tipos de voltaje

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8.3.

Voltaje alterno

8.4.

Voltaje directo.

Capítulo II 1 CORRIENTE ELÉCTRICA 1.1 ¿Qué es la corriente eléctrica? 1.1.1 Tipos de corriente eléctrica 1.1.2 Corriente continúa 1.1.3 Corriente alterna 1.1.4 Corriente trifásica 1.1.5 Corriente monofásica 1.2 Electrones libres 1.3 Movimiento de electrones 1.4 Flujo de Corriente 1.5 El impulso de la Corriente 1.5.1 Velocidad de la corriente

2 RESISTENCIA ELÉCTRICA 2.1 ¿Qué es la resistencia? 2.2 Unidad de medida 2.3 Ejemplos. Unidad de resistencia 2.4 Resistencia de los diferentes conductores 2.5 Como puede reducirse la resistencia 2.5.1 Reducción de resistencias en serie 2.5.2 Reducción de resistencias en paralelo 2.6 Como puede aumentarse la resistencia 2.7 Como se controla la resistencia

3 CONDUCTORES ELECTRICOS 3.1 Tipos de conductores eléctricos 3.1.1 Conductor Aislado 3.1.2 Conductor equipotencial 3.1.3 Conductor Flexible 3.1.4 Conductor de protección CP o PE 3.1.5 Conductor Neutro

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3.1.6 Conductor CPN o PEN 3.1.7 Conductor Activos 3.2 Calibre de conductores eléctricos 3.3 Código de colores para conductores eléctricos 3.4 Uso de los conductores eléctricos

4 EMPALMES 4.1 Que es un empalme 4.2 Para que sirven los empalmes 4.3 Tipos de empalmes 4.3.1 Empalme Cola de Rata 4.3.2 Empalme Western Unión 4.3.3 Empalme de cables en “T” o en derivación simple 4.3.4 Empalme de cables en “T” o en derivación con nudo 4.3.5 Empalme de cables en “T” o en derivación múltiple 4.3.6 Empalme de prolongación 4.4 Como realizar un empalme 4.4.1 Empalme Cola de Rata 4.4.2 Empalme Western Unión 4.4.3 Empalme de cables en “T” o en derivación simple 4.4.4 Empalme de cables en “T” o en derivación múltiple 4.4.5 Empalme de prolongación

5 CORRIENTE ELÉCTRICA 5.1 El circuito eléctrico. 5.2 El interruptor 5.3 La carga 5.4 Fuente de energía 5.5 Circuito de corriente directa 5.6 Circuito de corriente alterna

6 LEY DE OHM 6.1 Ley de ohm 6.1.1 Conceptos Claves-Carga

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6.1.2 Conductores 6.1.3 Conductores Óhmicos 6.1.4 Conductores No Óhmicos 6.1.5 Aislantes 6.1.6 Corriente Eléctrica (I) 6.1.7 Voltaje (V) 6.1.8 Resistencia (R) 6.1.9 Nota 6.2 Ecuaciones 6.2.1 Voltaje (V) 6.2.2 Corriente Eléctrica (I) 6.2.3 Resistencia (R) 6.3 Calculo de la corriente 6.4 Calculo de la resistencia 6.5 Calculo de la tensión

7 LEY DE POTENCIA 7.1 Unidad de Potencia 7.2 Ecuaciones 7.2.1 Ecuaciones de Resistencia 7.3 Perdidas de potencia 7.4 Clasificación de potencia de las lámparas incandescentes 7.4.1 Clasificaciones Típicas de Consumo 7.5 Clasificación típica de consumo 7.6 El kilowatt-hora

8 CIRCUITO EN SERIE 8.1 Unidades Eléctricas básicas 8.2 Circuito en serie 8.3 Cargas en serie 8.4 Consumo de potencia 8.5 Caída de tensión 8.6 Calculo de la caída de tensión 8.7 Diagramas en circuitos de serie

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Capitulo III 1. CIRCUITO EN PARALELO 1.1. 1.2. 1.3. 1.4. 1.5. 1.6.

Circuitos en paralelo Cargas en paralelo Caída de tensión Cortocircuito Fusibles Diagrama de circuitos en paralelo

2. CIRCUITOS EN SERIE-PARALELO 2.1. 2.2. 2.3. 2.4. 2.5. 2.6.

Análisis de circuitos en serie paralelo Diagrama de circuitos en serie paralelo Reducción de circuitos en serie paralelo Corriente Tensión Como calcular la tensión y corriente

3. TEOREMA DE REDES ELÉCTRICAS 3.1. 3.2. 3.3. 3.4. 3.5.

Definicion de red Teorema de mallas Problemas a resolver Potencia Potencia eléctrica

4. LEYES DE KIRCHHOFF 4.1. 4.2. 4.3. 4.4.

Ley de voltaje de Kirchhoff (LVK) Ley de corriente de Kirchhoff (LCK) Voltajes de nodo Potencia en un punto

5. REDES ELÉCTRICAS 5.1. 5.2. 5.3. 5.4.

Estrella Delta Conversión estrella- delta Conversion delta-estrella

6. ACOMETIDAS ELÉCTRICAS 6.1. 6.2. 6.3. 6.4. 6.5.

Definiciones y abreviaturas generales Procedimiento de solicitud de servicio Requisitos para diferentes formas de solicitud de servicio Conexiones nuevas en baja tensión Conexiones nuevas en media tensión

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7. ACOMETIDA RESIDENCIAL 120/240 7.1. 7.2. 7.3. 7.4.

Calculo del material Tipo de conductores Código de colores para acometidas Diagramas

Capitulo IV 1. REQUISITOS PARA CONEXIONES NUEVAS. 1.1. 1.2. 1.3. 1.4.

Servicio nuevo Ejemplos de algunos de los documentos a recopilar: Informe de electricista. (Hoja de autorización) Hoja verificable de EEGSA.

2. COMO LEER UN CONTADOR ELECTRICO 2.1. 2.2. 2.3.

Contadores análogos Contadores digitales. Ejemplos.

3. INSTALACION DE ACCESORISO ELECTRIOS EN FUNDISION DE CONCRETO. 3.1. 3.2. 3.3. 3.4.

Poliducto Cajas metálicas Cajas octagonales Tipos de ducto para instalaciones eléctricas

4. INSTALACIONES ESPECIALES 4.1. 4.2. 4.3. 4.4. 4.5. 4.6.

Cajas de distribución de circuitos eléctricos Caja de 4 circuitos Caja de 8 circuitos Caja de 12 circuitos Instalacion de intercomunicadores eléctricos Lámpara fluorescente

CORRIENTE ALTERNA MONOFÁSICA 5.1. Generación de corriente alterna monofásica 5.2. Onda sinusoidal 5.3. Valores de la onda sinusoidal 5.4. Valor máximo 5.5. Valor efectivo 5.6. Valor medio 5.7. Valor instantáneo 5.8. Valor RMS 5.9. Radianes 5.10. Periodo 5.11. Frecuencia

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5.12. 5.13. 5.14.

Longitud de onda Introducción a los generadores y motores de corriente alterna Alternador

CORRIENTE ALTERNA TRIFASICA 6.1. Generación de corriente alterna trifásica 6.2. Ondas sinusoidales en C.A. trifásica 6.3. Designación de líneas de C.A. Trifasica 6.4. Conexiones en corriente alterna trifásica 6.5. Sistema en serie o sistema estrella y sus características 6.6. Sistema en paralelo o sistema delta 6.7. Potencia eléctrica en corriente eléctrica trifásica 6.8. Diagrama de fasores 6.9. Diagrama temporal trifásica

CIRCUITOS SRL 7.1. Reactancia inductiva 7.2. Caídas de tensión en el inductor y resistor 7.3. Fasores 7.4. Diagramas en función del tiempo 7.5. Impedancia 7.6. Angulo de desfase 7.7. Potencia real 7.8. Potencia aparente 7.9. Potencia reactiva 7.10. Q de una bobina 7.11. Eficiencia

8. MAGNETISMO Y ELECTRICIDAD 8.1. 8.2. 8.3. 8.4.

Induccion magnética El campo magnético Polos magnéticos Ley de la mano derecha en campos magnéticos

9. FUERZAS MAGNETICAS 9.1. 9.2. 9.3. 9.4. 9.5. 9.6.

10.

Fuerza magnetomotriz Fuerza electromotriz Inducción magnética Flujo magnético Campo magnético debido a un solenoide El motor eléctrico

TRANSFORMADORES DE CORRIENTE CONTINUA 10.1. Partes del transformador eléctrico 10.2. Partes externas 10.3. Partes internas

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10.4. 10.5.

11.

Funcionamiento Relación de transformación de los transformadores

CLASIFICACION DE LOS TRANSFORMADORES 11.1. Por su nivel de voltaje 11.2. Transformadores elevadores 11.3. Transformadores reductores 11.4. Por su numero de fases 11.5. Monofásicos 11.6. trifásicos

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Capítulo I 1. Seguridad Industrial Por Melvin Meléndez Según

elementos

de:

https://jdelectricos.com.co/normas-de-seguridad-e-

higiene-en-electricidad/ Consiste en la elaboración de procedimientos y procesos para asegurar un buen uso de la energía eléctrica y proporcionar seguridad a las personas expuestas a instalaciones y maquinarias que utilizan este tipo de energía. Evitar el trabajo en instalaciones eléctricas de personal no capacitado.

1.1. Normas de seguridad para la electricista Sabemos cómo es importante la seguridad del trabajo para la prevención de accidentes, especialmente cuando se da el manejo de cables, alambres y otros elementos de la red eléctrica. 

Es obligatorio utilizar zapatos dieléctricos. Estos zapatos te aíslan del suelo, además deben estar acompañados del uso de guantes aislantes y gafas que nos protejan en caso de producirse un chispazo. Los zapatos evitan hacer tierra.



No lleves objetos de metal mientras trabajas con electricidad. Cadenas, relojes o anillos pueden ocasionar un cortocircuito o atraer el arco eléctrico.



Trabaja preferiblemente sin suministro de energía. La mayoría de las instalaciones están seccionadas, por lo que podemos controlar el paso de electricidad mediante un interruptor.

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

Casco:

Un electricista deben usar casco un casco tipo A, de forma

permanente ya que brinda protección contra riesgos de golpes 

Gafas de seguridad: Son lentes con protección lateral, transparente para interiores y oscuros para exteriores.



Ropa de seguridad: La ropa de seguridad, en especial el overol, debe ser de algodón en labores que presenten baja tensión.



Arnés o cinturón de seguridad: en la altura debe usar arnés de seguridad de cuerpo entero y otros elementos en caso de accidentes, se puede detener la caída.



Zapatos de seguridad:

Un electricista debe usar calzado de

seguridad que sea aislante, que no tenga broches, ojales ni partes metálicas, excepto la puntera, que está cubierta con material aislante.



Protección facial:

El electricista deberá usar una mascarilla

respiratoria cuando realice al hormigón u otros materiales para hacer el recorrido de los conductores dentro de un muro o suelo Estas son las principales normas de seguridad en la electricidad que debes seguir en todo momento, ya estés trabajando o manipulando un circuito eléctrico en tu vivienda

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1.2. Primeros Auxilios Según elementos: https://www.mayoclinic.org/es-es/first-aid/first-aid-electricalshock/basics/art-20056695 El peligro de una descarga eléctrica depende del tipo de corriente, cuán alto es el voltaje, de qué forma la corriente se desplazó por el cuerpo, la salud general de la persona y la rapidez con que esta recibió tratamiento. Una descarga eléctrica puede causar quemaduras o puede no dejar ninguna marca visible en el cuerpo. En cualquier caso, si una corriente eléctrica atraviesa el cuerpo, puede causar daños internos, un paro cardiaco u otras lesiones. En determinadas circunstancias incluso una pequeña cantidad de electricidad puede ser mortal.

 Precaución 

No toques a la persona lesionada si sigue en contacto con la corriente eléctrica



Llama al número local de emergencias si la fuente de la quemadura es un cable de alto voltaje. No te acerques a los cables de alto voltaje hasta que se cortes el suministro eléctrico. Los tendidos eléctricos generalmente no están protegidos con aislación. Mantente al menos a 20 pies (alrededor de 6 metros) de distancia o más si los cables se sacuden y emiten chispas



No muevas a una persona que haya sufrido una lesión eléctrica, salvo que se encuentre en un peligro inmediato.



Apaga la fuente de electricidad, de ser posible. De lo contrario, alega la fuente de ti y de la persona utilizando objeto seco y no conductor.

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1.3. Técnicas de reanimación Según elementos: http://www.olerdola.org/documentos/PAAE.pdf 1. El accidentado debe este tendido poca arriba sobre una superficie dura 2. Nos colocaremos de rodillas, a su lado. 3. Colocaremos parte posterior de la mano sobre la parte inferior del esternón, y sobre esta mano apoyaremos la otra. 4. En esta posición, presionaremos con fuerza el esternón, haciéndolo descender unos tres o cuatro centímetros. A continuación, cesaremos la presión para que el esternón se recupere. 5. Estás compresiones se deben repetir a un ritmo a uno sesenta o setenta veces por minuto.

https://www.google.com/url?sa=i&url=https%3A%2F%2Fwww.salvavidas.eu%2Fbl og%2Fpuedo-ocasionar-danos-en-las-costillas-si-realizo-las-compresiones-mira-quenos-aportan-losestudios&psig=AOvVaw34Q2yEFGynFGezLz84VYhF&ust=1644729724971000&source=im ages&cd=vfe&ved=0CAsQjRxqFwoTCPiQ6fC1-fUCFQAAAAAdAAAAABAK

1.4. Normas internacionales de seguridad. Estas normas regulan el uso de símbolos gráficos y las reglas generales del sistema alfanumérico a seguir para la identificación de dispositivos eléctricos y el diseño de circuito eléctricos y electrónicos 

Norma NFTPA 70E: En cualquier sistema eléctrico de potencia (SEP), como una sala eléctrica, subestación, patio AT o en algún otro recinto eléctrico todo basado en la Norma NFPA 70E



Norma ISO: Este programa permite a los estudiantes dominar los requisitos de un sistema de gestión de seguridad y salud en el trabajo.

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1.5. Señalización del ambiente Según elementos https://electricidad-viatger.blogspot.com/2008/04/sealizacinen-el-lugar-de-trabajo.html Sobre las señales, en general se debe hacer una observación y es que pueden ir acompañados con placa debajo de ellas donde aparezca un texto complementando a la señal. La señal de riesgo eléctrico tal y como la hemos visto anteriormente solamente significa riesgo eléctrico en general, pero se podría complementar con 230V o 400V que nos indica la tensión del riesgo.

Como se puede apreciar las señales son muy parecidas en colores y forma a las utilizadas en las señales de tráfico

Señales de obligación, huelga decir que es preceptivo la utilización del EPI (equipo de protección individual) que especifica la señal

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2. Introducción a la electricidad Por: Melvin Meléndez La electricidad es una de las principales formas de energía usadas en el mundo actual. Sin ella, 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. Además, sin la electricidad el campo del transporte y las comunicaciones no serían lo que son en la actualidad. De hecho, puede decirse que la electricidad se usa en todas partes En la época de Franklin, los hombres de ciencia consideraban que la electricidad era un "fluido" que podía tener cargas positivas y negativas; pero actualmente, la ciencia considera

que

electricidad

produce

por

partículas

muy

pequeñas

llamadas electrones y protones. Estas partículas son demasiado pequeñas para verlas, pero existen en todos los materiales. Para que el lector lo comprenda, debemos explicar, ante todo, la estructura de la materia.

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2.1. Importancia de la electricidad Según

elementos

https://www.profesorenlinea.cl/fisica/ElectricidadImportancia.htm La electricidad es una de las principales formas de energía usadas en el mundo actual. Sin ella no existiría la iluminación conveniente, ni comunicaciones de radio y televisión, ni servicios telefónicos, y las personas tendrían que prescindir de aparatos eléctricos que ya llegaron a constituir parte integral del hogar.

Además, sin la electricidad el transporte no sería lo que es en la actualidad. De hecho, puede decirse que la electricidad se usa en todas partes. La electricidad es una manifestación de la materia, producida por el átomo y sus pequeñas partículas llamadas electrones y protones. Estas partículas son demasiado pequeñas para verlas, pero existen en todos los materiales. El átomo está formado por tres tipos de partículas: electrones, protones y neutrones. Los protones y neutrones se localizan en el centro o núcleo del átomo y los electrones giran en órbita alrededor del núcleo.

2.2. Historia Fue descubierta por el químico y físico inglés Michael Faraday (1791 - 1867), cuando al mover un imán a través de un circuito cerrado de alambre conductor, se generaba una corriente eléctrica. Aunque fue en 1646 la primera vez que apareció la palabra “eléctrico” o “electricidad” (en una publicación en la obra Pseudodoxia Epidémica, del escritor Thomas Browne), la humanidad sabía desde mucho antes de las pequeñas descargas eléctricas que transmitían algunos peces. Incluso en textos del Antiguo Egipto, que datan del 2750 a.C, los autores se referían a estos peces como “los tronadores del Nilo”. Escritores antiguos describieron la sensación al tocar estos peces como un efecto de adormecimiento, que era propiciado por las descargas eléctricas

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que emitían estos peces y rayas eléctricas. Estos hechos conforman el inicio de lo que conocemos como historia de la electricidad.

La electricidad y el magnetismo siempre se estudiaron como dos cosas totalmente individuales. No fue hasta el año 1865 que estos dos fenómenos se unieron en la formulación de las ecuaciones de Maxwell, las cuales describían por completo los fenómenos electromagnéticos, considerándolos como el origen de la electricidad.

La generación masiva de electricidad comenzó cuando, a finales del siglo XIX, se extendió la iluminación eléctrica de las calles y las casas. Gracias a sus grandes ventajas y sus crecientes aplicaciones, la electricidad fue uno de los motores fundamentales en la Segunda Revolución Industrial, y fue en este punto donde grandes inventores y científicos conocidos dieron impulso a su carrera convirtiendo la innovación tecnología en una actividad industrial activa

2.3. ¿Qué es la electricidad? La electricidad es una forma de energía que se manifiesta con el movimiento de los electrones de la capa externa de los átomos que hay en la superficie de un material conductor. La electricidad es un fenómeno íntimamente ligado en la materia y a la vida. Todo lo que vemos en nuestro alrededor y también lo que no vemos- está integrado mediante electrones, partículas que giran vuelvo a los núcleos atómicos. El movimiento de las cargas eléctricas a través de un medio conductor se conoce como corriente eléctrica y se origina en poner en contacto dos elementos entre los que hay una diferencia de potencial. 

La corriente eléctrica continua es aquella que fluye de un punto a otro siempre en el mismo sentido. La corriente de una pila o batería es del tipo continuo.

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

La corriente alterna es aquella que fluye de un punto a otro cambiando de sentido periódicamente. La electricidad comercial a gran escala procede de generadores que producen corriente alterna. La corriente eléctrica genera también calor. Cuando las o cargas eléctricas

fluyen a través de un material conductor, chocan con sus átomos, los electrones ceden una parte de la energía que contienen y los átomos ganan velocidad, la cual se manifiesta a través del calor. La transformación de la energía eléctrica en calor se llama efecto Joule.

https://www.google.com/url?sa=i&url=https%3A%2F%2Flymcapacitacion.wordpress.co m%2Fcursostecnicos%2Felectricidadindustrial%2F&psig=AOvVaw17jMmU0NAABmkrxee Iu2dm&ust=1644735008944000&source=images&cd=vfe&ved=0CAsQjRxqFwoTCLjd28X J-fUCFQAAAAAdAAAAABAD

3. Estructura de la Materia Por Cristian Chavix Elementos Un elemento químico es toda sustancia pura, por lo que mantiene las mismas propiedades en toda la muestra y presenta una única composición, que no es posible descomponer en otras más simples por métodos químicos habituales. En la actualidad se conocen más de 100 elementos (las distintas bibliografías no coinciden exactamente en el número), de los cuales 88 son naturales y el resto han sido producidos artificialmente.

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Átomos La materia está constituida por partículas indivisibles por métodos químicos convencionales, llamadas átomos. La evolución de la historia del átomo, desde la idea simplista del átomo de John Dalton, hasta nuestros días, queda reflejada en la siguiente tabla.

Moléculas La molécula puede definirse como la parte más pequeña de un compuesto (sustancia pura formada por combinación de dos o más elementos químicos) que mantiene sus propiedades químicas. Existen moléculas diatónicas (de dos átomos) como por ejemplo O2, CO, ... La primera de ellas se dice también que es mononuclear porque los dos átomos que la componen son idénticos, mientras que la segunda, el CO, se dice que es hetera nuclear porque los dos átomos que la componen son distintos. Lógicamente, también existen moléculas con más de dos átomos y pueden ser ejemplos: CaC12, CO2. Las propiedades de los compuestos químicos son generalmente muy distintas a la de los elementos que lo componen. Así, por ejemplo, el Cl2 es un gas tóxico y el Na es un metal muy activo y, sin embargo, el cloruro de sodio (NaCl) o sal común, es un compuesto necesario en nuestro organismo.

https://thales.cica.es/rd/Recursos/rd99/ed99-0504-01/estructura.html

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3.1. ¿Qué es la Materia? Según Wikipedia. Como, Según Elementos de computación.com Materia es todo lo que ocupa un espacio y tiene masa, forma, peso y volumen, por lo tanto, se puede observar y medir. También se refiere al material, sustancia o producto del que está hecho una cosa. Es también un elemento físico o corpóreo en oposición a algo abstracto o espiritual. Una materia es también una disciplina, asignatura o un área de conocimiento específica de un plan de estudios. También puede ser un tema o un asunto que es tratado. Materia viene del latín mater, que significa madre, el origen o la fuente de la cual proviene alguna cosa. ¿Cuáles son las cuatro etapas de la materia? Los átomos unidos por enlaces químicos se llaman moléculas. Estos son tan pequeños que 1 mm3 de aire a presión atmosférica contiene aproximadamente 2,55 x 1016 moléculas. En principio, toda la materia puede existir en cuatro estados diferentes: En estado sólido, las moléculas están fuertemente empaquetadas en una estructura reticular con una fuerte unión. A temperaturas por encima del cero absoluto, se produce un cierto grado de movimiento molecular. En este estado, hay una vibración alrededor de una posición de equilibrio, que se vuelve más rápida a medida que aumenta la temperatura. Cuando una sustancia en estado sólido se calienta tanto que el movimiento de las moléculas no se puede prevenir mediante el patrón reticular rígido, estas se desprenden y la sustancia se funde y se transforma en un líquido. Si el líquido se calienta más, la unión de las moléculas se rompe por completo y la sustancia líquida se transforma en un estado gaseoso, que se expande en todas direcciones y se mezcla con el resto de gases en la habitación. Cuando las moléculas de gas se enfrían, pierden velocidad y se unen entre sí para producir condensación. Sin embargo, si las moléculas de gas se calientan más, se descomponen en su partícula individual y forman un plasma de electrones y núcleos atómicos.

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3.2. Los Elementos Según Wikipedia. Con, Según Elementos de computación.com Un elemento químico es cada una de las formas fundamentales de la materia. Se presenta siempre como átomos de un mismo y único tipo y que, por lo tanto, no pueden ser descompuestos en sustancias más simples empleando reacciones químicas. La principal característica que diferencia los metales de los no metales es la capacidad de conducir la electricidad. Existen elementos que parecen metales, pero reaccionan como no metales. Estos elementos se conocen como metaloides y son el boro, el silicio, el germanio, el arsénico, el antimonio, el telurio y el polonio.

Metales: Los elementos metálicos son aquellos que tienen tendencia a ceder electrones y pueden conducir la electricidad. Además, presentan un brillo característico, son maleables y dúctiles. Están localizados en la parte izquierda de la tabla periódica, siendo los elementos más a la izquierda los que tienen carácter más metálico. Los metales se pueden clasificar en: 

Los metales alcalinos son los elementos litio, sodio, potasio, rubidio, cesio y francio.



Los metales alcalino-térreos son los elementos berilio, magnesio, calcio, estroncio, bario, y radio.



Los metales de transición son los que se encuentran en el bloque central de la tabla periódica, y en ellos están incluidos el cobre, el oro, la plata, el platino, entre otros más. No metales: Los elementos no metálicos son todos aquellos elementos que no

encajan en las características de los metales. Dentro de los no metales encontramos

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los halógenos, los gases nobles, el hidrógeno, el carbono, nitrógeno, fósforo, el oxígeno, el azufre y el selenio. Se localizan en la parte derecha de la tabla periódica, separados de los metales por los metaloides. Características de los no metales 

No conducen la electricidad: los elementos no metálicos son malos conductores de la electricidad.



Sus electrones de valencia están restringidos: los electrones de los no metales están más restringidos en su movimiento.



Son propensos a ganar electrones: los átomos de elementos no metálicos cuando reaccionan tienden a aceptar electrones de otros elementos.



Tienen reactividad: la reactividad química de los no metales disminuye en el grupo, pero aumenta en el período.



Forman enlaces covalentes con otros no metales: los elementos no metálicos tienden a compartir sus electrones en la capa de valencia con otros no metales, formando enlaces covalentes.

3.1.

Compuestos

Según Wikipedia. Com, Según Elementos de computación.com En química se llama compuesto a una sustancia que está formada por dos o más elementos de la tabla periódica. La palabra compuesto proviene del latín composĭtus. Podemos hablar de que algo está “compuesto de” para señalar qué cosas conforman algo.

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Los compuestos químicos tienen una fórmula química. Un compuesto químico está conformado por moléculas o iones que están enlazados de forma estable. Los elementos químicos que conforman un compuesto químico no pueden separarse con ningún tratamiento o proceso físico, sino solo con algún método químico. No debe confundirse un compuesto químico con una mezcla (material formado por dos o más componentes no combinados químicamente) o una aleación (mezcla de dos o más componentes donde al menos uno es un metal). Los componentes de una mezcla o de una aleación se pueden separar utilizando métodos físicos de separación como la filtración, la destilación, la decantación y la evaporación. Los compuestos químicos se clasifican en orgánicos e inorgánicos:

Compuestos inorgánicos. La química inorgánica es la rama de la química que se ocupa de estudiar las propiedades y reacciones de los compuestos inorgánicos, que pueden ser clasificados en: 

Óxidos ácidos. Son óxidos no metálicos.



Óxidos básicos. Son óxidos metálicos.



Hidruros. Están formados por un elemento químico e hidrógeno. Pueden ser metálicos y no metálicos.



Hidrácidos. Son hidruros no metálicos que disueltos en agua se convierten en ácidos.



Hidróxidos. Se producen por la reacción de un óxido básico y agua.



Oxácidos. Se producen por la reacción de un óxido ácido y agua.



Sales binarias. Se producen por la reacción entre un hidrácido y un hidróxido.



Oxisales. Se producen por la reacción entre un oxácido y un hidróxido. Compuestos orgánicos. La química orgánica es el campo de la química

encargado de estudiar las propiedades y reacciones de los compuestos orgánicos, que pueden ser clasificados en: 

Compuestos alifáticos. Están constituidos por carbono e hidrógeno. No son aromáticos.



Compuestos aromáticos. Son compuestos orgánicos cíclicos muy estables que tienen enlaces simples y múltiples (doble o triple) alternados en su estructura. Son compuestos conjugados, denominados así debido a su estructura.

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

Compuestos heterocíclicos. Son compuestos orgánicos cíclicos en los que al menos un átomo del ciclo es diferente del carbono.



Compuestos organometálicos. Son compuestos orgánicos en los que los átomos de carbono forman enlaces covalentes con átomos metálicos.



Polímeros. Son macromoléculas formadas por la unión de moléculas más pequeñas llamadas monómeros. Por ejemplo: El ADN.

https://concepto.de/wp-content/uploads/2015/03/compuesto-e1549933237609.jpg

3.2.

La Molécula

Según Wikipedia. Com, Según Elementos de computación.com Las moléculas están formadas por partículas. Una molécula viene a ser la porción de materia más pequeña que aún conserva las propiedades de la materia original. Las moléculas se encuentran fuertemente enlazadas con la finalidad de formar materia. Las moléculas están formadas por átomos unidos por medio de enlaces químicos. Las moléculas se pueden clasificar en: Moléculas discretas: constituidas por un número bien definido de átomos, sean estos del mismo elemento (moléculas homonucleares, como el di nitrógeno o el fullereno) o de elementos distintos (moléculas hetero nucleares, como el agua). Macromoléculas o polímeros: constituidas por la repetición de una unidad comparativamente simple o un conjunto limitado de dichas unidades y que alcanzan pesos moleculares relativamente altos.

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https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/e/ee/Molecula_d%27aigua .png/220px-Molecula_d%27aigua.png

3.3.

El átomo

Según Wikipedia. Com, Según Elementos de computación.com Es la parte más pequeña de la que puede estar constituido un elemento. Por ejemplo, imaginemos que tenemos un trozo de hierro. Lo partimos. Seguimos teniendo dos trozos de hierro, pero más pequeños. Los volvemos a partir, otra vez. Cada vez tendremos más trozos más pequeños. Llegará un momento en que solo nos quedará un trozo tan pequeño que ya no se puede partir. Si pudiéramos partirlo ya no sería hierro, sería otro elemento de la tabla periódica. Este trozo tan pequeño es un átomo de hierro. Definición de átomo: Definimos átomo como la partícula más pequeña en que un elemento puede ser dividido sin perder sus propiedades químicas. El origen de la palabra proviene del griego, que significa indivisible. En el momento que se bautizaron estas partículas se creía que efectivamente no se podían dividir, aunque hoy en día sabemos que están formados por partículas aún más pequeñas. Estructura y partes del átomo, ¿Cuáles son las partículas de un átomo? El átomo está compuesto por tres subpartículas: 

Protones, con carga positiva.



Neutrones, sin carga eléctrica (o carga neutra).



Electrones, con carga negativa.

A su vez, se divide en dos partes:

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

El núcleo. Formado por neutrones y protones.



La corteza. Formada únicamente por electrones.

Los protones, neutrones y electrones son las partículas subatómicas que forman la estructura atómica. Lo que les diferencia entre ellos es la relación que se establecen entre ellas. Los electrones son las partículas subatómicas más ligeras. Los protones, de carga positiva, pesan unas 1.836 veces más que los electrones. Los neutrones, los únicos que no tienen carga eléctrica, pesan aproximadamente lo mismo que los protones. Los protones y neutrones se encuentran agrupados en el núcleo atómico. Por este motivo también se les llama nucleones. La energía que mantiene unidos los protones y los neutrones es la energía nuclear. Por lo tanto, el núcleo atómico, tiene una carga positiva (la de los protones) en la que se concentra casi toda su masa. Por otra parte, alrededor del núcleo hay un cierto número de electrones, cargados negativamente. La carga total del núcleo (positiva) es igual a la carga negativa de los electrones, de modo que la carga eléctrica total es neutra.

https://cdn-0.energia-nuclear.net/media/definicion/atomo.gif

4. Teoría Atómica Por Cristian Chavix Según Wikipedia. Com, Según Elementos de actualidad la idea que la materia está compuesta consolidada científicamente. Sin embargo, a lo largo desarrollando diferentes teorías sobre la composición de atómicos.

computación.com En la de esta forma está bien de la historia se han ido la materia. Son los modelos

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Estas son las teorías y modelos atómicos más importantes definidos a lo largo de la historia de la energía nuclear. 

Teoría atómica de John Dalton.



Modelo atómico de Thomson.



Modelo de Ernest Rutherford.



Modelo atómico de Niels Bohr.

La descripción de los electrones orbitando alrededor del núcleo corresponde al sencillo modelo de Niels Bohr.

4.1. Estructura del átomo Según Milton Gussow, Materia es todo aquello que tiene masa y que ocupa un lugar en el espacio. Se compone de partículas muy pequeñas llamadas átomos y puede clasificarse en uno de estos dos grupos: elementos y compuestos. En un elemento todos los átomos son iguales. Aluminio, cobre, carbono, germanio y silicio son ejemplos de elementos. Compuesto es una combinación de elementos; por ejemplo, el agua es un compuesto que consta de hidrogeno y oxígeno. La partícula mas pequeña que conserva las características originales de un compuesto se llama molécula. Los átomos están formados por partículas subatómicas: electrones, protones y neutrones en proporciones diversas. El electrón es la carga eléctrica negativa (-) fundamental. Los electrones se desplazan alrededor del núcleo o centro del átomo en trayectorias de “capas” concéntricas, llamadas también orbitas. El protón es la carga positiva (+) fundamental. El núcleo contiene protones; el número de protones de un átomo recibe el nombre de numero atómico. Así el átomo de silicio tiene 14 protones en su núcleo y, por tanto, su número atómico es 14. También el neutrón, es la carga neutra fundamental, se encuentra en el núcleo.

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Los átomos de elementos distintos difieren entre sí por el número de electrones y protones. En su estado natural un átomo de cualquier elemento contiene igual número de electrones y protones. Como la carga negativa (-) de cada electrón es igual en magnitud a la carga positiva (+) de cada protón, las dos cargas opuestas se cancelan. Un átomo en estas condiciones es eléctricamente neutro, o está en equilibrio eléctrico.

4.1.

El núcleo Según Wikipedia. Com, Según Elementos de computación.com El núcleo de

los átomos fue descubierto en 1911 por Rutherford a partir del análisis de partículas a emitidas por los átomos. Es a partir de 1932, con el descubrimiento del neutrón por Chadwick y con las reacciones llevadas a cabo por los esposos Joliot-Curie, cuando el núcleo empieza a tener verdadera importancia. El núcleo tiene dimensiones muy reducidas. Ocupa la parte central del átomo; en él reside toda la carga positiva y casi la totalidad de la masa atómica. Está formado fundamentalmente por protones y neutrones. Los protones tienen una carga positiva cuantitativamente igual a la del electrón (1,602 x 10-19 culombios). Los neutrones son eléctricamente neutros. A las partículas del núcleo se les llama nucleones. Las fuerzas que mantienen unidos las partículas del núcleo entre sí, venciendo, incluso, las de repulsión electrostática entre los protones, son unas fuerzas de naturaleza desconocida y corto alcance que sólo aparecen en el interior de los núcleos y que se llaman fuerzas nucleares. A la energía acumulada por estas fuerzas nucleares se la llama energía de enlace o de ligadura y se calcula mediante la relación de Einstein E = mc2. A las partículas del núcleo se les llama nucleones. Las fuerzas que mantienen unidas las partículas del núcleo entre sí, venciendo, incluso, las de repulsión electrostática entre los protones, son unas fuerzas de naturaleza desconocida y corto alcance que sólo aparecen en el interior de los núcleos y que se llaman fuerzas nucleares.

4.2. El Protón Según Wikipedia. Com, Según Elementos de computación.com En física, el protón (del griego пp@rov, prôton 'primero) es una partícula subatómica con una

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carga eléctrica elemental positiva 1 (1.6 x 10-19 C), igual en valor absoluto y de signo contrario a la del electrón, y una masa 1836 veces superior a la de un electrón. Se ve el protón como estable, con un límite inferior en su vida media de unos 1035 años, aunque algunas teorías predicen que el protón puede desintegrarse en otras partículas. Originalmente se pensó que el protón era una partícula elemental, pero desde la década de 1970 existe una evidencia sólida de que es una partícula compuesta. Para la cromodinámica cuántica el protón es una partícula formada por la unión estable de tres quarks. Los protones no se consideran partículas elementales, sino partículas compuestas por tres partículas elementales de espín 1/2 dos quarks arriba y un quark abajo, las cuales también están unidas por la fuerza nuclear fuerte mediada por gluones. La moso de estos tres quarks solo supone un 1% de la masa del protón. el resto proviene del cómputo de la energía de enlace al considerar el mar de gluones y los pares quark antiquark que los rodean. La evidencia de que el protón no era una partícula elemental sino compuesta proviene de experimentos realizados durante los años 1970 que dieron lugar al modelo de partones, después reformulado dentro de la cromodinámica cuántica. En cuanto a su clasificación, los protones son partículas de espín 1/2. por lo tanto, fermiones (partículas de espín semientero). Al experimentar la interacción nuclear fuerte decimos que son hadrones, y dentro del conjunto de hadrones, bariones, que es como se designa a los hadrones que a su vez son fermiones.

https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/7/72/ProtónEstructura_de_Quarks.png/245px-Protón-Estructura_de_Quarks.png

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4.3. Electrón Según Wikipedia. Com, Según Elementos de computación.com En física, el electrón comúnmente representado por el símbolo e, es una partícula subatómica con una carga eléctrica elemental negativa.12 Un electrón no tiene componentes o subestructura conocidos; en otras palabras, generalmente se define como una partícula elemental. En la teoría de cuerdas se dice que un electrón se encuentra formado por una subestructura (cuerdas). Tiene una masa que es aproximadamente 1836 veces menor que la del protón.13 El momento angular (espín) intrínseco del electrón es un valor semientero en unidades de h, lo que significa que es un fermión. Su antipartícula es denominada positrón: es idéntica excepto por el hecho de que tiene cargas -entre ellas, la eléctrica de signo opuesto. Cuando un electrón colisiona con un positrón, las dos partículas pueden resultar totalmente aniquiladas y producir fotones de rayos gamma.

https://lh4.ggpht.com/-bxdFNdVv64c/VFrbalZDvsI/AAAAAAAAZiM/PgXLeBHx2I/Neutron_electron_proton%25255B5%25255D.png?imgmax=800

5. Cargas Eléctricas Por Billy Chitay La electricidad es está regida por una ley muy importante, la cual es la ley de coulomb la cual no dice que la fuerza de atracción de un cuerpo es directamente proporcional al producto de las cargas e inversamente proporcional a la distancia, así mismo generando un campo magnético. La Ley de cargas enuncia que las cargas de igual signo se repelen, mientras que las de diferente signo se atraen; es decir que las fuerzas electrostáticas entre cargas de igual signo (por ejemplo, dos cargas positivas) son de repulsión, mientras que

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las fuerzas electrostáticas entre cargas de signos opuestos (una carga positiva y otra negativa), son de atracción.

5.1. Ley de Cargas Eléctricas Una de las interacciones fundamentales descritas por la física es la electricidad. Aunque conocidos desde antiguo, los fenómenos eléctricos no empezaron a ser explicados de forma sistemática hasta las postrimerías del siglo XVIII, y sólo a mediados del XIX se descubrió su estrecha relación con otra manifestación común de la naturaleza: el magnetismo. 

Electricidad en la naturaleza: La carga eléctrica es una de las propiedades básicas de la materia. Aunque la comprensión extensa de sus manifestaciones se resistió durante siglos al escrutinio de la ciencia, ya hacia el año 600 a. C. los filósofos griegos describieron con detalle el experimento por el cual una barra de ámbar frotado atrae pequeños pedacitos de paja u otro material ligero (electrización por frotamiento).



Fuerza

Eléctrica:

Los

fenómenos

la electrización y

la conducción pueden explicarse como el resultado de la acción de fuerzas eléctricas. Entre dos cargas próximas inicialmente en reposo siempre se establece un tipo de fuerzas, llamadas electrostáticas, de tal forma que, si las partículas cargadas son suficientemente pequeñas como para que puedan considerarse puntuales, se cumple en las siguientes condiciones:

https://www.google.com/url?sa=i&url=https%3A%2F%2Fmathtab.com%2Fapp_id%3D4 662&psig=AOvVaw3jr_6VblIfMeXlMxdloAH&ust=1644887931532000&source=images&cd=vfe&ved=0CAsQjRxqFwoTCP DjqciD_vUCFQAAAAAdAAAAABAD

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

Ley de Coulomb: La magnitud de las fuerzas eléctricas de atracción y repulsión entre cargas se rige por el principio fundamental de la electrostática, también llamado ley de Coulomb. Esta ley establece que la fuerza de atracción (o repulsión) entre dos cargas eléctricas puntuales de distinto (o igual) signo

es directamente proporcional al

producto del valor de

sus

cargas

inversamente

proporcional al cuadrado de la distancia que las separa:

La constante de proporcionalidad K se define del modo siguiente:

Donde e0 es una constante denominada permitividad eléctrica del vacío, cuyo valor es 8,8542·10-12 C2/N·m2.

La magnitud de cada una de las fuerzas eléctricas con las que interactúan dos cargas puntuales en reposo es directamente proporcional al producto de la magnitud de ambas cargas e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia que las separa y tiene la dirección de la línea que las une.

5.2. Cargas atómicas Según Harry Mileaf: https://www.slideshare.net/jasscons/electricidad-1-7-harrymileaf. Normalmente, un átomo contiene el mismo número de electrones y protones, de manera que las cargas iguales y opuestas, es decir las negativas y positivas, se equilibran entre si y hacen que el átomo sea eléctricamente neutro. Ahora bien, según ya se explicó, lo que le da al átomo de un elemento sus propiedades características, es el número de los protones que tiene núcleo; Pero el número de electrones puede variar. Si un átomo contiene menos electrones que protones tendrá una carga negativa. Los átomos cargados reciben el nombre de iones.

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https://www.google.com/url?sa=i&url=https%3A%2F%2Fapuntesquimica.weebly.com% 2Fel-lenguaje-de-laquiacutemica.html&psig=AOvVaw3eZavE0GnQZoMjfGvDKful&ust=1644891496922000 &source=images&cd=vfe&ved=0CAsQjRxqFwoTCIiT6suQ_vUCFQAAAAAdAAAAABAD

5.3. Materiales Eléctricamente Cargados

Según Harry Mileaf: https://www.slideshare.net/jasscons/electricidad-1-7-harrymileaf. Cuando en un trozo de material eléctricamente neutro muchos átomos pierden o ganan electrones, el material quedara cargarlo. Hay muchas maneras de producir estos cambios en los átomos. El método que descubrieron los antiguos griegos fue el de fricción. Por ejemplo, si se frota una varilla de vidrio le donara electrones a la seda. La varilla de vidrio cargara positivamente y la seda quedara cargada negativa. Sabemos que los objetos se cargan eléctricamente de tres maneras: 1. Por fricción, cuando los electrones se transfieren por fricción de un objeto a otro. 2. Por contacto, cuando los electrones se transfieren de un objeto a otro por contacto directo sin frotamiento. En general, los materiales son neutros; es decir, el material contiene el mismo número de cargas negativas (electrones) y positivas (protones). Sin embargo, en ciertas ocasiones los electrones pueden moverse de un material a otro originando cuerpos con cargas

positivas (con defecto

electrones)

cuerpos

con

carga negativa (con exceso de electrones), pudiendo actuar sobre otros cuerpos que

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también están cargados. Por tanto, para adquirir carga eléctrica, es decir, para electrizarse, los cuerpos tienen que ganar o perder electrones.

https://www.google.com/url?sa=i&url=http%3A%2F%2Fwww.quimicaweb.net%2Fgrupo _trabajo_fyq3%2Ftema7%2Ftema7.html&psig=AOvVaw12EJ03lCsCk8ZEg7NtWm1W&ust =1644893167912000&source=images&cd=vfe&ved=0CAsQjRxqFwoTCPiXwsiX_vUCFQA AAAAdAAAAABAD

5.4. Carga por Contacto Según Bachillerato en línea: https://bachilleratoenlinea.com/educar/mod/lesson/view.php?id=2808 La carga por contacto se produce si se toca un cuerpo con otro cargado eléctricamente. Cuando esto ocurre se produce un paso de electrones de un cuerpo al otro, con lo cual se electriza. Por ejemplo, si se suspende una pequeña esfera conductora neutra de un hilo y se le acerca una barra cargada eléctricamente hasta establecer contacto momentáneo, se observa que entre la esfera y la barra hay fuerza de repulsión, lo cual nos permita concluir que la esfera ha sido cargada con el mismo tipo de carga que la barra. Cuando dos cuerpos entran en estrecho contacto físico, existe la posibilidad que se produzca la transferencia de electrones libres entre los mismos. Uno le da electrones al otro, con lo cual establece bastante atractiva. La energía consumida reaparece en forma de aumento de voltaje eléctrico entre las dos superficies.

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https://www.google.com/url?sa=i&url=https%3A%2F%2Fescholarium.educarex.es%2Fus eruploads%2Fr%2Fc%2F9866%2Fscorm_imported%2F79652225511853585976%2Fpagina_ 03.htm&psig=AOvVaw3ybvFgHwcIJ6SLqaXxaWDJ&ust=1644894711668000&source=im ages&cd=vfe&ved=0CAsQjRxqFwoTCNj87Mac_vUCFQAAAAAdAAAAABAD

5.5. Carga por Inducción Según Harry Mileaf: https://www.slideshare.net/jasscons/electricidad-1-7-harrymileaf. Debido a que los electrones y los protones tienen fuerzas de atracción y repulsión, un objeto se puede cargar sin que lo toque el cuerpo cargado, por ejemplo, si una varilla de caucho cargada negativamente se acerca a una pieza de aluminio, la negatividad de la varilla de caucho repelara a los electrones de la varilla del aluminio hacia otro extremo. Un extremo de la varilla será negativo y el otro positivo. Cuando se aleja la varilla del caucho, los electrones en la varilla. Si se desea que los aluminios se distribuirán para neutralizar la carga de la de la varilla.

https://www.google.com/imgres?imgurl=https%3A%2F%2Fupload.wikimedia.org%2Fwik ipedia%2Fcommons%2F4%2F46%2FElectrificaci%25C3%25B3n_por_inducci%25C3%25B3 n.png&imgrefurl=https%3A%2F%2Fes.wikipedia.org%2Fwiki%2FCarga_por_inducci%25C 3%25B3n&tbnid=caE_-NNmvVshZM&vet=12ahUKEwj-4CYn_71AhXvwikDHVuwDJYQMygAegUIARDTAQ..i&docid=y7PE0UDPNOx6QM&w=323 &h=173&q=Carga%20por%20induccion&hl=es-419&ved=2ahUKEwj-4CYn_71AhXvwikDHVuwDJYQMygAegUIARDTAQ

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5.6. Atracción y Repulsión Según Harry Mileaf: https://www.slideshare.net/jasscons/electricidad-1-7-harrymileaf La repulsión existe cuando las cargas tienen el mismo signo o polaridad, por ejemplo, dos cargas negativas se repelen, dos cargas positivas igualmente se repelen y la atracción será con la misma fuerza y magnitud de la intensidad de su campo eléctrico. Pongamos un ejemplo práctico a una persona normal no le atraen las personas de su mismo sexo, le atraen las personas de sexo contrario. Hay una ley universal que no recuerdo quien la escribió. Cargas de igual signo se repelen y las cargas de signo contrario se atraen. La fuerza de atracción entre imanes es ligeramente superior a la de repulsión. Esto se debe a la orientación de los imanes elementales en el imán. Conforme aumenta la distancia, tanto la fuerza de atracción como la de repulsión de los imanes se reducen considerablemente.

https://www.google.com/imgres?imgurl=https%3A%2F%2Fupload.wikimedia.org%2Fwik ipedia%2Fcommons%2Fthumb%2Fa%2Fad%2FCargas_electricas.png%2F300pxCargas_electricas.png&imgrefurl=https%3A%2F%2Fes.wikipedia.org%2Fwiki%2FLey_de_ cargas&tbnid=aq_qsVSyXOZJM&vet=12ahUKEwiYubKPpv71AhXTwikDHf0jBhIQMygAegUIARDGAQ..i&doci d=BX9TAVsjeQl1VM&w=300&h=214&q=repulsion%20y%20atraccion&hl=es419&ved=2ahUKEwiYubKPpv71AhXTwikDHf0jBhIQMygAegUIARDGAQ

5.6. Campos Electrostáticos Según Harry Mileaf: https://www.slideshare.net/jasscons/electricidad-1-7-harrymileaf Las fuerzas de atracción y repulsión entre los cuerpos cargados se deben a las líneas de fuerza electrostática existen alrededor de los mismos.

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La intensidad de la fuerza de atracción o repulsión depende de dos factores la cantidad de carga que está y de la distancia entre los objetos, cuánto mayor sean las cargas eléctricas en los objetos mayor será la fuerza electrostática. y cuando más próximos estén entre sí los objetos cargados mayor será la fuerza electrostática la fuerza de atracción o repulsión se debilita si disminuye alguna de las cargas o bien los objetos que se alejan uno del otro.

https://www.google.com/imgres?imgurl=https%3A%2F%2Flafisicayquimica.com%2Fwp -content%2Fuploads%2F2020%2F05%2Fcampoelectrostatico.jpg&imgrefurl=https%3A%2F%2Flafisicayquimica.com%2Fcampoelectrostatico%2F&tbnid=TXgljaNebpOkOM&vet=12ahUKEwik_oHsqP71AhUHjuAKHbb QCBIQMygAegUIARC-AQ..i&docid=wTse9G5mMNIaM&w=677&h=197&itg=1&q=campos%20electrost%C3%A1ticos&hl=es419&ved=2ahUKEwik_oHsqP71AhUHjuAKHbbQCBIQMygAegUIARC-AQ

6. Teoria Atómica Por Eber Montufar

Según definicionesde.com, La teoría explica que está constituida por el átomo que está formado por un núcleo central, con carga eléctrica positiva y corpúsculos que giran alrededor del núcleo y se denominan electrones. Esta teoría esta basa en la que hasta ahora se consideraba el elemento más pequeño que conformaba la materia: El Átomo.

6.1. (Explicación con ejemplos) El Átomo está constituido por un núcleo subdivido en Protones neutrones y por los electrones que giran en torno a ese Núcleo describiendo Órbitas.

•

El Neutrón tiene carga eléctrica Neutra,

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•

El Protón tiene carga eléctrica positiva y

•

El Electrón tiene carga eléctrica Negativa.

La Teoría explica que la Estructura Electrónica se describe por los movimientos de los electrones en los átomos o moléculas. Generalmente esto se hace en el contexto de la Aproximación de (Born-Oppenheimer), que dice que los electrones son tanto más ligeros (y por lo tanto más rápidos) que los núcleos, que encontrarán su distribución óptima para cualquier configuración nuclear. La energía electrónica en cada configuración nuclear es la energía potencial que sienten los núcleos, por lo que la solución del problema electrónico, para una serie de configuraciones nucleares da la superficie de la energía potencial.

6.2. ORBITAS ELECTRONICAS Según cursosvega.blogspot.com, El electrón es la parte más importante de un átomo, ya que tiene movilidad y es capaz de separarse de su átomo y dejarle con una carga más positiva de la que tenía con él presente en una órbita, por tanto si, somos capaces de controlar el movimiento de muchos electrones en un material seremos capaces de controlar la energía eléctrica de dicho material. La gran velocidad a la que giran los electrones en sus órbitas tiende a Desprenderlos, pero es la fuerza positiva del núcleo la que se los impide, se necesita de una fuerza externa lo suficientemente fuerte que sea capaz de liberarlos y así producir energía eléctrica. Así entonces los electrones que giran cerca del núcleo son más difíciles de liberar que los que se encuentran en capas orbitales más alejadas.

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Si se añade suficiente energía a un electrón, saldrá fuera de su órbita, hacia la órbita de orden inmediato superior. Y, si se aplica suficiente energía a un electrón de valencia, el electrón se desligará de su átomo, ya que no existe una órbita inmediata superior. la energía aplicada para desprender un electrón se distribuye de manera equitativa entre los electrones presentes en la órbita, por lo que los mejores conductores serán aquellos que solo tengan un electrón en la capa de valencia o capa exterior.

6.3. CAPAS Y BANDAS ORBITALES Según textoscientificos.com, Los electrones en un átomo están organizados en capas sucesivas alrededor del núcleo, que están cada vez más alejadas de este. Las capas de electrones se conforman de una o más subcapas, y las subcapas se conforman de uno o más orbitales atómicos. Los electrones en la misma subcapa tienen la misma energía, mientras que los electrones en diferentes capas o subcapas tienen energía distinta. El solapamiento de un gran número de orbitales atómicos conduce a un conjunto de orbitales moleculares que se encuentran muy próximos en energías y que forman virtualmente lo que se conoce como una banda. Las bandas se encuentran separadas entre sí mediante espacios energéticos a los que no les corresponde ningún orbital molecular

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6.4. CAPACIDAD DE LAS BANDAS Los electrones en los átomos llenan los estados disponibles dentro de cada banda. Así, si hay N estados en una sola banda, puede haber hasta 2N electrones en cada banda. Pero los electrones en las bandas inferiores llenas no pueden moverse, ya que no hay estados libres cerca.

6.5. BANDA EXTERIOR Según Wikipedia, Es también llamada banda de valencia, está ocupada por los electrones de valencia de los átomos, es decir, aquellos electrones que se encuentran en la última capa o nivel energético de los átomos. Los electrones de valencia son los que forman los enlaces entre los átomos, pero no intervienen en la conducción eléctrica. La baja conductividad eléctrica de semiconductores y aislantes se debe a las propiedades de la banda de valencia. Se da la circunstancia de que el número de electrones es exactamente el mismo que el número de estados disponibles en la banda de valencia. En la banda prohibida, evidentemente, no hay estados electrónicos disponibles.

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Esto significa que cuando se aplica un campo eléctrico los electrones no pueden incrementar su energía al no haber estados disponibles donde puedan moverse más rápidamente de lo que ya lo hacen.

6.6. CUANDO SE PRODUCE LA ELECTRICIDAD Según unlp.edu.ar, La electricidad tiene su origen en el movimiento de una pequeña partícula llamada electrón que forma parte del átomo. El átomo es la porción más pequeña de la materia y está compuesto por un núcleo donde se encuentran otras partículas, como los protones (con carga eléctrica positiva) y los neutrones (sin carga). Alrededor del núcleo giran en órbitas los electrones, que tienen carga negativa y hay tantos electrones como protones, por lo que el átomo se encuentra equilibrado eléctricamente. Un átomo puede tener muchos electrones, situados en órbitas que giran alrededor del núcleo. Hay fenómenos que consiguen arrancar electrones de las órbitas externas del átomo, quedando entonces con déficit de cargas negativas (el átomo se convierte así en un ion positivo).

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Al producirse el abandono de un electrón de su órbita queda en su lugar un “hueco” el cual atraerá a un electrón de un átomo contiguo, de este modo se desencadena una cascada de electrones arrancados de otros átomos contiguos para ir rellenando huecos sucesivos, y así se produce una circulación de electrones.

La fuerza que obliga a los electrones a circular por un conductor depende de la diferencia de electrones existentes en los extremos de ese conductor. Si en un extremo se tienen muchos electrones mientras que en el otro apenas hay, aparecen aquí huecos, la tendencia natural es que se produzca una circulación de electrones hacia el extremo donde hay huecos, para alcanzar así un equilibrio.

6.7. Conductores Según Wikipedia, Un conductor eléctrico es un material que ofrece poca resistencia al movimiento de la carga eléctrica. Sus átomos se caracterizan por tener pocos electrones en su capa de valencia, por lo que no se necesita mucha energía para que estos salten de un átomo a otro. Son materiales cuya resistencia al paso de la electricidad es muy baja. Los mejores conductores eléctricos son metales, como el cobre, el oro, el hierro, la plata y el aluminio, y sus aleaciones, aunque existen otros materiales no metálicos que también

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poseen la propiedad de conducir la electricidad, como el grafito o las disoluciones y soluciones salinas (por ejemplo, el agua del mar). Para el transporte de energía eléctrica, se puede usar el aluminio, metal que, si bien tiene una conductividad eléctrica del orden del 60 % de la del cobre, es sin embargo un material tres veces más ligero, por lo que su empleo está más indicado en líneas aéreas que en la transmisión de energía eléctrica en las redes de alta tensión. A diferencia de lo que mucha gente cree, el oro es levemente peor conductor que el cobre; sin embargo, se utiliza en bornes de baterías y conectores eléctricos debido a su durabilidad y “resistencia” a la corrosión.

Función de los materiales conductores •

Tienen la capacidad de conducir electricidad de un punto a otro. Por

ende, permiten el paso de electrones, los cuales fluyen debido a la tensión eléctrica. •

Dan facilidad al paso de electrones en forma de partículas sucesivas.

•

Pueden crear campos electromagnéticos al componer un inductor y

electroimanes. •

Además, pueden cambiar la tensión al conformar transformadores.

6.8. Aisladores Según Wikipedia, Un aislante eléctrico es un material cuyas cargas eléctricas internas no pueden moverse causando una escasa magnitud de corriente bajo la influencia de un campo eléctrico, a diferencia de los materiales conductores y semiconductores, que conducen fácilmente una corriente eléctrica. La característica

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fundamental que distingue a los materiales aislantes es su alta resistividad comparada con los semiconductores y conductores. El aislamiento eléctrico perfecto no existe; incluso el mejor aislamiento contiene pequeños portadores móviles (portadores de carga), capaces de transportar corriente. Por lo cual, cualquier tipo de aislamiento se vuelve conductor cuando se le aplica una tensión lo suficientemente alta como para que dispare electrones de los átomos que constituyen el material. Este valor se conoce como tensión de ruptura de un aislamiento. Comúnmente se atribuye como buen Aislante el vidrio, el papel y el teflón, los cuales cuentan con una alta resistividad. Los materiales aislantes tienen la función de evitar el contacto entre las diferentes partes conductoras (aislamiento de la instalación) y proteger a las personas frente a las tensiones eléctricas (aislamiento protector). Un ejemplo de estos materiales son los polímeros similares al caucho, y la mayoría de plásticos que pueden ser de naturaleza termoestable o termoplástica. El aislamiento se usa ampliamente en equipos eléctricos para separar conductores eléctricos y evitar que fluya corriente eléctrica entre ellos. El aislamiento se usa también para cubrir los cables eléctricos. Existen distintos niveles de aislamiento para cables eléctricos, en baja tensión los dos más comunes son 450/750 V y 0.6/1 kV.1 El término aislador se refiere específicamente a los soportes aislantes usados para fijar las líneas de transmisión o de distribución a postes y torres de transmisión. Los aisladores soportan el peso de las líneas y evitan que fluya corriente a través de estas hacia la estructura que las soporta. El aislante más usado en la electricidad residencia es la cinta de aislar

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7. Cómo se produce la electricidad. Por Eliud Mejía La electricidad es una energía generada por el movimiento de electrones de cargas positivas como también negativas en el interior de un conductor eléctrico, haciendo que esta energía sea capaz de hacer brillar una bombilla como también sea la encargada de hacer funcionar los dispositivos que tenemos en nuestras casas.

7.1. Métodos para producir electricidad Para la creación de esta energía esencial para nuestros hogares se lleva a cabo un proceso largo el cual va paso a paso: 

Generación de energía: La electricidad se crea en centrales capaces de obtener energía eléctrica a partir de energías primarias. Las llamadas energías primarias renovables son el viento, la radiación solar, las mareas y las no-renovables son el carbón, el gas natural, el petróleo.



Transmisión de energía: Una vez obtenida la energía y tras ser convertida en electricidad, se transmite por vías elevadas o subterráneas, desde las centrales hasta las subestaciones. Allí están situados los transformadores, cuya misión es garantizar una tensión eléctrica adecuada.



Distribución de energía: La electricidad se envía a los hogares de la zona más próxima desde las subestaciones. Como receptor de la energía y consumidor, nosotros no podemos elegir cuál es tu empresa distribuidora, ya que según la zona en que vivas te tocará una u otra. La empresa que te toque será responsable de que la electricidad llegue correctamente a tu vivienda y se ocupará de solucionar las averías.



Comercialización de energía: Empresa comercializadora es la que siempre puedes elegir y siempre será la que te envía las facturas, ya que

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es quien compra la energía a las empresas de generación y te la vende a ti. Las comercializadoras pondrás a tu disposición diversas tarifas y ofertas

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Las empresas encargadas de la realizar la generación de energía eléctrica utilizan recursos renovables como también recursos no renovables, y por ende hay que conocer qué tipo de trabajo y recursos utilizan las siguientes industrias. 

Centrales termoeléctricas de ciclo convencional (carbón, gasóleo y gas natural): En estas centrales se quema carbón, el gas natural o el gasóleo. Al quemarse, elevan la temperatura de un depósito de agua, transformándola en vapor, que hace que se mueva una turbina, haciendo que se genera energía eléctrica. Finalmente, el vapor va a un condensador para volver a convertirse en agua y empezar de nuevo el ciclo.

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Centrales termoeléctricas de ciclo combinado (carbón, gasóleo y gas natural): Estas tienen una turbina que se mueve con el vapor del agua

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calentada. Pero además cuentan con otra turbina diferente que se mueve con aire cogido de la atmósfera y calentado mediante combustibles fósiles.

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Centrales geotérmicas: El sistema es similar a las anteriores (se calienta agua para que emita vapor que mueva una turbina) pero en este caso se aprovecha el calor natural del interior de la tierra a través de canalizaciones en el subsuelo.

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Centrales nucleares: El calor liberado por la fisión nuclear en un reactor calienta grandes cantidades de agua a alta presión. El vapor liberado produce electricidad al pasar por una turbina conectada a un

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generador. La diferencia fundamental, aparte de su alta potencia, es el combustible que utilizan, habitualmente uranio.

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Centrales de biomasa: En este caso, el calor se genera tras quemar materia orgánica, ya sean vegetales o todo tipo de residuos (animales, industriales, agrícolas y urbanos).

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Parques eólicos: De igual forma, el movimiento genera energía eléctrica, que en este caso es creada por el viento. Este mueve una turbina de la que se obtendrá la energía eléctrica.



Centrales solares: Hay de dos tipos. Las termo solares lo que hacen es usar el calor del sol para calentar agua y utilizar el vapor generado para mover una turbina. Las fotovoltaicas lo que hacen es transformar directamente la energía solar en electricidad, gracias a las células fotovoltaicas.



Centrales mareomotrices: Los movimientos de agua producidos por las subidas y bajadas de las mareas accionan una turbina que mediante un generador producirá electricidad.



Centrales hidroeléctricas: no necesitan calor, ya que este tipo de centrales son la evolución de los antiguos molinos. Lo que hacen es utilizar un salto de agua importante para mover una turbina hidráulica. Se suelen construir en presas y embalses.

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7.2. Electricidad producida por fricción Según Harry Mileaf: https://www.slideshare.net/jasscons/electricidad-1-7-harrymileaf. La fricción entre dos objetos a veces conduce a la transferencia de electrones de uno a otro. Los electrones son unidades de carga eléctrica negativa, y el objeto que gana electrones queda cargado negativamente, mientras que el que los pierde queda con una carga positiva. En realidad, el sistema no ha ganado ni perdido carga eléctrica; la carga positiva de una parte es exactamente igual a la negativa transferida a la otra. Si el objeto está construido por un material buen conductor (por ejemplo, cobre) de la electricidad, los electrones instantáneamente se desplazan a través de él y anulan cualquier carga superficial. Por más que frotemos una varilla de metal no conseguiremos que atraiga pequeños trozos de papel, no puede quedar cargada. Pero si el objeto fuera de algún tipo de material aislante (por ejemplo, plástico), los electrones no podrían desplazarse a través de él, toda carga acumulada en algún punto de su superficie allí se quedaría. Una lapicera de material plástico que haya sido frotada atraerá trocitos de papel simplemente porque ha sido cargada y porque ha mantenido sus cargas. Objetos de cargas de igual tipo se repelen y los de cargas opuestas se atraen. Llamamos a ésta, electricidad estática justamente porque las cargas no fluyen como en una corriente eléctrica, y si se mueven, lo hacen por distancias muy cortas.

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Cuando un aislador es cargado negativamente es tocado por nuestro dedo, los electrones excedentes se desplazarán a través de el por el cuerpo, hasta llegar a tierra, y el cuerpo cargado perderá su carga. Este flujo de electrones constituye una corriente eléctrica, mucho más pequeña que las corrientes eléctricas generadas por dinamos, alternadores o pilas. Sin embargo, hasta fines del siglo XVIII, era la única clase de electricidad conocida. Se la podía producir frotando una varilla de vidrio con una seda, o una de ámbar con la piel. Esta es la primera y más simple forma de máquina eléctrica de fricción. Las varillas obtenían cargas negativas o positivas según con que se las frotara y cuál de las dos sustancias en fricción perdiera electrones con mayor facilidad.

7.3. Electricidad producida por reacciones químicas Según Harry Mileaf: https://www.slideshare.net/jasscons/electricidad-1-7-harrymileaf. La electricidad química es aquella que producen las pilas y baterías. Es un proceso de oxidación-reducción, en el cual el intercambio de electrones se hace a través de un circuito, es decir, se produce electricidad. Para la recarga de las baterías se usa electricidad de origen físico, la que llega a las viviendas y fábricas a través de conductores eléctricos y que se engendra por el fenómeno de inducción eléctrica descubierto por Faraday. En la recarga se invierte el proceso de oxidación-reducción y los componentes químicos están nuevamente preparados para generar electricidad química. Al principio, la energía eléctrica era fundamentalmente de origen químico y procedía de las pilas. Cuando se descubrió el proceso de inducción, cayó en desuso: las pilas servían para dar luz en las linternas y las baterías para iniciar el encendido de los motores de los automóviles. Sin embargo, hoy día, la energía eléctrica química se ha convertido en el alma de la vida electrónica actual. Sería un caos que la electricidad química desapareciese de nuestras vidas. Piense por un momento en cuantos aparatos, de los que usa habitualmente, necesitan pilas o baterías para funcionar.

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7.4. Electricidad producida por presión Según Harry Mileaf: https://www.slideshare.net/jasscons/electricidad-1-7-harrymileaf. La electricidad producida por presión se denomina piezoelectricidad. Está generada por la comprensión y descomprensión de determinados materiales de cristal, como el cuarzo.

La capacidad de los cristales para desarrollar una carga eléctrica cuando son sometidos a presión, es muy útil cuando se necesitan señales de referencia muy precisas. Así, se utilizan los cristales en múltiples equipos electrónicos que necesitan realizar cálculos con errores despreciables, o incluso para la calibración de otros equipos menos precisos. Para ello, mediante circuitos osciladores se les hace vibrar permanentemente, es decir comprimirse y descomprimirse, a miles e incluso millones de veces por segundo. 

Características piezoeléctricas de los cristales: Los cristales de algunas sustancias, tales como las sales de Rochela o el cuarzo, tienen características piezoeléctricas peculiares. Cuando se comprime un cristal de cuarzo, los electrones tienden a moverse en una dirección. Esta tendencia crea una diferencia de potencial en las caras opuestas del cristal que puede ser medido con un voltímetro. Si se conectase un hilo conductor entre la cara positiva y la negativa del cristal los electrones fluirían del polo negativo hacia el positivo a través del hilo.

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Si la presión se mantiene constante, la corriente sigue fluyendo hasta el momento en que las cargas se igualan. Cuando cesa la fuerza de presión y el cristal se descomprime, entonces éste desarrolla una fuerza en sentido contrario que hace fluir la corriente igualmente, pero en dirección opuesta. Pero, además, los cristales tienen la característica de ser reversibles, es decir, pueden desarrollar una energía mecánica a partir de una energía eléctrica. Así, si aplicamos una fuerza electromotriz a ambas caras de un cristal, éste se dilatará o contraerá en proporción directa a la fuerza aplicada.

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De lo dicho, se resume en que un cristal puede convertir una energía mecánica (presión) en una fuerza eléctrica (voltaje), o viceversa, una fuerza eléctrica en energía mecánica. La capacidad en potencia de un cristal es muy pequeña, pero es muy útil por su gran sensibilidad a los cambios de fuerza mecánica y temperatura.

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7.5. Electricidad producida por calor Según Harry Mileaf: https://www.slideshare.net/jasscons/electricidad-1-7-harrymileaf. En 1834, el físico francés Jean Charles Peltier describió un sorprendente efecto que asociaba electricidad y calor y que desde entonces lleva su nombre. Cuando una corriente eléctrica atraviesa una soldadura entre dos metales diferentes, esta absorberá o desprenderá calor en función del sentido de la corriente. En tal caso, la potencia térmica absorbida o cedida resulta ser proporcional a la intensidad de la corriente. El efecto Peltier difiere así del efecto Joule, en el que la potencia térmica disipada es proporcional al cuadrado de la intensidad.

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El efecto Peltier permite construir máquinas térmicas muy fiables, sin piezas móviles ni pérdidas de fluido. Basta con montar un circuito eléctrico cerrado en el que se sucedan un hilo de un metal A, otro de un metal B, uno más del metal A y una fuente de tensión. Cuando circula la corriente, una soldadura se calienta y la otra se enfría. Sin embargo, dado que el flujo térmico es limitado, el uso de estos módulos basados en el efecto Peltier ha quedado relegado a aplicaciones muy concretas, como la refrigeración.

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7.6. Electricidad producida por luz Según Harry Mileaf: https://www.slideshare.net/jasscons/electricidad-1-7-harrymileaf La energía solar genera energía eléctrica a partir de la luz solar, para ser utilizada en las casas o negocios, eso es posible mediante el uso de paneles foto-voltaicos. Los paneles solares utilizan el efecto fotovoltaico para generar electricidad, dependiendo de las características de los paneles fotovoltaicos es capaz de generar tanta electricidad como se necesite

Los paneles solares están hechos de un material semiconductor, normalmente silicio, puesto entre medias de dos contactos eléctricos. Para obtener el máximo rendimiento de los paneles solares, estos deben estar colocados directa y perpendicularmente a los rayos del sol. Una de las mejores orientaciones es colocar el panel fotovoltaico con una ligera pendiente orientado hacia el sur y situado en el techo de la vivienda o instalaciones a las que queramos suministrar energía eléctrica.

Una hoja de vidrio protege el material semiconductor de todo tipo de golpes, como por ejemplo del granizo, los granos de arena del viento, etc. El material semiconductor es bañado con una sustancia autorreflexiva para aprovechar mejor los rayos del sol y evitar que la luz sea reflejada.

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Cuando los paneles solares reciben la luz solar algunos de los electrones situados en los átomos del material semiconductor son desplazados, de esta manera el material

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semiconductor queda cargado positivamente en uno de sus lados y negativamente en el otro extremo. Creando una corriente eléctrica entre los dos extremos.

7.7. Electricidad producida por magnetismo Según Harry Mileaf: https://www.slideshare.net/jasscons/electricidad-1-7-harrymileaf La electricidad y el magnetismo están estrechamente relacionados y son temas de gran importancia en la física. Usamos electricidad para suministrar energía a las computadoras y para hacer que los motores funcionen. El magnetismo hace que un compás o brújula apunte hacia el norte, y hace que nuestras notas queden pegadas al refrigerador. Sin radiación electromagnética viviríamos en la obscuridad, pues la luz es una de sus muchas manifestaciones.

La electricidad puede existir como carga estacionaria, conocida como electricidad estática; también puede estar en movimiento y fluyendo, conocida como corriente eléctrica. Las partículas subatómicas tales como los protones y electrones, poseen cargas eléctricas minúsculas. En tiempos relativamente recientes, la humanidad ha aprendido a almacenar el poder de la electricidad. Este poder, y los muchos tipos de circuitos y dispositivos eléctricos que el hombre ha inventado, han transformado el mundo de manera radical. La electricidad también juega un papel importante en el mundo natural, cuando se generan poderosos rayos que producen señales que se desplazan a través de nuestros nervios.

El magnetismo es primo hermano de la electricidad. Algunos materiales, tales como el hierro, son atraídos por imanes, mientras que otros, como el cobre, ignoran su influencia. Describimos el movimiento de objetos influenciados por imánes en términos de campos magnéticos. Sabemos que los imanes tienen polo norte y polo sur, y que polos iguales se rechazan entre sí, mientras que polos opuestos se atraen. La electricidad y el magnetismo son dos caras de una simple fuerza fundamental. Al acelerar un imán se producirá una corriente eléctrica, si varías el flujo de electricidad, se origina un campo magnético. Estos principios los usamos en la construcción de motores y generadores.

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Alterar los campos magnéticos produce radiación electromagnética. Esta energía de movimiento muy rápido ocurre en una forma continua conocidas como espectro electromagnético, que abarca de ondas de radio y microondas a luz ultravioleta, luz visible luz infrarroja, y los potentes rayos X y rayos gamma. Cuando el espectro es separado en sus constituyentes por un espectroscopio, el espectro electromagnético revela mucho sobre objetos distantes tales como las estrellas. Hacemos uso de nuestro conocimiento sobre este tipo de radiación en la construcción de telescopios para ver los cielos, radios para comunicación, y máquinas de rayos X para diagnósticos médicos.

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La sociedad humana moderna hace uso de la electricidad y el magnetismo de muchas maneras. Los generadores en las plantas de energía convierten el vapor en flujo eléctrico, el cual vuelve a convertirse en energía mecánica cuando la corriente llega hasta un motor. Un láser lee la información de un disco compacto, y convierte los patrones microscópicos en sonidos audibles cuando las señales eléctricas llegan hasta las bocinas.

8. Voltaje. Por Cristian Chavix 8.1. ¿Qué es voltaje? Es la fuerza que crea el movimiento ordenado de los electrones en un conductor eléctrico. El voltaje es la magnitud que da cuenta de la diferencia en el potencial eléctrico entre dos puntos determinados. También llamado diferencia de potencial eléctrico o tensión eléctrica, es el trabajo por unidad de carga eléctrica que ejerce

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sobre una partícula un campo eléctrico, para lograr moverla entre dos puntos determinados.

Cuando se unen dos puntos que presentan diferencia de potencial eléctrico con un material conductor, se producirá un flujo de electrones, lo que se conoce como corriente eléctrica, que llevará parte de la carga desde el punto de mayor al de menor potencial. Dicha diferencia de potencial eléctrico es el voltaje, y dicha corriente cesará en cuanto ambos puntos tengan el mismo potencial, a menos que se mantenga cierta diferencia de potencial mediante un generador o una fuente externa de algún tipo.

De ese modo, cuando se habla del voltaje de un solo punto, se lo refiere en comparación con cualquier otro cuerpo con el que entre en contacto y cuyo potencial se asume igual a cero. Para entender el voltaje se emplea a menudo una metáfora hidráulica (con agua). Imaginemos un recorrido circular de tuberías por las que circula el agua (equivalente en este caso al flujo de electrones).

Las tuberías amplias serán materiales conductores, las estrechas serán aislantes o resistencias. Este recorrido estará movilizado por una bomba hidráulica (que para el ejemplo, equivale a la fuente de voltaje) empujando el agua en base a una diferencia de presión respecto a otro punto de la tubería. Esta diferencia de presión es equivalente a la tensión eléctrica. En conclusión, un circuito dotado de alto voltaje tendrá una mayor capacidad de trabajo (el agua se mueve con mayor fuerza, en el ejemplo anterior) y por lo tanto será más potente o incluso más peligroso.

8.2. Tipos de Voltaje Con el pasar del tiempo y las innovaciones que a tenido la electricidad, han ido apareciendo distintos topos de voltaje, los cuales son: 

Voltaje inducido: Se llama así a la fuerza electromotriz o voltaje inducido necesario para generar energía eléctrica dentro de un circuito, es decir, para generar una diferencia de potencial. En un circuito abierto dicha

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fuerza puede mantener la tensión eléctrica entre dos puntos, en un circuito cerrado, generará un flujo de corriente. 

Voltaje de corriente continua: Se trata del voltaje que posee la corriente más pura nunca antes vista. Es el voltaje que viene en los procesadores, en los chips y en los microprocesadores, los cuales para funcionar requieren de voltajes exactos o muy puros. Este es directo y a la vez no lo es, tiene numerosos condensadores que llegan a eliminar el rizado.



Alto Voltaje: Es el tipo de voltaje donde los circuitos eléctricos deben poner en aislamiento y bajo seguridad el nivel usado de voltaje. Un alto voltaje es la posibilidad de que un circuito puede producir un shock eléctrico cuando entra en contacto una persona con él.

8.3. Voltaje Alterno Se representa por las siglas VA. Dentro del plano cartesiano este tipo de voltaje es una infinidad de valores negativos y positivos que llega a crear una onda sinusoidal que cambia en el tiempo. Se representa por las siglas VA. Dentro del plano cartesiano este tipo de voltaje es una infinidad de valores negativos y positivos que llega a crear una onda sinusoidal que cambia en el tiempo.

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El voltaje alterno en un ciclo aumenta en magnitud desde cero hasta un valor máximo positivo, luego desciende a cero, y continúa descendiendo hasta un valor máximo pero negativo y ascenderá a cero, para volver a repetir el ciclo, con una frecuencia de 60 veces en un segundo. Este cambio de polaridad que ocurre en el

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conductor vivo, hace que en un circuito eléctrico la corriente también sea alterna. El voltaje alterno se divide en dos tipos: 

Voltaje alterno regulado: Es el tipo de voltaje que procede de una unidad de poder ininterrumpida. Este tipo de voltaje llega a los hogares e inmueble de una forma purificada.



Voltaje alterno no regulado: es aquella carente de dispositivos que pueda regularla, por tanto, es un voltaje impuro, que viene directamente de la empresa que suministra electricidad, la que viene de toma blanca o gris, y de los transformadores de la calle. En las tomas sus cretas aumentan entre 110 y 240 voltios cuando hay un sobre pico o cuando es afectado por un rayo.

Ventajas de la corriente alterna 

Generadores más eficientes con respecto a la corriente continúa.



Posibilidad de generar cambios de tensión e intensidad de manera segura y económica con los transformadores.



Transporte de energía a mayores distancias y a alta tensión usando menos conductores eléctricos.



Permite un mayor rango de voltajes con el uso del transformador.



Se puede convertir en corriente continua con el uso de un rectificador.



Desaparición o disminución de riesgos y fenómenos asociados al uso de la energía eléctrica, así como corrosiones electrolíticas y magnetización de piezas metálicas.

8.4. Voltaje Directo La corriente directa, también conocida como corriente continua es un flujo de carga eléctrica que no cambia su dirección, por lo que siempre va del polo positivo al polo negativo. Si bien se consideró que la corriente directa no era tan eficiente como la corriente alterna, la realidad es que hoy en día este tipo de corriente tiene aplicaciones prácticas, especialmente en el mundo de la electrónica. Además, el desarrollo de la corriente directa de alta tensión ha reemplazado a la corriente alterna en sistemas de envergadura, como los cables submarinos de larga distancia.

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Ventajas de la corriente directa 

Se puede almacenar en forma de baterías, lo que permite tener una fuente de energía a disposición para los dispositivos, aparatos, o máquinas que permitan este tipo de recursos.



En algunos casos, las baterías pueden ser recargables.



Su uso es más seguro que el de la corriente alterna, lo que ha permitido desarrollar múltiples soluciones, especialmente con fines domésticos.



Permite un uso de voltajes más bajos para transmitir electricidad por medio de cables.

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Capítulo II 1. Corriente Eléctrica 1.1. ¿Qué es la corriente eléctrica? Por: Vanessa Casuy Cuando se hace que los electrones se muevan en la misma dirección, es decir, cuando existe una corriente que fluye, entonces sus efectos se suman y a la energía que liberan puede aprovecharse para realizar algún trabajo. Mientras mayor sea el número de electrones que se mueven en la misma dirección, mayor será el flujo de corriente y se dispondrá de mayor energía para efectuar algún trabajo. Por tanto, las corrientes

mayores

menores,

las

produce

número

mayor

menor,

respectivamente, de electrones “puestos en marcha”, en la misma dirección. Según https://concepto.de/corriente-electrica/. Para transmitirse, la corriente eléctrica requiere de materiales que dispongan de una gran cuota de electrones libres, es decir, ubicados en su última órbita alrededor del núcleo y, por tanto, susceptibles de movilizarse al estar menos fuertemente atraídos por éste. Para medir la intensidad de la corriente eléctrica se emplea un galvanómetro o un amperímetro. El sistema internacional (SI), esta intensidad se mide normalmente en Culombios por segundo (C/s), lo que equivale a un amperio (A), unidad básica en el campo de la electricidad y de uso común, que obtiene su nombre del físico francés André Marie Ampére.

https://conceptoabc.com/corriente-electrica/

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1.1.1 Tipos de Corriente eléctrica

1.1.2 Corriente Continua: es aquella cuyas cargas eléctricas o electrones fluyen siempre en el mismo sentido en un circuito eléctrico cerrado, moviéndose del polo negativo hacia el polo positivo de una fuente de fuerza electromotriz (FEM), tal como ocurre en las baterías, los dínamos o en cualquier otra fuente generadora de este tipo de corriente eléctrica.

https://conceptoabc.com/corriente-electrica/

1.1.3 Corriente alterna: la corriente alterna circula durante un tiempo en un sentido y después en sentido opuesto, volviéndose a repetir el mismo proceso de forma constante.

https://conceptoabc.com/corriente-electrica/

1.1.4 Corriente trifásica: la corriente trifásica es la forma de la electricidad más comúnmente generada y consiste en tres corrientes alternas de idéntica frecuencia y amplitud, dadas en un orden determinado y llamadas fases.

https://www.ecured.cu/Corriente_alterna_trif%C3%A1sica

1.1.5 Corriente monofásica: se obtiene de una sola fase de la corriente trifásica, suele ser sufiente para operar electrodomésticos, muchos otros aparatos que requieren potencia eléctrica alta no operan de ella.

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https://unisalia.com/que-son-los-sistemas-monofasicos-funcion-y-usos/

1.2 Electrones libres Para comprender como pueden los electrones producir corriente eléctrica, es importante saber los átomos de un buen conductor, por ejemplo, el cobre, se encuentra unido a un trozo de metal en estado sólido. Todos los materiales cuentan con átomos (o moléculas) unidas en alguna forma, pues de lo contario se desintegrarían. Existen diferentes tipos y formas de uniones; por eso, unos elementos son gases, algunos son líquidos y otros sólidos. Además, existen varias formas en que los átomos de los sólidos están unidos, y por esta razón algunos metales son suaves y otros duros. El tipo de unión que nos interesa para el estudio de la electricidad básica es la unión metálica. En un conductor de cobre cada uno de los átomos tienen un electrón de valencia, que apenas se mantiene en órbita, los átomos están tan próximos, uno del otro, que las orbitas exteriores se sobreponen. Al girar el electrón de un átomo, puede ser atraído por otro átomo e incorporarse a la órbita de éste. La mayor parte de los electrones exteriores continuamente cambian de órbita en esta forma, de manera que los electrones de valencia y así se unen entre sí. Los electrones están “libres” para moverse al azar. La acción es continua, de manera que todo átomo siempre tiene un electrón, cada electrón siempre está en un átomo. Por tanto, no hay carga eléctrica, pero el conductor tiene un gran número de electrones libres.

https://natureduca.com/fisica-electricidad-estructura-de-la-materia-04.php

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1.3 Movimiento de electrones Para producir una corriente eléctrica, los electrones libres en el conductor de cobre deben moverse en la misma dirección, y no al azar. Esto se puede hacer aplicando cargas eléctricas en cada extremo del alambre de cobre; una carga negativa en un extremo y una carga positiva en el otro. Si lo electrones son negativos, la carga negativa los repele y los atrae la positiva. Debido a ello, no pueden pasar a aquellas órbitas que los harían moverse contra las cargas eléctricas. En cambio, se desplazan de órbita en órbita hacia la carga positiva, haciendo que se produzca una corriente eléctrica en esta dirección. La densidad de los átomos en el cobre es tal que las órbitas de valencia de cada átomo causan que los electrones pasen fácilmente de un átomo a otro. La trayectoria que realiza el electrón depende de la dirección de las órbitas que encentra en el camino, lo que lo lleva hacia la carga positiva. En los extremos del conductor, donde las cargas son más intensas, éstas ejercen mayor control sobre cada electrón, de modo que sigue una trayectoria más próxima a la recta y se mueve con mayor rapidez a través del conductor.

https://www.infootec.net/electricidad/

1.4 Flujo de corriente Según es.slideshare.net Aunque a veces es más fácil considerar que los electrones que se mueven libremente constituyen la corriente eléctrica, es importante recordar que esto no es exacto. El movimiento del electrón libre produce la corriente. Los electrones de las órbitas externas del átomo son atraídos hacia el núcleo con una fuerza mucho menor que los electrones de las órbitas que se encuentran cerca. Los electrones externos pueden ser expulsados de la órbita con más facilidad, mientras que los electrones de las orbitas que se encuentran internas se llaman “electrones fijos” porque no se pueden expulsar de sus órbitas. Los átomos y moléculas de un material que se encuentran en movimiento, van constantemente en movimiento dependiendo de la intensidad que cause el movimiento del material, la temperatura y la presión. El movimiento causa que los

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electrones y sus anillos exteriores abandonen sus órbitas, y se conviertan en “electrones libres”

https://www.logicbus.com.mx/flujo-de-corriente.php

1.5 El impulso de la corriente La corriente eléctrica, en realidad es el impulso de energía eléctrica que se transmite de un electrón a otro, al cambiar órbita. Cuando se aplica energía a un electrón y éste se desprende de su órbita, al salir de ella, tiene que toparse con alguna órbita de otro átomo, ya que todas las órbitas exteriores se superponen y obstruyen el paso libre del electrón. Cuando el electrón liberado entra a la nueva órbita, su carga negativa reacciona con la carga negativa del electrón que se encontraba en la órbita antes de él. El primer electrón repele al otro, expulsándolo de la órbita y, a la vez, transmitiéndole su energía. El segundo electrón, al encontrarse en la órbita siguiente realiza lo mismo que el primero. Este proceso continúa en todo el alambre formando el impulso de energía, transferido de un electrón al siguiente, constituye la corriente eléctrica.

https://epsformacion.com/blog/electricidad-basica/

1.5.1 Velocidad de la corriente Los átomos están muy próximos unos de otro y las órbitas se superponen, el electrón liberado no tiene que ir muy lejos para encontrar una órbita nueva. El momento en que entra a la nueva órbita, transfiere su energía al siguiente electrón, liberándolo. La acción es casi instantánea. Lo mismo ocurre con todos los electrones en movimiento, de manera que, aunque cada electrón se mueve con relativa lentititud, el impulso de la energía eléctrica se transfiere a través de la línea de átomos

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a una velocidad muy grande: 300,000 kilómetros por segundo. Se considera que los electrones libres son portadores de corriente. Una buena analogía de esta transferencia de impulso sería una larga hilera de bolas de brillar. Cuando la bola que juega choca con la que está en el extremo de la fila, su fuerza se transmite de una bola a la siguiente hasta que salga disparada la bola en el otro extremo. La última bola se separa de la fila casi en el mismo instante en que es tocaba la primera.

https://n9.cl/7s113

2. Resistencia ELectrica 2.1. ¿Qué es la resistencia? Según areatecnologia.com Indica la oposición de la corriente que ejerce los elementos en un circuito circuito cerrado, incluyendo cualquier tipo de dispositivo que se pueda encontrar conectado al circuito, representando un obstáculo a la libre circuitlación de la corriente eléctrica. Los materiales conductores tienen poca resistencia, y los aislantes, tanta que no permiten el paso de los electrones.

https://futuroelectrico.com/resistencia-electrica-para-que-sirve/

2.2. Unidad de Medida Según Fluke.com. La resistencia se mide en ohmios, que se simbolizan con la letra griega omega (Ω). Se denominaron ohmios en honor a Georg Simon Ohm (1784-1854),

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un físico alemán que estudio la relación entre voltaje, corriente y resistencia, atribuyéndole también la formulación de la ley de Ohm.

http://refrigeracionjesusduran.blogspot.com/2016/10/mediciones-electricas-lasmediciones.html

2.3. Ejemplos Unidad de Resistencia 

En un circuito con una resistencia y una pila de 20V circula una corriente de 0.2A. Calcular el valor de dicha resistencia.

I= V/R R= V/I R= (20V) / (0.2A) R= 100 Ω 

En un circuito con una Resistencia y una pila de 15V circula una corriente de 0.3A. Calcular el valor de dicha resitencia.

I= V/R R= V/I R= (15V) / (0.3A) R= 50 Ω

2.4 Resistencia de los diferentes conductores Las resistencias de los diferentes conductores eléctricos están determinadas por diferentes factores, los materiales conductores y no conductores se basan en el tipo de material que los forman. Los diferentes conductores se encuentran conformados por dos factores importantes que van a determinar el grado de la resistencia, los cuales son la longitud y la sección del conductor. La sección del conductor es la superficie circular que cubre el diámetro conocida como la sección transversal. Si aumentamos la sección del conductor habrá más cantidad de electrones o flujo de electrones que atraviesan esta sección. Mientras mayor sección exista, habrá

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menor resistencia eléctrica o viceversa. El otro factor del conductor es cuando a mayor longitud habrá un mayor camino para los electrones y se tardará más en circular la corriente eléctrica, a mayor longitud habrá mayor resistencia eléctrica y viciversa.

https://gc.scalahed.com/recursos/files/r145r/w277w/U1pop9.htm

2.5. Como puede reducirse la resistencia. Por: Alisson Muñoz Hay ecuaciones que permiten reducir el valor de las resistencias, y por tanto, facilitar de mejor forma el cálculo de las magnitudes que deseemos hallar. Hay dos tipos de reducción, en serie y en paralelo, y se expresan de la siguiente forma:

2.5.1 Reducción de resistencias en serie: Es la suma de los valores de cada resistencia unida en serie: Resistencia Serie= R1+R2+….Rn Donde “n” es el número de resistencias conectadas. Podemos apreciar en el siguiente gráfico una aproximación más real a lo que se desea calcular con este método:

https://i0.wp.com/salvador.maciashernandez.com/Escolares/Voca3/QuintoSemestre/ AgrupamientoResistores_Fisica008/ResistenciasSerie_Fisica008.png

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Hagamos un ejemplo, donde podemos calcular el valor de la resistencia total de un circuito en serie. Si tienes 3 resistencias, una R1 de 5 ohmios, una R2 de 10 ohmios y una R3 de 15 ohmios, ¿Cuál es el valor de tu resistencia equivalente?

https://electromodulo11.files.wordpress.com/2016/05/b5fa9-tf.png?w=648 Resistencia total = R1 + R2 + R3 = 5 ohmios + 10 ohmios + 15 ohmios = 30 ohmios.

https://electromodulo11.files.wordpress.com/2016/05/circuito-en-serie2.png?w=648

2.5.2 Reducción de resistencias en paralelo Al reducir resistencias en paralelo, hacemos una operación diferente al proceso anterior, una suma inversa, podemos decir. Es la división de 1 entre las sumas de los inversos de las resistencias (1/Rx). Como quizás no es muy fácil comprender la operación, te dejamos la operación para que la puedas analizar con perfección:

https://i0.wp.com/ncalculators.com/images/formulas/parallel-resistance-equation.jpg Y del mismo modo, n indica la cantidad de resistencias conectadas en paralelo. Hay un caso excepcional, o una operación adicional, que se puede realizar con mayor sencillez, si tenemos dos resistencias conectadas en paralelo:

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https://i0.wp.com/www.sapiensman.com/electrotecnia/imagenes2/resistencias%20en %20paralelo%20formula2.jpg La conexión en paralelo se realiza de acuerdo a los esquemas que están representados en la siguiente figura:

https://electromodulo11.files.wordpress.com/2016/05/resparalelo.jpg Ahora, hagamos un ejemplo sencillo, en el cual vamos a reducir un conjunto de resistencias conectadas en paralelo. Para ello, vas a necesitar resistencias de 5 y 10 ohmios:

https://electromodulo11.files.wordpress.com/2016/05/paralelo1.jpg La resistencia total en paralelo la puedes calcular con la segunda operación, ya que tienes dos resistencias:

https://electromodulo11.files.wordpress.com/2016/05/ejemploparalelo.jpg

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Ahora, intenta calcular la resistencia total agregando una resistencia más, de valor 15 ohmios. ¿Cuál sería el resultado? Para el caso de más de dos resistencias, vamos a hacer uso de la primera operación, un poco más compleja, pero que se puede desarrollar sin mucha dificultad.

https://electromodulo11.files.wordpress.com/2016/05/paralelo.jpg

La operación es:

https://electromodulo11.files.wordpress.com/2016/05/ejemploparalelo2.jpg?w=648

https://electromodulo11.files.wordpress.com/2016/05/cir-paralelo2.png Las operaciones son sencillas, si te pudiste dar cuenta. Puedes concluir que debido a estas operaciones realizadas, la resistencia resultante de una reducción en serie es de mayor valor que la mayor de las resistencias conectadas, en cambio, en paralelo, el valor de la resistencia total es menor al valor de la menor de las resistencias. En las actividades propuestas, solucionarás ejercicios que contienen circuitos en serie y en paralelo. https://electromodulo11.wordpress.com/reduccion-de-resistencias/

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2.6. Como puede aumentarse la resistencia Resistencias sirven para limitar la cantidad de corriente que fluye a través de un circuito eléctrico. Cuando se instala una resistencia en un circuito, esta resistencia disipa energía eléctrica convirtiendo en calor inútil. Si varias resistencias se conectan en paralelo entre sí, el circuito es capaz de disipar energía igual a la suma de la potencia de cada resistencia individual. https://www.usroasterie.com/como-aumentar-la-potencia-de-la-resistencia.html

2.7. Como se controla la resistencia En un gran número de aplicaciones de procesos térmicos con calentamiento por resistencias eléctricas existe un parámetro que a menudo requiere una mayor precisión de su regulación: se trata del calor. El control del calor es esencial para la buena marcha, la calidad, la frecuencia, y la mejora de la productividad en instalaciones de transformación como vidrierías, siderurgias, plásticos, etc. Esta función se garantiza mediante módulos especializados conocidos antiguamente con el nombre de bloques o graduadores de potencia y hoy como controladores de potencia por tiristores o simplemente como reguladores de potencia. Esta última denominación se aplica especialmente en aquellos casos en que realiza la función propiamente dicha de regulación de potencia. Para lograr tal objetivo se requiere mantener constante la tensión, la corriente o la potencia aplicada a las resistencias calefactoras. https://n9.cl/3k73u

3. Conductores Eléctricos 3.1. Tipos de conductores eléctricos 3.1.1 Conductor aislado Conjunto que incluye el conductor, su aislamiento y sus eventuales pantallas.

3.1.2. Conductor equipotencial Conductor de protección que asegura una conexión equipotencial.

3.1.3. Conductor flexible Conductor constituido por alambres suficientemente finos y reunidos de forma que pueda utilizarse como un cable flexible.

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3.1.4 Conductor de protección CP o PE Conductor requerido en ciertas medidas de protección contra choques eléctricos y que conecte a algunas de las siguientes partes: 

Masas



Elementos conductores



Borne principal de tierra



Toma de tierra



Punto de fuente de alimentación unida a tierra o un neutro artificial

3.1.5 Conductor Neutro Conductor conectado al punto de una red y capaz de contribuir al transporte de energía eléctrica.

3.1.6 Conductor CPN o PEN Conductor puesto a tierra que asegura, al mismo tiempo, las funciones de conductor de protección y de conductor neutro.

3.1.7 Conductores Activos En toda la instalación los destinados normalmente a la transmisión de energía eléctrica. Esta consideración se aplica a los conductores de fase y al neutro de corriente alterna y a los conductores y al compensador de corriente continua.

https://t4.ftcdn.net/jpg/04/23/49/01/240_F_423490110_MEV6B9CLolXdVcKGTj4SnjPg4C 9IFsOS.jpg En un circuito eléctrico encontramos diversos tipos de conductores, según sea su cometido y su fabricación, especialmente en lo que se refiere a su aislamiento.

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Se denominan conductores activos, los destinados normalmente a la transmisión de energía eléctrica, esta consideración se aplica a los conductores de fase y al conductor neutro en corriente alterna y a los conductores polares y al compensador de corriente continúa. Otro conductor muy importante es el conductor de protección o puesta en tierra y en algunos circuitos el conductor equipotencial. https://esykar.com.mx/tipos-de-conductores-electricos/?v=1f3ef48179ad

3.2. Calibre de conductores eléctricos. Los tipos de calibres van intrínsecamente relacionados a su función. Siendo los más utilizados desde el número 4 hasta el 16

https://cablesyconductores.com/wp-content/uploads/2021/03/Que-son-los-calibresde-cables-electricos.jpg Los cables eléctricos se encargan de garantizar el flujo de electricidad. Además, se encuentran compuestos de materiales aislantes y conductores como el cobre. En este contexto, el calibre de cables eléctricos se define como el diámetro del material conductor que compone el cable. Por ende, mientras el número sea más alto, será más delgado el cable. Siendo los más gruesos los de numeración más baja. Un calibre bajo indica que hay una resistencia interna menor, pero un soporte mayor de corriente a largas distancias. https://cablesyconductores.com/calibre-de-cables/

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3.3. Código de colores para conductores eléctricos Esta es la norma de la Comisión Electrotécnica Internacional donde se indica los colores y/o etiquetas para identificar cada tipo de cable. Es la que se emplea mayoritariamente en Europa. Los colores más populares son: 

Cable marrón: identifica al cable de fase, en algunos aparatos eléctricos también puede ser negro o gris.



Cable negro: otro color muy habitual para identificar al cable de fase.



Cable azul: utilizado para señalar al cable del retorno.



Cable blanco: también utilizado para el cable neutro. Es popular en instalaciones de estadounidenses.



Cables de colores con rayas: se pueden utilizar para identificar los neutros de cada cable de color de fase.



Cables de colores: si son lisos son cables de corriente y el más popular es el rojo.



Cable verde y amarillo: se emplea para marcar la toma de tierra.

Como vemos se puede usar negro, marrón, rojo, naranja, amarillo, verde, azul, violeta, gris, blanco, rosa y turquesa. El verde y el amarillo se pueden usar siempre que no generen confusión. También se pueden emplear combinaciones de colores, pero la combinación verde/amarillo solo se puede utilizar para identificar la tierra.https://www.efectoled.com/blog/es/colores-cables-electricos/

3.4 Uso de los conductores eléctricos Se utilizan para transportar de un sitio a otro la corriente eléctrica (transmisión de energía eléctrica). Con respecto a los materiales con los que se realiza son: el oro, el cobre y el aluminio entre otros. El cobre es el material por excelencia ya que tiene buena conducción y su precio es económico. En cambio, el oro aunque es uno de los mejores conductores eléctricos, no se utiliza apenas puesto que es muy elevado su precio. En la antigüedad se utilizaba el aluminio pero era peor conductor

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http://dielectric.es/wp-content/uploads/cables-1-300x201.jpg

También se puede utilizar como material el Almelec que es una aleación de aluminio con pequeñas proporciones de magnesio y silicio. La proporción es 98% de aluminio + 0,7% de magnesio + 0,5% de silicio. Su principal uso es para el transporte de líneas eléctricas aéreas ya que dispone de una resistencia magnética por los tratamientos térmicos y mecánicos especiales. http://dielectric.es/usos-y-tipos-de-los-cables-electricos-o-conductores-electricos/

4. Empalmes 4.1. Qué es un empalme A los empalmes eléctricos también se le conoce con el nombre de enlace eléctrico, y se trata de la unión de dos o más cables conductores eléctricos, que tienen su participación dentro de un aparato eléctrico o en un circuito eléctrico residencial, dicha unión se hace para crear derivaciones del camino que lleva la corriente eléctrica, o para la unión de puntos específicos dentro de la instalación. Existe una gran variedad de empalmes eléctricos, los cuales tiene diferentes usos y aplicaciones, cuando son finalizados pasan por un procesamiento de recubrimiento de aislante, con el objetivo que evita descargas eléctricas, algunos empalmes deber ser soldados usando estaño y cautín, la soldadura se emplea con el fin de mejorar la fuerza prestada por empalme. El uso empalmes no es una norma estandariza como la mayoría de reglas dentro de las instalaciones eléctricas residenciales, ya que algunos países no permiten el uso de empalmes dentro de las canalizaciones y por lo tanto se coloca cajetines para montar una regleta de contactos y hacer las conexiones en ella.

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Debemos considerar que el nombre de cada empalme tampoco tiene una nomenclatura estándar, ya que un empalme puede tener varios nombres, pero muy similares. https://www.espaciohonduras.net/empalmes-electricos-tipos-y-usos

4.2. Para que sirven los empalmes En las instalaciones eléctricas se utilizan alambres y cables de diferentes tipos y calibres, y algunas veces es necesario pegar 2 o más de ellos, prolongar (hacer más largos) algunos de ellos o sacar derivaciones de ellos (permitir que la corriente que pasa por un cable se comparta con otro). Para lograr que esto pase es necesario aplicar empalmes (también conocidos como “amarres”).En pocas palabras, un empalme es la unión de dos o más cables y/o alambres en una instalación eléctrica, que nos sirven para que la corriente eléctrica pase a través de ellos. https://www.buenastareas.com/ensayos/Empalmes-Electricos/29633639.html

4.3. Tipos de empalme. Por Nathaly Nuñez 4.3.1. Empalme cola de rata Según https://n9.cl/to60n /. Este tipo de empalme se emplea cuando los cables no van a estar sujetos a esfuerzos de tensión elevados. Se utiliza para hacer las conexiones de los cables en las cajas de conexión o salidas, ya sea de tomacorrientes o interruptores. En este tipo de uniones, el encintado puede ser sustituido por un conector de capuchón.

4.3.2. Empalme Western Union Este empalme nos sirve para unir dos alambres; soporta mayores esfuerzos de tensión y se utiliza principalmente para tendidos.

4.3.3. Empalme de cables en “T” o en derivación simple Para realizar una unión de un alambre a otro que corre sin interrupción, se emplea este tipo de empalme.

4.3.4. Empalme de cables en T o derivación con nudo Para muchos técnicos electricistas este tipo de empalme es otra forma de uso de los empalmes para derivaciones, también se le conoce como empalme toma anudada, y esto debido a que su principal característica es el nudo que tiene sobre su

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propio cable de derivación al principio del trabajo a realizar, este nos ofrece mayor fuerza si el circuito está sometido a tirones o movimientos bruscos.

4.3.5. Empalme de cables en “T” o de derivación múltiple Este empalme se emplea para realizar uniones entre una punta de un cable de derivación a otro que corre de manera continua.

4.3.6. Empalmes de prolongación Este tipo de empalme se utiliza para la prolongación de cables gruesos.

4.4. Cómo realizar un empalme. 4.4.1. Empalme cola de rata Según https://n9.cl/to60n /. 1. Retire aproximadamente 1 pulgada de aislamiento de cada una de las puntas de los conductores a unir. 2. Coloque las puntas formando una "X" un poco antes de donde está el aislante, y con la ayuda de una pinza comience a torcer las puntas desnudas como si fuera una cuerda. 3. Apriete correctamente la unión, pero de forma firme, sin estropear los cables. Si desea sustituir el encintado coloque el conector de capuchón.

https://n9.cl/to60n

4.4.2 Empalme Western Union 1. Retire el aislamiento aproximadamente 8 cm de la punta de los conductores a unir. 2. Realice a cada alambre un doblez en forma de “L” a 2,5 cm aproximadamente del aislamiento.

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3. Cruce los cables y con la ayuda de las pinzas comience a doblar una de las puntas enrollando alrededor del otro conductor, apretando las espiras o vueltas con las pinzas. 4. Una vez que ha terminado de enrollar una de las puntas, repita el proceso con la otra punta trabajando en dirección contraria. 5. Corte los sobrantes de alambre.

https://n9.cl/to60n

4.4.3. Empalme de cables en “T” o en derivación simple 1. Retire aproximadamente 3 cm de aislamiento del alambre que corre, utilice navaja o pinzas. 2. Retire aproximadamente 8 cm de aislamiento de la punta del cable que va a unir. 3. Coloque el alambre a derivar en forma perpendicular (en ángulo recto) al alambre corrido (principal). 4. Con la mano comience a enrollar el alambre derivado sobre el alambre principal en forma de espiras, con la ayuda de las pinzas apriete las espiras o vueltas. 5. Corte el sobrante y verifique que las espiras no queden encimadas al aislamiento.

https://n9.cl/to60n 4.4.4. Empalme de cables en “T” o de derivación múltiple 1. Retire aproximadamente de 3 a 5 cm del aislamiento del cable principal que corre; si es necesario, con una lija limpie el tramo desnudo.

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2. Con la ayuda de las pinzas, abra el cable principal, girándolo en sentido contrario al trenzado de los alambres. 3. Introduzca el desarmador o las pinzas en medio de los alambres separándolos en dos partes y formando una “V”, para que en la abertura entre la punta del cable derivado. 4. Retire aproximadamente de 3 a 5 cm del aislamiento de la punta del cable a unir, límpiese y enderece los alambres. 5. Corte el alambre central del cable que va a unir, a partir de donde comienza el aislamiento. 6. Introduzca los alambres del cable a unir en la abertura del cable corrido y separe en dos partes iguales los alambres. 7. Comience a enrollar una de las partes de los alambres del cable a unir sobre el cable principal en sentido contrario al trenzado. 8. Enrolle la otra parte de los alambres del cable a unir en sentido contrario a la parte anterior y con la ayuda de las pinzas apriete las espiras o vueltas.

https://n9.cl/es/s/to60n 4.4.5. Empalmes de prolongación 1. Retire aproximadamente de 8 a 10 cm de aislamiento de las puntas de los cables a unir. 2. Con un alambre delgado (o sujételo con un alicate), realice un atado en forma de anillo de aproximadamente 3 cm del aislamiento de cada una de las puntas y con las pinzas apriételos. 3. Abra los alambres del cable tomando como punto de partida el anillo, enderece y limpie cada alambre.

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4. De cada uno de los cables corte el alambre central a la altura de donde realizó la atadura del anillo. 5. Retire el anillo de una de las puntas de los cables y coloque ésta de frente a la otra punta, entrelazando los hilos que quedaron abiertos. 6. Comience a enrollar los alambres de la punta del cable atado, en sentido contrario al trenzado del cable al que le quitó la atadura o anillo. 7. Quite el anillo de la otra punta y comience a enrollar los hilos del otro lado, continúe enrollando hasta que no queden puntas sueltas. 8. Con la ayuda de las pinzas, apriete las vueltas o espiras y corte los extremos sobrantes.

https://n9.cl/es/s/to60n

5. Corriente eléctrica. 5.1. El circuito eléctrico Según el libro “Electricidad 1-7. Básicamente, un circuito eléctrico consta de 1) una fuente de energía; 2) alambres o conductores de conexión, y 3) un dispositivo que aproveche la energía eléctrica de la fuente para lograr algún objetivo. Este dispositivo que hace aprovechable a la energía recibe el nombre de carga. Para que la corriente fluya. En un circuito eléctrico, debe haber un conducto completo, es decir, ininterrumpido, que salga de la terminal negativa de la fuente de energía, pase por los alambres de conexión y la carga, y que luego regrese a la terminal positiva de la fuente. Si no hay tal conducto, la corriente no fluirá y, entonces, el circuito se llama circuito abierto.

“Electricidad 1-7” Harry Mileaf

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5.2. El Interruptor Según el libro “Electricidad 1-7. Un circuito eléctrico debe constar de un conducto completo para que la corriente fluya solamente cuando se necesita energía eléctrica en la carga. En cualquier otro caso, el circuito se mantiene "abierto", y entonces no hay flujo de corriente.

“Electricidad 1-7” Harry Mileaf

La apertura y cierre de un circuito eléctrico normalmente se efectúa por medio de un interruptor (switch). En su forma más sencilla, un interruptor consta de dos piezas de metal conductor que se conectan a los conductores del circuito. Estas dos piezas de metal están dispuestas de manera que sea fácil hacer que se toquen o se separen. Cuando se tocan, se establece un conducto completo para el flujo de la corriente y se tiene un circuito cerrado. Cuando se separan, no puede fluir corriente y el circuito queda abierto.

5.3. La carga Según https://n9.cl/dq5k /. La carga o receptores son los elementos que transforman

energía

eléctrica

que

les

llega

otro

tipo

energía.

Por ejemplo las lámparas eléctricas transforma la energía eléctrica en luminosa o luz, los radiadores en calor, los motores en movimiento, etc.

5.4. Fuente de energía Según https://n9.cl/v9y4b /. Una fuente de energía o generador es un dispositivo capaz de crear una diferencia de potencial eléctrico en sus bornes. Un generador eléctrico es un dispositivo que convierte un tipo de energía en energía eléctrica para que esta energía se pueda utilizar en un circuito eléctrico externo. Un circuito eléctrico necesita una fuente de energía, un generador de corriente que impulsa los electrones.

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Los generadores de los circuitos eléctricos pueden utilizar diferentes fuentes de energía para convertirla en energía eléctrica.

https://n9.cl/ruy9b

5.5. Circuito de corriente directa Según https://n9.cl/f87pf/. La corriente continua es aquella corriente en donde los electrones circulan en la misma cantidad y sentido, es decir, que 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) o corriente directa (cd), y es generada por una pila o batería.

https://n9.cl/f87pf Este tipo de corriente es muy utilizada en los aparatos electrónicos portátiles que requieren de un voltaje relativamente pequeño. Generalmente estos aparatos no pueden tener cambios de polaridad, ya que puede acarrear daños irreversibles en el equipo.

5.6. Circuito de corriente Alterna Según https://n9.cl/f87pf /. 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

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la corriente fluya alternativamente en una dirección y luego en la otra. Se conoce en castellano por la abreviación CA y en inglés por la de AC.

https://n9.cl/f87pf Este tipo de corriente es la que nos llega a nuestras casas y sin ella no podríamos utilizar nuestros artefactos eléctricos y no tendríamos iluminación en nuestros hogares. Este tipo de corriente puede ser generada por un alternador o dinamo, la cual convierten energía mecánica en eléctrica. 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). Fuentes: Temas 12.3 y 12.4 - https://www.faradayos.info/2013/12/empalmes-cables-electricosderivacion-cola-rata-prolongacion.html Temas 13.1 y 13.2 - “Electricidad 1-7” Harry Mileaf Tema 13.3 - https://n9.cl/dq5k Tema 13.4 - https://n9.cl/v9y4b Temas 13.5 y 13.6 - https://n9.cl/f87pf

6. Ley de Ohm Por Joshua Pérez 6.1 Ley de Ohm La ley de ohm fue desarrollada por el físico alemán George Simon Ohm quien descubrió al principio del sigloXIX que la corriente a través de un metal era

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directamente proporcional al voltaje por el metal. El descubrimientp de Ohm condujo a la idea de la resistencia en los circuitos. La ley de ohm nos dice que e un circuito puramente resistivo, la intensidad es directamente proporcional al voltaje e inversamente prooporcinal a la resistencia. La ley de Ohm expresada en forma de ecuación es V=RI, donde V es el potencial eléctrico en voltios, I es la corriente en amperios y R es la resistencia en ohms. Para comprender la ley de ohm

6.1.1. Conceptos Claves-Carga La fuente de todas las cargas eléctricas reside en la estructura atómica. La carga de un electrón es la unidad básica de la carga. La medida para la carga es el coulomb (C) en honor al físico francés Charles Augustin de Coulomb. La carga de un electrón es igual a 1,60 x10-19 C. Esto significa que una carga de 1 C es igual a la carga de 6,25x1018 electrones.

6.1.2. Conductores Aquellas sustancias por donde las cargas se mueven fácilmente se llaman conductores. Los metales son excelentes conductores debido a la descolocación o movimiento de sus electrones en su estructura cristalina atómica. Por ejemplo, el cobre, que es usado comúnmente en cables y otros dispositivos eléctricos, contiene once electrones de valencia.

6.1.3. Conductores Ohmicos Los conductores óhmicos son aquellos que cumplen la ley de Ohm, es decir, la resistencia es constante a temperatura constante y no dependen de la diferencia de potencial aplicado. Ejemplo: conductores metálicos.

6.1.4 Conductores No Ohmicos Son aquellos conductores que no siguen la ley de Ohm, es decir, la resistencia varía dependiendo de la diferencia de potencial aplicado. Ejemplo: ciertos componentes de aparatos electrónicos como computadoras, teléfonos celulares, etc.

6.1.5 Aislantes En cambio, aquellas sustancias que resisten al movimiento de la carga son llamadas aislantes. Los electrones de valencia de los aislantes, como el agua y la

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madera, están fuertemente restringidos y no pueden moverse libremente por la sustancia.

6.1.6. Corriente Electrica (I) La corriente eléctrica es el flujo de carga a través de un conductor por unidad de tiempo. La corriente eléctrica se mide en amperios (A). Un amperio es igual al flujo de 1 coulomb por segundo, es decir, 1A= 1C/s.

6.1.7. Voltaje (V) La corriente eléctrica que fluye por un conductor depende del potencial eléctrico o voltaje y de la resistencia del conductor al flujo de carga. La diferencia de potencial eléctrico medido en voltios permite el flujo de las cargas eléctricas por un cable desde una zona de potencial alto a uno bajo.

6.1.8. Resistencia (R) La resistencia eléctrica es la oposición al paso de la corriente a través de un conductor. La resistencia se mide en ohms u ohmios, y se representa con la letra griega omega Ω.

6.1.9Nota 

El voltaje mueve la corriente mientras la resistencia la impide.



La ley de Ohm se refiere a la relación entre voltaje y corriente.

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6.2. Ecuaciones Sabiendo que lo que teóricamente nos dice la ley de ohm podemos deducir las ecuaciones de forma muy sencilla.

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La expresión matemática de la ley de Ohm es:

6.2.1. Voltaje (V) Podemos determinar el voltaje de un circuito resistivo, solamente tomando en cuenta los valores de la corriente eléctrica y la resistencia. EL voltaje es el producto resultante de la Corriente I por la resistencia R, es decir V = IR.

6.2.2. Corriente(I) La corriente eléctrica es directamente proporcional al voltaje e inversamente proporcional a la resistencia, es decir I = V/R.

6.2.3. Resistencia (R) La resistencia es la oposición al paso de la corriente, eso me indica que a menor resistencia mayor corriente eléctrica. R = V/I.

6.3 Calculo de la corriente. Para determinar la corriente eléctrica se us la la ecuación I = V/R . Ejemplo: Determinar el valor de la intensidad de la corriente que alimenta a una lavadora de juguete que tiene una resistencia de 10 ohmnios y funciona cona batería de 30 V.

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Para darle solución a este problema, basta con analizar la formula y los datos que el problema nos brinda que en este caso sería la resistencia de 10 ohms y la tensión de 30V. R = 10 V = 30 I=? Sustituimos datos en la formula I = V/R: I = 30/ 10 = 3A

6.4. Calculo de la resistencia. Para determinar la corriente eléctrica se us la la ecuación V = I*R Ejemplo a. Calcula el voltaje, entre dos puntos del circuito de una plancha, por el que atraviesa una corriente de 4 amperios y presenta una resistencia de 10 ohmios. b. Cual seria el voltaje si la corriente fuera de 2 A.

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a. Del mismo modo que el ejemplo anterior, lo que necesitamos es retomar nuestros datos, que en este caso serían los 4 amperios que atraviesan sobre el circuito de la plancha y la resistencia de 10 ohmios, por lo que: I= 4A R= 10 0hms V= ? En esta ocacion se usa la formula de V= I*R. Reemplazamos los datos V = (4) (10)

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V = 40v b. Si la corriente fuera de 2 A, tambien se utilizaría la misma formula solo hay que cambiar los datos I= 2A R= 10 0hms V= ? En esta ocacion se usa la formula de V= I*R. Reemplazamos los datos V = (2) (10) V = 20v

14.5 Calculo de la tension. Para determinar la corriente eléctrica se us la la ecuación a. Determina el valor de la resistencia que se obtiene de un circuito de 110 V, y a su vez pasa una corriente de 3ª.

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Al tratarse de una fuente de 110 volts y una corriente eléctrica de 3A. primeramente debemos despejar a la variable “R” en nuestra fórmula de la Ley del Ohm, para así poder sustituir nuestros datos y encontrar la respuesta correcta. I = V /R Despejando a “R” R=V/I Ahora si podemos sustituir nuestros datos en la fórmula: R = 110 / 3 R = 36.66 ohm

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7. Ley de Potencia 7.1 Unidad de potencia El término Potencia se usa para referirse a la rapidez con que una carga puede efectuar un trabajo. Se puede definir como sigue: la potencia es la cantidad de trabajo que una carga puede llevarr a cabo en cierta cantidad estándar de tiempo, generalmente un segundo. Un punto importante que debe tenerse presente es que el trabajo efectuado en un circuito eléctrico puede ser trabajo útil o. desperdiciado. En ambos casos, la rapidez con que se efectúa el trabajo se mide en potencia. La operación de un rnotor eléctrico es trabajo útil, como lo es el calentamiento del elemento en una estufa eléctrica. Por otra parte, el calentamiento de los conductores de conexión o resistores en un circuito es trabajo desperdiciado, ya que el calor no dcsernpeña ninguna función útil. Cuando se emplea potencia para un trabajo desperdiciado se dice que la potencia se disipa. La unidad de traba jo eléctrico es el joule, que representa la cantidad de trabajo efectuada por un coulomb por medio de una diferencia de potencial de 1 volt. Así pues, si se tiene un flujo de 5 coulombs por medio de una diferencia de potencial de 1 volt, se

efectúan

joules

trabajo.

Puede verse que el tiempo que tardan esos coulornbs en fluir por niedio de la diferencia de potencial no tiene influencia sobre la cantidad de trabajo efectuada. Por lo tanto, usando amperes se tendrá que 1 joule de trabajo se efectúa en 1 segundo cuando un ampere pasa a través de una diferencia de potencial de 1 volt. Esta rapidez de 1 joule de trabajo en 1 segundo es la unidad básica de potencia y recibe el non1bre de watt. Ando un ampere de corriente fluye a través de una diferencia de potencial de un volt.

7.2 Ecuaciones De la definición de watt, se sabe que 1 watt es la potencia que se emplea cuando 1 ampere fluye a través de una diferencia de potencial de 1 volt. Así pues, cuando fluyen 2 amperes a través de una diferen~ cia de potencial de 1 volt, se emplea una potencia de 2 watts. En otras palabras, el número de watts empleados es igual al número de amperes de la corriente, multiplicado por la diferencia de potencial. En forma de ecuación, esto se expre&a como sigue: P = El

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P es la potencia consumida, en watts; E es la· diferencia de potencial en volts e I es la corriente en amperes. Algunas veces la ecuación recibe el nombre de ley de Ohm para potencia, debido a que es similar a la ley de Ohm. Con esta ecuáción se puede encontrar la potencia empleada en un circuito o carga cuando se conocen los valores de corriente y tensión. Se puede despejar la ecuación según los datos que nos brinde el problema. Es decir que otras formas de usar la ecuación son: E= P/I I= P/E

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P = El = 9 volts X 3 ampere = 27 W P = El = 27 volts X 1 ampere = 27 W

7.2.1. Ecuaciones de Resistencia Puesto que las ecuaciones de potencia y la ley de Ohm son similares, se puede encontrar fácilmente la ecuación adecuada. Se sabe que P = EI y que I = E/R. De manera que en la ecuación de potencia se substituye a la I por su equivalente de la ley de Ohm, E/R, se tiene: P = E X (E/R) = E2/R Esta ecuación se aplica cuando se conoce la corriente y la resistencia y se quiere encontrar la potencia. Para hallar esta ecuación, se usa E = IR. Cuando se combinan, se tiene: P=IRXI=PR Puesto que potencia es la incógnita y las variables conocidas son la tensión y la resistencia, debe usarse la ecuación que relaciona la potencia con la tensión y la resistencia, Dicha ecuación es la siguiente: P = E2/R

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Ejemplo

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¿Cuál es la potencia empleada en el circuito? Ahora se aplicaría la ecuación P = I2 R y solo se sustituyen los datos, ya que se conocen la corriente y la resistencia: I=8 R=2 E=? P = 82 (2) P= 64 (2) P= 128 W

7.3. Perdidas de Potencia La potencia empleada en un circuito indica la cantidad de trabajo efectuado en ese circuito. La potencia que se emplea para alimentar trabajo no utilizado, por lo tanto, es potencia perdida o disipada. En función de la fuente de potencia, la potencia perdida representa energía eléctrica que no se aprovecha productivamente. Las pérdidas rnás comunes de potencia en un circuito eléctrico son las que ocurren en forma de calor cuando una corriente fluye a través de una resistencia. En un resistor, es poco lo que puede hacerse en relación con el Calentamiento I2 R, ya que la corriente del circuito, así como el valor de resistencia del resistor, generalmente no se pueden cambiar sin afectar la operación del circuito. En algunos aparatos eléctricos, como tostadores y planchas, se requiere calentamiento I 2 R, por lo que éste no representa una pérdida de potencia. Aveces esa perdia de potencia es aprovechada para trabajos específicos en los que se necesita calor.

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P = I2 R P = 4 x 10 = 40 watts

7.4. Clasificacion de Potencia de las Lamparas Incandecentes. Las lámparas incandescentes está for~ macla por un elemento de resistencia, llamado filamento, encerrado en una Cápsula de vidrio. Cuando la lámpara se conecta a un circuito la corriertte fluye a través del filamento, y ocurre un calentamiento en la forma I2 R. El calOr ·es tan fuerte que el filamento se calienta al rojo blanco, irradiando luz. Cuanto más se caliente un filamento, más luz dará la lámpara. Una forma conveniente de clasificación. De focos eléctricos· es de acuerdo con el calentamiento o consumo I2 R que produce. Esto es lo que se hace en las fábricas comercia1es de focos eléctricos. Sobre cada foco se graba el valor de calentan1Íento I2 R expresado en watts, que se producirá cuando el foco se conecte a una fuente estándar de potencia. Cabría preguntarse cuál es la diferencia física que hay entre un foco de 40 watts y otro de 100 watts. Puede apreciarse en la ecuación P = E*I que por el foco de mayor potencia fluye una mayor cantidad de corriente a través de su filamento. Sin embargo, se sabe que, en la mayor parte de los casos, en el hogar, por ejemplo, la fuente de tensión está determinada por las compañías de electricidad y no se puede cambiar. Esto significa que el foco de 100 watts debe conducir mayor corriente. Para ello, debe tener una resistencia más baja que el de 40 watts. Así pues, el consumo (en watts) y, por lo tanto, la intensidad de luz que produce una lámpara eléctrica depende de la resistencia del filamento de la lámpara. Mientras más alta sea la resistencia, más baja será la Potencia nominal y cuanto más baja sea la resistencia, más alta será la potencia nominal.

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7.4.1. Clasificaciones Tipicas de Consumo Las clasificaciones de consumo de potencia usadas para resistores y focos eléctricos son expresiones del calentamiento l2R que tiene lugar. Aunque la clasificación de potencia siempre significa calentamiento l 2R, su significado práctico es diferente de acuerdo con los aparatos de que se trate. Muchos otros dispositivos eléctricos se seleccionan sobre la base de sus clasificaciones de potencia de consumo, especialmente aquellos que usan calor para funcionar. Estos pueden ser planchas, tostadores, calentadores, estufas, etc. Para la mayor parte de estos aparatos, cuanto mayor sea su consumo de potencia, mayor cantidad de calor se produce. Esto significa que, por ejemplo, un calentador eléctrico de 1,500 watts emite más·calor. que un calentador de 1,000 watts y, por lo tanto, calienta un área mayor. Sin embargo, no siempre son mejores los aparatos que tienen más alta clasificación de consumo de potencia. Se podrían fabricar tostadores con · clasificación de 10,000 watts o más, pero no tostarían el pan, sino lo quemarían casi instantáneamente. La clasificación de potencia de equipo de trabajo, por ejemplo, en motores no se basa en las pérdidas I2 R. Estos se basan principalmente en la potencia que pueden aprovechar para efectuar trabajo mecánico. un motor de 1 caballo de fuerza usa 746 watts de potencia eléctrica, más la potencia necesaria para disipación debido a pérdidas l2 R. Un motor de 1/2 hp necesita por lo menos 186.5 watts de potencia eléctrica.

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https://dspace.ups.edu.ec/bitstream/123456789/16392/1/UPS-ST003822.pdf

7.5. Clasificación típica del consumo Por: Emmily Rivas Las clasificaciones de consumo de potencia usadas para resistores y focos eléctricos son expresiones del calentamiento I 2R, su significado “práctico” es diferente de acuerdo con los aparatos que se trate

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7.6. El kilowatt- hora La energía en kilowatts-hora es simplemente la energía en watt hora dividida entre 1000. Es la unidad que expresa la relación entre energía y tiempo. Actualmente, el kWh es el que utiliza el sector energético para facturar a los consumidores su gasto tanto de luz como de gas natural. El watt- hora es una unidad muy pequeña, si se usara para indicar la potencia total consumida, resultarían cifras muy elevadas, en vez de ello se utilizan unidades kilowatt-hora.

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https://es.slideshare.net/JKARLG/tabla-de-consumos-de-energia-electrica-deelectrodomesticos

8. Circuito en serie 8.1. Unidades eléctricas básicas En todo circuito de cc existen 4 cantidades eléctricas con las cuales se trabaja con mayor frecuencia. Estas son: 

Tensión (V): volts (v) Cuando los electrones se mueven entre dos puntos a través de un material conductor generan corriente eléctrica, los volts es aplicada por una fuente de voltaje en un circuito eléctrico es la “presión” ejercida para poner al sistema en movimiento y “causar” el flujo de carga o corriente a través del sistema eléctrico. E para fuentes de voltaje (volts) V para caídas de voltaje (volts)



Corriente o intensidad (I): ampere(A) los amperios sirven para decirnos la cantidad de energía que se ha movido entre un punto y otro durante un espacio de tiempo. Potencia: watt (W) Es decir, la energía suministrada en un espacio de tiempo determinado. Voltios (V) x Amperios (A) = Watts (W)



Resistencia: ohm (Ω) hace referencia a la resistencia eléctrica existente entre los dos puntos de un conductor a modo de diferencia constante de 1 voltio aplicado entre ambos puntos. Este fenómeno produce una corriente de intensidad de hasta 1 amperio en el conductor.

https://unisalia.com/wp-content/uploads/2020/03/ley-de-ohm.jpg

8.2. Circuito en serie En un circuito en serie se tiene la misma corriente en todas sus partes no importa cuantas partes o aparatos haya. En tanto pase corriente idéntica a través de

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todos ellos, en los circuitos en serie hay solo una “trayectoria” que puede seguir la corriente de la terminal negativa de la fuente de potencia, a través del circuito, regresando a la terminal positiva de la fuente. Dos elementos se encuentran en serie si: 1. Solo cuentan con una terminal en común (es decir, una terminal de un elemento se encuentra conectada solamente a una terminal del otro elemento). 2. El punto común entre los dos elementos no se encuentra conectado con otro elemento que transporta corriente.

https://electronicaonline.net/wp-content/uploads/2019/03/diagrama-de-circuitos-enserie.jpg

8.3. Cargas en serie La resistencia de esta carga única ha sido la resistencia total del circuito y la potencia consumida en el circuito era la potencia que esa carga consumía. Sin embargo, en la práctica se encontrara frecuentemente que un circuito tiene “más de una carga”. Si las cargas se conectan en el circuito de manera que por cada una de ellas pasa la corriente total del circuito, están conectadas en serie.

https://www.espaciohonduras.net/images/electricidad/circuitos/circuitoserie/circuito _serie.jpg

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8.4. Consumo de potencia Es la rapidez con la que se efectúa trabajo. Cuando solo hay una carga en el circuito, la potencia que consume esa carga es la potencia total consumida en el circuito. Cuando un circuito tiene varias cargas conectadas en serie, cada una de las cargas consume cierta suma de los consumos de cada carga. La potencia total de un circuito en serie se puede encontrar de dos maneras .Una consiste en calcular la potencia que consume cada carga y luego sumar todas las potencias consumidas por las cargas. La segunda es más sencilla y consiste en encontrar la resistencia total del circuito y luego calcular la potencia que consume la resistencia total.

https://www.areatecnologia.com/electricidad/imagenes/potencia-electrica.jpg

8.5. Caída de tensión La caída de tensión es un efecto provocado por la pérdida de potencial a lo largo de recorrido del conductor por la resistencia, esto desencadena en que los voltios que tenemos

final

del

inicialmente aumentando

conductor el

sean

consumo y

funcionamiento de los receptores.

menores que

dificultando

los casos

que

existían

extremos

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https://www.plcmadrid.es/wp-content/uploads/2019/03/0001-800x1009.jpg

8.6. Cálculo de la caída de tensión. La caída de tensión es calculada utilizando la “Ley de Ohm”: E=IxR Dónde: E es la caída de tensión [Volts] I es la corriente que fluye por el conductor [Amperes) R es la resistencia del conductor [Ohm] Para circuitos monofásicos la fórmula es la siguiente: Caída de tensión = Amperes X Resistencia del conductor cada 1000’ (300m) X distancia en miles de pies X 2 cables. Para circuitos trifásicos: Caída de tensión = 0.866 X Amperes X Resistencia del conductor cada 1000’ (300m) X distancia en miles de pies X 2 cables.

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8.7. Diagramas de circuitos en serie Un diagrama eléctrico o también llamado esquema esquemático, es una representación grafica de las diferentes conexiones que lleva la instalación de un circuito eléctrico y puede aplicarse tanto a instalaciones residenciales como a industriales, también se usan en e área de la electrónica.

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https://n9.cl/0tfqe

https://www.slideshare.net/jasscons/electricidad-1-7-harry-mileaf https://n9.cl/tmhwx

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Capítulo III 1. Circuitos en paralelo Por Alberto Eliseo Aceituno Escobar. Se habla de conexiones en paralelo de un circuito recorriendo por una carga eléctrica, cuando varios conductores se hallan unido paralelamente, en un circuito en paralelo cada receptor conectado a la fuente de alimentación lo que está de forma independiente al resto el circuito que tiene dos o más caminos independientes desde la fuente de tensión pasando a través de elementos del circuito hasta regresar nuevamente a la

fuente.

1 https://n9.cl/2nfpq

La corriente ha sido la misma en cualquier punto de esos circuitos asi una vez determinada la corriente el cualquier punto esta se conocia en cualquier otro punto del circuito el análisis de los circuitos se simplificara grandemente si todos los circuitos tuvieran esta caracteristística pero no son asi.

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En este tipo de circuitos en donde dos o más elementos están conectados entre sí, tienden a formar nodos por lo que tendrían la misma tensión. Si se conectan más elementos en paralelo estos seguirán recibiendo la misma tensión y obligarán a la fuente a generar más corriente. Una de las ventajas de este circuito es; si estos llegaran a generar un corto circuito o se retiran elementos del circuito seguirán funcionando al igual que el

resto de los

elementos.

2 https://n9.cl/mp0ys

Las fórmulas de un circuito en paralelo y sus características son: Los valores totales de un circuito en paralelo mediante la suma simple, de las intensidades de rama es la intensidad total del circuito la fórmula es (IT = I1 + I2 + ... = ΣIi). Donde IT es la intensidad total e si son las intensidades de rama. Los elementos están colocados de manera que sus extremos estén conectados a puntos comunes que es la misma tensión. La tensión en los elementos en paralelo es la misma tensión que la fuente. La corriente de la fuente se divide entre todas las resistencias del circuito. La formula para utilizar en el circuito en paralelo sería:

𝑅1 𝑅2 R− − − − − − − − − − − − − − − − − − − − − − 𝑅1 + 𝑅2

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1.2. Cargas en paralelo En un circuito en serie toda carga tiene igual corriente a través de ella; y esta es la misma corriente que simultáneamente sale de la fuente de potencia y entra a ella muy a menudo las cargas están conectadas en el circuito de manera de la corriente de la fuente de energía se divide entre las cargas, en tal forma que solo una parte de la corriente se divide entre las cargas en tal forma que solo una parte de la corriente pasa por cada carga, las cargas están conectadas en paralelo y que es un circuito en paralelo. En el circuito en paralelo cada carga constituye un recorrido aparte para el flujo de la corriente los recorridos se le llaman ramas y la corriente que pasa en cada rama los recorridos aparte se llaman ramas y la corriente pasa por cada carga, las cargas están conectadas en paralelo y es un circuito en paralelo. Si una rama de un circuito paralelo es interrumpida o abierta seguirá fluyendo corriente en el circuito, ya que siguen existiendo una o más trayectorias completas para el flujo de la corriente.

3 https://n9.cl/anptk

1.3. Caída de tensión en cargas en paralelo Cuando se conectan cargas en paralelo también se tienen caídas de tensión en cada carga conectadas en paralelo, están también conectadas directamente a las terminales de la fuente de energía.

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4 https://n9.cl/ei10t

Como nos muestra en el diagrama podemos ver que si la tensión de la fuente es la misma en cada rama si se consideran las líneas que representan los conductores de conexión como líneas de igual potencial, las líneas que conectan la carga con la fuente de energía tienen el mismo potencial en toda la extensión. La línea A es el potencial de la terminal negativa de la batería en toda su longitud la línea B tiene el potencial de la terminal positiva de la batería en toda su longitud la diferencia de potencial entre las terminales de la batería es de 5 Volts de manera que la diferencia de potencial en cada carga también debe ser de 5 volts.

5 https://n9.cl/ei10t

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1.4. Cortocircuito Se denomina cortocircuito al fallo en un apartado o línea eléctrica por el cual la corriente eléctrica pasa directamente del conductor activo o fase al neutro o tierra en sistemas monofásicos de corriente alterna entre dos fases, es decir: es un defecto de baja impedancia entre dos puntos de potencial diferentes y produce un arco eléctrico, y esfuerzos térmicos. El cortocircuito se produce normalmente por los fallos en el aislante de los conductores cuando estos quedan sumergidos en un medio conductor como el agua por el contacto accidental entre conductores aéreos por fuentes diferentes. Si en un circuito no ponemos entre los terminales de la batería ningún elemento que tenga resistencia, habrá muy poca oposición al paso de la corriente y los electrones fluirán muy fácilmente la intensidad será elevada. También es una conexión entre dos terminales de un elemento de un circuito eléctrico lo que provoca una anulación de la resistencia en el circuito lo que lleva a una corriente que lo atraviesa.

6 https://n9.cl/39ha

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Los tipos de cortocircuitos son: Existen varios tipos de cortocircuitos provocados por distintas causas. 

Fallo trifásico: Un cortocircuito trifásico se produce en la mayoría de ocasiones por un fallo de cálculo en la cantidad de electricidad que conduce el dispositivo esto hace que las protecciones de la instalación no estén bien calibradas y el riesgo aumenta.



Fallo monofásico a tierra: Los cálculos de la fase de tierra deben estar correctamente resueltos en los casos necesarios será imprescindible diseñar e instalar una malla eléctrica de tierra.



Fallo entre dos fases: Se trata del fallo más común cuando se produce un cortocircuito, y de hecho es lo primero que se comprueba para determinar su causa: dos polos opuestos entran en contacto y, por lo tanto, se anula la resistencia eléctrica.



Fallo entre dos fases a tierra: Se da entre una de las fases y la línea de tierra de la instalación. Se puede evitar, siempre y cuando revisemos la instalación completa.

7 https://n9.cl/u12v7

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1.5. Fusibles El fusible es un componente de instalaciones eléctricas que se interrumpe o funde cuando la corriente resulta excesiva. Los fusibles están compuestos por una lámina o un filamento hecho de una aleación o de un metal que se caracterizan por presentar un punto de fusión bajo este elemento está ubicado en un punto estratégico de la instalación eléctrica para que se funda si la intensidad de la corriente supera un cierto valor. Al ser un dispositivo muy usado en diferentes maquinarias y sistemas, existe una gran variedad de fusibles y se pueden clasificar de diferentes maneras ya sea por su tipo de material, por su uso, por el amperaje. 

Cilíndricos: Elaborados con un tubo cerámico resistente a los choques y la presión interna. En el interior podemos encontrar la lámina que hace el trabajo del fusible.



De cuchillas: También conocidos como fusibles NH se utilizan contra cortocircuitos y sobrecargas.



De Pastilla: Mismos funcionamientos que el fusible cilíndrico, pero con forma aplastada.



Encapsulado de vidrio: Son construidos con hilo metálico o lámina y cubiertos por un tubo de vidrio.



De plomo: Se muestra como un tramo de alambre con base de plomo el cual se intercala en el circuito.

8 Elavoración Propia

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1.6. Diagrama de circuitos en paralelo En un circuito paralelo hay más de un resistor y están conectados por muchos caminos, esto significa que la electricidad puede viajar desde el extremo de la batería a través de muchas ramas hasta el otro extremo de la batería. Otra definición es que se le llama circuito paralelo cuando dos o más componentes están conectados al mismo nodo y ambos lados de los componentes están conectados directamente a la batería o cualquier otra fuente, la corriente en un circuito en paralelo tiene dos o más caminos para fluir.

9 https://n9.cl/f18ia

En este circuito como podemos ver que está en paralelo que consta de tres resistencias y una sola batería. A medida que la corriente total sale del terminal positivo de la batería en el punto 1 y viaja a través del circuito, parte del flujo se separa en el punto 2 para pasar por R1 otros se dividen en el punto 3 para poder pasar a R2 y el resto pasa por R3.

10 https://n9.cl/etx43

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2. Circuitos en Serie-paralelo (Harry Mileaf) Por Joselyn Vásquez A partir del material que se ha dado hasta ahora, de ser fácil distinguir, los circuitos tanto en serie como en Paralelo. Pero existe otro tipo de circuitos que tiene ramas, como circuitos en paralelo, y cargas o componentes en serie, como los circuitos en serie. A esto se le llama un circuito en paralelo.

11 https://n9.cl/70max

Los circuitos en serie-paralelo son una combinación de circuitos en serie y circuitos en paralelo. Pueden ser comparativamente simples y tener solo unas cuantas componentes; pero también pueden tener muchas componentes y ser bastante complicados.

2.1 Análisis de circuitos, serie-paralelo En cualquier circuito de c-c existen ciertos factores básicos de interés. Según lo que se ha aprendido acerca de circuitos en serie y en paralelo, se sabe que estos factores son: 1) La corriente total de la fuente de energía y la corriente en cada parte del circuito. 2) La tensión de la fuente y de las caídas de tensión en cada parte del circuito. 3) La resistencia total y la resistencia de cada parte del circuito.

Una vez que se conocen estos factores del circuito, será fácil calcular los demás, tales como potencia total y potencia consumida en alguna parte del circuito.

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Es relativamente fácil determinar las cantidades de corriente, tensión y resistencia de circuitos en serie y en paralelo. Se conocen las resistencias de los circuitos en serie y en paralelo, asimismo, cuando se trabaja con cualquiera de los dos tipos de circuitos, solo se siguen las reglas que se aplican a ese tipo. Por otra parte, en un circuito en serie- paralelo, algunas partes del circuito están conectadas en serie y algunas están conectadas en paralelo. Por lo tanto, en algunas partes del circuito en serie-paralelo se seguirán las reglas para circuitos en serie y en otras partes las reglas para circuitos en paralelo. Se puede apreciar que antes de que se pueda analizar o resolver un problema en que se figuren circuitos en serie-paralelo, deben identificarse las partes del circuito que están conectadas en serie y las que estén conectadas en paralelo. Algunas veces, eso es obvio si el circuito es simple. Son embargo, muchas veces será necesario volver a dibujar el circuito, poniéndolo en una forma que sea más fácil tal identificación.

2.2 Diagramas de circuitos en serie-paralelo En un circuito en serie, la corriente es la misma en todos los puntos. A lo largo de un circuito paralelo existen uno o más puntos en que la corriente se divide y fluye en ramas separadas. Y en un circuito en serie-paralelo, se tienen tanto ramas separadas como cargas en serie. Por lo tanto, es fácil comprender que la forma más fácil de determinar si un circuito esta en serie, en paralelo o en serie-paralelo, es comenzar en la teminal negativa de l fuente de energía y rastrear la trayectoria de la corriente en el circuito hasta regresar a la terminal positiva de la fuente de energía. Si la corriente no se divide en ningún punto, se trata de un circuito en serie. Si la corriente se divide en ramas separadas, pero no hay cargas en serie, se trata de un circuito en paralelo. Y si la corriente se divide en ramas separadas y también hay cargas en serie, se trata de un circuito en serieparalelo. Cuando se sigue el circuito de esta manera, téngase presente que existen dos tipos de carga en serie. Uno de ellos consta de dos o más resistencias en una rama del circuito. El otro es cualquier resistencia a través

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de la cual fluya la corriente total del circuito. Se pueden apreciar estos dos tipos de carga en la ilustración.

2.3 Reducción de circuitos en serie-paralelo Con frecuencia, todo lo que se sabe de un circuito en serie-paralelo es la tensión aplicada al mismo y los valores de las resistencias individuales. Para encontrar la caída de tensión en cualquiera de las cargas o la corriente en cualquiera de las ramas, generalmente hay que saber la corriente total del circuito; pero, para encontrar la corriente total, es necesario conocer, antes que nada, la resistencia total del circuito. 1. Si es necesario, puede trazarse el circuito de manera que todas las combinaciones en paralelo de resistencias y resistencias en

serie

identifiquen

fácilmente.

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2. Para cada combinación en paralelo de resistencias, calcular su resistencia electiva.

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3. Substituir cada una de las combinaciones en paralelo con una resistencia cuyo valor sea igual a la resistencia efectiva de esa combinación. Esto da un circuito con todas las cargas en serie.

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4. Encontrar la resistencia total de este circuito sumando las resistencias de las cargas en serie.

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Encontrar la resistencia total, se reduce el circuito a su forma más simple, que generalmente es una resistencia que forma un circuito en serie con la fuente de tensión. Este circuito en serie simple tiene la resistencia equivalente del circuito en serie-paralelo a partir del cual se obtuvo, de manera que también tiene la misma corriente total. Existen cuatro pasos básicos para reducir un circuito en serie-paralelo.

2.4 Corriente En todo circuito de c-c la corriente total es igual a la tensión de la fuente de energía dividida entre la resistencia total. En circuitos en serie, esta es la única corriente. Por lo tanto, si se conoce la corriente total, también se conoce la corriente en cada parte del circuito. En circuitos paralelos, la corriente se divide y sigue más de una trayectoria. Por lo tanto, si sólo se conoce la corriente total del circuito, no se conoce la corriente en cada parte del circuito.

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Las corrientes de rama generalmente se calculan aplicando la ley de Ohm a la tensión y a la resistencia de la rama. En circuitos en serie-paralelo, la corriente también se divide, siguiendo más de una trayectoria. Por lo tanto, como en los circuitos en paralelo, las corrientes de rama deben encontrarse mediante la ley de Ohm. Sin embargo, hay una diferencia importante: en ambos casos se aplica la ley de Ohm en la forma: I E/R. Pero para circuitos en paralelo, la tensión en cada rama del circuito es la misma y es igual a la tensión de la fuente. Por lo tanto, si la tensión de la fuente y la resistencia de rama se conocen, se pueden determinar todas las corrientes en las ramas. En circuitos en serie-paralelo, la tensión en cada rama generalmente no es la misma. De manera que, muy a menudo, antes de que se determine la corriente de rama, primero debe calcularse la tensión. De esto podría pensarse que, si en primer lugar se calcularan todas las tensiones del circuito, se podrían usar para determinar todas las corrientes; sin embargo, no es así. El método que se utiliza generalmente consiste en calcular primero la corriente total del circuito. Luego, a partir de la corriente, se calculará la tensión en alguna parte o rama del circuito. Con esta tensión se calculará la corriente en esa parte o rama. Entonces se usará la corriente para calcular la tensión en alguna otra parte o rama. Mediante este método se determinarán finalmente todas las corrientes y tensiones en el circuito.

2.5 Tensión En un circuito en serie, la suma de las caldas de tensión en el circuito es igual a la tensión que se le aplica. En un circuito en paralelo, la tensión en cada rama es igual a la tensión aplicada al mismo. No existe una relación tan sencilla como está para un circuito en serie-paralelo entre la tensión aplicada y las tensiones del circuito. Sin embargo, se sabe que las caídas de tensión en cualquier resistencia o grupo de resistencia es igual a la corriente en la resistencia multiplicada por el valor de la resistencia. Esta relación es válida para todo circuito de c-c, independientemente de que esté en serie, paralelo, o serie-paralelo.

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En general, este es el método que se sigue para determinar tensiones en un circuito serie-paralelo. Recuérdese que por lo general no se pueden calcular todas las corrientes o todas las tensiones de un circuito en serieparalelo usando solo circuito total y la tensión aplicada. Esto debe hacerse a lo largo del circuito carga por carga y rama por rama, determinado la corriente de cada carga o rama y la tensión aplicad a la misma, antes de continuar a la siguiente.

2.6 ¿Cómo calcular la tensión y la corriente? En el circuito en serie-paralelo, calcular la corriente a través de las resistencias y las caídas de tensión en ellas. En primer punto, se reduce el circuito a su forma más simple, comenzando por reducir la combinación en paralelo de R3 y R, a una resistencia equivalente, según el método producto/suma.

Ahora el circuito original se ha reducido a un circuito en serie con tres resistencias: 8, 10 y 12 ohms. Por lo tanto, el circuito completamente reducido tiene una resistencia de 30 ohms. Para determinar la corriente total en este circuito se puede aplicar la ley de Ohm:

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Volviendo nuevamente al circuito original, puede apreciarse que esta corriente de 1 ampere fluye a través de las resistencias R, y R2 y luego se separa hacia 12, y R4. Puesto que se conoce la corriente en R, y R2, se calcularán las caídas de tensión en ellas mediante la ley de Ohm:

Si hay una caída de 8 volts en R1 y 10 volts en R2, quedan 12 volts en la combinación de R, y R4. Se puede determinar la corriente en cada una de ellas de la siguiente manera:

Ahora se sabe que, al sumarse estás corriente de rama, deben totalizar la corriente de 1 ampere, de manera que se pueden comprobar los resultados, sumándolos.

3. Teorema de redes eléctricas Por Juan Pablo Posadas Teorema es un enunciado que puede ser demostrado a través de operaciones matemáticas y argumentos lógicos y las diferentes técnicas para aislar partes específicas de un circuito para simplificar su análisis, requieren del desarrollo de ecuaciones.

3.1. Definición de red eléctricaEs la encargada de suministrar a los consumidores de energía eléctrica, el sistema fue inventado por Thomas Edison durante la revolución industrial, suministraba energía para la iluminación de los hogares.

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La red eléctrica está compuesta por: 

Centrales de generación: Son instalaciones capaces de transformar energía primaria en electricidad. En Guatemala se genera energía a través de las centrales hidroeléctricas, aquí el agua se acumula en una represa para luego cae desde alto sobre una turbina hidráulica, haciéndola girar, ese movimiento es transformado en electricidad por medio de un generador eléctrico ubicado en la sala de máquinas, por otro lado, el agua utilizada retoma su curso natural.

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

Líneas de transporte: Están constituidas por torres y conductores, de tensión igual o mayor a 230kV, que llevan la energía eléctrica desde las centrales de generación hasta las subestaciones de transformación.

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

Subestaciones de transformación: Esta instalación tiene como objetivo establecer los niveles de tensión adecuados para la transmisión y distribución de la energía eléctrica, están constituidas por transformadores, conmutadores, equipo de protección, dispositivos de medición y sistemas de control.

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

Red de distribución: Esta red lleva la energía eléctrica desde la subestación de transformación hasta los puntos de consumo en media tensión a través de conductores aéreos, cuando llega a los vecindarios los transformadores convierten la electricidad de media tensión a una tensión baja para su distribución en los hogares.

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3.2. Teorema de mallas Es un método de análisis de circuitos para obtener de manera más sencilla intensidades, voltajes y resistencias de los componentes del circuito, este método genera un sistema de ecuaciones simultáneas que se obtienen aplicando las leyes de Kirchhoff y la relación entre la corriente y el voltaje. 

Malla: Es un camino cerrado conformado por componentes electrónicos como fuentes, resistencias, inductores y capacitores.

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Para aplicar el teorema de mallas de deben seguir los siguientes pasos: 

Lo primero es identificar el número de mallas que tiene el circuito, nombrarlas y posteriormente darle una dirección a la intensidad con una flecha.

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Después se deben encontrar las ecuaciones de cada malla, deben ser conformadas por la suma del voltaje de cada componente igualándolos a cero, como este circuito está conformado únicamente por resistencias se utiliza la ley de Ohm. Para determinar la ecuación se saca cada sumando componente a componente comenzando con la fuente de voltaje y avanzando en sentido de las manecillas del reloj. Comenzando por la fuente que queda con un valor negativo por la dirección de la corriente.

−6 1. En la primera resistencia de 10Ω que se ve afectada por la corriente i1, aplicando la ley de Ohm el segundo sumando es (10Ω) (i1 A) = 10 i1.

−6 + 10𝑖1 Luego la segunda resistencia y es de 10 Ω está siendo afectada por i1 e i2 por lo tanto se debe tomar en cuenta que cuando dos intensidades afectan a una resistencia siempre se resta la intensidad de la malla que se está analizando menos la otra intensidad que afecta la resistencia.

−6 + 10𝑖1 + 10(𝑖1 − 𝑖2) La tercera resistencia de 12 Ω se ve afectada por i1 e i2.

−6 + 10𝑖1 + 10(𝑖1 − 𝑖2) + 12(𝑖1 − 𝑖2)

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La ultima resistencia es de 10 Ω y está siendo afectada por las corrientes de i1 e i3.

−6 + 10𝑖1 + 10(𝑖1 − 𝑖2) + 12(𝑖1 − 𝑖2) + 10(𝑖1 − 𝑖3) Finalmente, y tomando en cuenta lo que dice la ley de voltajes de Kirchhoff la ecuación de la malla 1 es:

−6 + 10𝑖1 + 10(𝑖1 − 𝑖2) + 12(𝑖1 − 𝑖2) + 10(𝑖1 − 𝑖3) = 0 2. Para la ecuación de la segunda malla también se sigue el sentido de las manecillas del reloj, su ecuación sería:

12(𝑖2 − 𝑖1) + 10(𝑖2 − 𝑖1) + 15𝑖2 + 5𝑖2 = 0 3. La tercera malla cuenta con una fuente de corriente y porque afecta únicamente a esta malla se puede decir que el valor de la intensidad de esta malla es igual al valor de la fuente de corriente, pero como va en dirección contraria la ecuación de la malla 3 es:

𝑖3 = −1𝐴 4. En la cuarta malla únicamente hay dos resistencias afectadas por la intensidad i4, entonces la ecuación seria:

5𝑖4 + 10𝑖4 = 0 

Ahora con las cuatro ecuaciones para las cuatro mallas se procede a reducirlas algebraicamente para luego resolver el sistema de ecuaciones conformado por estas. El sistema de ecuaciones es:

42𝑖1 − 22𝑖2 − 10𝑖3 = 6 −22𝑖1 + 42𝑖2 = 0 𝑖3 = −1 15𝑖4 = 0

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

Finalmente, con la ayuda de cualquier método para resolver sistemas de ecuaciones se obtienen los siguientes resultados:

𝑖1 = −131.25𝑚𝐴 𝑖2 = −68.75𝑚𝐴 𝑖3 = −1𝐴 𝑖4 = 0𝐴 3.3. Problemas a resolver 

Obtenga las corrientes que circulan en las mallas del siguiente circuito utilizando el Teorema de Mallas.

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1. Identificar el número de mallas que tiene el circuito, nombrarlas y darle dirección a la intensidad de cada una.

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2. Se marca el esquema con los voltajes y corrientes de cada elemento.

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3. Desarrollar la sumatoria de cada malla por separado.

𝑀𝑎𝑙𝑙𝑎 1

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5𝑉 − 2000𝑖1 − 1000(𝑖1 − 𝑖2) = 0 𝑀𝑎𝑙𝑙𝑎 2

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1000𝑖1 − 1000𝑖2 − 2000𝑖2 = 0 4. Se resuelve el sistema de ecuaciones de malla para encontrar las corrietes.

−2000𝑖1 − 1000(𝑖1 − 𝑖2) = −5 1000𝑖1 − 1000𝑖2 − 2000𝑖2 = +2 5. Para eliminar la i1 se multiplica la segunda ecuación por 3 y se suma a la primera ecuación.

(−3000𝑖1 + 1000𝑖2 = 5) + (3000𝑖1 − 9000𝑖2 = 6) −8000𝑖2 = 1 1 𝑖2 = −8000 𝑖2 = −0.125𝑚𝐴

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6. Ahora se sustituye el valor de la corriente i2.

−3000𝑖1 + 1000𝑖2 = −5 −3000𝑖1 + 1000(−0.125𝑚𝐴) = −5 −3000𝑖1 = −5 + 0.125 −4.875 𝑖1 = −3000 𝑖1 = 1.625𝑚𝐴 3.4. Potencia En física, la potencia (P) es una cantidad determinada de trabajo efectuado de alguna manera en una unidad de tiempo determinada, es decir, es la cantidad de trabajo por unidad de tiempo que algún objeto o sistema produce. La potencia se mide en watts (W) y equivale a un julio (J) de trabajo realizado por segundo (s), es decir: 𝑊=

𝐽 𝑠

En el sistema anglosajón de medidas, esta unidad es reemplazada por los caballos de fuerza, se define como la potencia necesaria para levantar un peso de 75 kilogramos a 1 metro de altura en 1 segundo.

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La potencia mecánica es la cantidad de fuerza aplicada a un cuerpo en relación a la velocidad con que se aplica, una de las formulas para hallarla es: 𝑃 = 𝐹. 𝑣 Por lo tanto, se multilica la fuerza (F) expresada en newtons (N) por la velocidad (v) expresada en metros por segundo (m/s).

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La potencia térmica indica la cantidad de calor que puede ser emitido o, dicho de otro modo, la capacidad que tiene la estufa para calentar un determinado volumen de aire.

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3.5. Potencia eléctrica Es la proporción por unidad de tiempo mediante la que la energía eléctrica es transferida a través de un circuito, la unidad de medida de este proceso es el vatio (W). A partir de esta unidad se encuentran otras como el kilovatio(kW) o megavatio (MW). Para circuitos de corriete alterna se puede aplicar la ley de Joule, porque, el voltaje y la corriente están en fase. Esto significa que el voltaje y la intensidad de corriente tienen sus valores mínimos y máximos en el mismo momento. Entre los tipos de potencia eléctrica se encuentran: 

Potencia activa: Este tipo de potencia hace alusión a aquella potencia que realmente se aprovecha cuando se activa el equipo o instalación eléctrica, a su vez la potencia activa corresponde con la potencia contratada por los contadores.

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

Potencia reactiva: Es aquella consumida por transformadores, motores u otros dispositivos similares que se alimentan de un tipo de bobina a fin de crear un campo electromagnético, su unidad es el Voltio Amperio Reactivo y su múltiplo el kVAR.



Potencia aparente: Es aquella que se obtiene a través de un teorema de Pitágoras, el cual consiste en sumar los valores de la potencia activa y la potencia reactiva, posteriormente elevados al cuadrado.

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4. Leyes de Kirchhoff Por Brandon Ramirez Las leyes de kirchhoff son imprescindibles en el análisis de circuitos electricos, ya que no es suficiente con emplear solamente con la ley de ohm. Las leyes de Kirchhoff se llaman así en honor al físico alemán Gustav Robert Kirchhoff que consiste en un par de leyes la cual nos permite encontrar o establecer las tensiones, corrientes o potencia en diferentes puntos del circuito. Estas leyes consisten en 2 igualdades que se basan en la conservación de energía en la cual también nos ayudara a analizar y ver el comportamiento en circuitos inductivos, capacitivos y resistivo.

Hay que tener en cuenta 3 conceptos antes de realizar el análisis de circuitos para así identificarlos:

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

Ramas: En ella circula la misma corriente en todos los componentes además es la parte del circuito en la cual se encuentre entre 2 nodos, es decir: el número de ramas de un circuito es igual al número de elementos



Mallas: Es un circuito cerrado por la cual lo conforma 2 o más ramas.



Nodos: es el punto de unión entre 3 o más ramas.

La primera ley de kirchhoff es llamada Ley de corrientes de Kirchhoff (o por sus siglas LCK) y la segunda ley de kirchhoff es llamada Ley de voltaje de Kirchhoff (LVK por sus siglas).

4.1. Ley de Voltaje de Kirchhoff (LVK) En esta ley es conocida como regla de bucle o regla de malla y al igual que la primera ley esta también se basa en la conservación de la energía. Esta se utiliza cuando un circuito tiene más de una fuente de alimentación en ella, textualmente establece lo siguiente:" La suma de las tensiones de fuente que se encuentran al recorrerlo, siempre serán iguales a la sumatoria de las caídas de tensión existente sobre los resistores". La suma algebraica de las tensiones en una trayectoria cerrada (o malla) es cero. Esto nos permitirá resolver el circuito con una gran claridad.

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4.2. Ley de corriente de Kirchhoff (LCK) Es conocida también como dse lo siguiente:"la suma de todas las corrientes que fluyen hacia un nodo es igual a la suma de las corrientes que salen del nodo". Además, es el principio de la conservación de energía donde la energía no se crea ni se consume sino que se transforma. Lo cual implica que la suma algebraica de las cargas dentro de un sistema no puede cambiar. Esto se expresa matemáticamente como:

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4.3. Voltaje de nodos En este método está basado en la primera ley de kirchhoff lo que lo caracteriza es que tiene una organización inteligente al momento de resolver circuitos y evitar hacer 2E ecuaciones el cual tiene un proceso largo, el método de nodos evita este gran proceso. Para realizar el método de nodos sé colocan 3 puntos nodales en el circuito a resolver; A, B y C donde C es el punto de referencia o puesta a tierra donde nos indicara que todas corrientes aterrizan hacia ella y se coloca el símbolo a tierra y se define su potencial 0 V. Los otros 2 nodos indicaran la diferencia de potencial que hay entre el nodo A y el nodo B del circuito.

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Se deberá de coloca el nodo c en un punto donde tenga varias conexiones a ella para una solución eficiente y establecer el sentido de la corriente utilizando la convención de signo para componentes pasivo. Luego se procede con la ley de corriente de kirchhoff, ley ohm y reduccion de resitencias. Luego de aplicar las leyes ya mencionadas nos deberá de quedar de la siguiente forma.

(140 − 𝑉𝑏) 𝑉𝑏 𝑉𝑏 − − + 18 = 0 20 6 5

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A lo cual dará como resultado una ecuación con una incógnita que se resuelve facialmente con la transposición de términos. Y el resultado es el siguiente: Vb= 60V y luego se sustituiria el valor encontrado para asi encontrar los voltajes desconosidos de nuestro circuito.

4.4. Potencia en un punto Para encontrar y analizar la potencia absorbida o suministrada dentro de un circuito de 2 o más fuentes de alimentación se debe emplear la segunda ley de Kirchhoff (LVK), además de la convención de signo para elementos pasivos para así encontrar la corriente que se encuentra circulando dentro del circuito cerrado y que la potencia suministrada en un circuito cerrado es igual a la potencia absorvida. Luego de realizar el proceso de LVK se comienza a utilizar la ley de potencia sustituyendo los resultado anterior en ella. Con esto se podra analizar la potencia eléctrica en el punto elegido o bien de la potencia absorbida o absoluta.

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5. Redes eléctricas Hay diversas conexiones eléctricas las cuales permiten aumentar o disminuir el voltaje que distribuye las centrales eléctricas, las cuales son; Estrella y Delta la cuales se utilizan al momento de conectar transformadores en las líneas de distribución y en motores eléctricos.

5.1. Estrella Esta es comúnmente utilizada en las líneas de transmisión de potencia porque la cantidad de aislamiento es baja. Para ejemplo de explicación; las terminales iniciales o terminales finales de las 3 resistencias son conectadas juntas para así formar el punto neutro o punto muerto, a lo cual tiene 2 tipos de derivaciones de sistemas: 3 fases, 4 cables y 3 fases, 3 cables. En el diagrama de la configuración estrella esta tiene forma de T y también Y.

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5.2. Delta Es comúnmente usada en las líneas de distribución de potencia e industria en donde, como a modo de explicación las terminales de las 3 resistencias están conectadas juntas lo cual solamente tenemos 1 voltaje disponible. Puede ser derivado de 1 sola manera, 3 fases y 3 cables. En esta conexión no requerimos de un terminal neutro. En el diagrama la configuración delta opta por la forma de un triángulo y también en la de pi.

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5.3. Conversión de Estrella Delta. Para la conversión siguiente conversión se aplica los mismos conocimientos que delta-estrella. Las fórmulas a aplicar en ella son las siguientes:

𝑅𝑎 =

(𝑅1 𝑥 𝑅2) + (𝑅1 𝑥 𝑅3 ) + (𝑅2 𝑥 𝑅3) 𝑅2

𝑅𝑏 =

(𝑅1 𝑥 𝑅2) + (𝑅1 𝑥 𝑅3 ) + (𝑅2 𝑥 𝑅3) 𝑅1

𝑅𝑐 =

(𝑅1 𝑥 𝑅2) + (𝑅1 𝑥 𝑅3 ) + (𝑅2 𝑥 𝑅3) 𝑅3

La conversión anterior son de utilidad a la hora de reducir circuitos resistivos o bien cuando se cambia la conexión de motores eléctricos trifásica para tener una eficiencia para el trabajo requerido y también como se mencionó

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anteriormente, en las conexiones de los transformadores que nos suministras energía eléctrica de los cables de distribución de las centrales eléctricas

5.4. Conversión de Delta Estrella Para la conversión de Delta a estrellarse debe de tener la misma cantidad de elemento y sea equivalente a la otra de operar, ya que se nos dificultara al operar. Al realizar se debera de tener en cuenta que al momento de identificar cada resistencia con su nombre, ambas deben de seguir el sentido horario o antihorario.

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Tomando la figura como referencia procederemos a establecer las ecuaciones para la conversión de delta a estrella.

6. Acometidas Eléctricas Por Kevin Saban Una acometida eléctrica es aquella conexión área o subterránea que conecta la red de distribución de la empresa eléctrica de Guatemala (EGGSA) a el tablero de distribución o protección eléctrica. Esta conexión es necesaria para el suministro de energía eléctrica de un edificio, vivienda, una planta Industrial o un local comercial.

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6.1 Definiciones y Abreviaturas Generales: 

Kw: Kilovatio o Kilovatios.



Mw: Mega Vatio o Mega Vatios.



Kva: Kilo voltio amperio.



V: voltio o voltios



A: Amperios.



Kv: Kilovoltio o Kilovoltios.



Conexión a tierra: Conexión efectiva por medio de un cable que conecta el neutro de la red de EEGSA y el de la instalación de usuario, a una varilla de cobre de conexión a tierra.



EGGSA: Se llama así a la Empresa Eléctrica de Guatemala S.A. cuya función es de distribuir energía eléctrica a los usuarios que se lo soliciten.



Extensión de red: Se llama así a cualquier adición o ampliación de la red existente de la distribuidora.



Interruptor Electromagnético: Es un dispositivo diseñado para abrir un circuito automáticamente cuando la corriente en amperios llega a un nivel determinado según su diseño.



Medidor: Aparato o equipo que se usa para medir energía eléctrica, el cual puede ser simplemente consumo en Kwh., o además de ello, Kw. de potencia registrada en el mes y Kva. Según si es necesario para obtener la reactiva que relaciona al factor de potencia de una instalación en un determinado período.



Potencia registrada: Es el valor de máximo de potencia registrado por un medidor demandó metro durante un período determinado, y se mide en kW.



Potencia contratada: Es el valor de la potencia requerida en Kw. por el usuario, de acuerdo a su necesidad.



Solicitud de servicio: Es la petición que hace un futuro usuario o su representante legal ante EEGSA, para obtener el suministro de energía eléctrica correspondiente en un inmueble.

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6.2: procedimiento de solicitud de servicio. A continuación, se describen los requisitos para la solicitud de un servicio de energía eléctrica que será entregado por EEGSA el cual se considerará en Media o Baja Tensión dependiendo de las características técnicas requeridas por los nuevos usuarios. Es importante saber que cada solicitante hará la petición de servicio de energía eléctrica en los lugares y formas que EEGSA ponga a su disposición, especialmente en los Centros de Servicio al usuario de acuerdo al tipo deservicio solicitado. Si el técnico eléctrico necesita voltajes que no estén normalizados en el documento, se puede realizar una solicitud de servicio de energía eléctrica preferible para la instalación antes de que se compre o se instale el equipo eléctrico En los casos donde se instale la acometida en lugares con condiciones o características que la empresa eléctrica nos solicita como; si no estén presentes frente a los inmuebles en donde se necesita el servicio, y sobre todo a las distancias mínimas mencionadas en las normas aprobadas por la Comisión Nacional de Energía Eléctrica, EEGSA hará un estudio técnicoeconómico a solicitud del cliente, tomando en cuenta su propuesta y debiendo incluir lo siguiente: 

Definición del punto de entrega de energía eléctrica.



Información de las condiciones económicas del suministro.



En caso de requerirse alguna acometida especial, se definirá un punto de colocación del equipo de medida de común acuerdo con el cliente.

6.3 Requisitos para diferentes formas de solicitud de servicio de energía eléctrica. Este procedimiento se realiza a base de los requisitos que la empresa eléctrica de Guatemala (EGGSA) solicita para poder proporcionar el servicio este procedimiento es en general sin importar si el servicio de conexión es de alta, media o baja tensión. A continuación, se presenta el procedimiento detalladamente en base a lo solicitado por la empresa eléctrica en conexión de baja y media tensión.

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

Llenar la lista verificable para conexiones nuevas: Este es un formulario se llena en base a las características que el cliente nos solicita puede ser un servicio de alta, media o baja tensión, este cuestionario se entrega gratuitamente en cualquier agencia EGGSA

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

Constancia de propiedad: Esta constancia la solicita la empresa eléctrica para saber a quién se le instala el servicio y tener archivados sus datos y que servicios se le estará proporcionando. Estos datos son: Escritura con dirección catastral (la dirección catastral es la

información de inmueble o el lugar en donde se realizará la acometida) se debe de agregar la carta del departamento de catastro de la municipalidad.

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

Fotocopia de DPI del cliente o propietario de la acometida



Documentos personales e información del cliente a que: -Nit -correo electrónico -Teléfono -dirección de cobro si fuera diferente al lugar de instalación



Informe de electricista que hace la acometida: Significa una boleta que la empresa eléctrica de Guatemala (EEGSA) entrega a el técnico electricista, para que emita directamente sobre la elaboración de la acometida, garantizando que ya ha sido hecha de acuerdo a la normativa vigente y por lo tanto está en condiciones para recibir el servicio.

6.4 Conexiones nuevas en Baja tensión. En la presente sección se tiene por objeto definir los requisitos constructivos que cumplirá la persona que solicite un servicio nuevo en baja tensión, a través de la correspondiente red de baja tensión propiedad de EEGSA. Estos requisitos son aplicables para todos los nuevos servicios cuya tensión de suministro sea menor a 1000 Voltios, monofásicos o trifásicos, así como las siguientes características: Las

tensiones

que

empresa

eléctrica

Guatemala

proporcionará en baja tensión son: 

120/240 Voltios 1 fase 3 conductores



120/240 Voltios 3 fases 4 conductores



240/480 Voltios 3 fases 4 conductores



120/208 Voltios 1 fases 3 conductores (panel de medidores)



120/208 Voltios 3 fases 4 conductores

Rango de cargas en KW: 

Carga monofásica individual menor de 11 Kw.



Carga monofásica individual entre 12kw. Y 48 Kw.



Carga trifásica individual mayor a 11 Kw. y hasta 70 Kw.



Carga trifásica individual mayor a 70 Kw. y hasta 225 Kw.

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

Carga trifásica individual mayor a 225 Kw. Y menor a 500 Kw.



Suministro

varios

consumidores

(edificios,

centros

comerciales, etc.) 

Suministro a lotificaciones

Requisitos constructivos generales para una conexión monofásica en baja tensión: 

La tensión de suministro es 120/240 voltios, monofásico, 3 conductores



La empresa eléctrica de Guatemala (EGGSA) suministrará e instalará postes, líneas, el centro de transformación, cableado de la acometida hasta el medidor y el medidor, siempre y cuando se encuentre dentro de la franja obligatoria de 200 m.



La acometida tiene que estar colocada en la propiedad que sirve y para la cual fue solicitado el servicio



La caja socket se instalará a una altura de 2.70 metros ± 10 centímetros, medidos del nivel de la acera a la parte superior de la caja, con el frente hacia la vía pública.



El tubo de acometida a instalar es Conduit galvanizado 1¼” de diámetro de una sola pieza; sin uniones, coplas, soldaduras o registros intermedios. En el extremo del tubo, por donde se introducen los cables de la acometida, es necesario colocar un accesorio de entrada.



El gancho de soporte para recibir el cable de acometida se colocará a una altura de 4.50 m ya sea que el cable de acometida cruce la calle o no. Este gancho de acometida tiene que orientarse de manera tal, que el cable de acometida no pase por propiedad privada, y dirigido hacia el poste de la red de distribución de energía de EEGSA, más cercano.



El neutro de la instalación irá conectado sólidamente a tierra por medio de una varilla Copperweld de 5/8” x 8’ en la caja

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6.5 Conexiones nuevas en media tensión. La presente Norma tiene por objeto definir los requisitos constructivos a cumplir por parte del usuario que solicita un nuevo servicio en media tensión. Esta Norma será de aplicación obligatoria para el técnico electricista que soliciten conectarse en la red de media tensión propiedad de Empresa Eléctrica de Guatemala, S.A. (EGGSA) Estos sistemas deben hacer una conexión entre el sistema de distribución, que típicamente es una red aérea y otro sistema que distribuye la energía eléctrica por medio de cables aislados. 

Alcance: Esta Norma aplica para todos los nuevos servicios a usuarios que son propietarios del centro de transformación, y cuya tensión de suministro, en el punto de entrega, sea 13.2 kV.



Condiciones generales: Para qué Empresa Eléctrica de Guatemala, S.A. considere que un usuario sea de media tensión, éste deberá solicitar este servicio y ser propietario del centro de transformación.



Características de suministro según carga en clientes media tensión:

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Los requisitos constructivos para este tipo de suministro se enumeran a continuación: 

El equipo de medición, lo instalará Empresa Eléctrica de Guatemala, S. A. en un poste de su propiedad, accesible desde la vía pública para su lectura, inspección y verificación. Los casos especiales que requieran una ubicación diferente para el equipo de medición, deberán consultarse previamente con Empresa Eléctrica de Guatemala, S.A



La alimentación en media tensión, desde el punto de entrega de energía al centro de transformación, propiedad del interesado, será subterránea en dos tubos conduit galvanizados de 4” y realizarse según normativa vigente y diseño acordado con Empresa Eléctrica de Guatemala, S.A.

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7. Acometida Residencial 120/240 Una correcta instalación de la acometida eléctrica residencial es aquella que se encarga de recibir la corriente que la empresa eléctrica de Guatemala (EGGSA). Esta acometida puede ser aérea o subterránea, el voltaje que recibimos de la empresa eléctrica es 120/240 dependiendo de cómo el cliente quiera que se realice la instalación. A continuación, se presentamos como realizar la instalación de una acometida monofásica residencial:

46 https://n9.cl/nwjyi

7.1 Calculo de materiales. Los materiales a utilizar en una acometida se calcularán dependiendo que acometida se esté realizando, ahora se presentara un cálculo realizado en una instalación domiciliar para ejemplificar el cálculo de esta: A. Accesorio libre de entrada de rotación o mufa. B. Gancho de soporte galvanizado. C. Conduit galvanizado de 11/4” de diámetro de una sola pieza. D. Abrazaderas galvanizadas. E. Anillo de sujeción del contador salido de la superficie. F. Caja tipo socket con el contorno amplio. G. Conduit interruptor general. H. Tablero de interruptor general o caja RH. I. Medidor eléctrico de kWh. J. Varilla copperweld de 5/8” * 8 pies. K. Clavija de neutral de caja socket.

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7.2 Tipos de conductores. Los conductores eléctricos que utilizamos en las acometidas eléctricas tienden a ser de diferentes materiales y de diferente calibre dependiendo de cuantas fases o de que voltaje se esté instalando, por lo general los conductores más utilizados son el cobre y el aluminio. A continuación, presentaremos la diferencia entre conductores

para

acometidas 120V y 240V, y acometidas subterráneas y áreas 

Los cables utilizados para zonas subterráneas serán de cobre o aluminio y estarán aislados con mezclas apropiadas de compuestos poliméricos. Además, estarán protegidos contra la corrosión. Los cables podrán ser de uno o más conductores, de 0.8 KV, y deberán cumplir los requisitos especificados en la parte correspondiente en el código eléctrico del INDE. La sección de estos conductores será la adecuada a las intensidades y caídas de tensión previstas y, en todo caso, esta sección no será inferior 6 AWG en cobre, y para conductores de cobre y calibre 4 AWG para aluminio.

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7.3 Código de colores para acometidas. Las

acometidas

eléctricas

pueden

ser

elaboradas

con

diferentes conductores eléctricos como primer punto el código eléctrico nacional del INDE demanda diferentes normas dependiendo del tipo de acometida ya sea área o subterránea, a continuación, redactamos el código de colores de acometidas y las normas de conductores del INDE y EEGSA: 

Aislamiento o cubierta: los conductores individuales deben estar aislados o cubierto o cubiertos a excepción del conductor puesto a tierra este puede ser un multiconductor desnudo.



Calibre y valor nominal: los conductores deben tener la capacidad suficiente para transportar la carga, que se ha calculado; El calibre mínimo: los conductores no deben tener un calibre inferior a 8 AWG si son de cobre o 6AWG si son de aluminio.



Código de colores para una acometida residencial cables de fases color negro dependiendo del material ya sea aluminio o cobre.



Línea de tierra aislada puede ser un conductor color verde o sin forro (desnudo). En la siguiente imagen se presenta el código de colores y como identificar fases y demás conductores en una cometida

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7.4 Diagramas. A continuación, se presentan diagramas de acometidas de residencial aprobados por la empresa eléctrica de Guatemala.

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Ejemplo de acometida electrica tipo domiciliar.

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Capítulo IIII 1. Requisitos Para Conexiones Nuevas Por Jhonatan Chún 1.1 Servicio nuevo. Para contratar el servicio de energía en una nueva residencia o negocio, esta debe ser solicitada por medio de un contrato junto con la empresa eléctrica de su país, en este caso el área donde nos encontramos vendría siendo Guatemala. Para formalizar este proceso, haremos un contrato entre EEGSA y el titular de la cuenta, en donde se establecen los términos de energía eléctrica, los derechos y obligaciones de ambas partes.

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1.2 Ejemplos de documentos En la siguiente parte del escrito se presentarán ejemplos de aquellos documentos a recopilar para la solicitud: Lista de verificacion para nuevas conexiones.

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Hoja Castral

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Registro de propiedad

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Datos de la persona propietaria

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1.3 Informe del Electricista

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Informe del Electricista La presente plantilla tiene como función hacer constar la autorización por parte del electricista donde detalla hacia la empresa encargada de la distribución eléctrica, sobre una correcta instalación y que esta no conlleva hacia un riesgo o alguna falta a la normativa de instalación.

Guatemala _____ de _________ de 2022

Señores Empresa Eléctrica de Guatemala S.A.

Por este medio se informa que las instalaciones eléctricas internas del inmueble propiedad de ___________________________________ ubicada en la __________________________________________ cumplen con las recomendaciones técnicas de construcción de acometidas residenciales, puesto que como técnico electricista realice dichas instalaciones.

F.________________________ Nombre de Electricista DPI 0000-00000-0000 Tel. 00000000

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1.4. Hoja verificable de EEGSA. En este documento la empresa eléctrica hace constar y verifica el tipo red eléctrica será distribuida hacia la vivienda o negocio, tal como el tipo de voltaje, potencia a contratar tipo de instalación y acometida, así como otros elementos importantes para la realización y distribución de la red eléctrica.

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2. Como Leer Un Contador Eléctrico 2.1. Contador Análogo Contador Tipo Reloj La lectura se toma de derecha a izquierda anotando el número que señale cada una de las agujas cumpliendo las siguientes indicaciones:

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En el ejemplo; el último reloj (el quinto de derecha a izquierda) la aguja se encuentra entre el uno y el dos y en el penúltimo reloj (el cuarto de derecha a izquierda) la aguja no ha llegado a cero, se encuentra entre siete y ocho, entonces el número a tomar del último reloj es uno. 1. Las agujas siempre se mueven de menor a mayor (de uno hacia el cero). 2. Cuando en el primer reloj la aguja se encuentra entre dos números se anota el número menor (si se encuentra entre nueve y cero se debe tomar el nueve) 3. En el resto de relojes si cualquiera de las agujas se encuentra entre dos números sin marcar exactamente uno de ellos, se debe confirmar que la aguja del reloj de la derecha no ha llegado a cero. Si no llegado a cero se hace lo indicado en el paso dos y si ya paso del cero o se encuentra en el se anota el número mayor.

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Contador tipo Ciclómetro En este tipo de registro la lectura es más sencilla, ya que se presenta directamente en las ventanillas. Si la lectura en el mes anterior en su recibo fue de 17264 y su consumo fue de 210 KWh y la lectura de este mes es de 17502 (para ambos tipos de registro), para determinar su consumo a la lectura de este mes réstele la del mes anterior (17502 – 17264= 238) y obtendrá su consumo. En este ejemplo se obtuvo un incremento en el consumo de 28 KWh con relación al mes anterior.

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2.2. Contador Digital Posee una pantalla que contiene cinco dígitos que se leen de izquierda a derecha. Ese valor corresponde a la lectura actual de consumo de energía eléctrica (kWh) que registra su equipo de medición. Este tipo de medidor es de fácil comprensión para el cliente. El consumo de electricidad que le será facturado se determina restando la lectura actual de la anterior. Por ejemplo: Lectura actual = 00300 kWh Lectura anterior= 00120 kWh Consumo a facturar = 00180 kWh

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2.3. Ejemplos de la lectura de un contador

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3. Instalación De Accesorios Eléctricos En Fundición De Concreto 3.1. Poliducto El tubo (Conduit) de polietileno, mejor conocido como poliducto, es un canal semirrígido, liso aprobado para la instalación de conductores eléctricos. Está fabricado a base de polietileno de baja densidad. Es resistente a la humedad, sin embargo, no tolera el fuego. Esta tubería no debe instalarse en lugares visibles. La NOM indica que debe estar ahogado en concreto y no debe estar expuesta ya que puede sufrir daños. Hay que tomar en cuenta que no se recomienda utilizar poliducto en sistemas mayores a 220 v.

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https://acortar.link/ATbZWF

3.2. Cajas Metálicas Las cajas de conexión eléctrica en las instalaciones son de suma importancia ya que se alojan y se hacen uniones de conexión y empalmes de conductores eléctricos que no pueden quedar a la vista ni desprotegidos, además deben quedar protegidos del ambiente de humedad, y otros agentes externos que pueden dañar las conexiones y uniones eléctricas. Estas están hechas de diversos materiales como PVC, Lamina o galvanizado pero lo mas común para instalaciones residenciales son las de lamina ya que tienen un costo menor a los otros. También podemos encontrarlas de diversos tamaños y formas, por ejemplo, existen las cajas cuadradas, rectangulares, octagonales y redondas.

https://acortar.link/swQhaN

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3.3. Cajas Octagonales Este tipo de cajas al igual que las demás es empleada para alojar empalmes y protegerlos de los agentes externos, pero su función más común se emplea principalmente para las salidas de luminaria, así como, lámparas y plafones. Se colocan empotradas en las losas de concreto, en cielo falso, en muro, y así como en otros materiales.

https://es.slideshare.net/niltoncaipogomez/cajas-80338176

3.4. Tipos De Ductos Para Instalaciones Eléctricas (Canalización) Se entiende por canalizaciones eléctricas a los dispositivos que se emplean en las instalaciones eléctricas para contener a los conductores de manera que queden protegidos del deterioro mecánico y a la contaminación, y además protejan a las instalaciones contra incendio por arcos eléctricos que se presentan en condiciones de corto circuito. Su clasificación se distribuye en metálicos y no metálicos. Las no metálicas se fabrican de materiales termoplásticos, ya sea PVC o de polietileno; en el caso de las metálicas, se fabrican en acero, hierro o aluminio.

Tubos

PVC

¿PVC? es un material termoplástico, de esos derivados de los polímeros. Su denominación viene, por el compuesto policloruro de vinilo, de ahí su nombre "PVC". Este es resistente y rígido, puede estar en ambientes húmedos y soportar algunos químicos. Por las propiedades del termoplástico, es auto extinguible a las llamas, no se corroen y son muy ligeros.

https://www.faradayos.info/2014/01/tipos-de-canalizaciones-electricas.html

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Aplicaciones: Empotrados bajo concreto, en suelos, techos y En zonas - En superficies, considerando sus limitaciones térmicas y mecánicas.

paredes. húmedas.

TubosEMT Por sus siglas en inglés, Electrical Metallic Tubing (EMT). Estos tubos son unos de los más versátiles utilizados en las instalaciones eléctricas comerciales e industriales, esto por ser moldeables a diferentes formas y ángulos, facilitando la trayectoria que se le quiera dar al cableado. Pasan por un proceso de galvanizado, este recubrimiento evita la corrosión, lográndose mayor durabilidad. Pueden venir en tamaños desde 1/2" hasta 4" de diámetro. No tienen sus extremos roscados, y utiliza accesorios especiales, para acoplamiento y enlace con cajas.

https://www.faradayos.info/2014/01/tipos-de-canalizaciones-electricas.html

Aplicaciones: - Su mayor aplicación está para montarse en superficies (zonas visibles).

Soportando leves daños mecánicos. Pueden estar directamente a la intemperie. - Pueden ser empotrados o zonas ocultas; bajo concreto, ya sea en suelo, techo o paredes. Tubos IMC Estos tubos son los más resistentes a los daños mecánicos. Debido al grosor de sus paredes, son más difíciles de trabajar que los EMT. En ambos extremos vienen con una rosca, pudiéndose enlazar con conectores roscados (coples o niples). También se le puede hacer la rosca de forma manual con una terraja, en este caso debe procurarse eliminar las rebabas para que no afecte en los conductores, al momento de ser instalados.

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Para evitar la corrosión, estos son galvanizados internamente y externamente por un proceso de inmersión en caliente. Por su fabricación, son canalizaciones muy durables, y son bien herméticas. Estando aptos para contener los cables sin que estos se estropeen o maltraten. Los tamaños de este van desde la 1/2" hasta 6" de diámetro.

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Aplicaciones: - Aunque se pueden utilizar en cualquier zona, estos son ampliamente usados para instalaciones eléctricas industriales, en zonas ocultas o visibles. Ya sea enterrados o empotrados, en el suelo o bajo concreto. - Pueden estar a la intemperie, soportando la corrosión por su revestimiento galvánico. - En lugares con riesgos de explosivos.

Tubos

flexible

metálicos

Estas tuberías son fabricadas en acero, y pasan por un recubrimiento galvanizado. Su flexibilidad a la torsión y a la resistencia mecánica se debe a su forma engargolada (láminas distribuidas en forma helicoidal). Por su construcción (baja hermeticidad) no es recomendable que esté en lugares con alta humedad, vapores o gases. Sus dimensiones van desde 1/2" hasta 4" de diámetro.

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Aplicaciones: Su principal aplicación está en ambientes industriales. - En zonas donde el cableado esté expuesto a vibraciones, torsión y daños mecánicos. - Instalación en zonas visibles, donde el radio de curvatura del alambrado que se vaya a realizar es grande. - Para el cableado de aparatos y máquinas eléctricas, motores y transformadores. -

Tubos

flexibles

plásticos

Estos se fabrican con materiales termoplásticos, generalmente con PVC de doble capa, haciéndolo más resistente y hermético. Se caracterizan por ser livianos, y por su superficie corrugada que lo hace flexible.

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Aplicaciones: - Instalación en zonas visibles, donde el radio de curvatura del alambrado que se vaya a realizar es grande. - En aparatos que involucre el cableado con curvaturas elevadas.

Tubo

Liquidtigh

Este se construye similar al tubo flexible metálico, la diferencia está en el recubrimiento de un material aislante termoplástico. Este acabado final, lo hace sólidamente hermético, resistente y flexible.

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Aplicaciones: Cableado de motores y maquinarias industriales. Zonas con alta vibración. Para lugares con mucho polvo. - Lugares agresivos con alta humedad y presencia de aceites. - Zonas corrosivas. -

2. INSTALACIONES ESPECIALES Por Ruben Hernández Las instalaciones especiales se refieren a todos los equipos, sistemas, tecnologías o dispositivos que se implantan para complementar y mejorar el funcionamiento general de cualquier tipo de edificación. Aunque estas instalaciones no se consideran totalmente indispensables en una edificación para que funcione normalmente, sirven para satisfacer ciertos requerimientos, tales como, de intercomunicación, telefonía, confort, refrigeración, seguridad, funcionalidad, riego, cuestiones de emergencia o contra incendio, entre muchos otros. En los procesos de construcción, las instalaciones especiales juegan un papel de gran importancia. Con estas instalaciones se persigue tanto la funcionalidad como el confort de un espacio, por lo que se debe buscar la forma que esto se pueda cumplir. Cuando se tenga la necesidad de algún requerimiento que no pueda cumplirse con los elementos que ya se tienen, se debe recurrir a las instalaciones especiales.

4.1. Caja de distribución de circuitos eléctricos. Los cajas o tableros eléctricos tienen diversas funciones, entre las que se encuentran las de medición, control, maniobra y protección. Constituyen un elemento vital de las instalaciones eléctricas, y pueden tener diversos tamaños y formas según el tipo de función que les toque desempeñar; esto es, según se trate del tablero eléctrico de un club, una fábrica, una escuela, un sanatorio u hospital, etc. Se podría decir que ninguna instalación eléctrica es viable sin la existencia de un tablero eléctrico, por ello se hace imprescindible conocer sus partes y cómo debe operarse para un funcionamiento eficiente. Los hay de distintos tipos, ya sea de 1, 2, 3, 4, 6, 8 o 12 circuitos, cada uno para un uso en especifico. En este sentido, es importante tener en cuenta ciertas consideraciones o requerimientos, como ser la seguridad de quien lo opera, la continuidad del servicio, la funcionalidad, tanto eléctrica como mecánica, la solidez de la estructura, que sus componentes sean intercambiables, y un grado de protección mecánica.

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Estas son algunas de las características más importantes de los tableros eléctricos, las cuales deben estar presentes en todos los tableros eléctricos, cualquiera sea el diseño o clasificación dentro del cual se encuentre el tablero. Debido a que los tableros siguen una clasificación, cada tipo sigue normas específicas, que garantizan su funcionamiento y durabilidad, así como también su segurid

https://instalacionelectrica.net/caja-electrica/

Distribuir: En el momento en que se diseña la instalación existen varios circuitos independientes. Por ejemplo, un circuito de iluminación o alumbrado, circuitos para tomacorrientes de uso general, salida especial para un aire acondicionado o calentador de agua, etc. Controlar: Si se desea interrumpir el un circuito para un mantenimiento o cualquier verificación, por medio del disyuntor se puede poner en OFF el circuito específico o toda la instalación. Proteger: Los diyuntores o breakers, interruptores diferenciales y fusibles se encargan de proteger cada circuito de fallas eléctricas que se presenten en la instalación, tales como sobrecarga, cortocircuito o falla a tierra.

4.2. Caja de 4 circuitos. Una caja eléctrica es uno de los componentes principales de una instalación eléctrica, en él se protegen cada uno de los distintos circuitos en los que se divide la instalación eléctrica a través de fusibles, protecciones magnetotérmicas y diferenciales. Al menos un cuadro o tablero eléctrico existe por instalación, como ocurre en la mayoría de las viviendas, y desde este pueden alimentarse uno o más cuadros secundarios, como ocurre normalmente en instalaciones industriales y grandes comercios. Normalmente se divide la energía en varios circuitos deriva dos para nivelar los requerimientos de electricidad sin sobrecargar los circuitos.

La caja de 4 circuitos, se refiere a la cantidad de espacio para lograr insertar flipones u breaker, y hacia la cantidad de circuitos a la cual esta podrá llegar a proteger de manera eficiente, maniobrar entre otras cosas,

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este tipo de caja se llega a utilizar como un subtablero de contro y protección desigando para áreas especificas de contro de equipos de alto con sumo como lavadoras, secadoras bonbas de agua etc.

4.3.

Caja de 8 circuitos.

Caja de conexiones eléctricas o caja de junción, de derivación, empalmes o fusibles, se encuentran en viviendas y edificios, por razones de seguridad, están ubicadas en el área cercana al techo.

De acuerdo a su forma, pueden ser utilizadas con los siguientes objetivos: Asegurar un flujo de corriente ininterrumpido, Seccionar la energía. Desde la caja eléctrica se ubican los interruptores que permiten o priven de corriente los circuitos. Guardar los cables e interruptores de la visión de los demás, Disminuir los riesgos por accidentes eléctricos, Optimizar el aislamiento, así como, el acceso a los distintos puntos de conexiones eléctricas, Designar el sitio de revisión frecuente ante las fallas.

Este tipo de tablero se llega a implementar en las instalaciones de residencias con varias plantas como el tablero principal de la residencia ya que el suminiestro y contro de este es mas eficiente ya que cuenta con 8 entradas de breaker, con los cuales se puede asegurar 8 circuitos de la vivinda, asegurando la protección y control de las diferentes áreas de la residencia tanto como alumbrado, y pontencia de los diferentes dispositivos encontrados entre otras cosas dentro.

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https://tienda.malla.net.co/wpcontent/uploads/2020/12/Tablero-bifasico-de-8circuitos.jpgabierto.jpg

4.4. Caja de 12 circuitos. El tablero general es el equipo hasta dónde llega la acometida (conjunto de tuberías y conductos eléctricos que parten desde el medidor), que lo alimenta de energía eléctrica y desde el cual se distribuyen los diferentes circuitos que mantendrán con electricidad a toda la casa: puntos de luz, tomacorrientes, timbre, según se llegue a necesitar los diferentes tipos de tableros eléctricos como para un club, una fábrica, una escuela, un sanatorio u hospital, etc. La caja de 12 circuitos o tablero, se llegue a usar mayormente en lugares residenciales donde este seria el tablero principal da la residencia, en este tablero se llegua a contar con 12 ranuras para los disyuntores, brakers, protecciones de cada uno de los circuitos, el tablero proporcionara seguridad a los 12 circuitos asignados de manera eficiente, el uso es en residencias, instituciones o centros de salud donde se encuentran muchos circuitos, como los de alumbrado, calentador, y protección de los cuartos u áreas designadas.

https://ve.epaenlinea.com/tablero-de-12-circuitoscon-tapa-puerta.html

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4.5. Instalación de intercomunicadores eléctricos. Un intercomunicador es un dispositivo de intercomunicación independiente. A través de él se da una comunicación electrónica con diálogo de doble vía, fluído y privado. Este equipo de comunicación ha ganado la confianza entre los dispositivos de comunicación, no solo por su utilidad y seguridad, sino por su constante evolución para satisfacer las necesidades actuales. Los intercomunicadores fueron creados con fines de seguridad, ya que a través de ellos se difunde información de forma rápida y cómoda. Lo que lo hace un equipo útil y necesario para casas, edificios, entre otros. Inicialmente su uso era portátil, sin embargo con el pasar del tiempo se hizo común que se instalen de forma permanente en el lugar donde se necesita.

https://www.comoreparo.com/como-instalar-un-intercomunicadorde-un-auricular

Funcionamiento. Este tipo de sistemas funcionan con un amplificador central con conexiones de doble vía para el audio. La información se transmite a través de una red de cables interconectados entre las unidades.

Partes de un intercomunicador. Independientemente del tipo, un intercomunicador posee piezas básicas necesarias para su correcto funcionamiento, las cuales son: • Portero: también llamado frente de calle, es el dispositivo que se coloca generalmente al ingreso. Dispone de un botón para realizar las llamadas hacia el interior (auricular). Están fabricados para tener resistencia a la intemperie. • Auricular: es parecido a un teléfono, pero sin discador. Recibe la llamada del portero y posee un micrófono para hablar. No puede llamar al portero, pero sí puede hablarle sólo levantando el auricular. Generalmente tiene dos botones, uno para llamar a otro auricular y otro para abrir una cerradura eléctrica. En sistemas inalámbricos, mientras se habla desde un extremo se anula la posibilidad de emitir sonido desde el otro; es decir, solo podrá escuchar en un sólo sentido.

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• Estación Central: es la estación base que controla el sistema. A ella se conectan todas las demás unidades. En sistemas pequeños, viene incorporada en uno de los teléfonos llamado teléfono base. Como podrás imaginar, también existen estaciones centrales de gran tamaño; estas generalmente se emplean en edificaciones de gran envergadura. • Fuente de alimentación: proporciona energía eléctrica regulada para alimentar a todos los componentes del sistema, y así garantizar su funcionamiento.

Tipos de Intercomunicadores • Cableados: son la opción más barata, ya que su funcionamiento se

da a través de una red cableada. Gracias a que no necesitan señal de radiofrecuencia, pueden operar sin problemas en lugares como el sótano, por ejemplo. Son los más utilizados para uso en edificios, casas y empresas. • Inalámbricos: su funcionamiento se da a través de un conjunto de sistemas bidireccionales de comunicación entre ellos, tales como las radios portátiles. Estos aparatos necesitan de una batería interior para operar, la cual debe cargarse periódicamente. Son muy utilizados por personal de empresas de seguridad y vigilancia. • Con video: son la opción más moderna que ha cobrado popularidad en los hogares. Generalmente necesitan de un sistema cableado, y permiten ver a la persona cuando habla. Normalmente se utilizan en empresas y hogares; aunque con menos frecuencia debido a su coste más alto.

Instalación de un intercomunicador. Existen varios tipos de intercomunicadores, Como realizar la instalación de un intercomunicador básico. 1. El primer paso es realizar el cableado con cable telefónico o UTP. El cable puede ser empotrado dentro de las paredes o al interior de canaletas de PVC. Esto dependerá de las condiciones específicas de la vivienda, y de las necesidades propias del usuario. 2. Luego debes desempacar el sistema y separar el auricular (interior) y el frente de la calle (exterior) para realizar su ubicación. Verifica que tenga los accesorios completos. 3. Retira la base del auricular sacando el, o los tornillos que los une. Repite este proceso para el frente de la calle. 4. Como siguiente paso debes fijar la base del auricular y del frente de la calle. Esto lo harás usando el taladro para hacer los agujeros donde colocarás los tarugos que sostendrán los tornillos de fijación. En algunos casos se necesitará empotrar la base del portero.

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5. Seguidamente utiliza la pinza para quitar la cubierta del cable que protege los dos hilos internos del cable telefónico. Estos hilos generalmente tienen dos colores diferentes (rojo y verde). 6. Una vez quitada la cubierta, pela 1 cm los dos hilos del cable telefónico y dobla el cable desnudo. Luego conecta ambos hilos a los bornes marcados con los números 1 y 2 del auricular. Esta operación debe hacerse también para el frente de calle respetando los colores y los números. A continuación, fija el auricular en su base. 7. El siguiente paso es fijar el frente de calle a su base con los tornillos de seguridad. En ciertos casos será necesario colocar dos anclas de protección contra robo. 8. Finalmente conecta la alimentación y realiza las pruebas para asegurarte que todo está operando correctamente.

4.6

Lámpara fluorescente.

Lámparas fluorescentes. Denominadas en el comercio tubos fluorescentes. Consisten en unos tubos de vidrio con dos electrodos en sus extremos, en cuyo interior hay pequeñas cantidades de argón y vapor de mercurio; la superficie interna está revestida de sustancias fluorescentes (fósforos) que transforman las radiaciones ultravioletas en rojas, por lo que la luz que emiten es blanca.

https://www.ecured.cu/L%C3%A1mpara_fluores cente

Funcionamiento Para poner en funcionamiento una fluorescente hay que calentar unos filamentos de tungsteno (como los de las bombillas) que se encuentran en ambos extremos del cilindro de vidrio. Estos filamentos al calentarse desprenden electrones que ionizan (cargan eléctricamente) los gases inertes (argón y neón) haciendo que entren en un estado de materia llamado plasma (existen 4 estados de la materia, sólido, liquido, gaseoso y plasma).

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Cuando los gases se encuentran en su estado de plasma se excitan los átomos de mercurio que producen una luz visible aunque la mayor parte se muestra como luz ultravioleta, poco útil para nosotros. Sin embargo esta luz ultravioleta incide en el fósforo que reacciona emitiendo luz visible. Según el tipo de luz deseada (más azul o más naranja) se usará un tipo de recubrimiento de fósforo u otro.

Componentes eléctricos Normalmente las lámparas fluorescentes se encuentran listas para montar, con todos sus dispositivos ya interconectados y fijados en una base y sólo se debe hacer la conexión eléctrica utilizando los siguientes materiales. Cebador. El cebador genera el impulso eléctrico necesario para encender la fluorescente, después de ese impulso y si ha logrado el objetivo de activar el proceso deja de funcionar. Por tanto su misión es corta en el tiempo, pero vital. Sin cebador no hay posibilidad de iluminación fluorescente. Reactancia. La reactancia tiene como fin controlar que la fluorescente no se destruya. Los gases cuanto más calientes están menos resistencia eléctrica oponen con lo cual más intensidad absorben. De este modo si se conectan directamente acabarían destruyéndose. La función de la reactancia es no permitir más intensidad que la tolerada por la lámpara.

Condensador. En algunas instalaciones encontrarás condensadores. La función del condensador es compensar el uso de las reactancias que usan un tipo de potencia llamada reactiva. La potencia reactiva obliga a las compañías eléctricas a inversiones más grandes en materiales y suele estar penalizada. Usando condensadores se disminuye esa potencia reactiva, con lo cual el consumo no se penaliza. No necesariamente hay que tener condensadores en las fluorescentes.

Instalación de tubos fluorescentes En general, los tubos fluorescentes necesitan de elementos auxiliares para su arranque y funcionamiento. La reactancia sirve de limitador de corriente y el arrancador conecta momentáneamente los filamentos de los extremos para su calentamiento. Circuito para una Lámpara Fluorescente Para instalar un tubo fluorescente, la conexión del circuito es la siguiente:

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https://www.electricasas.com/lamparasfluorescentes/

5. CORRIENTE ALTERNA MONOFÁSICA. Por Ruben Hernández Un sistema monofásico es un sistema de producción, distribución y consumo de energía eléctrica formado por una única corriente alterna o fase y por lo tanto todo el voltaje varía de la misma forma. La distribución monofásica de la electricidad se suele usar cuando las cargas son principalmente de iluminación y de calefacción, y para pequeños motores eléctricos. Un suministro monofásico conectado a un motor eléctrico de corriente alterna no producirá un campo magnético giratorio, por lo que los motores monofásicos necesitan circuitos adicionales para su arranque, y son poco usuales para potencias por encima de los 10 kW.

El voltaje y la frecuencia de esta corriente dependen del país o región, siendo 115 y 230 los valores más extendidos para el voltaje (siendo dominante el de 230, debido a la recarga de vehículos eléctricos) y 50 o 60 Hercios para la frecuencia.

5.1. Generación de corriente alterna monofásica. La corriente alterna que llega a nuestros hogares es monofásica. En corriente monofásica existe una única señal de corriente, que se transmite por el cable de fase (R, color Rojo) y retorna por el cable de neutro que cierra el circuito (N, color Negro o azul). El cable de tierra es siempre verde y amarillo. El sistema monofásico usa una tensión de 230V a 240V entre fase y neutro. El neutro en realidad es un cable de potencial cero, esto es, que no tiene voltaje. Debemos recordar que el cable a tierra es un conductor el cual está destinado a conducir la descarga a tierra de algún artefacto en mal estado o mal manejo de estos por parte del usuarioLa distribución monofásica de la electricidad se suele usar cuando las cargas son principalmente de iluminación y de calefacción, y para pequeños motores eléctricos.

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Un suministro monofásico conectado a un motor eléctrico de corriente alterna no producirá un campo magnético giratorio, por lo que los motores monofásicos necesitan circuitos adicionales para su arranque, y son poco usuales para potencias por encima de los 10 kW. Se genera tensión monofásica haciendo girar un campo magnético en cercanías de un único conductor o bobinado; o a la inversa haciendo girar un conductor o bobinado en un campo magnético

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5.2. Onda sinusoidal. Las ondas senoidales son patrones de ondas que matemáticamente pueden ser descritas mediante las funciones seno y coseno. Describen acertadamente eventos naturales y señales variables en el tiempo, tales como los voltajes generados por centrales eléctricas y luego utilizados en hogares, industrias y calles. Elementos eléctricos como resistencias, condensadores e inductancias, que se conectan a entradas de voltaje sinusoidal, producen respuestas también sinusoidales. Las matemáticas que se utilizan en su descripción son relativamente sencillas y han sido minuciosamente estudiadas.

La forma de onda. La Corriente alterna se genera por diferentes métodos. Los más utilizados son los mecánicos rotativos, o alternadores de las bobinas eléctricas, para grandes potencias, y los electrónicos cuando las mismas son pequeñas. Esta manera de generar la corriente, determinará su Ley de Variación con respecto al tiempo Si representamos esta Ley de Variación en un par de ejes cartesianos marcados en amplitud y tiempo, se producirán gráficas con diferentes formas geométricas que identifiquen la corriente. Las formas de ondas más comunes son: la senoidal, la cuadrada, la triangular, el diente de sierra

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Creación de la forma de onda. Es la forma mas generalizada y responde a la corriente de canalización generada en las grandes plantas eléctricas del mundo. También responden a la misma forma, todas las corrientes destinadas a generar los campos electromagnéticos de las ondas de radio. La manera mas práctica de entender la generación de esta onda es utilizar el “círculo trigonométrico “, con un radio que gira a velocidad constante con sentido contrario a las agujas del reloj. Partiendo de la posición horizontal derecha, de manera que el ángulo que forma con la horizontal, partiendo de 0º pasa a 90º cuando está vertical, sigue a 180º cuando llega a horizontal a la izquierda , sigue con 270º cuando está nuevamente vertical pero hacia abajo, y termina en 360º cuando llega a la posición inicial, o sea horizontal a la derecha. El seno trigonométrico de estos ángulos que se va generando a medida que el radio de la circunferencia gira, viene representado por la altura del punto correspondiente al extremo del radio que forma el círculo, referida al eje horizontal.

5.3. Valores de la Onda sinusoidal.

La matemática de las ondas senoidales o sinusoidales, como también se las conoce, es la de las funciones seno y coseno. Se trata de funciones repetitivas, lo que significa periodicidad. Ambas tienen idéntica forma, con la salvedad de que el coseno está desplazado hacia la izquierda respecto al seno en un cuarto de ciclo.

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Entonces cos x = sen (x + π/2). Con ayuda de estas funciones se representa una onda senoidal. Para ello, en el eje vertical se coloca la magnitud en cuestión, mientras que en el eje horizontal se ubica el tiempo.

En la gráfica de arriba también se aprecia la cualidad repetitiva de estas funciones: el patrón se repite continua y regularmente. Gracias a estas funciones se pueden expresar voltajes y corrientes de tipo senoidal variando en el tiempo, colocando en el eje vertical en vez de la y, una v o una i para representar voltaje o corriente, y en el eje horizontal en vez de la x, se coloca la t del tiempo.

La forma más general para expresar una onda senoidal es:

v (t) = vm sen (ωt+φ) Valores y partes de la Onda. Período, amplitud, frecuencia, ciclo y fase son conceptos se aplican a las ondas periódicas o repetitivas y son importantes para caracterizarlas adecuadamente.

Período (T) Una función periódica como las mencionadas, la cual se repite a intervalos regulares, cumple siempre la siguiente propiedad: f (t) = f (t+ T) = f (t + 2T) = f (t + 3T) = ¿? Donde T es una cantidad denominada período de la onda, y es el tiempo que tarda en repetirse una fase de la misma. En unidades de Sistema Internacional, el período se mide en segundos.

Amplitud: De acuerdo a la expresión general de la onda senoidal v (t) = vm sen (ωt+φ), vm es el valor máximo de la función, que ocurre cuando sen (ωt+φ)= 1 (recordando que el mayor valor que admite tanto la función seno como la función coseno es 1). Este valor máximo es justamente la amplitud de la onda, también conocida como voltaje pico. En caso de tratarse de un voltaje se medirá en Voltios y si es una corriente será en Amperios. En la onda senoidal mostrada la amplitud es constante, pero en otros tipos de onda la amplitud puede variar. Ciclo: Es una parte de la onda contenida en un período. En la figura anterior se tomó el período midiéndolo desde dos cimas o crestas consecutivas, pero puede comenzar a medirse desde otros puntos de la onda, mientras estén limitados por un período.

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Frecuencia (Hz): Es la cantidad de ciclos que ocurren en 1 segundo y se encuentra vinculada al argumento de la función seno: ωt. La frecuencia se denota como f y se mide en ciclos por segundo o Hertz (Hz) en Sistema Internacional. La frecuencia es la cantidad inversa del período, por lo tanto: f = 1/T

Velocidad angular (w) La velocidad angular es la velocidad a la que gira la bobina del alternador que induce la corriente alterna. Se calcula como el ángulo recorrido en un ciclo (2π) partido por el periodo:

Se mide en radianes/segundo. Como la frecuencia es la inversa del periodo, la velocidad angular también se puede calcular como el ángulo recorrido en un ciclo (2π) multiplicado por la frecuencia:

Fase: Se corresponde al desplazamiento horizontal experimentado por la onda, respecto a un tiempo tomado como referencia. Dos ondas sinusoidales están en fase cuando su frecuencia y su fase son las mismas. Si la fase difiere, entonces están en desfase.

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5.4. Valor Maximo. Es el valor más elevado que puede alcanzar la onda senoidal, también conocido como amplitud, valor pico o valor cresta. El valor máximo multiplica al seno en la fórmula de la función senoidal: El valor máximo se alcanza en el momento que el seno de la velocidad angular por el tiempo es igual a 1: ya que, de esta manera, la amplitud queda multiplicada por 1:

El seno es igual a 1 cuando w.t es igual a π/2 radianes:

Si se tiene un voltaje RMS y se desea encontrar el valor pico de voltaje se utiliza la siguiente fórmula: VPico = VRMS/0.707

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5.5. Valor Efectivo. Se denomina valor eficaz o efectivo al valor cuadrático medio de una magnitud eléctrica. El concepto de valor eficaz se utiliza especialmente para estudiar las formas de onda periódicas, a pesar de ser aplicable a todas las formas de onda, constantes o no. En ocasiones se denomina con el extranjerismo RMS (Root Mean Square – raíz media cuadrática) El valor eficaz de una corriente alterna es una de sus magnitudes más importantes. Dado que una señal alterna varía en el tiempo, no entrega la misma energía que entregaría una corriente continua con el mismo valor que el valor máximo de la corriente alterna. El valor eficaz de tensión de una corriente alterna es el equivalente al valor de tensión de una corriente continua que produce el mismo calor (es decir que provee la misma

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energía) durante un mismo período de tiempo. Si la señal alterna tiene forma senoidal, el valor eficaz queda demostrado matemáticamente que la relación que existe entre el valor eficaz es igual al valor máximo dividido entre raíz de 2:

El valor eficaz es lo que miden los aparatos de medida y es que se utiliza en la práctica. Ejemplo, el valor eficaz correspondiente a la tensión industrial es:

https://es.wikipedia.org/wiki/Valor_eficaz

5.6. Valor Medio. El valor medio es el resultado de realizar la media de todos los valores instantáneos de un semiperiodo. Su valor es igual a 2 veces el valor máximo dividido entre π:

Como una de las mitades del ciclo es negativa respecto a la otra, el valor medio de la corriente alterna es 0 si tomásemos el periodo completo. Ejemplo, el valor medio es: Tambien se define que valor medio como la media aritmética de todos los valores instantáneos que adquiere la onda en un intervalo de tiempo. Si analizamos un período, el valor medio será cero, pues los valores de la semionda positiva quedarán anulados por los de la semionda negativa.

5.7. Valor Instantaneo. El valor instantáneo es el valor que toma la onda en un instante de tiempo determinado T. Se calcula a partir de la fórmula: Vi = Vmax x sen (wt).

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Donde wt es el ángulo en el que deseamos obtener el valor instantáneo. Por ejemplo, ¿qué valor tomaría la tensión del ejemplo cuando t=0,003 s, sabiendo que la tensión máxima es 325 V y la frecuencia es igual a 50 Hz? La función de la tensión del ejemplo es: La tensión máxima es 325 V: Y a partir del dato de la frecuencia, calculamos la velocidad angular: Sustituimos Vmáx y w en la fórmula y queda: Ahora sólo tenemos que sustituir la t por los 0,003 segundos y operar (recuerda que la calculadora debe estar en radianes):

5.8. Valor RMS. Un valor RMS de una corriente es el valor, que produce la misma disipación de calor que una corriente continua de la misma magnitud. En otras palabras: El valor RMS es el valor del voltaje o corriente en C.A. que produce el mismo efecto de disipación de calor que su equivalente de voltaje o corriente directa. Ejemplo: 1 amperio (ampere) de corriente alterna (c.a.) produce el mismo efecto térmico que un amperio (ampere) de corriente directa (c.d.). Por esta razón se utiliza el término “efectivo”. El valor efectivo de una onda alterna se obtiene multiplicando su valor máximo por 0.707. Entonces VRMS = VPICO x 0.707.

5.9. Radianes. Unidad de ángulo plano. Ángulo plano que limita un arco de longitud igual a la de su radio si el centro de ese arco es el vértice del ángulo. Nombre del número 1 cuando es medida de un ángulo plano. La medida α de un ángulo plano es el cociente entre la longitud de cualquier arco s limitado por los lados del ángulo, de centro el vértice del ángulo, y el radio r con que ese arco ha sido trazado: α=s/r. Ese cociente es adimensional, por lo que la medida de un ángulo plano es un número real sin unidades. Los ángulos para los que ese cociente es uno, se llaman radianes. Por eso radián es el nombre del número 1 cuando 1 es la medida de un ángulo. El símbolo de radián es rad. (Unidad del Sistema Internacional) como medida de ángulo plano. Es especialmente útil cuando medimos ángulos de circunferencias y arcos, aunque también se utiliza para ángulos de otras figuras. Un radián equivale al ángulo definido por el arco de una circunferencia, siendo la longitud de ese arco igual al radio.

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Sabemos que se define al número π como la relación entre el perímetro y el diámetro de una circunferencia, por lo tanto el perímetro dividido por π es igual al diámetro (es decir a dos veces el radio). El ángulo de una circunferencia completa tiene sobre su perímetro 2π arcos de esas características (de longitud igual al radio). Entonces, el ángulo de una circunferencia completa equivale a 2π radianes. Es muy común encontrar al número π cuando se miden ángulos con radianes, para evitar expresar de otra manera los números periódicos tales como π y sus múltiplos y submúltiplos (Por ejemplo π radianes equivale aproximadamente a 3,14 radianes).

5.10. Periodo. El periodo es el tiempo en el que se vuelve a repetir la forma de onda a partir de un punto de referencia de la señal senoidal. Como consecuencia del periodo, la señal de corriente alterna, tiene una frecuencia (f) que se puede calcular como el inverso del periodo e indica la rapidez con que la señal vuelve a repetirse. • La unidad de medida del periodo T son segundos (s). • La unidad de medida de la frecuencia (f) son Hertz (Hz).

5.11. Frecuencia. Es una repetición de un hecho o un suceso. Es también el número de veces que se repite un proceso periódico en un intervalo de tiempo determinado. Número de oscilaciones, vibraciones u ondas por unidad de tiempo en cualquier fenómeno periódico. La frecuencia es una magnitud que mide el número de repeticiones por unidad de tiempo de cualquier fenómeno o suceso. La frecuencia se puede medir en diversas unidades. De forma habitual se mide en hercios (Hz) e indica el número de veces que un fenómeno se repite por segundo. También se utilizan las revoluciones por minuto (rpm). La frecuencia de la CA es el número de ciclos por segundo de una onda sinusoidal de corriente alterna (CA). Dicho de otra forma, la frecuencia es la velocidad a la que la corriente cambia de sentido por segundo. Se mide en hercios (Hz), una unidad internacional de medida donde 1 hercio es igual a 1 ciclo por segundo. En su forma más básica, la frecuencia es cuántas veces se repite algo. En el caso de corriente eléctrica, la frecuencia es el número de veces que una onda sinusoidal se repite, o completa, un ciclo de positivo a negativo. Ejemplo: si una corriente alterna tiene una frecuencia de 5 Hz (véase el diagrama siguiente), eso indica que su forma de onda se repite 5 veces en 1 segundo. Cuantos más ciclos ocurren por segundo, mayor será la frecuencia.

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La siguiente es parte de la terminología relacionada con la frecuencia: Hercio (Hz): un hercio es igual a un ciclo por segundo. Ciclo: una onda completa de corriente alterna o tensión.

Alternancia: la mitad de un ciclo. Período: el tiempo requerido para producir un ciclo completo de una forma de onda. La frecuencia se utiliza normalmente para describir el funcionamiento del equipo eléctrico. A continuación, se muestran algunos rangos de frecuencia comunes:

Frecuencia de línea de alimentación (normalmente de 50 Hz o 60 Hz). Unidades de frecuencia variable, que normalmente utilizan una frecuencia portadora de 1-20 kilohercios (kHz). Frecuencia de audio: 15 Hz a 20 kHz (el rango de audición humana). Radiofrecuencia: 30-300 kHz. Baja frecuencia: 300 kHz a 3 megahercios (MHz). Frecuencia media: 3-30 MHz. Alta frecuencia: 30-300 MHz.

5.12. Longitud de onda. La longitud de onda es unos de los parámetros que se utiliza para definir físicamente una onda. Este parámetro puede definirse para toda onda periódica, es decir, para el tipo de onda que se repite con exactamente la misma forma cada un intervalo de tiempo determinado. En una onda periódica la longitud de onda es la distancia física entre dos puntos a partir de los cuales la onda se repite. Esta definición puede verse claramente en la siguiente onda sinusoidal. En este caso la longitud de onda es la distancia entre dos crestas, entre dos valles o entre dos de los puntos en los que la onda tiene un valor igual a cero.

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Dado que longitud de onda es una medida espacial, debe medirse en unidades de longitud. Siguiendo el Sistema Internacional de Unidades puede medirse en metros o también en cualquiera de sus múltiplos o submúltiplos (kilómetros, milímetros, nanómetros, etc.). Habitualmente la longitud de onda se representa mediante la letra griega lambda (λ). Este parámetro puede definirse para cualquier tipo de onda periódica, incluyendo ondas de sonido, ondas de agua u ondas electromagnéticas. La longitud de una onda es el período espacial de la misma, es decir, la distancia a la que se repite la forma de la onda. Normalmente se consideran dos puntos consecutivos que poseen la misma fase: dos máximos, dos mínimos, dos cruces por cero (en el mismo sentido).

5.13. Introducción a los generadores eléctricos. Un generador eléctrico es todo dispositivo capaz de mantener una diferencia de potencial eléctrico entre dos de sus puntos, llamados polos, terminales o bornes. 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 generará una fuerza electromotriz (F.E.M.). En la actualidad, la generación de C.C. se realiza mediante pilas y acumuladores o se obtiene de la conversión de C.A. a C.C. mediante los puentes rectificadores. El uso de la dinamo para la producción de energía en forma de C. C. se estuvo utilizando hasta la llegada de los alternadores, que con el tiempo la han dejado totalmente desplazada. Hoy en día únicamente se utilizan las dinamos para aplicaciones específicas, como, por ejemplo, para medir las velocidades de rotación de un eje (tacodinamos), ya que la tensión que presentan en los bornes de salida es proporcional a la velocidad de la misma. Se puede decir que una dinamo es una máquina eléctrica rotativa que produce energía eléctrica en forma de corriente continúa aprovechando el fenómeno de inducción electromagnética. Esta máquina consta fundamentalmente de un electroimán encargado de crear un campo magnético fijo conocido por el nombre de inductor, y un cilindro donde se enrollan bobinas de cobre, que se hacen girar a una cierta velocidad cortando el flujo inductor, que se conoce como inducido. Es una máquina eléctrica rotativa que transforma energía mecánica en energía eléctrica. Lo consigue gracias a la interacción de los dos elementos principales que lo componen: la parte móvil llamada rotor, y la

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parte estática que se denomina estátor. Cuando un generador eléctrico está en funcionamiento, una de las dos partes genera un flujo magnético (actúa como inductor) para que el otro lo transforme en electricidad (actúa como inducido). Los generadores eléctricos se diferencian según el tipo de corriente que producen. Así, nos encontramos con dos grandres grupos de máquinas eléctricas rotativas: los alternadores y las dinamos.

Motores de corriente alterna. Se diseñan dos tipos básicos de motores para funcionar con corriente alterna polifásica: los motores síncronos y los motores de inducción. El motor síncrono es en esencia un alternador trifásico que funciona a la inversa. Los imanes del campo se montan sobre un rotor y se excitan mediante corriente continua, y las bobinas de la armadura están divididas en tres partes y alimentadas con corriente alterna trifásica. La variación de las tres ondas de corriente en la armadura provoca una reacción magnética variable con los polos de los imanes del campo, y hace que el campo gire a una velocidad constante, que se determina por la frecuencia de la corriente en la línea de potencia de corriente alterna. La velocidad constante de un motor síncrono es ventajosa en ciertos aparatos. Sin embargo, no pueden utilizarse este tipo de motores en aplicaciones en las que la carga mecánica sobre el motor llega a ser muy grande, ya que si el motor reduce su velocidad cuando está bajo carga puede quedar fuera de fase con la frecuencia de la corriente y llegar a pararse. Los motores síncronos pueden funcionar con una fuente de potencia monofásica mediante la inclusión de los elementos de circuito adecuados para conseguir un campo magnético rotatorio. El más simple de todos los tipos de motores eléctricos es el motor de inducción de caja de ardilla que se usa con alimentación trifásica. La armadura de este tipo de motor consiste en tres bobinas fijas y es similar a la del motor síncrono. El elemento rotatorio consiste en un núcleo, en el que se incluyen una serie de conductores de gran capacidad colocados en círculo alrededor del árbol y paralelos a él. Cuando no tienen núcleo, los conductores del rotor se parecen en su forma a las jaulas cilíndricas que se usaban para las ardillas. Los motores de baterías en serie con conmutadores, que funcionan tanto con corriente continua como con corriente alternan, se denominan motores universales. Éstos se fabrican en tamaños pequeños y se utilizan en aparatos domésticos.

5.14. Alternador. Un alternador es una pieza clave en toda planta o motor donde sea necesaria electricidad; su función es generar corriente alterna (electricidad) a una

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frecuencia fija mediante inducción electromagnética; a todo esto lo hace gracias a sus piezas principales: un rotor y un estator. Los alternadores son maquinarias para generar electricidad, utilizadas en la industria, especialmente la automovilística. Su función es la de convertir la energía mecánica en eléctrica, siendo la pieza fundamental para circuitos electrónicos que obtienen un tipo de energía pero que requieren su transformación para el uso en el circuito.

Para qué sirve un alternador. La función principal de los alternadores es brindar a los vehículos electricidad, sirviéndose de la energía mecánica propia del vehículo y convirtiéndola en corriente continua para lograr el correcto funcionamiento de todas las piezas electrónicas de un automóvil .

Cómo funciona un alternador. El funcionamiento de un alternador comienza al encender el motor de un auto. Dado que los vehículos son motores de combustión interna, la energía generada es mecánica. Esta energía es regulada por el mismo alternador a través de sus piezas para evitar cualquier posible descarga o exceso de energía que rompa o altere los circuitos eléctricos y electrónicos del auto. Dentro del rotor, la energía es sometida a un campo electromagnético que la transforma de mecánica a eléctrica. Esta energía eléctrica es alterna, por lo que todavía no se la puede utilizar, ya que puede causar desperfectos en el vehículo. A través del rectificador, otra pieza dentro del alternador, es que la corriente alterna se convierte en continua, y desde ese momento se distribuye en el circuito electrónico para su funcionamiento.

6. Corriente alterna trifásica Por Luis Sandoval 6.1 Generación de corriente alterna trifásica Las corrientes trifásicas se generan mediante alternadores que presentan tres bobinas o grupos de bobinas, que están enrollados sobre tres sistemas de piezas polares equidistantes entre sí. En este sentido, debemos saber que el retorno de cada uno de estos circuitos o fases se acopla en un punto, denominado neutro por lo que el transporte puede ser efectuado usando solamente tres cables.

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6.2. Ondas senoidales en C.A trifásica Onda senoidal representa el valor de la tensión de la Corriente alterna a través de un tiempo continuamente variable, en un par de ejes cartesianos marcados en amplitud y tiempo. La Corriente alterna se genera por diferentes métodos. Los más utilizados son los mecánicos rotativos, o alternadores de las bobinas eléctricas, para grandes potencias.

6.3. Designación de líneas en C.A trifásica Se producen simultáneamente las 3 en un generador y desfasadas 120º entre si Estas tensiones se transportan por un sistema de 3 conductores (3 fases), o de cuatro (tres fases + un neutro

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6.4. Conexiones en alterna trifásica Las aplicaciones trifásicas se pueden conectar utilizando las tres fases de dos maneras: en una configuración en estrella (Y) o en delta (Δ).Con la conexión en estrella, se aplican tensiones de fase entre la fase y el neutro. Con una conexión en delta, se aplican tensiones entre fases al no utilizar el neutro.

6.5. Conexión serie en corriente alterna (estrella) En un sistema conectado en configuración “Estrella”, el voltaje de línea Vl = √3Vf , es decir el voltaje de fase Vf es raíz de 3 veces menor que el voltaje de línea Vl En una conexión “Estrella” la corriente de línea es igual a la corriente de fase. Los sistemas conectados en “Estrella”, requieren un menor nivel de aislamiento. Los sistemas de conexión “Estrella”, se usan cuando se requiere una baja corriente de arranque

Intensidad de fase =intensidad de línea Tensión de fase =tensión de estrella Tensión de línea=1,73 x tensión de fase

6.6. Conexión en paralelo en corriente alterna (Delta) En un sistema conectado en configuración “Delta”, el voltaje de línea Vl es igual al voltaje de fase Vf Mientras que la corriente de fase es raíz de 3 veces menor que la corriente de línea El nivel de aislamiento, es alto, ya que el voltaje de línea Vl es igual al voltaje de fase. Este tipo de conexión, generalmente se emplea cuando se requiere un alto torque de arranque.

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Tensión de línea = tensión de fase Intensidad de línea= 1,73 Intensidad de fase

6.7. Potencia eléctrica en corriente alterna trifásica La potencia trifásica es aquella que se puede contratar en una instalación eléctrica con tres fases y tres corrientes alternas. Esta instalación se caracteriza por dividir el número de kilovatios (kW) contratados en tres partes iguales, una para cada fase. La instalación trifásica Puede soportar potencias superiores a 15 kW, pero no es necesario contar con una potencia tan elevada para disponer de esta instalación. La potencia total instantánea que se transfiere a un circuito trifásico, es igual a la suma de las potencias instantáneas transferidas a cada uno de los sistemas monofásicos. Esto no es más que la división del número de kilowatts (kW) contratados en tres partes iguales.

6.8. Diagrama de fasores Un fasor es una representación gráfica para un número complejo, dibujado como un vector con un extremo en el centro del diagrama (el módulo es la longitud del vector), y un ángulo medido en grados a partir de una referencia fija. La proyección de este vector sobre el eje X se denomina la componente real, mientras que la proyección del vector sobre el eje Y representa la llamada componente imaginaria. Sus componentes conforman un triángulo rectángulo (las componentes como catetos

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perpendiculares, junto con el vector mismo como la hipotenusa) de forma tal que al aplicar trigonometría simple podemos realizar el intercambio en la representación analítica desde la forma “Rectangular”, utilizando diferenciadamente las componentes real e imaginaria, a la forma “Polar”, empleando un módulo y un ángulo En electricidad, la utilidad de los fasores se deriva de la posibilidad que ofrecen de representar desplazamientos en el tiempo de una señal eléctrica respecto a una referencia fija, una dimensión adicional que se añade suponiendo además que los fasores están rotando

6.9. Diagrama temporal trifásico Normalmente cuando se da información de una instalación trifásica se proporcionan sus datos (tensión e intensidad) de línea. Así, si nos dicen que una instalación trifásica es de 400 V, esto significa que sus tensiones de línea (o tensiones compuestas) tienen un valor eficaz (VL) de 400 V. Si la instalación dispone del conductor neutro (sistema trifásico a 4 hilos) se suelen indicar los valores eficaces de las tensiones compuestas y simples separados por una barra. Por ejemplo, en España la tensión normalizada para las instalaciones de Baja Tensión es 400/230 V, lo que significa que estas instalaciones tienen 400 V de tensión de línea (VL) y 230 V de tensión simple o fase-neutro (VFN). Aunque ambas magnitudes deben guardar entre sí una relación √3 debe tenerse en cuenta que los valores normalizados de las tensiones se redondean y no son exactos.

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7. Circuitos RL 7.1 Reactancia inductiva La reactancia inductiva (XL) es la capacidad que tiene un inductor para reducir la corriente en un circuito de corriente alterna Como la corriente alterna cambia constantemente, un inductor se opone de igual manera a ello, por lo que reduce la corriente en un circuito de corriente alterna.

7.2. Caída de tención en inductor y resistor La "caída de tensión" de un circuito indica cuándo dicho circuito está demasiado restringido como para operar un componente (motor, relé, lámpara, etc.) o cuándo funciona de manera correcta. Si el circuito está limitado, repárelo y vuelva a probarlo. Mientras más conexiones y cableado tienen el vehículo, más vulnerable es el sistema eléctrico a la caída de tensión.

7.3. Fasores Las senoides se expresan fácilmente en fasores, lo que hace más cómodo trabajar este tipo de funciones. Un fasor es un número complejo que representa la amplitud y la fase de una senoide. Utilizar fasores nos da un marco de referencia en la frecuencia para hacer más fácil el análisis de circuitos eléctricos en corriente alterna excitados por fuentes sinusoidales. Ahora un número complejo se puede expresar en dos sistemas coordenados: Cartesiano y polar.

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7.4. Diagrama en función del tiempo Los diagramas de tiempo son utilizados para analizar las señales de un circuito como función del tiempo. Ellos permiten ver como una señal se va propagando en un circuito conforme va pasando el tiempo. Para generar el diagrama de tiempo se escriben en el eje vertical las variables de entrada y salida del circuito. En el eje horizontal se tiene el tiempo. Al tiempo 0 todos los valores son cero. Conforme se va propagando la señal los valores cambian. Por ejemplo, al tiempo 2 es cuando cambia la señal de Z a 1, puesto que para que Z valga 1 la señal de X debió de haber sido propagada y llegar a Y.

7.5. Impedancia La oposición a la circulación de corriente en un circuito serie de CA que contiene resistencia, inductancia y capacidad, se llama impedancia (Z). Impedancia es el vector suma de la reactancia neta y de la resistencia total en el circuito. Dado que la corriente en una inductancia Atrasa al voltaje aplicado en 90%, mientras que la corriente en una capacidad está adelantada respecto del voltaje aplicado en 90”, las ¿Reactancias inductiva y capacitiva están 180? fuera de fase. La reactancia neta es el vector suma de la reactancia inductiva (X,) y de la

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Reactancia capacitiva (X¿) , y es numéricamente igual a la diferencia aritmética entre X_, y Xc

7.6 Angulo de desfase El ángulo de fase entre dos formas de onda de la misma frecuencia es la diferencia angular en cualquier instante. Por ejemplo, el ángulo de Fase entre las ondas B y A (ver figura) es 90%. Tómese el instante correspondiente a 900, El eje horizontal está indicado en unidades de tiempos angulares. La onda B comienza con valor máximo y se reduce a cero a 90%, mientras que la onda A comienza en cero y aumenta al valor máximo a 90%. La onda B alcanza su vaor máximo 90% antes que la onda A, asi que la onda B se adelanta a la onda A por 90% . Este Ángulo de fase de 900 entre las ondas B y A se conserva durante todo el ciclo y todos los ciclos sucesivos. En cualquier instante, la onda B Tiene el valor que tendrá la onda A 90% más tarde. La onda B es una onda cosenoidal porque está desplazada 90* de la onda A, que es una Onda senoidal. Ambas formas de onda se llaman senoides o senoidales.

.7. Potencia real La potencia real en un resistor óhmico es el producto de la corriente / y el voltaje V. En el campo complejo de la corriente alterna, la potencia real es el producto de la potencia aparente S y el factor activo. En términos de

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signos de polaridad, un valor de potencia positiva significa que el sistema consume potencia.

7.8. Potencia aparente La potencia aparente, aplicada a un circuito eléctrico de corriente alterna, es aquella suma de la energía que transforma dicho circuito en forma de calor y la energía utilizada para formar campos eléctricos y magnéticos a través de todos sus componentes.

7.9. Potencia reactiva

La potencia reactiva se encuentra en instalaciones eléctricas que están compuestas por bobinas o condensadores, los cuales son de gran ayuda para crear campos magnéticos y eléctricos en los componentes que lo integren. La potencia reactiva es representada por la letra Q, y su medición se calcula en Voltamperios reactivos (Var).

7.10. Q de una bobina El factor Q se define como la frecuencia de resonancia (f 0) dividida por el ancho de banda (f 2-f 1): En una bobina real se tiene en cuenta la

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resistencia del cable; un valor alto de Q significa una resistencia pequeña y por tanto un comportamiento más parecido a la bobina ideal.

7.11. Eficiencia La eficiencia de corriente es la corriente máxima que la fuente de alimentación puede suministrar a la carga y está estrechamente relacionada con la potencia generada por la carga. Esto se debe a una ley fundamental que rige todos los circuitos eléctricos, a saber, la ley de Ohm.

Magnetismo. Por Josue Perez El magnetismo es un fenómeno físico por el que los objetos ejercen fuerzas de atracción o repulsión sobre otros materiales. El único imán natural conocido es un mineral llamado magnetita, sin embargo, todos los materiales son influidos, en mayor o menor forma, por la presencia de un campo magnético. En algunos de ellos es más fácil detectar estas propiedades magnéticas, como por ejemplo el níquel, el hierro o el cobalto. Los fenómenos magnéticos fueron conocidos por primera vez por los antiguos griegos, aunque durante siglos se creyó que las magnetitas contenían ciertas propiedades curativas. Hoy en día, los imanes son utilizados por la ciencia médica para, por ejemplo, medir la actividad cerebral a través de la magnetoencefalografía (MEG), o como terapia de choque para volver a iniciar corazones. Si bien todas las sustancias son afectadas por el magnetismo, no todas lo hacen de la misma manera. Algunos materiales, como ciertos metales ferromagnéticos (en especial el hierro, níquel, cobalto y sus aleaciones) son particularmente propensos a ello y por ende pueden constituir imanes. Algunos de ellos pueden ser de origen natural y otros de origen artificial, por ejemplo, como consecuencia de la acción de la electricidad sobre ciertos materiales (electroimanes). La mayoría de los imanes son dipolos magnéticos: están dotados de un polo positivo y un polo negativo. Cada uno de estos polos ejerce una fuerza sobre otros imanes, o metales ferromagnéticos que encuentren en su

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área de acción, según una ley que establece que los polos semejantes se repelen, mientras que los opuestos se atraen.

8.1 Inducción magnética. Es el proceso mediante el cual campos magnéticos generan campos eléctricos. Al generarse un campo eléctrico en un material conductor, los portadores de carga se verán sometidos a una fuerza y se inducirá una corriente eléctrica en el conductor. Cualquier dispositivo (batería, pila…) que mantiene la diferencia de potencial entre dos puntos en un circuito se llama fuente de alimentación. La fuerza electromotriz ε (fem) de una fuente se define como el trabajo realizado por el dispositivo por unidad de carga, por lo que las unidades de fuerza electromotriz son los voltios. Cuando decimos que un campo magnético genera una corriente eléctrica en un conductor, nos referimos a que aparece una fem (llamada fem inducida) de modo que las cargas del conductor se mueven generando una corriente (corriente inducida). Este hecho se observa fácilmente en el siguiente experimento: si acercamos o alejamos un imán a un conductor que no está conectado a ninguna fuente de fuerza electromotriz, se detecta con un amperímetro que aparece una corriente eléctrica en el conductor. La corriente desaparece si el imán se mantiene en la misma posición, por lo que se llega a la conclusión de que sólo una variación del flujo del campo magnético con respecto al tiempo genera corriente eléctrica. La ley que explica esta interacción entre la fuerza electromotriz inducida y el campo magnético es la Ley de Faraday: Ilustración 52 Ley de Faraday

Fuente 1 https://www2.montes.upm.es/dptos/digfa/cfisica/magnet/induccion.html

8.2. Campo magnético. Se llama campo magnético a un espacio en la cual tienen lugar fenómenos magnéticos debido a la influencia de un cuerpo con propiedades magnéticas, sea el caso de un imán o un material ferromagnético imantado. El campo magnético no se trata de la fuerza en sí sino de un espacio en el que esa fuerza se ejerce como resultado del movimiento de cargas eléctricas. En él actúan fuerzas sobre partículas cargadas en movimiento, lo que le da su carácter vectorial. El campo magnético se representa por el trazado de unas líneas imaginarias, las

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cuales reciben el nombre de líneas de fuerza magnética o líneas del campo magnético.

Característica del campo magnético 1. Tiene un polo norte y un polo sur. 2. Los polos opuestos se atraen y los polos iguales se repelen. 3. Se puede generar a partir de corrientes eléctricas en movimiento o de imanes. 4. Cuanto más cerca esté un campo magnético del punto de origen, mayor será su intensidad. 5. Su propagación ocurre a la velocidad de la luz. 6. Se representa con las llamadas líneas de campo magnético.

La presencia de un imán altera el espacio que lo rodea y obliga a que se acomoden las limaduras de hierro siguiendo un patrón específico, es decir, obliga a que estas se alineen. Esta alineación no es azarosa sino que ocurre en dirección al campo magnético, lo que da lugar al registro de un espectro magnético. Los extremos donde tales líneas se unen reciben el nombre de polos magnéticos. Las líneas externas del imán se registran de polo norte a polo sur, mientras que las internas lo hacen de polo sur a polo norte. Esto da lugar a líneas cerradas. Las líneas del campo magnético nunca se cruzan entre ellas.

8.3. Polos magnéticos. Los extremos de un imán o barra magnética se llaman polos (p). El polo que se orienta hacia el Norte Geográfico se llama "buscador del Norte" o sólo polo norte (N); el extremo que se orienta hacia el Sur se llama "buscador del Sur" o sólo polo sur (S). La fuerza de atracción o repulsión entre polos es directamente proporcional a las fuerzas del campo magnético en los polos e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia entre ellos, análogo a la fuerza eléctrica de Coulomb. Sin embargo, mientras que las partículas con carga eléctrica positiva y negativa pueden encontrarse separadas entre sí individualmente, si una barra magnética se corta o rompe en partes, cada nuevo fragmento tendrá tanto un polo norte como un polo sur.

Cabe destacar, por otra parte, que también se conocen como polos magnéticos a los extremos de los imanes. En estos polos, la atracción que ejercen los imanes es más potente que en el resto de su cuerpo. Un imán tiene dos polos: el norte y el sur. Dado que un polo no puede existir de forma aislada del otro, al romper un imán en dos se obtienen dos imanes, o sea, dos cuerpos que constan de un polo norte y uno sur, cada uno. Sin embargo, si se produce dicha fractura, la fuerza de atracción de cada parte es menor que la del imán original. La fuerza resultante de la atracción entre dos polos forma líneas cerradas, que van de uno a otro de manera ininterrumpida.

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8.4. Regla de la mano derecha. La regla de la mano derecha permite determinar el sentido de las líneas de fuerza, y por tanto del campo magnético B creado por una corriente rectilínea, pero también el de un corriente circular si se aplica a una porción de la misma. Se trata de determinar, aplicando dicha regla, el carácter norte o sur de las caras de las espiras representadas en la figura. Rodeando con la mano derecha una porción de la espira de modo que el dedo pulgar señale el sentido de la corriente, se aprecia que el resto de los dedos están orientados hacia abajo (respecto del plano del papel) en el caso a) y hacia arriba en el caso b). Eso significa que las líneas de fuerza del campo B van de arriba hacia abajo en el primer caso y de abajo hacia arriba en el segundo; o lo que es lo mismo, salen de la cara inferior y terminan en la superior en la espira a) orientándose de forma opuesta en la b). Por tanto, recordando que las líneas de fuerza de B parten siempre del polo norte y terminan en el sur, la cara anterior de la espira será sur en el primer caso y norte en el segundo. Esta conclusión coincide con la obtenida aplicando la ayuda consistente en representar las letras N y S con flechas en sus extremidades.

Ilustración 53 Ley de la mano derecha.

Fuente 2https://es.wikipedia.org/wiki/Regla_de_la_mano_derecha#/media/Archivo:Manoderecha.svg

9. Fuerza magnética. La fuerza magnética es una consecuencia de la fuerza electromagnética, una de las cuatro fuerzas fundamentales de la naturaleza, y es causada por el movimiento de las cargas. Dos objetos con carga con la misma dirección de movimiento tienen una fuerza de atracción magnética entre ellos. Del mismo modo, los objetos con carga que se mueven en direcciones opuestas tienen una fuerza repulsiva entre ellas. La manera usual de proceder para encontrar la fuerza magnética está enmarcada en términos de una cantidad fija de carga qqq que se mueve a una velocidad constante vvv en un campo magnético uniforme BBB. Si no conocemos directamente la magnitud del campo

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magnético, podemos seguir usando este método, pues a menudo podemos calcular el campo magnético con base en la distancia a una corriente conocida. Los fenómenos magnéticos eran conocidos desde la Antigüedad, aunque su conexión con la electricidad no empezó a intuirse hasta bien entrado el siglo XVIII. Para el nacimiento del electromagnetismo como uno de los pilares de la ciencia moderna resultaron fundamentales las experiencias desarrolladas por el físico danés Hans Christian Oersted (17771851).

Propiedades magnéticas. Ya en la antigua Grecia se conocían los imanes naturales, sustancias que, como la magnetita, son capaces de atraer a otros metales, sobre todo al hierro. También se había constatado el fenómeno de la imantación, por el cual algunos cuerpos adquieren propiedades características de los imanes cuando se ponen en contacto con ellos. Los imanes artificiales así creados pueden quedar imantados de forma temporal o permanente. El fenómeno de la imantación se denomina ferromagnetismo y las sustancias que lo experimentan, ferromagnéticas. Ejemplos de ellas son el hierro, el níquel y el cobalto.

Interacción magnetica. El fenómeno del ferromagnetismo constituye un caso particular de interacción magnética. Entre dos imanes distintos se establecen fuerzas de repulsión o atracción que dependen de las posiciones relativas entre los imanes. Este comportamiento se explica por la existencia en los imanes de dos zonas de características opuestas, llamadas polo norte y polo sur, tales que, entre dos imanes: 

los polos del mismo tipo se repelen,



los polos de distinto tipo se atraen.

Ilustración 54 Demostración de los polos Fuente 3 https://www.hiru.eus/es/fisica/fuerzas-magneticas

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Las líneas de campo magnético. Las interacciones magnéticas se pueden explicar como el resultado de la presencia de un campo de naturaleza vectorial, llamado campo magnético, comparable al eléctrico o al gravitatorio. El campo magnético se expresa visualmente mediante líneas de fuerza que, en los imanes, parten del polo norte y desembocan en el polo sur. Por tanto, las líneas de un campo magnético son siempre cerradas, dado que todo imán se comporta como un dipolo magnético. Ilustración 55 Líneas de campo magnético

Fuente 4 https://www.hiru.eus/es/fisica/fuerzas-magneticas

Experimento de Oersted El campo magnético también aparece asociado a las cargas eléctricas en movimiento. Al situar la aguja imantada de una brújula en las proximidades del hilo conductor de un circuito eléctrico por el que fluye corriente, la brújula abandona su posición norte sur para reorientarse en una dirección perpendicular al hilo. Esta sencilla experiencia, realizada por el danés Oersted en 1819, ofreció la primera prueba de la relación entre la electricidad y el magnetismo. De su interpretación se deduce que las cargas eléctricas en movimiento generan en el espacio circundante un campo

Ilustración 56 experimento de Oersted

eléctrico y otro magnético de dirección perpendicular al anterior.

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9.1. Fuerza magnetomotriz. La fuerza magnetomotriz θθ, también llamada potencial magnético, es la fuerza que produce una intensidad de campo magnético. El potencial magnético se mide en amperios. En un conductor portador de corriente, el movimiento del portador de carga hace que el campo magnético se expanda. Los electrones fluyen a través del campo magnético durante este proceso. Si varios conductores portadores de corriente se colocan uno al lado del otro (por ejemplo, en una bobina), la fuerza magnetomotriz se incrementa proporcionalmente al número de conductores/devanados θ=I⋅Nθ=I⋅N. Como puede considerarse que la fuerza magnetomotriz produce un campo magnético, de la misma manera que se considera que el voltaje es generador de corriente en un circuito, los términos diferencia de potencial magnético y fuerza electromotriz también se usan ampliamente. Cuando los físicos discuten la fuerza de un campo magnético, se refieren a él como fuerza magnetomotriz (mmf) o potencial magnético. La fuerza magnetomotriz es el trabajo que lleva una unidad de fuerza medible a través de un circuito magnético. Esta unidad de fuerza se mide en amperios-vueltas (AT). El magnetismo en un circuito fluye del polo norte al sur. Siguiendo un camino específico, la fuerza del magnetismo es similar a la fuerza en un circuito eléctrico. Mientras que la electricidad sigue un cierto camino desde un punto de origen a un punto de recepción y viceversa, el magnetismo siempre fluye de un polo a otro. A medida que el magnetismo fluye a través del circuito, produce líneas de fuerza, o líneas de flujo, y genera un campo magnético. En términos más simples, todo lo que produce magnetismo puede describirse como ejercer una fuerza magnetomotriz. Comprender el significado básico de la palabra en sí misma facilita la comprensión de su aplicación. La fuerza magnetomotriz se traduce, literalmente, a "causa de movimiento magnético". El movimiento que genera la fuerza magnetomotriz siempre se ejerce perpendicular a la resistencia del circuito magnético.

9.2. Fuerza electromotriz. Se denomina fuerza electromotriz de un generador de electricidad al trabajo que éste tiene que realizar con el fin de mover la carga eléctrica a través de un circuito, tanto exterior como interior al propio generador. Así, la fuerza electromotriz establece la capacidad de los distintos utensilios eléctricos para activar su carga eléctrica (por ejemplo, en la batería de un vehículo o en un generador). Este tipo de aparatos activan una fuerza determinada sobre las cargas eléctricas y de esta manera estos utensilios pueden funcionar con normalidad.

Modalidades de la fuerza electromotriz. En función de cada modalidad de corriente eléctrica se puede hablar de fuerza electromotriz en varios sentidos: 1) Las fuentes de fuerza electromotriz directas (en este caso la corriente generada tiene un valor constante),

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2) las fuentes de fuerza electromotriz alterna (la corriente producida es variable en un periodo de tiempo), 3) la fuerza electromotriz generada por frotamiento, 4) la fuerza electromotriz por inducción (esto se produce cuando interviene

imán

en movimiento a

través

fuerza

magnética), 5) fuerza electromotriz por temperatura (cuando se calientan dos metales a temperaturas diferentes), 6) fuerza electromagnética generada por reacciones químicas

(cuando

dispositivo

está

destinado

obtener energía

eléctrica partiendo de reacciones químicas, por ejemplo, en las pilas).

9.3. Inducción magnética. La inducción magnética es el proceso mediante el cual campos magnéticos generan campos eléctricos. Al generarse un campo eléctrico en un material conductor, los portadores de carga se verán sometidos a una fuerza y se inducirá una corriente eléctrica en el conductor. Cuando movemos un imán permanente por el interior de una bobina solenoide formada por un enrollado de alambre de cobre con núcleo de aire, el campo magnético del imán provoca en las espiras del alambre la aparición de una fuerza electromotriz (FEM) o flujo de corriente de electrones. Este fenómeno se conoce como “inducción magnética”. La existencia de ese flujo de electrones o corriente eléctrica circulando por las espiras del alambre se puede comprobar instalando un galvanómetro (G) en el circuito de la bobina solenoide, tal como se muestra a continuación. Cuando movemos un imán permanente por el interior de las espiras de alambre de cobre de una bobina. Solenoide, se induce una fuerza electromotriz (FEM) o flujo de corriente eléctrica producida por el campo. Magnético que movemos manualmente. Por medio de un instrumento denominado galvanómetro (G). Conectado al circuito de la bobina solenoide, se puede comprobar la existencia de esa fuerza. Electromotriz o corriente eléctrica circulando por las espiras del alambre de cobre. El galvanómetro. Constituye un instrumento destinado a medir corrientes eléctricas de muy poca tensión e intensidad. En la ilustración de la izquierda se puede apreciar que al introducir un imán permanente por el interior de la bobina solenoide (A), con el polo norte (N) hacia abajo, la aguja del galvanómetro (G) se desvía hacia la derecha.

9.4. Flujo magnético. El flujo magnético es una medida de la cantidad de magnetismo, tal como se denomina al fenómeno físico por el cual los materiales ejercen fuerzas

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de atracción o de repulsión sobre otros materiales. Se lo calcula a partir del campo magnético (región de espacio en la que una carga eléctrica puntual que se desplaza a una velocidad sufre los efectos de una fuerza perpendicular y proporcional tanto a la velocidad como al campo B), la superficie sobre la que actúa y el ángulo de incidencia conformado entre las líneas de campo magnético y los diferentes elementos de la mencionada superficie. La unidad de flujo magnético a instancias del Sistema Internacional de Medidas es el weber y se denomina wb, por tanto, es que se conocen como weberímetros a aquellos aparatos empleados para medir el flujo magnético. En tanto, en el sistema cegesimal, aquel sistema de unidades basado en el centímetro, el gramo y el segundo, se emplea el maxwell; en este caso, el maxwell homenajea al físico escocés James Clerk Maxwell, quien también en el siglo XIX pasó a la posteridad por su síntesis de la teoría del electromagnetismo. El weber o weberio equivale al flujo magnético que al atravesar un circuito de una sola espira provoca en la misma una fuerza electromotriz de un voltio, si es que se anula el mencionado flujo en un segundo como consecuencia del decrecimiento uniforme. El nombre de weber fue introducido en honor al físico alemán Wilhelm Eduard Weber, quien se destacó como tal en el siglo XIX por sus aportes en el campo magnético y también como formador de futuros profesionales físicos. El flujo magnético se representa de manera gráfica a través de la letra griega fi, cuyo símbolo es: Φ.

9.5. Campo magnético debido a un solenoide. Calculamos el campo producido por un solenoide en un punto P situado en el eje del solenoide: 

Sumando el campo producido por las N espiras en un punto de su eje común.



Aplicando la ley de Ampère, a un solenoide muy largo comparado con el radio de sus espiras

Se puede utilizar una bobina larga y recta de hilo eléctrico, para generar un campo magnético uniforme casi similar a la de un imán de barra. Tales bobinas, llamadas solenóides, tienen una enorme cantidad de aplicaciones prácticas. El campo puede ser muy reforzado por la adición de un núcleo de hierro. Dichos núcleos son típicos en los electroimanes.

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En la expresión anterior, n = N/L es el número de vueltas por unidad de longitud, a veces llamado "densidad de vueltas". La expresión es una idealización para un solenoide de longitud infinita, pero proporciona una buena aproximación al campo magnético de un solenoide largo.

Campo Magnético de un Solenóide (Ley de Ampere) Ilustración 57 Rutas de la ley de ampere

Fuente 6 http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbasees/magnetic/solenoid.html

Tomando un camino rectangular sobre el que evaluar la ley de Ampere tal, que la longitud del lado paralelo al campo magnético sea L nos da una contribución interior en la bobina BL. El campo es esencialmente perpendicular a los laterales del camino, por lo que nos da una contribución despreciable. Si se toma el extremo de la bobina tan lejos, que el campo sea despreciable, entonces la contribución dominante la proporciona la longitud interior de la bobina. Ilustración 58 Campo Magnético de un Solenoide (Ley de Ampere)

Fuente 7 http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbasees/magnetic/solenoid.html

9.6. Motor eléctrico. El motor eléctrico se erige hoy en día como una alternativa firme y sustentable a los motores de combustión.

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Desde hace un tiempo a esta parte los motores eléctricos se utilizan para múltiples funciones, como por ejemplo abrir puertas de garaje y bombas de piscinas, entre otros. Sin lugar a dudas, el mayor desafío de la tecnología hoy en día reside en que dichos motores eléctricos sean capaces de propulsar un vehículo a gran velocidad, y de hecho ya hay numerosas experiencias en el mundo que prueban que esto es posible. Para comenzar, debe decirse que un motor eléctrico es una máquina capaz de convertir la energía eléctrica en mecánica. El motor es capaz de realizar esto gracias a la acción de los campos magnéticos que generan las bobinas que se encuentran dentro del motor. Los motores eléctricos cuentan con seis componentes principales: Estator: se trata de la parte fija de la parte rotativa. Es uno de los elementos fundamentales para transmitir la potencia en el caso de los motores eléctricos, o la corriente alterna en el caso de los generadores eléctricos. Rotor: se trata de la parte que gira o rota dentro de una máquina eléctrica, ya sea un motor o un generador eléctrico. Consiste en un eje que soporta un juego de bobinas enrolladas sobre piezas polares estáticas. Conmutador: se trata de una especie de interruptor que se encuentra en algunos generadores y motores, y cuya función es cambiar periódicamente la dirección de la corriente entre el rotor y el circuito externo. Escobillas: en los motores o generadores eléctricos es preciso establecer una conexión fija entre la máquina con las bobinas del rotor. Para esto, se fijan dos anillos en el eje de giro, aislados de la electricidad del eje y conectados a la bobina rotatoria, a sus terminales. Luego, se encuentran unos bloques de carbón que realizan presión a través de unos resortes, para establecer el contacto eléctrico. Dichos bloques son las escobillas. Es importante conocer cómo funciona un motor eléctrico. El magnetismo produce una fuerza física que mueve los objetos. En efecto, dependiendo de cómo se alinean los polos de un imán los mismos podrán atraerse o rechazarse. En los motores eléctricos se utiliza la energía eléctrica para crear campos magnéticos que se opongan entre sí, que se rechacen, de modo que hagan mover la parte giratoria, que es el rotor. El rotor se encuentra envuelto en un cableado denominado bobina, y su campo magnético es opuesto al de la parte estática del motor, que es el estator. Es este hecho el que hace que el rotor comience a girar. Pero, cuando los polos se alinean sucede que el motor se detendría. Para evitar esto, y que el motor continúe girando es necesario invertir la polaridad del electroimán, de lo cual se ocupa el alternador.

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Así, la mayoría de los motores eléctricos funcionan con corriente alterna (AC). La constante alternación y reversión de las polaridades positiva y negativa provoca que el motor continúe girand

10. TRANSFORMADORES DE CORRIENTE CONTINUA Por Dilan Cabrera 10.1. Partes del transformador eléctrico. El núcleo de los transformadores está formado por chapas de acero al silicio aisladas entre ellas. Están compuestos por dos partes principales: las columnas, que es la parte donde se montan los devanados, y las culatas, que es la parte donde se realiza la unión entre las columnas. El núcleo se utiliza para conducir el flujo magnético, ya que es un gran conductor. Por su parte el devanado es un hilo de cobre enrollado a través del núcleo en uno de sus extremos y recubierto por una capa aislante, que suele ser barniz. Está compuesto por dos bobinas, la primaria y la secundaria. La relación de vueltas del hilo de cobre entre el devanado primario y el secundario indicará la relación de transformación. El nombre de primario y secundario es algo simbólico: por definición allá donde apliquemos la tensión de entrada será el primario y donde obtengamos la tensión de salida será el secundario.

10.2. Partes Externas. Tanque o cubierta estos pueden ser elaborados con formas lisas, con aletas, con radiadores y con ondulaciones, donde su elección dependerá directamente del medio de refrigeración y del tipo de aceite que se use. Se presenta como una caja con forma rectangular que se encuentra seccionada en dos compartimientos, uno que posee la serie de núcleobobinas, y el otro que posee las conexiones y terminales de los cables. Cambiador de taps se trata de un dispositivo mecánico que con el giro manual cambia la razón de transformación en el transformador.

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Tablero de control es la parte del transformador que posee las conexiones eléctricas para el control, señales de control de válvulas que indican cualquier sobrepresión que posea el dispositivo, y relés de protección eléctrica. Relé de sobrepresión se refiere a un dispositivo mecánico que se encarga de nivelar el aumento de presión que genera el transformador para evitar cualquier posible explosión de este.

10.3. Partes Internas. Armazón También llamado núcleo magnético, ya que el armazón es fabricado con un material magnético que crea un circuito cerrado. En sus patas o columnas se encuentran los devanados. Bornes de alta y baja presión Es donde se ejecutan las conexiones entre las líneas tanto de entrada como de salida con el transformador. Son elaborados con un material conductor y posteriormente recubiertos con un material aislante. Estos se encargan de llevar la electricidad de entrada y salida del transformador donde para ello deja la parte externa de este completamente aislada. Su tamaño y la cantidad que utiliza de aislante como recubrimiento es lo que distinguirá un borne de baja tensión a uno de alta tensión. Medio refrigerante es el sistema que mantiene la temperatura a un nivel aceptable mientras el transformador está funcionando, ya que este suele producir pérdidas en forma de calor que sin este medio refrigerante puede causar sobre temperaturas que ocasionen daños en el mismo. Núcleo de material magnético se trata del circuito magnético en el cual van enrollado los devanados, y en el cual se genera el flujo magnético alterno. Boquillas terminales es la parte del transformador que se utiliza para atravesar un conductor de alta tensión usando una superficie aterrizada. Estas tiene la capacidad de llevar las corrientes de los equipos dentro de un régimen de sobrecarga y nominar. Devanados

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También se les nombra como enrollamiento. Un devanado conectado a la fuente de energía alterna, y el segundo lleva la energía eléctrica a las cargas. El devanado que va conectado a la fuente de potencia toma el nombre de devanado primario o de entrada, mientras que el que se conecta a la carga se denomina devanado secundario o de salida. Tipos de devanados Devanado primario: también se le llama bobina primaria. Es la que se conecta a la fuente de energía y la que lleva la corriente alterna a través de la línea de suministro. Devanado secundario: se le llama también como bobina secundaria. Este se encarga de llevar energía a la carga y es desde donde se produce la fuerza electromotriz debido al cambio de magnetismo que hay en el núcleo al cual rodea.

10.4 Funcionamiento. El principio del funcionamiento del transformador, se puede explicar por medio del llamado “transformador ideal monofasico” una maquina que se alimenta por medio de una corriente alterna monofásica. Se puede decir que un transformador está constituido por un núcleo de un material magnético que forma un circuito magnético cerrado, y sobre de cuyas columnas se localizan dos devanados, uno denominado “primario” que recibe la energía y el otro “secundario” que cierra sobre un circuito de utilización al cual entrega la energía. Los devanados se encuentran aislados entre si.

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El voltaje en un generador eléctrico se induce, ya sea cuando una bobina se mueve a través de un campo magnético o cuando el campo producido en los polos en movimiento cortan una bobina estacionaria, el flujo total es constante, aunque hay un cambio en la cantidad de flujo que se eslabona a la bobina. Este principio es aplicable a los transformadores, con la única diferencia que en estos las bobinas y el circuito magnético son estacionarios (no tienen movimiento) por tanto el flujo magnético cambia continuamente. El cambio de flujo se puede obtener aplicando una corriente alterna en la bobina. La corriente, a través de la bobina, varia en magnitud con el tiempo, eso lleva a que el flujo producido por esta corriente también varie en magnitud con el tiempo.

10.5 Relación de trasformacion de los tranformadores. La definimos con la siguiente ecuación:

Donde (Np) es el número de vueltas del devanado del primario, (Ns) el número de vueltas del secundario, (Vp) la tensión aplicada en el primario, (Vs) la obtenida en el secundario, (Is) la intensidad que llega al primario, (Ip) la generada por el secundario y (rt) la relación de transformación Si queremos ampliar la tensión en el secundario tenemos que poner más vueltas en el secundario (Ns), pasa lo contrario si queremos reducir la tensión del secundario. Esta tensión de entrada (Vp) únicamente recorre un determinado número de espiras (Np), mientras que la tensión de salida (Vs tiene que recorrer la totalidad de las espiras (Ns).

11. Clasificacion de los transformadores 11.1 Por su nivel de voltaje. Los transformadores eléctricos sirven para variar los valores de tensión de un circuito de corriente alterna, manteniendo su potencia. Su funcionamiento se basa en el fenómeno de la inducción electromagnética.

11.2 Transformadores elevadores. Tienen la capacidad de aumentar el voltaje de salida en relación al voltaje de entrada. En estos transformadores el número de espiras del devanado secundario es mayor a las del devanado primario.

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11.3. Transformadores reductores. Los transformadores eléctricos reductores tienen la capacidad de disminuir el voltaje de salida en relación al voltaje de entrada. En estos transformadores el número de espiras del devanado primario es mayor al secundario. Cualquier transformador elevador puede actuar como reductor, si lo conectamos al revés, del mismo modo que un transformador reductor puede convertirse en elevador.

11.4. Por su número de fases. 11.5 Monofásicos. Los transformadores monofásicos son empleados frecuentemente para suministrar energía eléctrica para alumbrado residencial, tomacorrientes, acondicionamiento de aire, y calefacción. Los transformadores monofásicos, tanto de columnas como acorazados, se usan en distribución de energía eléctrica. Se los suele encontrar, de pequeña potencia en soportes de líneas eléctricas rurales. También se los encuentra, en potencias altas, para constituir bancos trifásicos, con tres de ellos, en sistemas de distribución.

11.6 Trifásicos. Puesto que el transporte y la generación de electricidad se realiza de forma trifásica, se desarrollaron transformadores de estas características.

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Pueden crearse transformadores trifásicos de dos maneras: una es mediante tres transformadores monofásicos y la otra con tres bobinas sobre un núcleo común. Esta última opción es la más recomendable, debido a que el resultado es un transformador más pequeño, más ligero, más económico y más eficiente.

La conexión de este tipo de transformadores puede ser:

Estrella-estrella En esta conexión el banco está conectado en estrella en el primario y el secundario. En el primario: los terminales finales H2 se unen a punto común (neutro), mientras que los principios H1 se conectan a las líneas de alimentación (A, B, C). Para el secundario por igual, los finales X2 se unen todos en un punto común aterrizándolo (siendo este el neutro), mientras que los principios X1 son las líneas principales de alimentación (a, b, c). Esta conexión es adecuada para cargas equilibradas.

Estrella-Delta En esta conexión el banco está conectado en estrella en el primario y en delta en el secundario. En el primario: los terminales finales H2 se unen a punto común (neutro, N), mientras que los principios H1 se conectan a las líneas de alimentación (A, B, C). Para el secundario: se unen los finales X2 con los principios X1 del transformador adyacente. En los puntos de conexión se conectan las líneas de alimentación de carga. Este puede manejar grandes cargas desequilibradas. Utilizado para la reducción de tensión en los sistemas de transmisión.

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Delta-estrella En esta conexión el banco está conectado en delta en el primario y en estrella en el secundario. En el primario: los terminales se unen final H2 con principio H1 del siguiente transformador. En los puntos de conexión se conectan las líneas de alimentación. Para el secundario los finales X2 se unen todos en un punto común autorizándolo (siendo este el neutro), mientras que los principios son las líneas principales de alimentación (a, b, c). Es utilizado para sistemas de 4 hilos: 3 potenciales (a, b, c) y el neutro (n). El uso del neutro permite tener un voltaje más equilibrado, aunque la corriente de la carga esté desequilibrada. Por lo que su uso en baja tensión en residencias, comercios e industrias es muy común.

Delta-Delta En esta conexión el banco está conectado en delta en el primario y secundario. Los terminales se unen final H2 con principio H1 del siguiente transformador. En los puntos de conexión se conectan las líneas de alimentación en el primario. Para el secundario por igual, X3 con X1 de su adyacente. El neutro sale del segundo transformador del terminal X2. Este sistema trabaja solo para tres líneas, sin neutro. Esta conexión es utilizada para grandes potencias en baja tensión, ideal para cargas desequilibradas.

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E-grafías capitulo I https://www.endesa.com/es/conoce-la-energia/energia-y-mas/comose-generaelectricidad#:~:text=Generaci%C3%B3n%20de%20energ%C3%ADa%3A %20la%20electricidad,natural%2C%20el%20petr%C3%B3leo... https://www.slideshare.net/jasscons/electricidad-1-7-harry-mileaf https://tecnologia.idoneos.com/la_friccion_permite_obtener_cargas_el ectricas/ https://www.lavozdegalicia.es/noticia/opinion/2007/04/20/electricidadquimica/0003_5734579.htm#:~:text=LA%20ELECTRICIDAD%20qu%C3%AD mica%20es%20aquella,es%20decir%2C%20se%20produce%20electricida d.&text=Al%20principio%2C%20la%20energ%C3%ADa%20el%C3%A9ctric a,y%20proced%C3%ADa%20de%20las%20pilas. https://natureduca.com/fisica-electricidad-electrostatica-y-fuentes-deenergia-05.php https://www.investigacionyciencia.es/revistas/investigacion-yciencia/el-origen-de-la-tecnologa-709/cuando-el-calor-se-convierte-enelectricidad-15397 https://www.infootec.net/formas-de-producir-electricidad/#--3-Por-laaccion-de-la-luz https://www.windows2universe.org/physical_science/magnetism/sw_e_ and_m.html&lang=sp#:~:text=El%20magnetismo%20es%20primo%20herm ano%20de%20la%20electricidad.&text=Al%20acelerar%20un%20im%C3% A1n%20se,campos%20magn%C3%A9ticos%20produce%20radiaci%C3%B 3n%20electromagn%C3%A9tica%20. https://www.paulrosero-montalvo.com/gallery/CE1.2.pdf https://concepto.de/voltaje/ https://cursosonlineweb.com/voltaje.html https://coparoman.blogspot.com/2017/08/el-voltaje-alterno.html https://www.diferenciador.com/corriente-alterna-y-corriente-directa/

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