Temario Técnico 2021 - Laboratorio 1

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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

Luis Rodrigo Rubi Morales Asesor de Práctica Supervisada

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Promocion 2021 

Arias Medrano, José Armando



Bala Xiquin, Eddy Joan



Chew Echeverría, Diego Fernando



Cu Sosa, José Benjamín



De León Urizar, Victor Alejandro



Fuentes Rodriguez, Luis Pedro

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Gómez Beteta, Luis Antonio

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Hernández Sirin, César Emanuel

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Herrera Curup, Alvin Estuardo



Jóm y Jóm, Wainer René



Licona Cabrera, Justyn Fernando

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Martínez Flores, Bryan Alexander



Muc Vásquez, Abner Fernando



Patzán Vaíl, Emerson Javier



Reyes Ariano, Byron Denilson

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Rompich Chicojay, Andy Rodolfo

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Tahuico Suruy, Melani Suceli

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Tepeu Jocop, Brayan Isaí

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Tobar Hernandez, Randy Jahn Carlo

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Xollim Gómez, Noelia Pahola



Yanctuche Vásquez, Raul Eduardo



López Lázaro, Bryan Omar

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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 y 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 Tecnologia Electrica Capitulo 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. (Mínimo 5 técnicas) 1.4 Normas internacionales de seguridad. (Buscar por lo menos dos) 1.5 Señalización del ambiente. (Señalización de los habientes eléctricos de trabajo, por ejemplo, peligro, precaución, no tocar, usar casco, guantes etc…)

2. INTRODUCCION A LA ELECTRICIDAD. 2.1

Importancia de la electricidad.

2.2

Historia.

2.3

¿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. TEORIA ATOMICA. 4.1.

Estructura del átomo.

4.2.

El núcleo.

4.3.

El protón.

4.4.

El electrón.

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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 ELCTRICIDAD. 7.1.

Métodos para producir la electricidad.

7.2.

Electricidad producida por viento.

7.3.

Electricidad producida hidraulicamente.

7.4.

Electricidad producida por medio del mar.

8. VOLTAJE. 8.1.

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

8.2.

Tipos de voltaje

8.3.

Voltaje alterno

8.4.

Voltaje directo.

9. CORRIENTE ELECTRICA. 9.1.

¿Qué es la corriente eléctrica?

9.2.

Electrones libres.

9.3.

Movimiento de los electrones.

9.4.

Flujo de corriente.

9.5.

El impulso de la corriente.

Página 11 de 239 10. RESISTENCIA ELECTRICA. 10.1. ¿Qué es la resistencia?

10.2. Unidad de medida.

10.3. Ejemplos. Unidad de resistencia.

10.4. Resistencia de los diferentes conductores.

10.5. Como puede reducirse la resistencia.

10.6. Como puede aumentarse la resistencia.

10.7. Como se controla la resistencia.

11. CONDUCTORE ELECTRICOS. 11.1.

Tipos de conductores eléctricos.

11.2.

Calibre de conductores eléctricos.

11.3.

Código de colores para conductores eléctricos.

11.4.

Uso de los conductores eléctricos.

12. EMPALMES. 12.1.

Que es un empalme.

12.2.

Para que sirven los empalmes.

12.3.

Tipos de empalme.

12.4.

Como realizar un empalme.

Capitulo II 1. EL CIRCUITO ELECTRICO BASICO. 1.1

El circuito eléctrico.

1.2

El interruptor

1.3

La carga.

1.4

Fuente de energía.

1.5

Circuito de corriente directa.

1.6

Circuito de corriente alterna.

2. LEY DE OHM. 2.1

Ley de ohm

2.2

Ecuaciones.

2.3

Calculo de la corriente.

2.4

Calculo de la resistencia.

2.5

Calculo de la tensión.

3. LEY POTENCIA. 3.1.

Unidad de potencia.

3.2.

Ecuaciones.

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3.3.

Perdidas de potencia

3.4.

Clasificación de potencia de las lámparas incandescentes.

3.5.

Clasificación típica de consumo.

3.6.

El kilowatt-hora.

4. CIRCUITO EN SERIE. 4.1.

Unidades Eléctricas básicas.

4.2.

Circuito en serie.

4.3.

Cargas enserie.

4.4.

Consumo de potencia.

4.5.

Caída de tensión.

4.6.

Calculo de la caída de tensión.

4.7.

Diagramas en circuitos en serie.

5. CIRCUITO EN PARALELO. 5.1.

Circuitos en paralelo.

5.2.

Cargasen paralelo

5.3.

Caída de tensión

5.4.

Cortocircuito.

5.5.

Fusibles.

5.6.

Diagrama de circuitos en paralelo.

6. CIRCUITOS EN SERIE-PARALELO. 6.1.

nálisis de circuitos en serie paralelo.

6.2.

Diagrama de circuitos en serie paralelo.

6.3.

Reducción de circuitos en serie paralelo.

6.4.

Corriente.

6.5.

Tensión.

6.6.

Como calcular la tensión y corriente.

7. TEOREMA DE REDES ELÉCTRICAS. 7.1.

Definición de red.

7.2.

Teorema de Mallas.

7.3.

Problemas a resolver.

7.4.

Potencia.

7.5.

Potencia eléctrica.

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8. LEYES DE KIRCHHOFF. 8.1.

Ley de voltaje de kirchhoff L.K.V.

8.2.

Ley de corriente de kirchhoff L.K.C.

8.3.

Voltajes de nodo.

8.4.

Potencia en un punto (nodo).

9. REDES ELÉCTRICAS. 9.1.

Estrella.

9.2.

Delta.

9.3.

Conversiones estrella-delta.

9.4.

Conversiones delta-estrella.

Capitulo III 1. ACOMETIDAS ELECTRICAS. 1.1

Definiciones y Abreviaturas generales.

1.2

Procedimiento de solicitud de servicio.

1.3

Requisitos para diferentes formas de solicitud de servicio de energía eléctrica.

1.4

Conexiones nuevas en Baja Tensión.

1.5

Conexiones nuevas en Media Tensión.

2. ACOMETIDA RESIDENCIAL 120/240.

2.1

Calculo del material.

2.2

Tipo de conductores.

2.3

Código de colores para acometidas.

2.4

Diagramas.

3. REQUISITOS PARA CONEXIONES NUEVAS. 3.1.

Requisitos para nuevas conexiones.

3.2.

Ejemplos de algunos de los documentos a recopilar:

3.3.

Informe de electricista. (Hoja de autorización)

3.4.

Hoja verificable de EEGSA.

4. COMO LEER UN CONTADOR ELCTRICO. 4.1.

Contadores análogos

4.2.

Contadores digitales.

4.3.

Ejemplos.

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5. INTALACION DE ACCESORISO ELECTRIOS EN FUNDISION DE CONCRETO. 5.1.

Poliducto

5.2.

Cajas metálicas

5.3.

Cajas octogonales.

5.4.

Tipos de ducto para instalaciones eléctricas.

6. INSTALACIONES ESPECIALES. 6.1.

Caja de distribución de circuitos eléctricos.

6.2.

Caja de 4 circuitos.

6.3.

Caja de 8 circuitos.

6.4.

Caja de 12 circuitos.

6.5.

Instalación de intercomunicadores eléctricos.

6.6.

Lámpara fluorescente.

7. CORRIENTE ALTERNA MONOFÁSICA 7.1.

Generación de corriente alterna monofásica.

7.2.

Onda sinusoidal.

7.3.

Valores de la onda sinusoidal.

7.4.

Valor máximo.

7.5.

Valor efectivo.

7.6.

Valor medio.

7.7.

Valor instantáneo.

7.8.

Valor RMS.

7.9.

Radianes.

7.10.

Periodo.

7.11.

Frecuencia.

7.12.

Longitud de onda.

7.13.

Introducción a los generadores y motores de corriente alterna.

7.14.

Alternador.

8. CORRIENTE ALTERNA TRIFÁSICA 8.1.

Generación de corriente alterna trifásica

8.2.

Ondas sinusoidales en C.A. Trifásica.

8.3.

Designación de líneas en C.A. trifásica.

8.4.

Conexiones en corriente alterna trifásica.

8.5.

Sistema en serie o sistema estrella y sus características.

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8.6.

Sistema en paralelo o sistema delta.

8.7.

Potencia eléctrica en corriente alterna trifásica.

8.8.

Diagrama de fasores.

8.9.

Diagrama temporal trifásica.

9. CIRCUITOS RL 9.1.

Reactancia inductiva.

9.2.

Caídas de tensión en el inductor y resistor.

9.3.

Fasores.

9.4.

Diagramas en función del tiempo.

9.5.

Impedancia.

9.6.

Angulo de desfase.

9.7.

Potencia Real.

9.8.

Potencia aparente.

9.9.

Potencia reactiva.

9.10. Q de una bobina.

Capitulo IV 1. MAGNETISMO Y ELECTRICIDAD. 1.1

Inducción magnética.

1.2

El Campo magnético.

1.3

Polos magnéticos.

1.4

Ley de la mano derecha en campos magnéticos.

2. FUERZAS MAGNETICAS 2.1

Fuerza magneto motriz.

2.2

Fuerza electromotriz.

2.3

Inducción magnética.

2.4

Flujo magnético.

2.5

Campo magnético debido a un solenoide.

2.6

El motor eléctrico.

3. TRANSFORMADORES DE CORRIENTE CONTINUA. 3.1.

Partes del transformador eléctrico.

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3.2.

Partes externas.

3.3.

Partes internas.

3.4.

Relación de transformación de los transformadores.

3.5.

Funcionamiento.

4. CLASIFICACIÓN DE LOS TRANSFORMADORES. 4.1.

Por su nivel de voltaje.

4.2.

Transformadores elevadores.

4.3.

Transformadores reductores.

4.4.

Por su número de fases.

4.5.

Monofásicos.

4.6.

Trifásicos.

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Tecnologia Electrica

Cuarto Grado

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Capítulo I 1. Seguridad industrial Por: Raúl Yantuche

La seguridad industrial es el conjunto de rasgos y actividades que ayudan a prevenir y limitar los posibles riesgos en una industria, con inclusión de quienes ocasional o permanentemente se encuentran vinculados con los mismos, como pueden ser: las personas, la flora, la fauna, los bienes y el medio ambiente. Comprende el uso adecuado de procedimientos, instalaciones, vehículos, sistemas de la comunicación, herramientas y materiales en los procesos industriales. Implica también, la puesta en práctica de dispositivos y protocolos de manejo para casos de emergencia. Tiene por objetivo la prevención que se ocupa de dar seguridad o directrices generales para el manejo o la gestión de riesgos en el sistema.

1.1 Normas de Seguridad para el electricista 1.- Se debe de usar ropa adecuada para este trabajo: Es necesario usar zapato dieléctrico y guantes, pantalón de mezclilla, lentes protectores. sirve para evitar un arco al no estar aterrizado y servir como via de escape a la corriente eléctrica. Cuando los voltajes son altos es necesario usar traje para Arc Flash dependiendo el nivel de la señal hay varios tipos de traje medidos en cal/cm2.

2.- NO usar en el cuerpo piezas de metal, ejemplo, cadenas, relojes, anillos, etc. ya que podría ocasionar un corto circuito.Al tener metales conductores de electricidad en el cuerpo y hubiera un accidente con la línea viva esta puede realizar un corto y accidentándonos con ella.

3.- Cuando se trabaja cerca de partes con corriente o maquinaria, usar ropa ajustada y zapatos antideslizantes “para no tropezarnos”.

4.- De preferencia, trabajar sin energía: para evitar algún accidente, es preferente trabajar con el sistema des energizado.

5.- Calcular bien las protecciones eléctricas, (fusibles, termomagnéticos) para la correcta protección del cableado como de los dispositivos eléctricos.

6.- Es conveniente trabajar con guantes adecuados cuando se trabaja cerca de líneas de alto voltaje y proteger los cables con un material aislante.

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7.- Si no se tiene la seguridad del voltaje, o si esta desactivado, no correr riesgos. verificar si hay señal en el sistema y como quiera tener todas las medidas de seguridad suponiendo que haya voltaje (aunque sea absolutamente innecesario.

8.- Deberán abrirse los interruptores completamente, no a la mitad y no cerrarlos hasta estar seguro de las condiciones del circuito. Verificar que abramos bien el circuito y estar seguros cuando volvamos a cerrar.

9.- Si se desconoce el circuito o si es una conexión complicada, familiarizarse primero y que todo este correcto. hacer un diagrama del circuito y estudiarlo detenidamente, si hay otra persona, pedirle que verifique las conexiones o bien el diagrama.

10.- Hacer uso de herramientas adecuadas (barras aisladoras) para el manejo de interruptores de alta potencia.

DE SER POSIBLE OPERAR EL CIRCUITO CON UNA SOLA MANO.porque operar con una sola mano? bueno la electricidad pasa por donde menos resistencia encuentre, entonces si trabajamos con las dos manos la corriente pasa por una y sale por otra. El problema consiste que pasa por el corazón causando arritmia o paro cardíaco y solo necesita muy poca corriente.

No realizar trabajos a la intemperie en situaciones climatológicas adversas (lluvia, nieve, tormenta, viento fuerte,)

Evitar trabajar con electricidad en lugares húmedos o cerca de líquidos.

1.2 Primeros auxilios Los primeros auxilios consisten en la atención inmediata que se le da a una persona enferma, lesionada o accidentada en el lugar de los acontecimientos, antes de ser trasladada a un centro asistencial u hospitalario.

Son medidas terapéuticas urgentes que se aplican a las víctimas de accidentes o enfermedades repentinas. El propósito de los primeros auxilios es aliviar el dolor, la ansiedad del herido o paciente y evitar el agravamiento de su estado.

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Ante una posible emergencia se debe seguir una secuencia que se conoce como soporte vital básico. El objetivo de la atención de los primeros auxilios es:     

Mantener vivo al accidentado.

Evitar nuevas lesiones o complicaciones.

Poner al accidentado lo antes posible en manos de servicios médicos.

Aliviar el dolor.

Evitar infecciones o lesiones secundarias.

10 consejos generales en el protocolo de actuación de primeros auxilios Actuar con rapidez, pero conservando la calma.         

Evitar aglomeraciones.

Saber imponerse.

No mover a la persona herida salvo que sea imprescindible.

Traslado adecuado (como norma general no inmovilizar al accidentado y si hubiera que hacerlo, moverlo en bloque).

No dar al herido de beber, comer o medicar.

Tranquilizar al herido.

Mantener al herido caliente.

Hacer solo lo imprescindible.

Si no se sabe, abstenerse.

1.3 Técnicas de reanimación en caso de electrocutarse Precaución No toques a la persona lesionada si sigue en contacto con la corriente eléctrica.

Llama al 911 o al número local de emergencias si la fuente de la quemadura es un cable de alto voltaje o un rayo. No te acerques a los cables de alto voltaje hasta que se corte 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.

Cuando buscar atención médica de urgencia Llama al 911 o al número local de emergencias si la persona lesionada tiene:        

Quemaduras graves Confusión Dificultad para respirar Problemas en el ritmo cardíaco (arritmias) Paro cardíaco Dolor y contracciones musculares Convulsiones Pérdida del conocimiento

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Toma estas medidas de inmediato mientras esperas ayuda médica: Apaga la fuente de electricidad, de ser posible. De lo contrario, aleja la fuente de ti y de la persona utilizando un objeto seco y no conductor hecho de cartón, plástico o madera.

Comienza a hacer reanimación cardiopulmonar si la persona no muestra signos de circulación, como respirar, toser o moverse.Trata de evitar que la persona lesionada se enfríe.

Coloca una venda. Tapa todas las zonas quemadas con una venda de gasa estéril (si se puede conseguir) o con una tela limpia. No uses mantas ni toallas, porque las fibras sueltas pueden adherirse a las quemaduras.

1). Flexionar la pierna del herido más próxima al socorrista.

2). Colocar la mano del herido más próxima al socorrista, bajo la nalga.

Posición lateral de seguridad 3). Tirar del brazo de la víctima más alejado del socorrista girándolo sobre su costado.

4). Colocar la mano del herido bajo su mejilla, dejando la cabeza en "posición neutral", (ni flexionada ni extendida).

Es también muy importante vigilar su respiración y el estado de la circulación sanguínea mientras llega la atención médica.

https://www.isastur.com/external/seguridad/data/imagenes/1/12_9.jpg

b) Paro respiratorio En este caso, además de la pérdida de conciencia se presentan claros síntomas de paro respiratorio. Por el contrario, el pulso es perceptible.

Es importante emprender inmediatamente preferentemente mediante el método de boca a boca.

la

asistencia

respiratoria,

1) Mantener a la persona tumbada en el suelo, boca arriba. Esta es la postura ideal.

2) Abrir la vía aérea. Hay diferentes maniobras para abrir la vía aérea y todas ellas van encaminadas a poner a la persona en una posición en que su propia lengua no le impida respirar. El método más correcto para mantener abierta la vía aérea es poniendo una mano sobre la frente y la otra sobre el maxilar inferior y echar la cabeza de la persona hacia atrás produciendo una hiperextensión del cuello. También se puede mantener abierta la vía aérea metiendo un objeto debajo de los hombros, que deje colgando la cabeza.

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3) Revise la boca y límpiela de restos de alimentos, dentadura postiza, etc., en caso de que los hubiera.

4) Inicie la respiración: El método más utilizado es el de respiración boca a boca.

https://www.isastur.com/external/seguridad/data/imagenes/1/12_6.jpg

c) Paro circulatorio En este caso, a la inconsciencia y a la falta de respiración se asocia además la ausencia de pulso de latidos cardíacos. En este caso, es muy importante comenzar con las maniobras de R.C.P. (reanimación cardiopulmonar), es decir, combinar la respiración boca a boca con masaje cardíaco externo.

Comprimí hacia abajo el tórax de la persona hasta hundirlo entre 5 a 6 cm.Mantener siempre los brazos extendidos.

Apoya el talón de una mano en el centro inferior del esternón. Coloca el talón de la otra mano sobre la primera y entrelaza tus dedos.Zona donde se deben realizar las compresiones.

https://www.argentina.gob.ar/sites/default/files/2_heimlich_adultos_grafico3.png

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1.4 Técnicas de reanimación en caso de electrocutarse CEI La Comisión Electrotécnica Internacional (CEI), también conocida por su sigla en inglés IEC (International Electrotechnical Commission), es una organización de normalización en los campos: eléctrico, electrónico y tecnologías relacionadas.

A la CEI se le debe el desarrollo y difusión de los estándares para algunas unidades de medida, particularmente el gauss, hercio y weber; así como la primera propuesta de un sistema de unidades estándar, el sistema Giorgi, que con el tiempo se convertiría en el sistema internacional de unidades.

La misión de la CEI es promover entre sus miembros la cooperación internacional en todas las áreas de la normalización electrotécnica. Para lograrlo, han sido formulados los siguientes objetivos:  Conocer las necesidades del mercado mundial eficientemente.  Promover el uso de sus normas y esquemas de aseguramiento de la conformidad a nivel mundial.  Asegurar e implementar la calidad de producto y servicios mediante sus normas.  Establecer las condiciones de interoperabilidad de sistemas complejos.  Incrementar la eficiencia de los procesos industriales.  Contribuir a la implementación del concepto de salud y seguridad humana.  Contribuir a la protección del ambiente.  Dar a conocer los nuevos campos electrónicos.

https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/3/3e/International_Electrotechnical_C ommission_Logo.svg

Instalaciones eléctricas de Baja Tensión (BT) IEC 60038: voltajes estándar IEC. IEC 60364-1: Instalaciones eléctricas de baja tensión – Principios fundamentales, evaluación de características generales, definiciones.

IEC 60364-4-41: Instalaciones eléctricas de baja tensión – Protección de seguridad – Protección contra descargas eléctricas.

IEC 60364-4-42: Instalaciones eléctricas de baja tensión – Protección de seguridad – Protección contra efectos térmicos.

IEC 60364-4-43: Instalaciones eléctricas de baja tensión – Protección de seguridad – Protección contra sobre corriente.

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IEC 60364-4-44: Instalaciones eléctricas de baja tensión – Protección de seguridad – Protección contra perturbaciones de tensión y perturbaciones electromagnéticas.

IEC 60364-5-51: Instalaciones eléctricas de baja tensión – Selección y montaje de equipos eléctricos – Normas comunes.

IEC 60364-5-52: Instalaciones eléctricas de baja tensión – Selección y montaje de equipos eléctricos – Sistemas de cableado.

IEC 60364-5-53: Instalaciones eléctricas de baja tensión – Selección y montaje de equipos eléctricos – Aislamiento, conmutación y control.

IEC 60364-5-54: Instalaciones eléctricas de baja tensión – Selección y montaje de equipos eléctricos – Disposición de puesta a tierra y conductores de protección.

IEC 60364-5-55: Instalaciones eléctricas de baja tensión – Selección y montaje de equipos eléctricos – Otros equipos.

IEC 60909-0: Corrientes de cortocircuito en sistemas trifásicos de CA – Parte 0: Cálculo de corrientes.

IEC 60909-1: Corrientes de cortocircuito en sistemas de corriente alterna trifásicos – Parte 1: Factores para el cálculo de corrientes de cortocircuito según IEC 60909-0.

IEC 60909-2: Corrientes de cortocircuito en sistemas de corriente alterna trifásica – Parte 2: Datos para el cálculo de corriente de cortocircuito.

OSHA La Administración de Seguridad y Salud Ocupacional (Occupational Safety and Health Administration, OSHA) es una agencia del Departamento de Trabajo de los Estados Unidos.

La misión de OSHA es "asegurar condiciones de trabajo seguras y saludables para los hombres y mujeres trabajadores mediante el establecimiento y aplicación de normas, y mediante la capacitación, divulgación, educación y asistencia".

Los empleadores deben:  Informar a los trabajadores sobre riesgos químicos, mediante la capacitación, etiquetación, alarmas, sistemas de códigos de colores, hojas de información química, entre otros métodos.  Proveer una capacitación segura en un lenguaje y vocabulario fácil de comprender.  Llevar registros congruentes de lesiones y enfermedades por trabajo.  Realizar pruebas en los lugares de trabajo, como pruebas del aire requeridas por los estándares OSHA.  Proveer el equipo requerido de protección personal sin ningún costo a los trabajadores.8  Proveer pruebas de audición y otros exámenes médicos cuando sean requeridos por la OSHA.  Publicar las citaciones de OSHA y, anualmente, publicar resúmenes de enfermedades y riesgos, en un lugar visible para los trabajadores.  Notificar a OSHA de cualquier fatalidad en el trabajo, en un periodo de 8 horas.

Notificar en 24 horas todo tipo de hospitalización, amputaciones o pérdidas de ojos, relacionados con el trabajo.

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 Publicar en un lugar bien visible el póster oficial de OSHA “Job Safety and Health – It’s the Law”, que describe los derechos y las responsabilidades que se derivan de la Ley OSH.  No tomar represalias o discriminar a los trabajadores12 por usar sus derechos, incluyendo el derecho de reportar las lesiones y enfermedades por trabajo.

Los trabajadores tienen el derecho a:13  Condiciones de trabajo que no supongan riesgos.  Cumplimentar una solicitud confidencial para que la OSHA inspeccione el lugar de trabajo.  Recibir información y capacitación sobre peligros, métodos para evitar riesgos, y los estándares OSHA aplicables a sus lugares de trabajo. La información y capacitación tiene que estar en un lenguaje y en vocabulario comprensible para los trabajadores.  Recibir copias de los registros de las lesiones y enfermedades relacionadas con el trabajo que han ocurrido en los lugares de trabajo.  Recibir copias de los resultados de los exámenes y monitoreos hechos para encontrar los riesgos en los lugares de trabajo.  Recibir copias de los expedientes médicos.  Participar en las inspecciones de OSHA y hablar en privado con el inspector.  Formular una queja a OSHA si han sufrido represalias o discriminación por parte de sus empleadores por haber solicitado alguna inspección, o por haber ejercido algún derecho de la Ley OSH.  Formular una queja a se han sufrido castigo o represalias por actuar como denunciante, de acuerdo con las 21 leyes federales adicionales para las que OSHA tiene jurisdicción.

https://www.safetyandhealthmagazine.com/ext/resources/images/news/government/lo gos/OSHA-logo.jpg?1492027540

ASTM Sociedad Americana para Pruebas y Materiales, por sus siglas en inglés (American SocietyforTesting and Materials o ASTM International), es una organización de normas internacionales que desarrolla y publica acuerdos voluntarios de normas técnicas para una amplia gama de materiales, productos, sistemas y servicios. Existen alrededor de 12.575 acuerdos voluntarios de normas de aplicación mundial. Las oficinas principales de la organización ASTM international están ubicadas en West Conshohocken, Pensilvania, Estados Unidos, al noroeste de la ciudad de Filadelfia.

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Algunos elementos de uso común, tales como los que conectan el contador de agua potable a la tubería, probablemente están elaborados con un procedimiento de forjado conforme a ASTM A 105, en la práctica, un acero de buena calidad, mientras que los tubos quizás respondan a la norma ASTM A 589. Las láminas de plástico que se usan para envolver los alimentos, si no se rompen, probablemente han sido fabricadas y comprobadas con la norma ASTM D 682. Las ollas de acero inoxidable posiblemente respondan a la ASTM A 240 Tp 304 o 321; y si son de calidad superior, cumplirán la norma 316. https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/b/b1/ASTM_logo.svg

1.5 Señalización del ambiente Señal de prohibición: una señal que prohíbe un comportamiento susceptible deprovocar un peligro

Señal de advertencia: una señal que advierte de un riesgo o peligro.

Señal de obligación: una señal que obliga a un comportamiento determinado.

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Señal de salvamento o de socorro: una señal que proporciona indicaciones relativas a las salidas de socorro, a los primeros auxilios o a los dispositivos de salvamento.

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2. Introduccion a la electricidad.

2.1 Importancia de la electricidad La Electricidad es de vital importancia ya que con ella viene el desarrollo de la persona, en la medida de que son esenciales los servicios que se derivan de su uso tales como: Iluminación, Refrigeración de alimentos, y el uso de algunos equipos que facilitan el diario vivir, tales como Lavadora, Tostadora, Estufa, Licuadora, Aire Acondicionado. y con los avances tenemos el Transporte, etc.

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.

El protón tiene carga positiva.

El electrón tiene carga negativa.

La carga de un electrón o un protón se llama electrostática. Las líneas de fuerza asociadas en cada partícula producen un campo electrostático. Debido a la forma en que interactúan estos campos, las partículas pueden atraerse o repelerse entre sí. La ley de las cargas eléctricas dice que las partículas que tienen cargas iguales se repelen y las que tienen cargas opuestas se atraen.

Las propiedades de un átomo dependen del número de electrones y protones.

Si el número de protones es mayor al de electrones, tendrá una carga positiva. Si el número de protones es menor al de electrones tendrá una carga negativa. Los átomos cargados reciben el nombre de iones. Los átomos con igual número de protones y electrones son eléctricamente neutros.

Electricidad en el hogar El uso de la electricidad en la vida moderna es imprescindible. Difícilmente una sociedad puede concebirse sin el uso de la electricidad.

La industria eléctrica, a través de la tecnología, ha puesto a la disposición de la sociedad el uso de artefactos eléctricos que facilitan las labores del hogar, haciendo la vida más placentera.

Las máquinas o artefactos eléctricos que nos proporcionan comodidad en el hogar, ahorro de tiempo y disminución en la cantidad de quehaceres, se denominan electrodomésticos.

Entre los electrodomésticos más utilizados en el hogar citaremos: cocina eléctrica, refrigerador, tostadora, microonda, licuadora, lavaplatos, secador de pelo, etc.

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Existe también otro tipo de artefactos que nos proporcionan entretenimiento, diversión, y que son también herramientas de trabajo y fuentes de información como: el televisor, el equipo de sonido, los videos juegos, las computadoras, etc.

Electricidad en la comunidad La electricidad en la comunidad se manifiesta, entre otros, a través de: alumbrado público en plazas, parques, autopistas, túneles, carreteras, etc., con el fin de proporcionar seguridad y visibilidad a los peatones y mejor desenvolvimiento del tráfico automotor en horas nocturnas; los semáforos en la vía pública permiten regular y controlar el flujo de vehículos.

También en los medios de comunicación apreciamos la importancia de la electricidad, ya que el funcionamiento de la radio, televisión, cine, la emisión de la prensa, etc. depende en gran parte de este tipo de energía.

Desde que la electricidad fue descubierta, siempre estuvo al servicio de la medicina a través de los distintos instrumentos y máquinas usadas en esta área (equipos para radiaciones de cobalto, equipos de rayos X, equipos para tomografías, equipos para electrocardiogramas, etc.), y ha contribuido a numerosos avances en la ciencia e investigación.

Diversas herramientas y maquinarias que funcionan con electricidad son empleadas en nuestra comunidad para reparar o acondicionar nuestras urbanizaciones.

Electricidad en la industria La necesidad de aumentar la producción de bienes a un mínimo costo obligó a reemplazar la mano de obra por maquinarias eficientes. Esto pudo llevarse a cabo en forma masiva a raíz del desarrollo de los motores eléctricos.

En una empresa de bebidas gaseosas podemos observar

2.2 Historia de la electricidad.

La historia de la electricidad está unida a la del ser humano moderno. Y al contrario de lo que muchos piensan, no fue con Thomas Alva Edison cuando comenzó todo. Mucho antes, hubo personalidades que ya tuvieron contacto y documentaron fenómenos eléctricos. ¿Quieres conocer las principales figuras ligadas a esta forma de energía a lo largo de la historia? ¿Y los principales hitos que nos han llevado hasta nuestros días? Hoy, en el blog de Lúmina Energía te contamos una breve historia de la electricidad.

Primeros contactos en la Edad Antigua Los primeros contactos con la electricidad documentados se dan en la Antigua Grecia, cuando en el siglo V A.C, Thales de Mileto documentó la atracción que ocurría al frotar el ámbar con una tela. Más tarde este fenómeno sería conocido como electricidad estática. Además, la electricidad le debe su nombre a este filósofo griego ya que deriva de la palabra griega ‘electrón’, ¡qué significa ámbar!

Tres siglos después, Teofrasto fue el primero que realizó un estudio sobre la electricidad, documentando varios fenómenos relacionados.

En los últimos años han circulado teorías sobre cómo conseguían iluminarse los antiguos egipcios dentro de las pirámides. ¿Cómo consiguieron esa perfección sin iluminación artificial? ¿Con fuego? Muchos investigadores sostienen que no hay restos de

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hollín en las cámaras y afirman que se debe a un fenómeno que no conocemos. Imagina por un instante que fueron ellos los inventores de la bombilla milenios antes que Edison. ¡Habría que reescribir los libros de historia!

La Edad Moderna. Lo que nos ha llevado hasta nuestros días En 1600, Isabel I, reina de Inglaterra, ordenó al físico William Gilbert investigar los imanes para perfeccionar las brújulas de navegación, un instrumento vital en el siglo XVI. Su trabajo fue la base del estudio del magnetismo.

Benjamín Franklin, un personaje ilustre en la historia de Estados Unidos, demostró en el siglo XVIII la naturaleza eléctrica de los rayos. Este descubrimiento le permitiría comenzar a utilizar la electricidad en aplicaciones prácticas, utilidades que le permitirían inventar el pararrayos.

Posteriormente, las investigaciones de Alejandro Volta en el siglo XIX le permitieron desarrollar las primeras celdas químicas capaces de almacenar la electricidad. Fue así como inventó la pila.

Y es que, en este siglo, convivieron los responsables de gran parte de los avances que han hecho posible que hayamos llegado hasta nuestros días. Nombres como Faraday, Ohm, Ampere o Morse realizaron sus progresos en el siglo XIX. Ya al final de siglo surgieron personalidades como Edison o Tesla, que con sus investigaciones cambiarán el curso de la historia y pondrían a la electricidad como eje central de nuestras vidas.

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2.3 Que es la electricidad.

La electricidad es una fuente de energía secundaria Se denominan energías primarias las que se obtienen directamente de la naturaleza: solar, hidráulica, eólica, geotérmica, biomasa, petróleo, gas natural o carbón. Lasenergías secundarias provienen de la transformación de energía primaria con destino al consumo directo, o a otros usos: gasolina, electricidad, gasoil, fuel oil… ¿Cómo se produce la electricidad para el consumo?

La electricidad se produce mediante sistemas eléctricos que garantizan su disponibilidad. Un sistema eléctrico es el conjunto de elementos que operan de forma coordinada en un determinado territorio para satisfacer la demanda de energía eléctrica

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de los consumidores. Los sistemas eléctricos se pueden clasificar básicamente de la siguiente manera: Centros o plantas de generación donde se produce la electricidad (centrales nucleares, hidroeléctricas, de ciclo combinado, parques eólicos, etc.).

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Líneas de transporte de la energía eléctrica de alta tensión (AT).

Estaciones transformadoras (subestaciones) que reducen la tensión o el voltaje de la línea (alta tensión / media tensión, media tensión / baja tensión).

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Líneas de distribución de media y baja tensión que llevan la electricidad hasta los puntos de consumo.

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Centro de control eléctrico desde el que se gestiona y opera el sistema de generación y transporte de energía.

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Usos y aplicaciones de la electricidad La electricidad es una fuente de energía imprescindible. En cualquier hogar existen todo tipo de aparatos y electrodomésticos que funcionan con corriente eléctrica, además del sistema de iluminación. En la industria, casi la mitad de la energía que se consume es eléctrica. La electricidad se utiliza tanto como fuente impulsora de los motores eléctricos de las máquinas y aparatos de cada sector, como para calentar

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3. Estructura de la materia Por: Raúl Yantuche 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.

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 diatómicas (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 hetero nuclear porque los dos átomos que la componen son distintos.

Lógicamente, también existen moléculas con más de dos átomos y pueden ser ejemplos: CaCl2, CO2, ...

3.1 ¿Qué es la materia?

El término materia se refiere a cualquier cosa que ocupe espacio y tenga masa, en otras palabras "aquello" de lo que está hecho el universo. Toda la materia está compuesta de sustancias llamadas elementos, que tienen propiedades físicas y químicas específicas y que no pueden dividirse en otras sustancias por medio de reacciones químicas ordinarias.

El oro, por ejemplo, es un elemento, al igual que el carbono. Existen 118 elementos, pero solo 92 de ellos ocurren de manera natural. El resto de los elementos han sido creados en laboratorios y son inestables.

Como la materia está definida como todo aquello que tiene masa y ocupa un espacio, cualquier organismo, forma de vida u objeto inerte es un ejemplo de materia. Dicho de otra forma, estos pueden ser ejemplos concretos de materia: 1.

2.

3.

4.

5.

Un ser humano.

Un animal.

Una planta.

Una piedra.

Los elementos de la tabla periódica.

https://www.tplaboratorioquimico.com/wpcontent/uploads/2014/12/molecula_de_agua.png Por ejemplo: Una molécula de agua está formada por tres átomos: dos átomos de hidrógeno unidos a un solo átomo de oxígeno 3.2 Los Elementos Un elemento químico es un tipo de materia constituida por átomos de la misma clase. En su forma más simple, posee un número determinado de protones en su núcleo haciéndolo pertenecer a una categoría única clasificada por su número atómico, aun cuando este pueda desplegar distintas masas atómicas.

Metales La mayor parte de los elementos metálicos exhibe el lustre brillante que asociamos a los metales. Los metales conducen el calor y la electricidad, son maleables (se pueden golpear para formar láminas delgadas) y dúctiles (se pueden estirar para formar alambres).

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No metales Los no metales varían mucho en su apariencia, no son lustrosos y por lo general son malos conductores del calor y la electricidad. Sus puntos de fusión son más bajos que los de los metales (aunque el diamante, una forma de carbono, se funde a 700 °C en condiciones normales de presión y temperatura).

3.3 Compuestos En química se llama compuesto a una sustancia que está formada por dos o más elementos de la tabla periódica. 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 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.

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:

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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.

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.

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3.4 La molécula 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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3.5 El átomo El átomo es la unidad constituyente más pequeña de la materia que tiene las propiedades de un elemento químico. Cada átomo se compone de un núcleo y uno o más electrones unidos al núcleo. El núcleo está compuesto de uno o más protones y típicamente un número similar de neutrones. Los protones y los neutrones son llamados nucleones. Más del 99,94 % de la masa del átomo está en el núcleo.

Los protones tienen una carga eléctrica positiva, los electrones tienen una carga eléctrica negativa y los neutrones no tienen carga eléctrica. Si el número de protones y electrones son iguales, ese átomo es eléctricamente neutro. Si un átomo tiene más o menos electrones que protones, entonces tiene una carga global negativa o positiva, respectivamente, y se denomina ion (anión si es negativa y catión si es positiva).

El número de protones en el núcleo define a qué elemento químico pertenece el átomo: por ejemplo, todos los átomos de cobre contienen 29 protones. El número de neutrones define el isótopo del elemento.El número de electrones influye en las propiedades magnéticas de un átomo.

Interacciones eléctricas entre protones y electrones:Este tipo de estructura del átomo llevó a Rutherford a proponer su modelo en que los electrones se moverían alrededor del núcleo en órbitas. Este modelo tiene una dificultad proveniente del hecho de que una partícula cargada acelerada, como sería necesario para mantenerse en órbita, radiaría radiación electromagnética, perdiendo energía. Las leyes de Newton, junto con las ecuaciones de Maxwell del electromagnetismo aplicadas al átomo de Rutherford llevan a que en un tiempo del orden de 10−10 s, toda la energía del átomo se habría radiado, con la consiguiente caída de los electrones sobre el núcleo.

4. Teoría Atómica

Por Omar López En química y física, la teoría atómica es una teoría científica sobre la naturaleza de la materia que sostiene que está compuesta de unidades discretas llamadas átomos.

Empezó como concepto filosófico en la Antigua Grecia y logró ampliar aceptación científica a principios del siglo XIX cuando los descubrimientos en el campo de la química demostraron que la materia realmente se comportaba como si estuviese hecha de átomos.

La palabra átomo proviene del adjetivo en griego antiguo átomos, que significa (indivisible). Los químicos del siglo XIX empezaron a utilizar el término en relación con el

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número creciente de elementos químicos irreducibles.1 Cerca del cambio al siguiente siglo, a través de varios experimentos con electromagnetismo y radiactividad, los físicos descubrieron que los "átomos indivisibles" eran de hecho un conglomerado de varias partículas subatómicas (principalmente, electrones, protones y neutrones), las que pueden existir separadas unas de otras. De hecho, en ciertos entornos extremos, como las estrellas de neutrones, la presión y la temperatura extremas impiden que los átomos puedan existir en absoluto.

Ya que se descubrió que los átomos podían dividirse, los físicos inventaron el término «partículas elementales» para describir las partes "indivisibles", aunque no indestructibles, de un átomo. El campo de ciencia que estudia las partículas subatómicas es la física de partículas y es en este campo donde los físicos esperan descubrir la auténtica naturaleza fundamental de la materia.

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4.1 Estructura del Átomo Según: https://energia-nuclear.net/

La base de todo lo relacionado con la energía nuclear radica en el átomo, puesto que la tecnología nuclear se basa en el aprovechamiento de la energía interna contenida en los átomos. Por este motivo, para entender cómo se producen las reacciones nucleares (fisión nuclear o fusión nuclear) conviene comprender como está estructurado un átomo. El átomo contiene protones, neutrones y electrones, con la excepción del hidrógeno -1 y el catión de hidrógeno. En este caso, el hidrógeno -1 no contiene neutrones, y del catión hidrógeno o hidrón no contiene electrones. Los protones y neutrones del átomo se denominan nucleones, por formar parte del núcleo atómico.

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4.2 El Núcleo 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 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.

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.

4.3 El Protón Según: wikipedia.org En física, el protón (del griego πρῶτον, prōton 'primero') es una partícula -19 subatómica con una carga eléctrica elemental positiva 1 (1,6 × 10 C), igual en valor absoluto y de signo contrario a la del electrón, y una masa 1836 veces superior a la de un electrón.

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Se ve el protón como estable, con un límite inferior en su vida media de unos 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 1/2:9 dos quarks arriba y un quark abajo, las cuales también están unidas por la fuerza nuclear fuerte mediada por gluones.

La masa de estos tres quarks solo supone un 1% de la masa del protón.10 El resto proviene del cómputo de la energía de enlace al considerar el mar de gluones y los pares quarkantiquark que los rodean.11 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.

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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.

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4.4 El Electrón

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).2 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 ħ, 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.

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5. Cargas Eléctricas.

Por: Randy JanhCarlo Tobar Hernandez.

Los átomos están constituidos por un núcleo y una corteza (órbitas) En el núcleo se encuentra muy firmemente unidos los protones y los neutrones. Los protones tienen carga positiva y los neutrones no tienen carga. Alrededor del núcleo se encuentran las órbitas donde se encuentran girando sobre ellas los electrones. Los electrones tienen carga negativa. Ambas cargas la de los protones (positivos) y la de los electrones (negativa) son iguales, aunque de signo contrario. La carga eléctrica elemental es la del electrón. El electrón es la partícula elemental que lleva la menor carga eléctrica negativa que se puede aislar. Como la carga de un electrón resulta extremadamente pequeña se toma en el S.I. (Sistema Internacional) para la unidad de Carga eléctrica el Culombio que equivale a 6,24 1018 electrones. Para denominar la carga se utiliza la letra Q y para su unidad la C. Ejemplo: Q = 5 C En la tabla adjunta se muestra la masa y la carga de las partículas elementales.

Para el estudio de la electricidad nos basta con este modelo aproximado del átomo, con sus partículas elementales (electrón, protón y neutrón). Los protones son de carga eléctrica positiva y se repelen entre sí. Los electrones son de carga eléctrica negativa y se repelen entre sí. Los neutrones no tienen carga eléctrica. Entre los electrones y los protones se ejercen fuerzas de atracción. Puesto que los electrones giran a gran velocidad alrededor del núcleo existe también una fuerza centrípeta que tiende a alejar del núcleo a los electrones. Entre dichas fuerzas se establece un equilibrio, de tal manera que los electrones giran en las órbitas y no son atraídos por los protones del núcleo y tampoco se salen de sus órbitas.

Como ya se ha dicho cargas del mismo signo se repelen y cargas de signo contrario se atraen. Coulomb en 1777 enunció la ley de la Electrostática (electricidad estática) que lleva su nombre (Ley de Coulomb): La intensidad de la fuerza (F) con la cual dos cargas eléctricas puntuales se atraen o se repelen, es directamente proporcional al producto de sus cargas (Q1 y Q2) e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia(r) que las separan.

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

El átomo está constituido por protones con carga positiva (+), electrones con carga negativa (–) y neutrones, unidos por la fuerza atómica.

La fuerza que ejercen las respectivas cargas de protones y electrones se representan gráficamente con líneas de fuerza electrostática. Dos esferas cargadas positivamente se repelen. Esta repulsión se debe a las fuerzas que actúan entre esferas y se representan mediante flechas, que son segmentos de recta dirigidas que se llaman vectores; de la misma manera dos esferas cargadas negativamente ejercen entre si fuerzas de repulsión.

En cambio, dos esferas cargadas, una de ellas negativamente y la otra positivamente ejercen entre si fuerzas de atracción.

5.2 Cargas atómicas Cada átomo se compone de un núcleo y uno o más electrones unidos al núcleo. El núcleo está compuesto de uno o más protones y típicamente un número similar de neutrones. Los protones y los neutrones son llamados nucleones. Más del 99,94 % de la masa del átomo está en el núcleo. Los protones tienen una carga eléctrica positiva, los electrones tienen una carga eléctrica negativa y los neutrones no tienen carga eléctrica.

Si el número de protones y electrones son iguales, ese átomo es eléctricamente neutro. Si un átomo tiene más o menos electrones que protones, entonces tiene una carga global negativa o positiva, respectivamente, y se denomina ion (anión si es negativa y catión si es positiva).

Los electrones de un átomo son atraídos por los protones en un núcleo atómico por la fuerza electromagnética. Los protones y los neutrones en el núcleo son atraídos el uno al otro por una fuerza diferente, la fuerza nuclear, que es generalmente más fuerte que la fuerza electromagnética que repele los protones cargados positivamente entre sí. Bajo ciertas circunstancias, más acentuado cuanto mayor número de protones tenga el átomo, la fuerza electromagnética repelente se vuelve más fuerte que la fuerza nuclear y los nucleones pueden ser expulsados o desechados del núcleo, dejando tras de sí un elemento diferente: desintegración nuclear que resulta en transmutación nuclear.

El número de protones en el núcleo define a qué elemento químico pertenece el átomo5: por ejemplo, todos los átomos de cobre contienen 29 protones. El número de neutrones define el isótopo del elemento.6 El número de electrones influye en las propiedades magnéticas de un átomo. Los átomos pueden unirse a otro u otros átomos por enlaces químicos (en los cuales se comparten los electrones de dichos átomos) para formar compuestos químicos tales como moléculas y redes cristalinas. La capacidad de los átomos de asociarse y disociarse es responsable de la mayor parte de los cambios físicos observados en la naturaleza y es el tema de la disciplina de la química.

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5.3 Materiales eléctricamente cargados.

Existen tres formas de electrizar un cuerpo: electrización por frotación, contacto e inducción. En estos procedimientos siempre está presente el principio de conservación de la carga y la regla fundamental de la electrostática.

Frotación 5.3.1 Al frotar dos cuerpos eléctricamente neutros (número de electrones igual al número de protones), ambos se cargan, uno con carga positiva y el otro con carga negativa. Si se frota una barra de vidrio con un paño de seda, hay un traspaso de electrones del vidrio a la seda. Si se frota un lápiz de pasta con un paño de lana, hay un traspaso de electrones del paño al lápiz.

El vidrio adquiere una carga eléctrica positiva (mayor número de protones) al perder un determinado número de cargas negativas (electrones); estas cargas negativas son atraídas por la seda, con lo cual se satura de cargas negativas. Al quedar cargados eléctricamente ambos cuerpos, ejercen una influencia eléctrica en una zona determinada, que depende de la cantidad de carga ganada o perdida, dicha zona se llama campo eléctrico, una explicación sobre los materiales y cómo se cargan puede hallarse en el tribolio.

Contacto 5.3.2 En la electrización por contacto, el cuerpo conductor es puesto en contacto con otro cuya carga es nula. Aquel cuerpo que presente un exceso relativo de electrones los transferirá al otro. Al finalizar la transferencia los dos cuerpos quedan con carga de igual signo, ya que cargas iguales se repelen. Al mismo tiempo se crea una barra nuclear que impide el movimiento de partículas sub biónicas nucleares.

Inducción 5.3.3 Cuando un cuerpo cargado se acerca a uno descargado sin llegar a tocarlo, las cargas en este último se reagrupan en dos regiones distintas del mismo, debido a que los electrones del cuerpo descargado son atraídos o repelidos a uno de los extremos según sea el caso; al alejarse nuevamente el cuerpo cargado desaparece ese reagrupamiento de cargas.

Es un efecto de formación y liberación de partículas eléctricamente cargadas que se produce en la materia. En el efecto fotoeléctrico externo se liberan electrones en la superficie de un conductor metálico al absorber energía de la luz que incide sobre dicha superficie. Este efecto se emplea en la célula fotoeléctrica, donde los electrones liberados por un polo de la célula, el fotocátodo, se mueven hacia el otro polo, el ánodo, bajo la influencia de un campo eléctrico.

La mayoría de los compuestos inorgánicos y algunos de los orgánicos se ionizan al fundirse o cuando se disuelven en agua u otros líquidos; es decir, sus moléculas se disocian en especies químicas cargadas positiva y negativamente.

Si se coloca un par de electrodos en una disolución de un electrólito (compuesto ionizable) y se conecta una fuente de corriente continua entre ellos, los iones positivos de

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la disolución se mueven hacia el electrodo negativo y los iones negativos hacia el positivo.

Al llegar a los electrodos, los iones pueden ganar o perder electrones y transformarse en átomos neutros o moléculas; la naturaleza de las reacciones del electrodo depende de la diferencia de potencial o voltaje aplicado.

Es la electricidad generada por la aplicación de calor a la unión de dos o más materiales diferentes. Si se unen por ambos extremos dos alambres de distinto material (este circuito se denomina como termopar), y una de las uniones se mantiene a una temperatura superior a la otra, surge una diferencia de tensión que hace fluir una corriente eléctrica entre las uniones caliente y fría. Este fenómeno fue observado por primera vez en 1821 por el físico alemán Thomas Seebeck, y se conoce como efecto Seebeck.

5.4 Cargado por contacto Cuando un objeto cargado se acerca a otro punto neutro, la redistribución de la carga se produce debido a la fuerza repulsiva generada por la carga del material cargado, por lo que hay carga o carga inductiva. Reordenar cerca de objetos cargados Para completar el proceso de carga inductiva, el objeto debe conectarse a tierra brevemente y luego el objeto cargado debe retirarse. 1 Para completar el proceso de una carga por la inducción se debe conectar brevemente el objeto a "tierra" y luego retirar el cuerpo cargado.

La inducción es un proceso de carga de un objeto sin contacto directo.

Un cuerpo cargado eléctricamente puede atraer a otro cuerpo que está neutro.

Cuando se acerca un cuerpo electrizado a un cuerpo neutro, se establece una interacción eléctrica entre las cargas del primero y las del cuerpo neutro.

Como resultado de esta interacción, la distribución inicial se altera: el cuerpo electrizado provoca el desplazamiento de los electrones libres del cuerpo neutro.

En este proceso de redistribución de cargas, la carga neta inicial no ha variado en el cuerpo neutro, pero en algunas zonas se carga positivamente y en otras negativamente.

Se dice que aparecen cargas eléctricas inducidas. Entonces el cuerpo electrizado, denominado inductor, induce una carga con signo contrario en el cuerpo neutro y por lo tanto lo atrae.

El diagrama muestra el procedimiento para electrificar un cuerpo por inducción. Es importante tener en cuenta que la carga obtenida por este método es de signo opuesto a la carga del inductor.

Por ejemplo, cuando cargas un globo al frotarlo con tu cabello y lo acercas a pequeños papelitos y estos son atraídos por el globo, al frotar el globo en tu cabello se carga de electrones y al acercarlo con los papelitos estos son atraídos por él.

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http://lafisicacolsam.blogspot.com/2012/09/cargas-porcontacto-y-cargas-por.html

5.5. Carga por inducción.

La inducción es un proceso de carga de un objeto sin contacto directo.

Un cuerpo cargado eléctricamente puede atraer a otro cuerpo que está neutro.

Esto es justamente lo que pasa cuando atraemos pequeños trozos de papel mediante un objeto cargado por frotamiento.

Cuando se acerca un cuerpo electrizado a un cuerpo neutro, se establece una interacción eléctrica entre las cargas del primero y las del cuerpo neutro.

Como resultado de esta interacción, la distribución inicial se altera: el cuerpo electrizado provoca el desplazamiento de los electrones libres del cuerpo neutro.

En este proceso de redistribución de cargas, la carga neta inicial no ha variado en el cuerpo neutro, pero en algunas zonas se carga positivamente y en otras negativamente.

Se dice que aparecen cargas eléctricas inducidas. Entonces el cuerpo electrizado, denominado inductor, induce una carga con signo contrario en el cuerpo neutro y por lo tanto lo atrae.

El diagrama de abajo muestra el procedimiento para electrificar un cuerpo por inducción. Es importante tener en cuenta que la carga obtenida por este método es de signo opuesto a la carga del inductor.

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La aparición de cargas inducidas se produce tanto en conductores como en dieléctricos, aunque el mecanismo por el cual se produce esta aparición en unos y en otros es bien distinto.

En el caso de conductores, los responsables son los electrones libres capaces de moverse en el seno del conductor cuando son afectados por influencias debidas a la presencia del inductor produciendo los efectos mostrados en el diagrama.

Cuando una barra cargada es acercada a un dieléctrico no hay electrones libres que puedan desplazarse por el material aislante; lo que ocurre es un reordenamiento de las posiciones de las cargas dentro de los propios átomos y moléculas.

Si, por ejemplo, la barra es negativa, entonces el lado positivo del átomo o molécula se orienta hacia la barra y el lado negativo queda orientado en sentido contrario. Las cargas inducidas se hacen presentes debido al fenómeno de polarización eléctrica.

5.6. Atracción y repulsión

Los antiguos griegos ya sabían que el ámbar frotado con lana adquiría la propiedad de atraer cuerpos ligeros.

Todos estamos familiarizados con los efectos de la electricidad estática, incluso algunas personas son más susceptibles que otras a su influencia. Ciertos usuarios de automóviles sienten sus efectos al cerrar con la llave (un objeto metálico puntiagudo) o al tocar la chapa del coche.

Creamos electricidad estática, cuando frotamos un bolígrafo con nuestra ropa. A continuación, comprobamos que el bolígrafo atrae pequeños trozos de papel. Lo mismo podemos decir cuando frotamos vidrio con seda o ámbar con lana.

Para explicar cómo se origina la electricidad estática, hemos de considerar que la materia está hecha de átomos y los átomos de partículas cargadas, un núcleo rodeado de una nube de electrones. Normalmente, la materia es neutra, tiene el mismo número de cargas positivas y negativas.

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Algunos átomos tienen más facilidad para perder sus electrones que otros. Si un material tiende a perder algunos de sus electrones cuando entra en contacto con otro, se dice que es más positivo en la serie triboeléctrica. Si un material tiende a capturar electrones cuando entra en contacto con otro material, dicho material es más negativo en la serie triboeléctrica.

Estos son algunos ejemplos de materiales ordenados de más positivo a más negativo: Piel de conejo, vidrio, pelo humano, nylon, lana, seda, papel, algodón, madera, ámbar, polyester, poliuretano, vinilo (PVC), teflón.

El vidrio frotado con seda provoca una separación de las cargas, porque ambos materiales ocupan posiciones distintas en la serie triboeléctrica, lo mismo se puede decir del ámbar y del vidrio. Cuando dos materiales no conductores entran en contacto uno de los materiales puede capturar electrones del otro material. La cantidad de carga depende de la naturaleza de los materiales (de su separación en la serie triboeléctrica), y del área de la superficie que entra en contacto. Otro de los factores que intervienen es el estado de las superficies, si son lisas o rugosas (la superficie de contacto es pequeña). La humedad o impurezas que contengan las superficies proporcionan un camino para que se recombinen las cargas. La presencia de impurezas en el aire tiene el mismo efecto que la humedad.

Habremos observado que frotando el bolígrafo con nuestra ropa atrae a trocitos de papeles. En las experiencias de aula, se frotan diversos materiales, vidrio con seda, cuero, etc. Se emplean bolitas de sauco electrizadas para mostrar las dos clases de cargas y sus interacciones.

De estos experimentos se concluye que: La materia contiene dos tipos de cargas eléctricas denominadas positivas y negativas. Los objetos no cargados poseen cantidades iguales de cada tipo de carga.

Cuando un cuerpo se frota la carga se transfiere de un cuerpo al otro, uno de los cuerpos adquiere un exceso de carga positiva y el otro, un exceso de carga negativa. En cualquier proceso que ocurra en un sistema aislado, la carga total o neta no cambia.

Los

objetos

cargados

con

cargas

del

mismo

signo,

se

Los objetos cargados con cargas de distinto signo, se atraen.

http://www.sc.ehu.es/sbweb/fisica/elecmagnet/campo_electrico/fuerza/fuerza.htm

repelen.

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5.7. Campos Electrostáticos En la física moderna, la noción de fuerza ha sido progresivamente desplazada por la de campo. Aplicado a la electrostática, este concepto permite sustituir la idea de las fuerzas puntuales que nacen y mueren en las cargas eléctricas por el principio de que la sola presencia de una carga induce una perturbación en el espacio que puede afectar a cualquier otra carga presente en sus proximidades. El manejo de campos permite describir los fenómenos según las propiedades observadas, sin referirse a las causas originales que los producen.

La presencia de una o varias cargas eléctricas en el espacio induce en su entorno un campo eléctrico (de símbolo E), que influye en el comportamiento de otras cargas circundantes. El valor cuantificado de esta interacción se determina por la intensidad de campo eléctrico, que se define como la fuerza que actúa en un punto dado del campo por unidad de carga positiva.

El campo eléctrico es una magnitud vectorial cuyas características son: La dirección del campo es la de la recta que une la posición de la carga que lo engendra con la del punto donde se mide el campo.

El sentido del campo es, por convenio, repulsivo cuando la carga origen es positiva y atractivo si dicha carga es negativa (coincide con el de la fuerza electrostática).

El módulo del campo depende del valor de la carga que lo crea, su signo, el medio y la distancia de dicha carga a aquella en la que se mide la perturbación.

Módulo, sentido y dirección del campo eléctrico. La carga (a) es positiva y la (b), negativa.

Por la propia definición de campo eléctrico, el módulo de su intensidad es directamente proporcional a la carga que crea el campo e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia donde se miden sus efectos:

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donde K es la misma constante que aparece en la ley de Coulomb de la electrostática, cuyo valor es 9 · 109 N·m2/C2, aproximadamente (ver t30).

Para comprender mejor el concepto de campo eléctrico se recurre a representaciones visuales basadas en líneas de campo o de fuerza, para indicar la dirección, el sentido y la intensidad del campo.

En esencia, las líneas de campo señalan cómo se comportaría una carga eléctrica positiva cuyo valor es la unidad, cuando se introdujera en el dominio de acción del campo eléctrico representado.

Según este enfoque, el campo eléctrico es abierto, ya que sus líneas de fuerza nunca entran y salen en una misma carga.

https://www.hiru.eus/documents/21564/942090/fisica_031_04p/327cb87f-1bc5-4394-b2e58498c63d0bfd?t=1260830268718

6. Teoria electrónica.

Teoría que explica la constitución del átomo como formado por un núcleo central, con carga eléctrica positiva y corpúsculos que giran alrededor del núcleo y se denominan electrones.

6.1 Introducción a la Teoría Electrónica La Teoría de la Estructura Electrónica describe 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.

http://2.bp.blogspot.com/-fAlu3qvwb9E/VAFeO4ESwI/AAAAAAAABBY/uRLAryOZiD4/s1600/Stylised_Lithium_Atom.png

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6.2 Orbitas electronicas.

Se utiliza en una notación estándar para describir las configuraciones electrónicas de átomos y moléculas. En los átomos, la notación contiene la definición de los orbitales atómicos (en la forma n l, por ejemplo, 1s, 2p, 3d, 4f) indicando el número de electrones asignado a cada orbital o al (conjunto de orbitales de la misma subcapa) como un superíndice. Por ejemplo, él tiene un electrón en el orbital s de la primera capa, de ahí que su configuración electrónica se escriba 1s1. El litio tiene dos electrones en la subcapa 1s y uno en la subcapa 2s (de mayor energía), de ahí que su configuración electrónica se escriba 1s2 2s1. Para el fósforo (número atómico 15), tenemos: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p3.

Para átomos con muchos protones, esta notación puede ser muy larga por lo que se utiliza una notación abreviada, que tiene en cuenta que las primeras subcapas son iguales a las de algún gas noble. Por ejemplo, el fósforo, difiere del argón y neón (1s2 2s2 2p6) únicamente por la presencia de la tercera capa. Así, la configuración electrónica del fósforo se puede escribir respecto de la del neón como: [Ne] 3s2 3p3. Esta notación es útil si tenemos en cuenta que la mayor parte de las propiedades químicas de los elementos vienen determinadas por las capas más externas.

El orden en el que se escriben los orbitales viene dado por la estabilidad relativa de los orbitales, escribiéndose primero aquellos que tienen menor energía orbital. Esto significa que, aunque sigue unas pautas generales, se pueden producir excepciones. La mayor parte de los átomos siguen el orden dado por la regla de Madelung. Así, de acuerdo con esta regla, la configuración electrónica del hierro se escribe como: [Ar] 4s2 3d6. Otra posible notación agrupa primero los orbitales con el mismo número cuántico n, de tal manera que la configuración del hierro se expresa como [Ar] 3d6 4s2 (agrupando el orbital 3d con los 3s y 3p que están implícitos en la configuración del argón).

El superíndice 1 de los orbitales ocupados por un único electrón no es obligatorio.4Es bastante común ver las letras de los orbitales escritas en letra itálica o cursiva. Sin embargo, la Unión Internacional de Química Pura y Aplicada (IUPAC) recomienda utilizar letra normal, tal y como se realiza aquí.

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6.3 Capas o bandas orbitales.

La teoría de bandas está basada en la mecánica cuántica y procede de la teoría de los orbitales moleculares (TOM). ... Desaparecen los orbitales atómicos y se forman orbitales moleculares con energías muy parecidas, tan próximas entre ellas que todos en conjunto ocupan lo que se franja de denomina una “banda de energía”.

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6.4 Capacidad de las bandas

Capacidad de transmisión de datos que han contribuido al despegue de la banda ancha móvil en América Latina, según explica una infografía de 5G Américas. Es importante que los países asignen capacidad que tienen disponible en bandas medias y que planifiquen el uso de bandas pioneras para 5G en este rango, como la de 3,5 GHz. El espectro radioeléctrico es un vital para las telecomunicaciones móviles por ser su medio de propagación. Conforme el uso de la banda ancha móvil se incrementa, los operadores de red requieren acceso no solo a más cantidad de espectro, sino a capacidad que se encuentra en distintos tipos de banda para garantizar condiciones del servicio que van desde cobertura hasta velocidades de descarga de datos.

De manera muy simplificada, las bandas de frecuencia más bajas (700 MHz, 850 MHz) permiten una propagación más amplia de las señales y llegada a interiores. Las bandas altas que se consideran para 5G (26 GHz, 28 GHz) tienen mayor ancho de banda que permitirán mayores velocidades de transmisión de datos, pero cuentan con menor alcance. Las bandas medias como 2,5 GHz o 1,9 GHz aportan una mezcla de esas propiedades y ofrecen un balance a los despliegues de servicios móviles.

Las redes 5G necesitarán utilizar espectro bajo, medio y alto para permitir el desarrollo de casos de uso, como el Internet de las Cosas masivo (IoT) para industria y ciudades inteligentes, la banda ancha mejorada y comunicaciones de muy baja latencia.

Es deseable que las administraciones nacionales desarrollen políticas de espectro que fomenten el acceso a espectro en todos estos rangos

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6.5 Bandas exteriores.

Cuando se une un gran número de átomos, como en las estructuras sólidas, el número de orbitales de valencia (los niveles de energía más altos) es tan grande y la diferencia de energía entre cada uno de ellos tan pequeña que se puede considerar como si los niveles de energía conjunta formaran bandas continuas en vez de, niveles de energía como ocurre en los átomos aislados. Sin embargo, debido a que algunos intervalos de energía no contienen orbitales, independiente del número de átomos agregados, se crean ciertas brechas energéticas entre las diferentes bandas.

Bandas de energía La banda de valencia (BV): 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 banda de conducción (BC): está ocupada por los electrones libres, es decir, aquellos que se han desligado de sus átomos y pueden moverse fácilmente. Estos electrones son los responsables de conducir la corriente eléctrica. 

En consecuencia, para que un material sea buen conductor de la corriente eléctrica debe haber poca o ninguna separación entre la BC y la BV (que pueden llegar a solaparse), de manera que los electrones puedan saltar entre las bandas. Cuando la separación entre bandas sea mayor, el material se comportará como un aislante. En ocasiones, la separación entre bandas permite el salto entre las mismas de solo algunos electrones. En estos casos, el material se comportará como un semiconductor. Para que el salto de electrones entre bandas en este caso se produzca deben darse alguna o varias de las siguientes situaciones: que el material se encuentre a altas presiones, a una temperatura elevada o se le añadan impurezas (que aportan más electrones).

Entre la banda de valencia y la de conducción existe una zona denominad o gap, que separa ambas bandas y en la cual no pueden encontrarse los electrones.

6.6 Cuando se produce la electricidad.

En la actualidad la mayor parte de la electricidad se obtiene mediante la combustión de combustibles fósiles (petróleo, carbón y gas natural). Parte de la energía proviene de la energía nuclear y de las grandes represas. Para comprender por qué necesitamos energía limpia para reemplazar los combustibles fósiles, la energía nuclear y la energía de las grandes represas, tendríamos que entender primero cómo se produce la

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electricidad y cómo puede hacernos daño si proviene de fuentes contaminantes o no renovables.

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El carbón se extrae de la tierra.

El carbón se envía a la central eléctrica.

En la central eléctrica se quema el carbón para calentar agua y producir vapor (y humo tóxico).

El vapor pone en marcha un equipo llamado turbina, y produce electricidad (el humo tóxico, sin embargo, simplemente se libera en el aire).

Ya sea a partir del carbón, petróleo o gas natural y energía nuclear, la electricidad se produce de la misma manera. Para comenzar la fuente de energía calienta agua para producir vapor, y éste a su vez hace girar las grandes turbinas produciendo electricidad.

Las grandes represas hidroeléctricas se valen de las caídas de agua, en vez del vapor, para propulsar las turbinas y producir electricidad. Todas estas técnicas de producción de energía resultan en contaminación tóxica, destrucción de comunidades y cuencas, y muchos problemas graves de salud. Ninguna es sana o sostenible, especialmente cuando se utilizan a gran escala.

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Los combustibles fósiles se vuelven escasos y cada vez cuesta más encontrarlos. No son renovables, lo que quiere decir que una vez que los hayamos usado, los sistemas basados en ellos literalmente habrán agotado el combustible. Al mismo tiempo, el peligro del cambio climático y la contaminación por la quema de combustibles fósiles ha llegado a convertirse en un grave problema de salud ambiental para cada persona y para cada lugar del mundo.

6.7 Conductores electricos.

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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 poseen la propiedad de conducir la electricidad, como el grafito o las disoluciones y soluciones salinas (por ejemplo, el agua del mar)

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6.8 Materiales aisladores electricos.

Los aislantes son materiales donde los electrones no pueden circular libremente, como por ejemplo la cerámica, el vidrio, plásticos en general, el papel, la madera, etc.

Estos materiales no conducen la corriente eléctrica.

Madera. Conductora por tener sales y humedad. Utilizada frecuentemente en diferentes estructuras y postes.

Silicato. Material aislante, presente fundamentalmente en aisladores.

Puede venir como silicato a lumínico (en porcelana dura) o como silicato magnésico (en esteatita o forasterita). En el primer caso es un buen soporte para conductores de caldeo.

Arcilla expandida. Se obtiene a partir de la arcilla natural y se utiliza como agregado en morteros y hormigones, mejorando la capacidad aislante en diferentes sectores de la construcción.

Cerámicas de óxidos. Funcional para aislamiento de bujías, o bien para ser utilizado a altas temperaturas.

Vidrio. Aislante de corta y mediana tensión, que no absorbe la humedad pero está propenso a golpes y roturas.

Corcho. Material de poco peso y densidad, lo que permite colocar varias capas mejorando la eficacia del corcho. Es también un aislante muy impermeable.

Goma. La flexibilidad de la goma le da una funcionalidad muy grande, pues suele soportar una gran cantidad de deformaciones sin romperse, y llega nuevamente a la forma primitiva. La goma espuma también es un material aislante, que a la vez funciona como aislante de sonido.

Cerámica. Es buen aislante con una baja absorción de humedad y con gran resistencia al impacto. Se utiliza con frecuencia en la industria electrotécnica. Óxido de aluminio. Se utiliza para piezas aislantes a prueba de fuego y para aislamiento de bujías.

Plástico. Es uno de los mejores aislantes, pues la estrechez de la unión de sus partículas hace que sea casi imposible que se liberen electrones.

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7. Cómo se produce la electricidad.

Por Omar López La electricidad se origina por el movimiento de los electrones de algún material conductor. Al igual que los átomos y los imanes, las moléculas de electricidad tienen los dos tipos de carga: positiva y negativa.

Cuando las cargas son de signos opuestos, se atraen. Las cargas positivas atraen las cargas negativas, pero si las cargas son iguales, se rechazan entre sí. La electricidad creada por frotación se llama estática y la transmitida por corriente es la electricidad dinámica y aquí algunas formas o métodos de producir electricidad:

7.1 Métodos de producción de electricidad.

Como ya hemos dicho, para generar electricidad necesitamos que la energía contenida en las materias primarias sea liberada. ¿Cómo hacemos esto? Depende totalmente del tipo de central eléctrica del que estemos hablando: Centrales termoeléctricas de ciclo convencional (carbón, gasóleo y gas natural): se quema carbón, gas natural o gasóleo. Al quemarse, elevan la temperatura de un depósito de agua. Este agua se transforma en vapor que mueve una turbina. Será este movimiento el que genere electricidad por medio de un alternador que transforma energía mecánica en eléctrica. Finalmente, el vapor va a un condensador para volver a convertirse en agua y empezar de nuevo el ciclo. 

https://www.lifeder.com/wp-content/uploads/2018/07/power-station-374097_1280.jpg

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Centrales termoeléctricas de ciclo combinado (carbón, gasóleo y gas natural): funcionan de manera parecida a las de ciclo convencional. Como estas, tienen una turbina que se mueve con el vapor del agua calentada. Pero además cuentan con otra turbina diferente que se mueve con aire cogido de la atmósfera y calentado mediante combustibles fósiles. Sus grandes ventajas respecto a las de ciclo convencional es que son más eficientes, más flexiblespueden trabajar a plena 

carga o "a medio gas" según las necesidades) y más ecológicas (menores emisiones a la atmósfera). 

https://elperiodicodelaenergia.com/wp-content/uploads/2016/04/1-surgut-power-station.jpg 

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 generador. El combustible que utilizan es habitualmente uranio.

https://lh3.googleusercontent.com/proxy/NdmtL1rX31Rfdd4mJ8LBFFswJTXkxap9xDefBO2BgKkz10I wVcREYcTWPNnm1FhmBHmuNohEj377IAy7SFzPbBHzZCjrQ5DwamQjoAn0I3RUZzfa77FNGtKYN4xzR daw4XdyIJIhPsYJzsany9owSdmSGHkfq4bc1PejzE5dMioI7p6m9OiFmIJSZc5vBDq3cYLNPRddJCgM2w



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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https://www.renovablesverdes.com/wp-content/uploads/2018/01/emisiones-de-gases-de-unacentral-geot%C3%A9rmica.jpg 

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).

https://www.tecpa.es/wp-content/uploads/2018/08/180952-Biomasa-Huelva.jpg 

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. 

Parques eólicos: aquí es el viento el que 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.

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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 undimotrices: similar a lo anterior, pero usando el oleaje en

lugar de las mareas.

La gran diferencia entre renovable y no-renovable depende de la energía primaria que se está usando para generar electricidad. ¿Hay que reponer dicho "combustible" o no es necesario porque la naturaleza te lo ofrece gratis?

Actualmente las centrales más extendidas son no-renovables, ya que utilizan energías primarias que hay que extraer de la tierra (carbón, gas natural, uranio...). Pero el futuro se perfila mucho más renovable.

“La electricidad es renovable si no hace falta reponer el combustible que se usa para generarla.”

7.2 Cómo se produce la energía eólica.

Según: https://www.endesa.com/es/conoce-la-energia/energia-y-mas/como-se-genera-electricidad

No es fácil de explicar con pocas palabras, pero lo vamos a intentar: la fuerza que ejerce el viento sobre los molinos de tres hélices crea una energía mecánica que se transfiere a una serie de alambres de cobre, donde se genera, ahora sí, la energía eléctrica.

Y más concretamente, quienes transforman el viento en energía son los llamados aerogeneradores o turbinas eólicas, al articular en su interior un generador eléctrico con sus sistemas de control y de conexión a la red.

“España, junto a Dinamarca y Holanda, es uno de los países con mayor tasa de generación eólica.”

Aunque, pensándolo bien, tal vez hemos ido demasiado rápido y nos hemos saltado una pregunta clave: ¿de dónde sale el viento?

Es algo tan común que ni tan siquiera nos cuestionamos cómo se genera. Su origen está en los efectos que el Sol tiene sobre nuestro mundo. Entre el 1% y el 2% de la radiación solar que absorbe el planeta termina convertida en viento. Esto es debido a que la corteza terrestre transfiere una mayor cantidad de energía solar al aire, haciendo que este se caliente, se vuelva menos denso y se expanda. Al mismo tiempo, el aire más frío y pesado -que proviene de mares, ríos y océanos- se pone en movimiento para ocupar el lugar dejado por el aire caliente.

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El viento no es otra cosa que el aire en movimiento. Masas de aire que se van desplazando desde zonas de alta presión atmosférica hacia otras de menor presión a través de velocidades proporcionales a las diferencias de presión entre ambas zonas (a mayor diferencia, más fuerte sopla el viento).

Para transformar la luz del sol en energía hacen falta unas láminas metálicas semiconductoras: las células fotovoltaicas.

Estas células tienen una o varia capas de un material semiconductor y están recubiertas de un vidrio transparente que deja pasar la radiación y minimiza las pérdidas de calor.

Los paneles solares que se ven en los tejados de muchas casas están formados por estas células fotovoltaicas. Aunque su instalación pueda parecer costosa, los datos dicen que la compra se amortiza, con ahorros de en torno al 30% del consumo que a largo plazo (25 años) suponen pagar entre 20.000 y 30.000€ menos. Otra de sus ventajas es que no necesitan un gran mantenimiento.

Los rayos solares están compuestos por fotones que llegan a las células fotovoltaicas de la placa, generando un campo de electricidad entre ellas y, por tanto, un circuito eléctrico.

Cuanto más intensa sea la luz, mayor será el flujo de electricidad.

Las células fotovoltaicas convierten la luz solar en electricidad en forma de corriente continua y con una graduación que varía entre los 380 y los 800 voltios. Para mejorar el resultado obtenido se utiliza un inversor que trasforma esta energía en corriente alterna, que es la que utilizamos en nuestras casas.

Finalmente, esta corriente alterna pasa por un contador que la cuantifica y la suministra a la red general de electricidad.

“La solar fotovoltaica será la fuente de energía eléctrica más barata del mundo.”

https://www.sica.int/busqueda/busqueda_archivo.aspx?Archivo=sgnt_94367_4_08042015.jpg

7.3 La energía hidráulica Un estudio de la NASA afirma que el origen de la vida podría estar en la electricidad generada de forma natural en los fondos marinos hace 4.000 millones de años. Agua y movimiento son fuente de vida y, por lo tanto, fuente de energía.

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Nuestros ancestros ya lo sabían, y utilizaban la corriente del río para mover grandes molinos.

La sofisticación de esos molinos tuvo como resultado las centrales hidroeléctricas. Una presa bloquea el río con un muro de hormigón, inundando la zona que rodea el recinto y creando un lago artificial. El agua retenida alberga en su interior un enorme potencial energético.

El agua es una de las fuerzas de la naturaleza más potentes y poderosas. Ese torrente puede convertirse en energía cinética (la energía de un objeto en movimiento). Utilizando la fuerza de gravedad, el agua cae hacia abajo a lo largo de una serie de grandes tubos llamados conductos de presión. De esta forma, hace girar a gran velocidad las hélices de unas turbinas.

Estos aparatos alimentan con su energía mecánica los generadores eléctricos de la central. Un transformador aumenta la potencia de la electricidad y la traspasa a la red eléctrica que acaba abasteciendo tu tele o lavadora.

https://www.ceupe.com/images/easyblog_articles/1376/b2ap3_large_central-energia-hidroelectrica.jpg

7.4 La energía mareomotriz.

Una variante de la energía hidráulica es la no tan conocida energía mareomotriz.

Este sistema utiliza el movimiento vertical del agua marina producido por la fuerza gravitatoria que ejercen sobre ella la Luna y el Sol. El flujo y reflujo de la marea genera energía mareomotriz.

Actualmente existen tres tipos de energía mareomotriz:

Página 61 de 239 

Presas de marea: construidas en las desembocaduras de los ríos, se parecen mucho a las presas hidroeléctricas. Aprovechan la energía potencial que surge con la diferencia de altura entre las mareas altas y las mareas bajas. Aunque generan grandes cantidades de energía, construirlas y mantenerlas cuesta mucho dinero.



Generador de corriente de marea: las corrientes hacen girar una sucesión de turbinas axiales, parecidas a los molinos de viento, que generan energía mecánica. Es el método más sencillo, más barato y que menos impacto provoca en la naturaleza. Al no requerir la construcción de una presa, no altera el ecosistema marino.



Energía mareomotriz dinámica: este método es tan solo una teoría, ya que jamás se ha aplicado. Combinaría los dos procedimientos antes mencionados. Para ello se construirían presas fuera de la costa y más adentradas en el mar creando una estructura en forma de T que, a un lado, contendría la fuerza de las mareas altas y, en el otro lado, la energía de las mareas bajas.

La energía mareomotriz proviene del movimiento de aguas provocado por el ciclo marea alta/marea baja.

https://encolombia.com/wp-content/uploads/2019/03/energ%C3%ADa-mareomotriz-medio-ambiente696x398.jpg

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8. Voltaje Por: Eddy Joan Bala Xiquin

8.1. ¿Qué es Voltaje?

El voltaje es la capacidad física que tiene un circuito eléctrico, debido a que impulsa a los electrones a lo extenso de un conductor, es decir, el voltio conduce la energía eléctrica con mayor o menor potencia, debido a que el voltaje es el mecanismo eléctrico entre los dos cuerpos, basándose a que si los dos puntos establecen un contacto de flujo de electrones puede suceder una transferencia de energía de ambos puntos, porque los electrones son cargas negativas y son atraídas por protones con carga positiva, pero además los electrones son rechazados entre sí por tener la misma carga.

Hay demasiadas características para definir a un volt, de hecho, una de ellas es que se trata de una magnitud física, esto quiere decir que su objetivo es cuantificar el potencial eléctrico, que puede medirse con un voltímetro, que su tensión entre dos puntos es un campo conservativo, que los puntos diferentes son capaces de medirse a través de un conductor, que entre dos cuerpos se puede producir el conocido flujo de electrones y que su tensión eléctrica se asocia con el potencial de la electricidad.

8.1.1.

Para que sirve el voltaje El voltaje en un conductor impula los electrones para generar una corriente eléctrica

y se utiliza para dar luz en los hogares para usos termicos (calefaccion, aire acondicionado, agua caliente y cocina) en competencia con otros combustibles como el butano el gasoleo el carbon y el gas natural siendo la unica energia empleada para la iluminacion y los electrodomesticos

8.1.2.

Como se genera un voltaje La fuerza magnética ejercida sobre las cargas de un conductor en movimiento,

genera un Voltaje (una fem inducida). El voltaje generado, puede considerarse que es el trabajo realizado por unidad de carga. Este caso de fem inducida es una de las muchas situaciones donde la fem generada está descrita por la ley de Faraday.

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Como se genera un voltaje http://hyperphysics.phyastr.gsu.edu/hbasees/electric/elevol.html#:~:text=La%20fuerza%20magn%C3%A9tica%20 ejercida%20sobre,realizado%20por%20unidad%20de%20carga.

¿Qué es el Voltaje? https://sp.depositphotos.com/stock-photos/torres-de-alta-tensi%C3%B3n.html

8.2. Tipos de Voltaje Voltaje alterno Voltaje continuo Voltaje Inducido Voltaje de corriente directa Alto Voltaje

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8.3. Voltaje alterno Se representa por las letras VA, con valores positivos y negativos en un eje cartesiano, dado que se considera una onda sinusoidal. Es el voltaje más usual en las tomas de corriente porque es el más fácil de generar y transportar. Como su nombre lo indica, es un voltaje con valores alternos, no constante en el tiempo y su frecuencia dependerá del país o de la región específica.

Voltaje alterno http://electroeetn1.blogspot.com/p/blog-page.html

8.3.1.

Propiedades del voltaje alterno

El voltaje alterno cuenta con varias propiedades que debemos tener en cuenta, estas son: Periodo (T): El tiempo que tarda en producirse un ciclo. Podemos verlo también como el tiempo entre dos valores similares. El período es el inverso de la frecuencia.

Frecuencia: Es el número de ciclos o periodos de la onda senoidal en un segundo.

La unidad de medida de la frecuencia es el hercio (Hz). Un hercio es 1 ciclo en 1 segundo.

Voltaje pico (Vp): Es el valor máximo que toma la onda en un ciclo.

Voltaje pico-pico (Vpp): Es el valor entre un pico máximo y un pico mínimo.

Valor RMS o valor eficaz: Esta propiedad es difícil de explicar de una forma sencilla. pero podemos decir que es el valor equivalente de voltaje continuo de una forma de onda de voltaje alterno. Es decir, es un valor de voltaje alterno que produce la misma disipación de potencia que un voltaje continuo. Esto se calcula mediante una fórmula y esta depende de la forma de onda de cada voltaje. En el caso de la onda senoidal es Vrms = 0.707 * Vpico.

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8.3.2.

Formas de generación de voltaje alterno

Una de las principales formas de generar voltaje alterno es a través de la inducción de un campo magnético. Esto fue descubierto por Faraday en 1830 el cual demostró que cuando un conductor se mueve dentro de un campo magnético cortando líneas de fuerza, se engendra en él una fuerza electromotriz, que es directamente proporcional al flujo cortado, e inversamente proporcional al tiempo empleado en hacerlo.

A partir de esto se creó el generador eléctrico, que consiste en una parte fija llamada estator o inducido y una parte móvil llamada rotor o inductor. El rotor está compuesto por imanes que producen el campo magnético, mientras que el estator está compuesto por las bobinas en la cuales se genera el voltaje por el fenómeno de la inducción electromagnética.

8.4. Voltaje directo El voltaje directo tiene una polaridad fija sin variación de frecuencia. Este voltaje es el que usa la gran mayoria de los circuitos electrónicos, ejemplo de este voltaje es el que se encuentra en las pilas alcalinas o las del tipo recargable que encontramos por ejemplo en el teléfono móvil.

La mayoria de los circuitos electrónicos usa voltaje directo, pero siempre tienen un tipo de fuente de poder que transforma el Vca a Vcd, la fuente puede ser externa o interna. Un cargador de baterias se considera una fuente de poder, por que transforma el Vca a Vcd para cargar la bateria recargable. Es usual en motores y baterías, y se obtiene de la transformación de la corriente alterna en corriente más o menos continua, con pequeñas crestas, mediante fusibles y transformadores.

Voltaje directo https://es.wikipedia.org/wiki/Corriente_continua

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9. Corriente Electrica 9.1. ¿Qué es la Corriente Eléctrica?

La corriente eléctrica es el flujo de carga eléctrica que recorre un material. Se debe al movimiento de las cargas (normalmente electrones) en el interior del mismo. Al caudal de corriente (cantidad de carga por unidad de tiempo) se le denomina intensidad de corriente eléctrica (representada comúnmente con la letra I). En el sistema internacional de unidades se expresa en colombios por segundo (C/s), unidad que se denomina ampero (A). Una corriente eléctrica, puesto que se trata de un movimiento de cargas, produce un campo magnetico, un fenómeno que puede aprovecharse en el electroimán.

El instrumento usado para medir la intensidad de la corriente eléctrica es el galvanómetro que, calibrado en amperios, se llama amperimetro, colocado en serie con el conductor por el que circula la corriente que se desea medir.

https://es.wikipedia.org/wiki/Archivo:Voltage_source_with_metallic_conductor.svg

9.1.1.

Efectos de la Corriente Eléctrica

De forma general, la corriente eléctrica produce tres tipos de efectos: 

Efectos caloríficos. Cuando circula una corriente eléctrica por un conductor, este aumenta su temperatura. Este efecto es utilizado en estufas, hornillos, etc.



Efectos químicos. Si la corriente eléctrica circula por un conductor iónico, dicha corriente es capaz de producir un cambio químico en él. Este efecto es utilizado en la electrólisis.

 Efectos magnéticos. El paso de la corriente eléctrica a través de un conductor crea un campo magnético similar al que produce un imán. Este efecto es el fundamento

de

motores

eléctricos,

amperímetros, voltímetros, etc.

dispositivos

de

televisión,

radio,

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9.1.2.

Uso de la corriente Electrica

Estos son los usos de la corriente eléctrica: -Luz, imágenes y sonido: Nos proporcionan, por ejemplo, las bombillas, la televisión o la radio.

-Calor: como los hornos, las estufas y las tostadoras.

-Movimiento: por ejemplo, los trenes, los coches eléctricos y las lavadoras.

-Comunicaciones: Por ejemplo, los teléfonos, radio y televisión.

9.1.3.

¿Cómo se mide la corriente por medio de aparatos?

Los aparatos más utilizados para medir una corriente eléctrica son: 

Amperímetro.



Pinza amperimétrica.

Para medir la corriente eléctrica se usa un amperímetro. El amperímetro está conectado en serie con el circuito a medir. Para no influir demasiado en el circuito a medir, el instrumento debe causar la menor pérdida de voltaje posible.

Otro método de medición de corriente eléctrica es con una pinza de corriente o una pinza amperimétrica.

Una pinza amperimétrica es un instrumento de medición para corriente alterna, diseñado como una abrazadera que se sujeta alrededor de un conductor que lleva corriente. En las pinzas, el campo magnético creado alrededor del material conductor induce una corriente, que es una medida de la corriente que fluye a través del conductor sujeto.

Amperimetro https://improselec.com/qu%C3%A9-es-una-pinza-amperim%C3%A9trica/

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9.2. Electrones libres Los electrones libres son partículas subatómicas muy pequeñas con menor masa que las partículas cargadas eléctricamente. Aunque la mayoría de los electrones viajan en círculo alrededor del núcleo en una órbita constante, los electrones libres flotan fuera del átomo, desapegados de cualquier ión, átomo o molécula.

Los átomos libres constan de tres afirmaciones principales, que son: 

Tenemos es que los electrones libres no están ligados a ningún átomo en particular.



Luego que los electrones libres recorren el espacio libre el los orbitales del átomo.



Y por último, y la más conocida, es que los electrones, por convención, tienen carga negativa.

Considerando de esta manera un átomo libre.

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

9.2.1.

¿Cómo se generan los electrones libres?

Los electrones de las órbitas externas del átomo son atraídos hacia el núcleo con la fuerza menor que los electrones cuyas órbitas están más próximas a él. Estos electrones externos pueden ser expulsados de sus órbitas con facilidad, mientras que los electrones de las órbitas internas se denominan” electrones fijos” porque no se lo puede expulsar de sus órbitas.

Los átomos y moléculas de un material están en movimiento disperso perpetuo, van dependiendo de la intensidad de este movimiento del material, de la temperatura y de la presión. Este movimiento hace que los electrones de los anillos exteriores abandonen sus órbitas, y se han convertido en” electrones libres” ” Los electrones libres” son atraídos hacia donde se encuentran otros átomos que han perdido electrones, dando como resultado un continuo paso de electrones de átomo a átomo dentro del material.

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El movimiento disperso de los” electrones libres” de un átomo hacia otro es normalmente igual en las diversas direcciones, de manera que ninguna parte del material en particular gana ni pierde electrones. Cuando los electrones hacen la mayor parte de los movimientos se producen en la misma direccion, de manera que parte del material pierde algunos electrones mientras que por otra parte empiece a ganar electrones, el movimiento neto o flujo se denomina” Flujo de corriente”

9.3. Movimiento de los electrones

Para que el movimiento de electrones se produzca es necesario que entre los extremos del conductor haya una diferencia de potencial a la que se denomina tensión o voltaje. En un

generador, el movimiento de electrones (de carga negativa) se

produce desde su polo positivo hasta su polo negativo. De esta forma, el sentido del movimiento de los electrones determina en corriente continua o corriente alterna.

Movimiento de Electrones

https://es.123rf.com/photo_14716561_el-movimiento-de-los-electrones-alrededordel-n%C3%BAcleo-at%C3%B3mico-vector-ilustraci%C3%B3n-.html

9.4. Flujo de corriente

El flujo esta dado por las cargas eléctricas en el interior del conductor. También se le conoce como intensidad eléctrica. La corriente eléctrica se puede medir mediante Coulombs sobre segundo, la unidad oficial es el Amper o Amperio. El flujo eléctrico se mide conectando en serie en un circuito el amperimetro.

Si el circuito es de corriente continua, como el proporcionado por una pila, batería, generador, etc., el flujo de corriente de electrones, circulará siempre desde el polo negativo hacia el polo positivo de la fuente.

En los circuitos de corriente alterna que proporcionan los generadores de las centrales eléctricas, la polaridad y el flujo de corriente, cambia constantemente de sentido tantas veces por segundo como la frecuencia indicada. En Norteamérica y la mayoría de los países latinoamericanos, la frecuencia es de 60 ciclos por segundo ó 60

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hertz (Hz), mientras que en Europa, Argentina, Chile y otros países, la frecuencia es de 50 ciclos por segundo o 50 Hz. De todos modos, el sentido del flujo es siempre desde el polo negativo hacia el polo positivo de la fuente. Lo que sucede es que en la corriente alterna, esos polos cambian 50 ó 60 veces en un segundo.

Flujo de corriente https://hetpro-store.com/TUTORIALES/corriente-electrica-o-flujo-electrico/

9.5. El impulso de la corriente La tensión crea presión que impulsa los electrones en una sola dirección. El circuito forma un bucle conductor cerrado a través del cual los electrones pueden fluir y proporcionar energía a cualquier dispositivo (una carga) conectado al circuito.

También existe La corriente pulsatoria, es una corriente continua que sufre cambios regulares de magnitud a partir de un valor constante. Los cambios pueden ser en intencidad o en tensión. Estos cambios o pulsos son siempre en el mismo sentido de la corriente. Por eso todos los tipos de corrientes alternas, ya sean cuadradas, sinusoidales o en sierra no son pulsatoria.

10.

Resistencia eléctrica.

Por: Melani Suceli Tahuico Suruy

10.1. ¿Qué es la resistencia?

Según asífunciona.com Resistencia eléctrica es toda oposición que encuentra la corriente a su paso por un circuito eléctrico cerrado, atenuando o frenando el libre flujo de circulación de las cargas eléctricas o electrones. Cualquier dispositivo o consumidor conectado a un circuito eléctrico representa en sí una carga, resistencia u obstáculo para la circulación de la corriente eléctrica.

Normalmente los electrones tratan de circular por el circuito eléctrico de una forma más o menos organizada, de acuerdo con la resistencia que encuentren a su paso.

Mientras menor sea esa resistencia, mayor será el orden existente en el micromundo de los electrones; pero cuando la resistencia es elevada, comienzan a chocar unos con otros y a liberar energía en forma de calor. Esa situación hace que siempre se eleve algo la

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temperatura del conductor y que, además, adquiera valores más altos en el punto donde los electrones encuentren una mayor resistencia a su paso.

Ilustración 1Resistencia Eléctrica

Fuente: https://images.app.goo.gl/KtaddXBLS5vXq9FV9

10.2. 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), un físico alemán que estudió la relación entre voltaje, corriente y resistencia. Se le atribuye la formulación de la ley de Ohm. Ilustración 2Unidad de Medida de La Resistencia

10.3. Ejemplos de Unidad de Resistencia 

Calcular la resistencia de un componente eléctrico por el que circula una intensidad de 4 amperios y se produce una diferencia de potencial de 220 voltios:

Por la ley de Ohm: R = V / I = 220 V / 4 A = 55 Ω 

Obtener la Resistencia eléctrica de un aparato que trabaja con Diferencia de Potencial de 110V y una Corriente Eléctrica de 4 Amperes.

R=V/I R = (110 V) / (4 A) R = 27.5 Ω 

Obtener la Resistencia eléctrica de un aparato que trabaja con Diferencia de Potencial de 110V y una Corriente Eléctrica de 9 Amperes.

R=V/I

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R = (110 V) / (9 A) R = 12.22 Ω 

Obtener la Resistencia eléctrica de un aparato que trabaja con Diferencia de Potencial de 110V y una Corriente Eléctrica de 6 Amperes.

R=V/I R = (110 V) / (6 A) R = 18.33 Ω

10.4. Resistencia de los diferentes conductores Según Químicayalgomás.com La resistencia a la electricidad en los diversos conductores está determinada por ciertos factores. La diferencia en la resistencia de los distintos materiales conductores o no conductores radica en el tipo de material que los forma. Por ejemplo, no es lo mismo el cobre que el aluminio. Pero dentro del mismo material hay dos factores que determinan el grado de resistencia eléctrica que observaremos. Por un lado la longitud y por otro la sección de dicho conductor. La sección es la superficie circular que cubre el diámetro. O sea, es la sección transversal.

Los electrones circulan atravesando esta sección de un punto a otro. Si aumentamos la sección habrán más cantidad de electrones o flujo de electrones que atraviese esta sección. Por lo tanto a mayor sección habrá menor resistencia eléctrica o viceversa. El otro factor geométrico es la longitud del conductor. A mayor longitud habrá un mayor camino para los electrones y se tardara mas en circular la corriente eléctrica. Por lo tanto, a mayor longitud habrá mayor resistencia eléctrica y viceversa.

Ilustración 3Resistencia de los Diferentes Conductores

10.5. Como pude reducirse la resistencia Según electromódulovirtual.com 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:

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

Reducción de resistencias en serie:

Es la suma de los valores de cada resistencia unida en serie: Ilustración 4 Reducción de resistencias



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: Ilustración 5 Reducción de resistencias

10.6. Como puede aumentarse la resistencia Según Wikipedia.com La variación de la temperatura produce una variación en la resistencia. En la mayoría de los metales aumenta su resistencia al aumentar la temperatura, por el contrario, en otros elementos, como el carbono o el germanio la resistencia disminuye.

Como ya se comentó, en algunos materiales la resistencia llega a desaparecer cuando la temperatura baja lo suficiente. En este caso se habla de superconductores.

Experimentalmente se comprueba que para temperaturas no muy elevadas, la resistencia a cierta temperatura, viene dada por la expresión: Ilustración 6 Como puede aumentarse la resistencia

donde 





= Resistencia de referencia a la temperatura

.

= Coeficiente de temperatura. Para el cobre = Temperatura de referencia en la cual se conoce

. .

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10.7. Como se controla la resistencia. 

Sincronización para evitar el ‘efecto flicker’ Las instalaciones comportan en general varias resistencias calefactoras y por tanto,

varios reguladores de potencia. Esto puede conllevar el ‘efecto flicker’. En efecto, cuando sobre una misma red de alimentación se enlazan varios reguladores de potencia, las solicitaciones de corriente pueden producirse todas al mismo tiempo. Es una situación muy desfavorable para la instalación eléctrica porque provoca un estrés en los equipos “aguas arriba”: transformador TGBT, cableado, … y también un sobrecoste de la factura de electricidad por los picos de corriente. Para remediar esto los constructores de reguladores de potencia han integrado sistemas de sincronización. Se han ideado dos soluciones: la sincronización estática en un primer tiempo, y más recientemente la sincronización dinámica. 

Más y más comunicantes Los constructores han estudiado la posibilidad de conexión de los reguladores de

potencia a través de los bus de campo existentes en el mercado. Algunos productos ya están disponibles y la oferta continuará creciendo. Este tipo de regulador permite simplificar enormemente el cableado integrando las funciones de tipo central de medidas adaptadas a las resistencias calefactoras. En efecto, con un modelo de señales analógicas son necesarios muchos hilos de cableado para llevar las consignas y traer las informaciones U, I, P, estado de los relés de alarma, etc. Con los bus de campo sólo son necesarios dos hilos para llevar y traer todas las informaciones accesibles de los reguladores de potencia y ello, además, con velocidades de comunicación muy elevadas. 

Las aplicaciones exigentes Gracias a sus múltiples modos de funcionamiento y sus funciones integradas, los

reguladores de potencia de nueva generación pueden actuar en aplicaciones difíciles: · ‘Horno boosting’ en la industria vidriera.

El vidrio tiene la particularidad física de ser conductor de la electricidad en estado líquido. Su conductividad varía con la temperatura. Muchas aplicaciones para hornos de vidrio aprovechan este hecho para calentar el vidrio directamente. El vidrio actúa entonces de resistencia y unos electrodos de molibdeno sumergidos en el mismo permiten la circulación de la corriente eléctrica. Según el tipo de horno es posible encontrar aplicaciones que precisan corrientes de hasta 3000 amperios. Además de la intensidad demandada, el tipo de regulador de potencia utilizado debe respetar un cierto número de criterios técnicos: debe presentar especialmente un MTBF muy elevado (tiempo medio

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de buen funcionamiento) porque un horno de vidrio no se para nunca; no debe generar componentes continuas que provoquen una degradación de los electrodos y por último, debe tener en cuenta las muy importantes variaciones de la impedancia del vidrio. · Primario del transformador Ciertos tipos de resistencia como las de disiliciuro de molibdeno, de grafito, o de carburo de silicio necesitan una tensión baja para funcionar. Para disminuir esta tensión se intercala un transformador reductor de tensión entre el regulador de potencia y la resistencia. En este tipo de aplicación, el regulador de potencia debe ser capaz de trabajar con dos formas de conducción diferentes. En un primer momento, durante el tiempo de magnetización del transformador, debe trabajar en modo de ángulo de fase.

En un segundo momento, debe pasar al modo tren de ondas enteras “cero de tensión”.

El control en ángulo de fase sobre la primera senoide se realiza en el instante correspondiente a corriente cero (debe tenerse en cuenta que existe un desfase entre la tensión y la corriente). Si este control en ángulo de fase no se hiciera exactamente en el momento preciso de la senoide (en ángulo y tiempo) la corriente que atraviesa el transformador podría crecer de una manera exponencial y tomar valores muy importantes causando la deterioración de los tiristores y/o los fusibles de protección asociados. A continuación, el pasar al modo de conducción ‘tren de ondas’ se evita la generación de harmónicos y los efectos dañinos que le acompañan.

11. Conductores Eléctricos.

Por: Noelia Xollim

Un conductor es un material a través del cual los electrones fluyen fácilmente y permite el paso de la corriente eléctrica. Los conductores eléctricos están cubiertos por una capa aislante de polivinilo y se clasifican según sus características y funciones. Los más empleados en la instalación de una vivienda son el alambre sólido o rígido y los cables flexibles (mellizo).

Alambre

Cable GA-ELECTRICIDAD SwissContac

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11.1 Tipos de conductores eléctricos 11.1.1 Cobre Es el conductor eléctrico más utilizado por su bajo costo, posee una alta conductividad y funciona para cualquier instalación de uso doméstico e industrial. Es altamente maleable y se puede encontrar mayormente en cableados y componentes eléctricos.

11.1.2 Plata Es el mejor conductor de electricidad, sin embargo, posee un alto costo por lo que su uso industrial y doméstico es reducido en comparación con otros conductores metálicos. Es utilizado en fusibles para cortocircuitos, instrumentos eléctricos en medicina e interruptores de bajas densidades.

11.1.3 Oro Posee una alta resistencia eléctrica, aunque es un poco menor al cobre, es inalterable por el aire, el calor, la humedad y la mayoría de los agentes químicos. Se utiliza en conectores eléctricos y bornes de baterías.

11.1.4 Aluminio Está más indicado para el uso de líneas aéreas, representa un 63% de conductividad con respecto al cobre.

11.1.5 Grafito Posee una conducción baja, por lo que es considerado un semiconductor. Se utiliza para la fabricación de electrodos.

11.1.6 Soluciones salinas Poseen una conducción de clase iónica. Esto significa que las sustancias deben atravesar una disociación total o parcial, para dar lugar a la formación de iones positivos o negativos, los cuales se encargan de portar las cargas. Un ejemplo de aplicación serían las plantas eléctricas con agua de mar.

11. 2 Calibre de conductores eléctricos Las medidas de los cables y alambres eléctricos se suelen categorizar en calibres si se habla del sistema AWG (American Wire Gauge), sin embargo, es más común conocerlos dependiendo del diámetro del cable en el sistema métrico decimal y categorizarlos en milímetros cuadrados dependiendo del diámetro de la sección. La siguiente tabla también es muy útil para saber las equivalencias de calibre en milímetros.

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CALIBRE/AWG

CONSUMO DE CORRIENTE

4

Muy Alto

6

Alto

8

Medio-Alto

10

Medio

12

Medio-Bajo

14

Bajo

16

Muy bajo

11.3 Código de colores para conductores eléctricos Cable

verde

y

amarillo:

Es

el

cable

de

toma

a

tierra.

Cable azul: Es el cable neutro.

Cable marrón: Es el cable de fase, aunque también puede ser negro o gris, según la estética del aparato que lo luzca.

Cable negro: Es un cable de fase, también, y está visible en la gran mayoría de las instalaciones y cables. Al igual que el blanco, puede responder a motivos estéticos.

Cable blanco: Los cables blancos son cables neutrales.

Cables de colores con rayas: Los cables de colores con una raya (también llamada "guía" son cables tan neutrales como los blancos. Estos tipos de cables se usan para identificar cuál cable neutral va con cuál cable de color.

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11. 4 Uso de los conductores eléctricos CALIBRE/ AWG

USOS

4

Aires acondicionados centrales, equipos industriales (se requiere instalación especial de 240 volts).

6

Aires acondicionados, estufas eléctricas y acometidas de energía eléctrica.

8

Secadoras de ropa, refrigeradores, aires acondicionados de ventana.

10

Hornos de microondas, licuadoras, contactos de casas y oficinas, extensiones de uso rudo.

12

Cableado de iluminación, contactos de casas, extensiones reforzadas.

14

Extensiones de bajo consumo, lámparas.

16

Productos electrónicos como termostatos, timbres o sistemas de seguridad.

12. Empalmes Por: Andy Rodolfo Rompich Chicojay Son uniones de dos o más conductores realizados para facilitar la continuidad de la corriente eléctrica. Deben hacerse mecánica y eléctricamente seguros, con el objeto de impedir recalentamiento, la oxidación y corrosión del cobre

12.2 ¿Para que sirven los empalmes?

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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.

12.3 Tipos de empalme y como realizar un empalme.

12.3.1 Empalme cola de rata.

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.

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.

Empalme cola de rata.

Fuente:

http://2.bp.blogspot.com/-_hGwybZWhDI/UsAX9-

swMvI/AAAAAAAAAXE/RqXcMBopsqM/s1600/Empalme+cola+de+rata+3.png

12.3.2 Empalme western union.

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

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.

Empalme western union.

Fuente:

http://1.bp.blogspot.com/--

PCV5VHTGJQ/UsANn1XE46I/AAAAAAAAAWI/HAbzMZSGIRI/s1600/Empalme+western+unio n+2.png

12.3.3 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.

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.

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Empalme de cables en “T” o en derivación simple Fuente:

http://1.bp.blogspot.com/-

We9X_KFaR8M/UsAcFtMDYFI/AAAAAAAAAXc/rBXxmBX62oc/s1600/Empalme+en+T+1.png

12.3.4 Empalme de cables en T o derivación con nudo.

Empalme de cables en T o derivación con nudo.

Fuente:

http://faradayos.blogspot.com/2013/12/empalmes-cables-

electricos-derivacion-cola-rata-prolongacion.html

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12.3.5 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.

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.

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.

Empalme de cables en “T” o de derivación múltiple.

Fuente: http://faradayos.blogspot.com/2013/12/empalmes-cables-electricos-derivacioncola-rata-prolongacion.html

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12.3.6 Empalme de prolongación.

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

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.

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.

Empalme de prolongación

Fuente: http://faradayos.blogspot.com/2013/12/empalmes-cables-electricos-derivacioncola-rata-prolongacion.html

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Capítulo II 1. El circuito eléctrico básico.

Por: Bryan Martínez

El circuito eléctrico es un conjunto de componentes eléctricos o electrónicos (como resistencias, bobinas, interruptores, baterías, etc.) y en los cuales están conectados entre sí, con la finalidad de producir fenómenos físicos (como luz, calor, movimiento, etc.) y manipularlos (utilizando interruptores, temporizadores, botones, etc.) por medio de la electricidad.

1.1

El circuito eléctrico.

Un circuito eléctrico es la interconexión de compones eléctricos o electrónicos que

contienen una trayectoria. Entre las partes de un circuito eléctrico podemos encontramos la fuente de energía (encargada de suministrar la energía eléctrica), los alambres o conductores (encargada de transportar la energía eléctrica), los nodos (son los puntos donde se unen dos o más conductores) y los dispositivo que aproveche la energía eléctrica (encargado de transforma la energía eléctrica en calor, movimiento, luz, entre otros).

Imagen: Ejemplo del circuito eléctrico Fuente: https://bricoladores.simonelectric.com/el-circuito-electrico-componentes-y-tipos

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Los circuitos eléctricos se pueden clasifican según su flujo (corriente directa o corriente alterna), su conexión (serie, paralelo o mixto) o sus componentes (circuito eléctrico o circuito electrónico).

Para que un circuito eléctrico funcione necesitamos que este se mantenga cerrado es decir que la energía fluya a través del circuito eléctrico, saliendo de la terminal negativa, pasando por los conductores, alimentando nuestro dispositivo que aproveche la energía eléctrica y regresando terminal positiva. Si esto no se cumple, se llama circuito abierto y la energía no fluirá.

Imagen: Ejemplo de un circuito abierto y un circuito cerrado Fuente: http://refrigeracional100.blogspot.com/2017/03/circuito-abierto-y-cerrado.html

1.2

El interruptor El interruptor nos permite abrir y cerrar un circuito eléctrico. Con la finalidad de que

la energía fluya solo cuando sea necesario permitiéndonos accionar y apagar nuestro dispositivo eléctrico o electrónico. Este funciona divido a que posee 2 piezas de metal las cuales al presionar el interruptor estas se separan (abriendo el circuito, lo que provoca que se corte el flujo de energía) o se tocan (cerrando el circuito, lo que permite el flujo de energía).

Página 86 de 239 Imagen: Ejemplo de los distintos tipos de interruptores Fuente: https://decoclub.net/decoracion-general/tipos-de-interruptores-y-enchufes-en-el-hogar

1.3

La carga.

Según

Wikipedia.com,

Se

denomina carga a

cualquier

componente

de

un circuito (resistencia, motor, equipo electrónico, etc.) que ofrece una mayor o menor resistencia al paso de la corriente, por lo que al conectarse a una fuente de fuerza electromotriz se considera como una "carga" o consumidor de energía eléctrica.

Imagen: Ejemplo de carga Fuente: https://decoclub.net/decoracion-general/tipos-de-interruptores-y-enchufes-en-el-hogar

1.4

Fuente de energía Se le conoce como fuente de energía, al elemento eléctrico capaz de suministrar

corriente eléctrica. En la fuente de energía encontramos 2 tipos de corriente, la corriente continua (en esta el voltaje se mantiene constante) y la corriente alterna (en esta el voltaje oscila por lo que el voltaje varía entre positivo y negativo).

1.5

Circuito de corriente directa La corriente directa (CD) o corriente continua (CC) tiene un voltaje de salida fijo,

esto quiere dice que el voltaje salido de sus terminales va a ser constante independiente de la corriente consumida por los componentes que están conectados a sus terminales, como se muestra en esta grafica de la corriente continua:

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Imagen: Representación gráfica del comportamiento de la corriente continua.

Fuente: https://www.generatuluz.com/tu-propia-instalacion-aislada/tipos-de-inversores-de-corriente/

Símbolo para la fuente de voltaje continua esta posee dos símbolos más comunes:

Imagen: Representación gráfica del comportamiento de la corriente continua.

Fuente: https://www.generatuluz.com/tu-propia-instalacion-aislada/tipos-de-inversores-de-corriente/

Según khanacademy.org, El símbolo de la izquierda se usa para una batería. La línea horizontal más larga en el símbolo representa la terminal positiva de la batería y la línea horizontal más corta representa la terminal negativa. El símbolo circular representa alguna otra fuente de voltaje, que suele ser una fuente de poder. Es una buena práctica dibujar los signos ++plus y -−minus dentro del círculo.

1.6

Circuito de corriente alterna.

La corriente alterna genera un voltaje conocido como una función del tiempo, ya

que este posee varios siglos en los cuales va variar la polaridad del voltaje independiente de la corriente consumida por los componentes que están conectados a sus terminales estas son utilizadas en hogares y en la industria, el voltaje se comporta como se muestra en la gráfica.

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Imagen: Ejemplo del tamaño solicitado (información) Fuente: https://www.generatuluz.com/tu-propia-instalacion-aislada/la-corriente-alterna-y-la-corriente-continua/

El símbolo para una fuente de voltaje variable:

El garabato dentro del círculo sugiere que este símbolo en particular representa un generador de onda sinusoidal. Te vas a encontrar con variaciones de este símbolo para distintas formas de ondas.

2. Ley de ohm.

Por: Bryan Martínez

La ley de ohm es la relación entre el flujo de la corriente en un circuito cerrado y la resistencia que se opone a el flujo de la corriente, por ende, es la relación entre tensión, corriente y resistencia. Esta relación fue determinada por Georg Simon Ohm.

2.1

Ley de ohm Según Ohm descubrió al principio del siglo XIX que la corriente a través de un metal

era directamente proporcional al voltaje o diferencia de potencial eléctrico por el metal.

El descubrimiento de Ohm condujo a la idea de la resistencia en los circuitos.

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La ley de Ohm dice que: "la intensidad de la corriente eléctrica que circula por un conductor eléctrico es directamente proporcional a la diferencia de potencial aplicada e inversamente proporcional a la resistencia del mismo".

I=V/R I= V=

Intensidad Diferencia

en de

potencial

amperios en

(A) voltios

(V)

R = Resistencia en ohmios (Ω)

2.2

Ecuaciones.

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. A continuación se aprecian las diferentes ecuaciones que obtenemos al despejar en la Ley de Ohm.

Imagen: Ejemplo de los distintos despejes de la ley de Ohm Fuente: https://www.todamateria.com/ley-deohm/#:~:text=La%20ley%20de%20Ohm%20expresada,es%20la%20resistencia%20en%20ohms.

2.3

Calculo de la corriente 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.

Según la ley de Ohm, la corriente eléctrica se calcula por medio de la ecuación: I=V/R

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Ejemplo: Calcula la intensidad de la corriente que alimenta a una lavadora de juguete que tiene una resistencia de 10 ohmios y funciona con una batería con una diferencia de potencial de 30 V

Imagen: Representación del Ejemplo Fuente: https://www.fisimat.com.mx/ley-del-ohm/

A este problema, basta con retomar los datos del problema que en este caso sería la resistencia de 10 Ohmios, y una tensión de 30 Volts, por lo que tendríamos.

R = 10Ω V = 10V I=?

El problema nos pide la corriente, por lo que tendremos que aplicar la ley del ohm, para hallarla.

I = V/R = 30V/10Ω = 3A

2.4

Cálculo de la resistencia La resistencia es la oposición al paso de la corriente eléctrica. La resistencia se mide

con Ohmio (Ω), que se representa con la letra griega omega (Ω).

Según la ley de Ohm, la resistencia se calcula por medio de la ecuación: R=V/I Este cálculo se usa para determinar la resistencia en un circuito u otra carga en el circuito.

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Ejemplo: Calcula la resistencia atravesada por una corriente con una intensidad de 5 amperios y una diferencia de potencial de 11 voltios.

Imagen: Representación del Ejemplo Fuente: https://www.fisimat.com.mx/ley-del-ohm/

Si siempre consideramos los datos de nuestros problemas, es más fácil resolver un problema de física, en este caso tendríamos lo siguiente: R=?

V = 11V I = 5A Ahora de la ley del ohm, despejamos el valor de R para poder obtener nuestra ecuación final: R = V/I = 11V/5A = 2.2 Ω Por lo que nuestra resistencia sería de 2.2 Ohms, que daría por finalizado nuestro ejercicio.

2.5

Cálculo de la Tensión El voltaje también es conocido como tensión o diferencia de potencial, es la presión

que ejerce una fuente de suministro de energía eléctrica sobre las cargas eléctricas en un circuito eléctrico cerrado. El voltaje se mide con Voltios (V).

Según la ley de Ohm, El voltaje se calcula por medio de la ecuación: V=I*R

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Ejemplo: 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

Imagen: Representación del Ejemplo Fuente: https://www.fisimat.com.mx/ley-del-ohm/

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: R = 10Ω V=?

I = 4A En este caso nuestra fórmula será la misma, solo que ahora la vamos a despejar.

IV = IR = (4A)(10Ω) = 40V Por lo que tendríamos 40 Volts como respuesta, que serían los que atraviesan entres los dos puntos de la plancha.

3. Ley Potencia.

Por: Abner Muc

3.1. Unidad De Potencia.

La potencia eléctrica es la proporción por unidad de tiempo, o ritmo, con la cual la energía eléctrica es transferida por un circuito eléctrico, es decir, la cantidad de energía eléctrica entregada o absorbida por un elemento en un momento determinado. La unidad en el Sistema Internacional de Unidades es el vatio o watt (W).

Cuando una corriente eléctrica fluye en cualquier circuito, puede transferir energía al hacer un trabajo mecánico o termodinámico. Los dispositivos convierten la energía eléctrica de muchas maneras útiles, como calor, luz (lámpara incandescente), movimiento (motor eléctrico), sonido (altavoz) o procesos químicos. La electricidad se puede producir

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mecánica o químicamente por la generación de energía eléctrica, o también por la transformación de la luz en las células fotoeléctricas. Por último, se puede almacenar químicamente en baterías.

La tensión eléctrica se puede definir como el trabajo por unidad de carga ejercido por el campo eléctrico sobre una partícula cargada para moverla entre dos posiciones determinadas. La tensión es independiente del camino recorrido por la carga y depende exclusivamente del potencial eléctrico entre dos puntos del campo eléctrico.

https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Two_transmission_towers.jpg

3.2. 15.2. Ecuaciones La fórmula que más se utiliza para calcular la potencia eléctrica en electricidad es: P = V x I;. Que quiere decir, que cuando conectamos un aparato eléctrico a una tensión V, si multiplicamos esta tensión por la intensidad de corriente que lo atraviesa, el resultado de la multiplicación es la potencia eléctrica del aparato. La potencia eléctrica se mide en vatios (w) aunque es muy común verla en Kilovatios (Kw). 1.000w es 1Kw de potencia. Para pasar de w a kw solo tendremos que dividir entre 1.000. Para obtener la potencia en vatios en la fórmula anterior, la tensión se debe de poner en Voltios y la Intensidad en Amperios.

15.2 Formula de potencia eléctrica

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

3.3. Perdidas de potencia En toda máquina, parte de la energía absorbida se convierte en calorífica. Como consecuencia, la potencia útil es siempre menor que la potencia absorbida. Esta energía que se absorbe, pero no se aprovecha en el efecto útil recibe el nombre de potencia perdida Los conductores, aunque poca, tiene resistencia. Esta resistencia provoca que tengan un consumo de energía eléctrica, que desde luego es potencia perdida, ya que nada tiene que ver con la de los receptores que conectamos y que es la que nos interesa.

Además, esta resistencia provoca que cuando circula por ellos una corriente eléctrica, los conductores se calienten, y un calentamiento excesivo podría provocar que se fundiera su aislante o incluso llegar a producir fuego. La potencia perdida en una línea por la

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resistencia de sus conductores se calculará: Potencia perdida = Pp = I2 x R; Intensidad al cuadrado por la resistencia del cable. Ojo la resistencia del cable será la del cable de ida más el de vuelta (Fase y Neutro).

Potencia perdida por los cables

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

3.4. 15.4 Clasificación de potencia en lámparas incandescentes Anteriormente, la luminosidad de una fuente de luz se medía en vatios. Hoy en día se mide en lúmenes. La potencia de una lámpara es la cantidad de energía que consume y se mide en W.

https://www.google.com/url?sa=i&url=https%3A%2F%2Fblogs.20minutos.es%2Fun-hogarcon-mucho-oficio%2F2018%2F03%2F09%2Fcomo-elegir-las-bombillas-segun-su-tipoduracion-ycolor%2F&psig=AOvVaw19d5CrZi0SXGcPKDlZd3vb&ust=1613510512746000&source=image s&cd=vfe&ved=0CAIQjRxqFwoTCICH_Jnp7O4CFQAAAAAdAAAAABAT

Watt vs lumen La potencia (W) de una lámpara es la cantidad de energía que consume. Los lúmenes nos indican la cantidad de luz que emite una lámpara o bombilla. Es la intensidad

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de la luz e indica la cantidad de luz que proporciona, mientras que el vatio solo indica el consumo de energía. Por esta razón es mejor buscar el número de lúmenes de una lámpara y no la potencia. Es complicado hacer una relación de lúmenes a vatios ya que depende de la tecnología que usa cada fuente de luz, aún y usar la misma tecnología puede ser que una misma potencia dé diferentes lúmenes. Así que debemos dejar de mirar la potencia para saber qué bombilla da más luz.

Consumo Se mide en vatios (W). A menos vatios, mayor ahorro en la factura, El El consumo o energía consumida en los aparatos eléctricos se calcula así: Consumo (energía consumida) = Potencia * tiempo. Ej. Una bombilla de 100 W encendida 10 horas consume: 100 watios = 0,1kW, Consumo = 0,1kw *10h = 1 kWh. El consumo se mide en kW·h (se lee Kilovatios hora, no kilovatios por hora) ¡No escribas nunca kW / h!, El coste del kWh es actualmente de 0,1 € aproximadamente. Por tanto, tener encendida 10 horas diarias una bombilla de 100 W un mes costará: Consumo = 0,1 kW· 10 h. 30 = 30 kWh y el coste = 30 kwh· 0,1 € /kWh = 3 €.

3.5. Clasificación típica de consumo

http://www.cnee.gob.gt/eficienciaenergetica/Docs/Informe%20de%20An%C3%A1lisis%20del%20 Consumo%20de%20Elecricidad.pdf

Consumo de energía La potencia es la energía consumida en un tiempo estipulado, para saber cuánto consume un dispositivo se multiplica la potencia del dispositivo por el tiempo que esta funcionando el

Página 96 de 239 dispositivo, los vatios multiplicados por las horas dan la unidad vatios hora, es lo mismo que decir Julie, y esto nos sirve para ve el consumo eléctrico de energía.

3.6. El kilowatt-hora Saber la diferencia entre un Watt (W) y un Watt-hora (Wh) permite entender el impacto del uso de la energía en su hogar sobre su factura de electricidad. También puede comparar el uso de la energía en su hogar con la energía generada por el sistema de microinversores de Enphase.

Si bien los Watts y los Watts-hora son términos relacionados, no son la misma cosa.

https://redeselectricasrd.cdeee.gob.do/wp-content/uploads/2016/11/tablaconsumo.png

4. Circuitos en Serie.

Por: Luis Gomez Se le llama circuito en serie al tipo de circuito eléctrico provisto de un único camino para la corriente eléctrica, que debe alcanzar a todos los bornes o terminales conectados en la red de alimentación de manera sucesiva, es decir uno detrás de otro, conectando su borne final con el de entrada del siguiente.

Fuente: https://concepto.de/circuito-en-serie/#ixzz6mPYB9Rki

Circuito en serie Fuente: https://www.picuino.com/es/electric-serie-paralelo.html

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4.1.

Unidades Eléctricas Básicas

Las tres unidades básicas de la electricidad definidas por el Sistema Internacional para las magnitudes relacionadas por la ley de Ohm son: el voltio para la tensión; el amperio para la intensidad; y el ohmio para la resistencia.



Voltaje, tensión o diferencia de potencial (V):

En un circuito eléctrico, la diferencia de potencial (el voltaje o la tensión) existente entre los polos del generador o entre cualquiera de los puntos del circuito, es la causa de que los electrones circulen por el circuito si este se encuentra cerrado.

Su unidad es el voltio (v). Se suelen emplear dos múltiplos de esta unidad que son el kilovoltio (kV) y el megavoltio (mV) y también dos submúltiplos como son el milivoltio (mV) y el microvoltio (µV).

1kV= 1.000 V 1MV= 1.000.000 V 1V= 1000MV 1 V= 1.000.000 µV Para medir el voltaje se utiliza un aparato llamado voltímetro. Se conecta en paralelo al elemento cuyo voltaje queremos medir. 

Intensidad de la corriente eléctrica (I).

La intensidad de la corriente se define como la cantidad de carga eléctrica que circula por un circuito en la unidad de tiempo.

Se mide en Amperio (a). Normalmente se emplean de unos submúltiplos de esta unidad que son miliamperio (mA) y el microamperio (µA) 1 A= 1.000 mA 1 A= 1.000.000 µA La intensidad es una característica equivalente al caudal en el circuito hidráulico, esto es, a la cantidad de agua que pasa en la unidad de tiempo por un punto de la tubería.

Para medir la intensidad de corriente que circulan por un circuito se utilizan unos aparatos llamados amperímetros, se conecta en serie para efectuar la medida. 

Resistencia Eléctrica (R)

Es la propiedad que tienen los cuerpos de dificultar más o menos el paso de la corriente eléctrica. Las sustancias conductoras ofrecen poca resistencia al paso de la corriente, sin embargo las sustancias aislantes ofrecen una alta resistencia al paso de la corriente eléctrica.

La resistencia de un conductor depende del tipo de material de el que esta compuesto de su longitud y de su sección. A mayor longitud mayor resistencia y por el contrario a mayor sección de conductor menor resistencia de la misma forma que el agua circula por la tubería tiene pocos cambios de dirección y son más anchas.

La unidad de resistencia es el ohmio (O). Normalmente se emplean de esta unidad como son kiloohmios (K O) y el megohmio (M O).

1 k Ohm= 1.000 Ohms - 1 M Ohm = 1.000.000 Ohms 

Potencia Eléctrica (W)

La Potencia eléctrica es la relación de paso de energía de un flujo por unidad de tiempo, es decir, la cantidad de energía entregada o absorbida por un elemento en un tiempo determinado. La potencia eléctrica se representa con la letra P y la unidad de medida es

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el Vatio (Watt).

Cuando se trata de corriente continua (CC) la potencia eléctrica desarrollada en un cierto instante por un dispositivo de dos terminales, es el producto de la diferencia de potencial entre dichos terminales y la intensidad de corriente que pasa a través del dispositivo. Por esta razón la potencia es proporcional a la corriente y a la tensión.

Fuente: https://www.monografias.com/trabajos82/magnitudes-y-unidadeselectricidad/magnitudes-y-unidades-electricidad.shtml

4.2.

Circuitos en serie

Es un tipo de circuito donde sólo existe un camino para la corriente, desde la fuente de alimentación a través de todos los elementos del circuito, hasta regresar nuevamente a la fuente. Esto indica que la misma corriente fluye a través de todos los elementos del circuito, o que en cualquier punto del circuito la corriente será la misma.

Un circuito en serie está conformado por:   

Una fuente de poder que suministre energía eléctrica.

Un material metálico que permita la circulación de la corriente eléctrica, desde la fuente hasta el elemento receptor.

Un receptor, que absorbe la energía eléctrica y la convierte en energía.

Características de los circuitos en serie:   

La intensidad que recorra el circuito será la misma para todos los elementos del circuito.

La suma de todas las caídas de tensión es igual a la tensión aplicada.

La resistencia total del circuito se obtiene sumando la resistencia de cada elemento que conforma el circuito.

Desventaja de este tipo de circuitos: 

La principal desventaja de los circuitos en serie radica en que si se rompe alguno de los elementos que conforman el circuito o hay algún mal contacto entre ellos, se interrumpirá el paso de la corriente y esto pasa porque al momento de que se rompa un elemento, el circuito se abrirá.

Fuentes: http://www.asifunciona.com Resistencias – Circuito serie Trabajo de los circuitos

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Representación ilustrativa de un circuito en serie Fuente: http://www.sectorelectricidad.com/13776/pregunta-del-dia-en-un-circuito-enserie/

4.3.

Cargas en serie

En los circuitos más sencillos encontramos una sola resistencia, por lo que la resistencia de esta carga única es la resistencia total del circuito. Sin embargo, en la práctica se podrán encontrar circuitos donde están conectadas más de una carga.

Pueden ser resistores o una lámpara y un resistor, o resistores y lámparas. No existe una cantidad máxima de cargas que se pueden tener conectadas en un circuito.

La corriente en los circuitos en serie depende de la tensión de la fuente de alimentación y de la resistencia total del circuito. Cuando hay una única carga conectada al circuito, ésta carga suministra generalmente toda la resistencia del circuito. Pero cuando hay más de una carga conectada en serie, la resistencia total del circuito es la suma de todas las resistencias de cada una de las cargas. Por ejemplo, si un circuito tiene 10 cargas conectadas en serie, y cada carga es un resistor de 5 ohms, la resistencia total del circuito es de 5*10, es decir 50 ohms.

Para poder determinar la corriente de un circuito con cargas conectadas en serie, primero se tiene que determinar la resistencia total del circuito, sumando las resistencias de todas las cargas, luego se aplica la Ley de Ohm usando la siguiente fórmula: I= V/R, para determinar la corriente.

I= 120V/50ohms = 2.4 A

Circuito con cargas en serie Fuente: https://www.aulafacil.com/cursos/electronica/resistencias-en-electronica/calculos-deresistencias-en-serie-l34218

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4.4.

Consumo de Potencia

Se define como potencia a la rapidez con la que una carga efectúa un trabajo.

Cuando en el circuito tenemos una sola carga conectada, la potencia total de ese circuito es la potencia de esa única resistencia conectada. Cuando se encuentra un circuito con varias cargas conectadas en serie, cada una de las cargas consume una potencia. Por lo que la potencia total de ese circuito es la suma de los consumos de cada carga.

Podemos determinar la carga de un circuito en serie de dos maneras. Una de esas maneras con consiste en calcular la potencia que consume cada carga y luego sumas todas las potencias consumidas. La otra manera es mucho más fácil, consiste en determinar la resistencia total del circuito y luego calcular la potencia que consume la resistencia total.

Para poder saber cual es la potencia que consume cada una de las cargas primero debemos saber cual es la corriente que pasa a través del circuito, pero antes de esto se debe determinar la resistencia total del circuito.

4.5.

Caída de tensión

Llamamos caída de tensión a la diferencia de potencial que existe entre los extremos de cualquier conductor, semiconductor o aislante. Este valor se mide en voltios y representa el gasto de fuerza que implica el paso de la corriente por el mismo.

No existe un conductor perfecto, pues todos presentan una resistividad al paso de la corriente por muy pequeña que sea, por este motivo ocurre que un conductor incrementa la oposición al paso de la corriente a medida que también va aumentando su longitud. Si esta resistencia aumenta, por consiguiente, aumenta el desgaste de fuerza, es decir, la caída de tensión. Podríamos decir que la caída de tensión de un conductor viene determinada por la relación que existe entre la resistencia que ofrece este al paso de la corriente, la carga prevista en el extremo más lejano del circuito y el tipo de tensión que se aplicará a los extremos.

Fuente: http://www.sectorelectricidad.com/20762/retie-regulacion-de-tension-eninstalaciones-electricas/

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4.6.

Calculo de la caída de tensión

En los circuitos en serie, la caída de tensión total de las cargas de un circuito es igual a la tensión de la fuente de alimentación. Esto ocurre sin importar el número de cargas conectadas. Por lo que, para una tensión fija de la fuente, cuantas más cargas haya, menor será la caída de tensión en cada una de las cargas. Puesto que la caída de tensión en cualquiera de las cargas, es la energía suministrada a la carga, la caída de tensión dependerá de la corriente que circula a través de ella y de la resistencia, entonces será mayor la caída de tensión. Por lo tanto, mientras menor sea la corriente o más baja la resistencia, menor será también la caída de tensión. El concepto anterior se representa por medio de la siguiente fórmula V=I*R. Esta es una de las fórmulas de la Ley de Ohm, que indica las relaciones que existen entre la corriente, la tensión y la resistencia de cada uno de los elementos conectados al circuito, así como también del circuito completo.

Para determinar la caída de tensión en R1 se usa la siguiente fórmula: ER1= IR1= 5A*2Ω = 10V Como anteriormente se definió que la caída de tención en R1 es de 10 voltios y que la caída de tensión total debe ser igual al voltaje de la fuente, entonces la tensión que resta debe encontrarse en RZ. Lo determinaremos por medio de la siguiente fórmula: ER2= ETOTAL – ER1= 20V – 10V= 10 Voltios.

4.7.

Diagramas en circuitos en serie

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

Estos diagramas muestra los diferentes componentes del circuito de manera simple y con dibujos o símbolos uniformes de acuerdo a normas, y las conexiones de alimentación y de señal entre los distintos dispositivos, es una forma estándar de trabajo para realizar planos.

Los símbolos usados en la realización de diagramas eléctricos son de uso estandarizado, por lo que su significado es el mismo a nivel mundial, también la forma de uso de los diagramas es la misma a nivel mundial. Debemos saber que todos los tipos de diagramas son de igual importancia ya que a medida empezamos a realizar la instalación eléctrica necesitaremos guiarnos a partir de cualquiera de estos diagramas eléctricos.

Existen diferentes tipos de diagramas: 

Diagramas de Conexión

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Se le llama diagrama de conexión al que es como un pequeño borrador que se hace antes de la instalación eléctrica. El cual se puede realizar en un papel de cualquier medida y que nos sirve para un pequeño análisis de una instalación ya sea grande o pequeña, uno de los objetivos es poder realizar modificaciones al circuito antes de ponerlo en un plano eléctrico formal. Estos diagramas son de gran uso en nuestros primeros comienzos de instalaciones eléctricas, pero no solo están limitados al área escolar técnica, está diagramación muestra con exactitud la cantidad de cables que entran a un componente.

Fuente: http://cursosdeelectricidad.blogspot.com/2008/06/tema-35-qu-es-undiagrama-de-conexiones.html 

Diagrama unifilar

En este tipo diagrama podemos observar la cantidad de cables que pasa por un poliducto o tubería de conducto eléctrico, también estos diagramas son las más usados para poder presentar un proyecto a nuestro cliente ya que al solo representar las tuberías donde corre el cableado eléctrico el plano puede ser más visible, por lo general son el tipo de diagrama que usaremos para la creación de un plano eléctrico.

Fuente: https://www.espaciohonduras.net/instalaciones-electricas-diagrama-unifilar

Unidad de potencia: https://es.wikipedia.org/wiki/Potencia_el%C3%A9ctrica Ecuaciones: https://www.areatecnologia.com/electricidad/imagenes/formulapotencia-electrica.jpg

Perdida de potencia: https://www.areatecnologia.com/electricidad/potenciaelectrica.html#Potencia_Perdida_en_los_Cables_Conductores

Clasificación de lámparas incandescentes: https://www.lamparayluz.es/potenciade-una-lampara

Clasificación típica de consumo: https://youtu.be/jn9G6yBrlvE Watt hora: https://enphase.com/es-lac/soporte/cual-es-la-diferencia-entre-un-watt-yun-watt-hora

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5. Circuitos en paralelo.

Por: ALVIN HERRERA

Circuitos en paralelo

5.1.

Se habla de conexión en paralelo de un circuito recorrido por una corriente eléctrica, cuando varios conductores o elementos se hallan unidos paralelamente, mejor dicho, con sus extremos comunes. En un circuito en paralelo cada receptor conectado a la fuente de alimentación lo está de forma independiente al resto; cada uno tiene su propia línea, aunque haya parte de esa línea que sea común a todos. Este tipo de circuito también recibe el nombre de divisor de corriente.

Características Un circuito en paralelo es un 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. En este tipo de circuito dos o más elementos están conectados entre el mismo par de nodos, por lo que tendrán la misma tensión. Si se conectan más elementos en paralelo, estos seguirán recibiendo la misma tensión, pero obligaran a la fuente a generar más corriente. Esta es la gran ventaja de los circuitos en paralelo con respecto a los circuitos en serie; si se funde o se retira un elemento, el circuito seguirá operando para el funcionamiento de los demás elementos.    

La tensión es la misma en todos los puntos del circuito.

A cada uno de los caminos que puede seguir la corriente eléctrica se le denomina "rama".

La suma de las intensidades de rama es la intensidad total del circuito (IT = I1 + I2 + ... = ΣIi). Donde IT es la intensidad total e Ii son las intensidades de rama.

La resistencia equivalente es menor que la menor de las resistencias del circuito.

Uso La conexión en paralelo se emplea cuando es preciso conservar la independencia absoluta entre la alimentación y cada uno de los elementos. En efecto, en los extremos de cada uno de ellos existe la misma diferencia de potencial y la interrupción de un conductor no perjudica la circulación por los demás. En cambio, en una conexión en serie la interrupción de un utilizador deja sin alimentación a todo el circuito.

Cosas interesantes de los circuitos en paralelo: -Resistencia: Disminuye al incorporar receptores -Caida de tension: Es la misma para cada uno de los receptores, e igual a la de la fuente.

-Intensidad: Cada receptor es atravesado por una corriente independiente, menor cuanto mayor resistencia. La intensidad total es la suma de las intensidades individuales. Será, pues, mayor cuanto más receptores tenga el circuito.

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5.2.

Cargas en circuitos paralelos

Condensadores en paralelo La capacitancia equivalente del grupo de condensadores que están conectados en paralelo es igual a la suma de capacidades de los condensadores individuales. es decir, C eq = C 1 + C 2 . Debido a que la caída de tensión a través del condensador individual es igual a la tensión total aplicada entre los terminales de entrada y de salida del circuito. es decir, V T = V 1 = V 2 . Las cargas almacenadas en los condensadores individuales son diferentes, pero la suma de todos los cargos de condensadores individuales es igual a la carga total de las corrientes en el circuito. es decir, Q = Q1 + Q2.

El flujo de corriente de carga en el circuito se distribuye a todos los condensadores en el circuito. Pero la corriente total de carga es igual a la suma de todas las corrientes de carga individuales de los condensadores en el circuito. es decir, i C = i 1 + i 2 etc. El valor de la capacitancia equivalente del grupo de condensadores que están conectados en paralelo es siempre mayor que el valor de la más grande de condensadores en el circuito.

Conexión en paralelo de dos condensadores

Ecuación de los condensadores en paralelo 

C eq = C 1 + C 2 + C 3 + —- + C N

La capacitancia equivalente de los condensadores que están conectados en paralelo es igual a la suma de las capacitancias de los condensadores individuales en el circuito.

Condensadores en paralelo Ejemplo Calcular la capacidad equivalente de dos condensadores en paralelo (A) un condensador de 0.1uF conectado en paralelo con 0.2uF. 

(B) un condensador de 750 nF conectado en paralelo con 0,5 uF.

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(A) capacidad equivalente,   

C eq = C 1 + C 2 C eq = 0.1uF + 0.2uF C eq = 0.3uF

(B) capacidad equivalente,    

C eq = C 1 + C 2 C eq = 750NF + 0.5uF C eq = 750NF + 500nF C eq = 1,250 nF = 1.25uF

En los dos casos anteriores se observó que el valor de la capacitancia equivalente de los dos condensadores conectados en paralelo es mayor que el valor de la más grande de condensadores en el circuito ya que estamos añadiendo juntos los valores. En la sección (a) el valor de C eq = 0.3uF mientras que el condensador de valor más grande es solamente 0.2uF. En la sección (b) el valor de C eq = 1.25uF mientras que el condensador de valor más grande en el circuito sólo es 0.5uF.

5.3.

Caida de tension en circuito paralelo

La caída de tensión o bajo voltaje es uno de los problemas de calidad de energía más comunes en México y tiene repercusiones graves en el funcionamiento de todos los equipos y maquinaria conectada a una línea eléctrica. La caída de voltaje se define como un decremento del voltaje RMS de un línea eléctrica a menos del 90% de su valor nominal por un periodo mayor a 1 minuto. Un bajo voltaje puede causar en muchas ocasiones daños parciales o totales de maquinaría y tiene un costo económico importante para empresas, comercios y hogares debido a la necesidad de reparar o adquirir equipos nuevos. Algunas de las causas más comunes que provocan la caída de voltaje y sus problemas asociados son: -Sobrecarga o saturación del sistema eléctrico, es decir, cuando a la línea eléctrica de CFE se le exige una demanda mayor para la cual esta diseñada. Este es un problema muy frecuente en zonas con altas temperaturas en temporada de calor cuando el uso intensivo de aire acondicionado sobrecarga las líneas eléctricas y produce un bajo voltaje.

- Distancias considerable de conexión desde el transformador eléctrico de alimentación más cercano. A mayor distancia, mayor resistencia de la línea eléctrica y mayor caída de tensión.

-En zonas industriales el arranque de maquinaría industrial, bombas, y motores con gran consumo de corriente puede generar una saturación de la línea y por ende caída de voltaje y problemas en los sistemas de control y maquinaría.

Calculo de Caída de Tensión La caída de tensión en una línea eléctrica se calcula con la siguiente fórmula: E=IxR E: Caída de Tensión E = Voltaje de la Línea Eléctrica (V) I: Corriente o carga a través del conductor

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I = Carga Total en Amperes (A) R: Resistencia del conductor R = Resistencia de la línea en Ohms (Ω) A mayor distancia y/o carga en una línea eléctrica existe una mayor caída de tensión.

Comportamiento de la cida de tension en circuito paralelo -La corriente varía de acuerdo a las resistencias.

-El voltaje se mantiene constante.

-En este tipo de circuitos por lo tanto no existe una caída de tensión y la distribución de voltaje es uniforme en todas las partes del circuito.

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5.4.

Cortocircuito

Si en un circuito no ponemos entre los terminales de la pila o batería ningún elemento que tenga resistencia, habrá muy poca oposición al paso de corriente y los electrones fluirán muy fácilmente. La intensidad será elevadísima. Estamos en el caso de un cortocircuito.

Cuida bien de no hacer cortocircuitos cuando montes circuitos eléctricos, pues los receptores no funcionarán. La electricidad siempre lo va a poner camino que menos resistencia tiene.

Ejemplos de cortocircuito: En los siguientes circuitos las lámparas no funcionan porque la corriente eléctrica decide ir a por el camino que no tiene ningún receptor y provocar, por lo tanto, un cortocircuito

5.5.

Fusibles

Este artículo proporciona una descripción general de algunos aspectos sutiles pero importantes de la funcionalidad y el diseño de los fusibles. Veremos entonces cómo funciona un fusible.

Un fusible es una forma simple y altamente efectiva de proteger un dispositivo de niveles peligrosos de corriente.   

La corriente que fluye a través de la resistencia no nula de un conductor conduce a la disipación de energía.

El poder se disipa en forma de calor.

El calor eleva la temperatura del conductor.

Si la combinación de la amplitud y la duración de la corriente son suficiente para elevar la temperatura por encima del punto de fusión del fusible, el fusible se convierte en un circuito abierto y el flujo de corriente cesa.

Cuando se quema un fusible, a menudo puedes escucharlo explotar con un sonido agudo, que sumerge tu hogar en la oscuridad repentina. Es una verdadera molestia cuando esto sucede a altas horas de la noche, pero la alternativa es mucho peor. Si no tuviéramos fusibles, las fallas eléctricas podrían iniciar incendios en nuestros hogares y quemarlos. Gracias a Dios, entonces, por estos diminutos protectores eléctricos que nos mantienen seguros.

Aunque la operación fundamental de un fusible no es complicada, hay puntos sutiles a tener en cuenta. El resto de este artículo te ayudará a comprender algunos detalles importantes relacionados con el comportamiento,el uso y como funciona un fusible.

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5.6.

Diagramas de circuitos en paralelo

Un circuito paralelo es una conexión de dispositivos (generadores, resistencias, condensadores, bobinas, etc.) en la que los bornes o terminales de entrada de todos los dispositivos conectados coinciden entre sí, al igual que sus terminales de salida.

Siguiendo un símil hidráulico, dos depósitos de agua conectados en paralelo tendrán una entrada común que alimentará, así como una salida común que drenará ambos a la vez. En las viviendas todas las cargas se conectan en paralelo para así tener la misma tensión.

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E-grafia   

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

   

Kuznetsov, M.: Fundamentos de Electrotecnia, Editorial Mir, Moscú, 1972.

Nilsson, James W.; Riedel, Susan A., Introductory Circuits for Electrical and Computer Engineering, Prentice Hall, New Jersey, 2002, ISBN 0130198552 Circuito paralelo.

Disponible en: http://fresno.pntic.mec.es/~fagl0000/circuito_paralelo.htm Consultado el 12 de agosto de 2014.

Circuitos serie y paralelo.

Disponible en: http://luis.tarifasoft.com/2_eso/electricidad2ESO/circuitos_serie_y_paralelo.html.

Consultado el 12 de agosto de 2014.

Electricidad general: conceptos físicos y técnicos. Circuitos paralelo. Disponible en: http://www.mailxmail.com/curso-electricidad-fisicos-tecnicos/circuitos-paralelo.

Consultado el 12 de agosto de 2014. https://corpnewline.com/caida-de-tension.htm https://www.edu.xunta.gal/espazoAbalar/sites/espazoAbalar/files/datos/146494784 3/contido/325_cortocircuito.html https://curiosidades.top/como-funciona-un-fusible/ https://www.google.com/search?q=diagramas+de+conexion+en+paralelo&client =firefox-bd&sxsrf=ALeKk02WJmkyNevbeHJJGmNbxuwIbc95Pw:1613447770842&source=lnms& tbm=isch&sa=X&ved=2ahUKEwjsivqpwe3uAhXMY98KHW5GB4wQ_AUoAXoECBQQA w&biw=1920&bih=966

6. Circuitos en serie-paralelo Por: Javier Patzan Es una red en serie-paralelo. Antes que nada, debe ser muy cuidadoso para determinar cuáles elementos están en serie y cuáles en paralelo. Por ejemplo, los resistores R1y R2 no están en serie porque el resistor R3 está conectado al punto común b entre R1 y R2. Los resistores R2 y R4 no están 86 en paralelo porque no están conectados por ambos extremos. Están separados en un extremo por el resistor R3. Vemos que los dos resistores R3y R4 están en serie porque comparten sólo el punto c, y ningún otro elemento está conectado a dicho punto.

6.1.

Analisis de circuitos en serie-paralelo

En cualquier circuito de c~c existen ciertos factores básicos de inw terés. 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, y 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 o potencia consumida en alguna parte del circuito.

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Fuente: https://fisica.laguia2000.com/general/circuitos-en-serie-y-en-paralelo

6.2.

Diagrama 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 ·serieparalelo, ·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 está en serie, en paralelo o en serie .. paralelo, es comenzar en la terminal negativa de la fuente de energía y rastrear la trayectoria de la corriente en el circuito hasta regresar a la terminal positiva de la fuente de energía.

Fuente: https://es.wikipedia.org/wiki/Circuitos_en_serie_y_en_paralelo#:~:text=Circuitos%20paralel os,Art%C3%ADculo%20principal%3A%20Circuito&text=Si%20dos%20o%20m%C3%A1s%20com ponentes,(voltaje)%20en%20sus%20extremos.&text=La%20misma%20tensi%C3%B3n%20se% 20aplica,del%20circuito%20conectados%20en%20paralelo.

6.3.

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 caida de tensión en cualquiera de las caidas 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. ·Para encontrar la resistencia total, se reduce "el circuito a su forma más simpleJ que generalrnente es una resistencia que forma un circuito en serie con la fuente de tension.

Este circuito en serie simple tiene la resistencia equivalente del circuito en serie-paralelo a partir del cual se obtuvo, de la manera que también tiene la misma corriente total. Existen cuatro pasos básicos para reducir un circuito en serie-paralelo.

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l. Si es necesario, puede trazarse el circuito de manera que todas las combinaciones en paralelo de resistencias v resistencias en serie se identifiquen fácilmente.

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

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

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

Fuente: http://gc.scalahed.com/buscador/recurso/mostrar/1498

6.4.

Corriente.

En todo circuito de e-e la corriente total es igual a la tensión de la fuente de energía dividida entre la resistencia total. En circuitos en serie, ésta es la única corriente. Por lo tru1to, si se conoce la corriente total, taxnbién 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. Las corrientes de rama generalmente se calculan aplicando la ley de Ohm a la tensi6n y a la resistencia de la rama. En circuitos en serieparalelo, la corriente también se divide, siguiendo más de una trayectoria. Por lo tanto, co.mo en los circuitos en paralelo, las corrientes de rama deben encontrarse mediante la ley de Ohm. Sin

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embargo, hay una diferencia importante: en arribos casos se aplica la ley de Ohn1 en la forma: I = E/R. Pero para circuitos en paralelo, la tensión en cada rarna 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 rarnas.

Fuente: https://es.wikipedia.org/wiki/Corriente_el%C3%A9ctrica

6.5.

Tensión.

En un circuito en serie, la suma de las caídas 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 misrno. No existe una relación tan sencilla con10 ésta para un circuito en serie-paralelo entre la tensión aplicada y las tensiones del circuito. Sin embargo, se sabe que las caidas de tensión en cualquier resistencia o grupo de resistencias es igual a la corriente en la resistencia rnultiplicada por el valor de J.a resistencia. Esta relación es válida para todo circuito de c-c, independienternente de que esté en serie, paralelo, o serieparalelo. En general, éste es el método que se sigue para determjnar tensiones en un circuito serie-paralelo.

Fuente: https://es.wikipedia.org/wiki/Tensi%C3%B3n_(electricidad)

6.6.

Como calcular la tensión y corriente.

En el circuito en serie-paralelo, calcular la corriente a través de las resistencias y las caídalJ de tensi6n en ellas. En primer lugar, se reduce el circuito a su forma más simple,

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comenzando por reducir la combinación en paralelo de R3 y R4 a una resistencia equivalente, según el método producto/suma.

R3-4 = (R3 X R4) / (R3 + R4) = (30 X 20) / (30 + 20) = 600/50 = 12 ohrns Ahora el circuito original se ha reducido a un circuito en serie con tres resistencias: 8, 10 y 12 ohms. Por Jo 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 I = E/R = 30 volts/30 ohms = 1 ampere Volviendo nuevamente al circuito original, puede apreciarse que esta corriente de 1 ampere fluye a través de las resistencias R1 y R2 y luego se separa hacia R, y ~- Puesto que se conoce la corriente en R1 y R2, se calcularán las caídas de tensión en ellas mediante la ley de Ohm Er1 = IR1 = 1 ampere X 8 ohms = 8 volts Er2 = IR2 = 1 ampere X 10 ohms = 10 volts Si hay una caída de 8 volts en R, y 10 volts en R quedan 12 volts en la cornbinación de 1{3 y R4 • Se puede determinar la corriente en cada una de ellas de la siguiente manera IR3 = E/R3 = 12 volts/30 ohms = 0.4 ampere Lr4 = E/R4 = 12 volts/20 ohms = 0.6 ampere Ahora se sabe que, al sumarse estas corriente de rama, deben totalizar la corriente de 1 ampere, de manera que se pueden comprobar los resultados, suniándolos.

Fuente: https://rufianenlared.com/kirchhoff/

7. Teorema de Redes Eléctricas.

Por: Luis Gomez, Alvin Herrera, Justyn Licona, Abner Muc, Javier Patzan El cálculo de las corrientes y voltajes en los circuitos eléctricos de varios bucles, puede ser bastante complicado, particularmente en los circuitos de corriente alterna.

Siempre es aplicable la ley de voltaje y la ley de corriente, pero su uso nos puede llevar a plantear grandes sistemas de ecuaciones. Sin embargo, para el análisis de redes nos podemos valer de determinados teoremas.

Diagrama de una red eléctrica Fuente: http://www.inf-cr.uclm.es/www/dptofisica/Tema%2012.pdf

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7.1.

Definición de Red

Una red eléctrica es la que se encarga de suministrar electricidad a los consumidores. Todo inició durante la Revolución Industrial y hasta el día de hoy se siguen dando servicios a millones de hogares y lugares del mundo. Thomas Edison fue el que inventó el sistema de red eléctrico que suministraba energía para la iluminación.

Tipos de Redes Eléctricas Red de transporte La red de transporte es el conjunto de líneas y subestaciones, de tensión mayor o igual a 220 kV, que llevan la energía eléctrica desde las centrales de generación hasta las subestaciones de transformación. La red de transporte en España está compuesta por más de 41.200 kilómetros de líneas de alta tensión.

Red de distribución Esta red lleva la energía eléctrica desde la subestaciones de transformación hasta los puntos de consumo en media o baja tensión (≤ 220kV). Los gestores de las redes de distribución son las distribuidoras, las cuales son las responsables de la explotación, el mantenimiento y el desarrollo de dicha red.

Tipos de Redes Eléctricas Fuente: https://es.wikipedia.org/wiki/Transmisi%C3%B3n_de_energ%C3%ADa_el%C3%A9ctrica

Potencia En física, potencia es la cantidad de trabajo efectuado por unidad de tiempo. Si W es la cantidad de trabajo realizado durante un intervalo de tiempo de duración Δt, la potencia media durante ese intervalo está dada por la relación.

Potencia Eléctrica

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La potencia eléctrica es la proporción por unidad de tiempo, o ritmo, con la cual la energía eléctrica es transferida por un circuito eléctrico. Es decir, la cantidad de energía eléctrica entregada o absorbida por un elemento en un momento determinado. La unidad en el Sistema Internacional de Unidades es el vatio o watt (W).

7.2.

Teorema de mallas

El procedimiento del análisis de mallas o teorema de mallas se basa en la Ley de Voltajes de Kirchhoff. Estrictamente se aplica en circuitos planos y en muchos casos puede resultar más fácil que el análisis de nodos. A continuación, se definirán los conceptos de malla y LVK ya que son fundamentales cuando se considera el análisis de mallas en un circuito. Una malla en electrónica es un camino cerrado que se conforma por componentes electrónicos, ya sean fuentes, resistencias, inductores, capacitores, etc.

Ley de Voltajes de Kirchhoff La Ley de voltajes de Kirchhoff indica que la suma de voltajes alrededor de una trayectoria o circuito cerrado debe ser igual a cero, por lo tanto en cada una de las mallas deberás obtener una ecuación conformada con los voltajes de los componentes igualada a cero.

Pasos Teorema de Mallas eléctricas Pasos para obtener las intensidades un circuito por medio del Teorema de Análisis de mallas 1. Identificar el número de mallas Debes ser capaz de identificar el número de mallas que tiene el circuito electrónico que deseas analizar 2. Nombrar y darle dirección a la intensidad de cada malla

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Establece la corriente (I) de cada malla, deberás nombrar y asignar una dirección a cada intensidad de corriente de las mallas 3. Obtener ecuaciones de cada malla usando la segunda Ley de Kirchhoff Las ecuaciones de cada malla deben ser ecuaciones conformadas por la suma del voltaje de cada componente igualando a cero (Ley de Voltajes de Kirchhoff) 4. Establecer y resolver Sistema de Ecuaciones Una vez que tengas las ecuaciones para cada malla, podrás resolver el sistema de ecuaciones por el método que más te convenga Identificar el número de mallas 1 Primero deberás identificar el número de mallas que tiene el circuito. A esta altura ya debes saber lo que es una malla eléctrica y cómo se identifican en cualquier circuito electrónico.

En este ejemplo, el circuito está conformado por un total de 4 mallas.

Nombrar y darle dirección a la intensidad de cada malla 2 Ahora, tendrás que nombrar y darle dirección a la intensidad de cada una de las mallas del circuito (I1, I2, I3, … ,In). Usualmente la dirección de la corriente se representa con una flecha que va en sentido horario, como se muestra a continuación con las cuatro intensidades del circuito:

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Obtener las ecuaciones de cada malla 3 Ahora, obtendrás las ecuaciones de cada una de las mallas que, como establece la segunda ley de Kirchhoff, deben ser ecuaciones conformadas por la suma del voltaje de cada componente igualando a cero.

Ya que el circuito está conformado únicamente por resistencias (además de las fuentes de voltaje e intensidad), se usará como apoyo la ley de Ohm para encontrar los voltajes de estas resistencias.La Ley de Ohm establece que el voltaje que se desea obtener, es igual al producto del valor de la resistencia por la intensidad de la malla: V=RIV=RIV=RI Por lo tanto, se multiplica el valor de las resistencias por el valor de la intensidad de corriente de cada malla del circuito.

-Ecuación de la primera malla Se irá obteniendo cada sumando de la ecuación (componente a componente) comenzando con la fuente de voltaje y avanzando en sentido a las manecillas del reloj.

El voltaje de la fuente es directamente 6V pero como el sentido que se está siguiendo entra por el lado negativo de la fuente. Entonces el primer sumando es -6. −6 Ahora va la resistencia R1 de 10Ω a la cual únicamente le está afectando la corriente I1 y por lo tanto, usando Ley de Ohm, el segundo sumando será (10Ω)(I1 A)= 10 I1. −6+10i1 Luego toca la segunda resistencia R2 de 10Ω que en este caso está siendo afectada por I1 e I2.

Toma en cuenta que cuando dos corrientes están afectando una sola resistencia siempre se debe restar la corriente de la malla que se está analizando (en este caso I1), menos la corriente de la otra malla que afecta a la resistencia (en este caso la intensidad I2).

Por lo tanto, el tercer sumando es 10(I1-I2).

-6+10I1+10(I1−I2) De igual forma la resistencia R3 de 12Ω está siendo afectada por I1 e I2.

Entonces, si se realiza el mismo proceso que con la resistencia anterior, el siguiente sumando será 12(I1-I2). −6+10I1+10(I1−I2)+12(I1−I2) El último elemento de la primera malla es la resistencia R6 de 10Ω que está siendo afectada por las corrientes de I1 e I3. Por lo tanto el último sumando será 10(I1-I3). −6+10I1+10(I1−I2)+12(I1−I2)+10(I1−I3) Finalmente se iguala la ecuación a cero (tomando en cuenta lo que nos dice la Ley de voltajes de Kirchhoff) y así se obtendrá la ecuación de la Malla 1. −6+10I1+10(I1−I2)+12(I1−I2)+10(I1−I3)=0 -Ecuación de la segunda malla

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Se realiza el mismo proceso que con la Malla 1, comenzando desde la resistencia R3 de 12Ω y siguiendo también el sentido de las manecillas del reloj. Una vez hecho lo anterior se obtiene la siguiente ecuación: 12(I2−I1)+10(I2−I1)+15I2+5I2=0 Como se puede observar, ya que la malla 2 tiene únicamente resistencias, se aplica la Ley de Ohm en cada una de estas para obtener los términos que conforman la ecuación.

-Ecuación de la tercer malla Ya que en el circuito se tiene únicamente una fuente de corriente que afecta a esta malla la corriente de la malla es igual al valor de la fuente de corriente, pero como dicha fuente va en dirección contraria a la I3, la ecuación de la Malla 3 queda de la siguiente manera: I3=−1A

-Ecuación de la cuarta malla En esta malla hay dos resistencias a las cuales les afecta la intensidad 4 (I4), utilizando nuevamente la ley de ohm, la ecuación para la Malla 4 se muestra a continuación: 5I4+10I4=0

Como se puede observar desde el diagrama del circuito, la Malla 4 está en corto y gracias a esto a las únicas resistencias que afectan esta malla nunca les va a llegar voltaje; por lo tanto en la Malla 4 no existe ninguna intensidad en (I4=0).

Establecer y resolver Sistema de Ecuaciones 4 Una vez obtenidas las 4 ecuaciones para las 4 mallas, se procede a reducirlas algebraicamente. Luego podrás resolver el sistema de ecuaciones. El sistema de ecuaciones que resulta en este caso es el siguiente:

Finalmente, con la ayuda de cualquier método para resolver sistemas de ecuaciones, se obtienen los siguientes resultados: I1=−131.25mA I3=−1A

7.3.

I2=−68.75mA I4=0A

Problemas al resolver

En el siguiente circuito, calcula las intensidades de cada una de sus ramas y realiza un balance de potencias:

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Ya tenemos las letras asignadas a los nudos. Seguimos dibujando las intensidades de cada rama asignando un sentido al azar:

Tenemos que aplicar la ley de las corrientes de Kirchhoff a tantos nudos tenga el circuito menos uno. Tenemos 2 nudos, el a y el b, luego se la tenemos que aplicar a uno de ellos. Se la aplico al nudo «a» y queda:

Ya tenemos la primer ecuación.

Seguimos aplicando la ley de las tensiones de Kirchhoff a todas las mallas del circuito.

En nuestro caso tenemos dos mallas. En primer lugar, establecemos el sentido con el que recorreremos cada malla, que en mi caso será éste:

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En la primera malla nos queda:

Operamos y reordenamos términos:

En la segunda malla nos queda:

Operamos y reordenamos términos:

Con la segunda ley de Kirchhoff, nos han salido dos ecuaciones más, teniendo tres en total, igual que el número de intensidades, que son éstas:

Vamos a resolver el sistema que nos ha quedado.

En la primera ecuación tengo I1 despejada en función de I2 e I3. Esa expresión de I1 la sustituyo en la segunda ecuación:

Elimino el paréntesis multiplicando I2 e I3 por 6:

Y agrupo términos:

Esta ecuación junto con la tercera ecuación del sistema inicial forman un sistema de dos ecuaciones con dos incógnitas, que paso a resolver por el método de sustitución:

En la primera ecuación:

Despejamos I2. Para ello primer pasamos el 6I3 restando al otro miembro:

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Y después pasamos el 9 dividiendo al segundo miembro:

En la segunda ecuación:

Sustituimos I2 por la expresión obtenida anteriormente:

Eliminamos el paréntesis multiplicando el -3 por los términos del numerador:

Obtenemos denominador común:

Eliminamos denominadores:

Agrupamos términos y reordenamos:

Finalmente despejamos I3 y operamos:

En la expresión donde despejamos I2:

Sustituimos I3 por el valor que acabamos de calcular y operamos:

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Ya tenemos el valor de I2 e I3, falta el valor de I1. En la primer ecuación del sistema de tres ecuaciones inicial:

Sustituimos los valores de I2 e I3 y operamos:

Nos han quedado los siguientes valores de las intensidades:

Tanto I1 como I3 son negativas, luego debemos cambiar el sentido asignado inicialmente. I2 es positiva, luego el sentido que le asignamos al principio es el real. Las intensidades en el circuito quedan de la siguiente forma:

Una vez las intensidades tienen el sentido correcto, sus valores son todos positivos:

Ahora que tenemos el valor de todas las intensidades del circuito vamos a realizar el balance de potencias, que no es más que calcular la potencia generada por los generadores de tensión y la potencia consumida por la resistencia y luego analizar si la potencia generada es suficiente para abastecer a todos los receptores.

La potencia generada por el circuito es igual a la suma de las potencias de cada generador, que será igual a la tensión de cada generador por la intensidad que la recorre:

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En nuestro caso I1 circula por V1, I2 circula por V2 e I3 circula por V3:

Sustituimos los valores de las intensidades y tensiones y operamos:

Seguimos calculando la potencia consumida por el circuito, que es igual a la suma de la potencia de cada resistencia, calculada como el valor de cada resistencia multiplicada por la intensidad que la recorre al cuadrado:

I1 circula por R1 y R3, I2 circula por R4 e I3 circula por R2 y R5:

Sustituimos los valores de las intensidades y resistencias y operamos:

Para que el circuito funcione con normalidad, la potencia generada debe ser mayor que la consumida.

En nuestro caso, la potencia generada y la consumida son prácticamente iguales (la diferencia tal vez se deba al redondeo decimales), por lo que el circuito estaría compensado.

En el caso de que la potencia consumida sea mayor que la generada, el circuito no podría funcionar y estaríamos ante un caso de sobrecarga.

Ejemplo 2 -Calcule la corriente que pasa en la resistencia R3 del siguiente circuito eléctrico

Solución: Al ser el mismo problema que en el ejemplo de nodos, en este caso tenemos que relacionar las caídas de voltajes en las resistencias, por lo que por ahora tenemos

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solamente 3 resistencias y 2 fuentes de voltaje. Recordar que tendremos que aplicar la Ley del Ohm donde sea necesario.

Paso 1: En nuestra primer malla tenemos una fuente de 10v y una corriente 1 que pasa por la resistencia R1, y también tenemos una resistencia R3 que pasan dos corrientes (1 y 2), esto nos da las pistas necesarias para elaborar nuestra primer ecuación:

Paso 2: Observemos que en este caso la malla 2, tenemos una fuente de 20v, también una resistencia R2 a la que le pasa una corriente 2, y posteriormente una resistencia R3 que le pasan dos corrientes (1 y 2), por lo que al elaborar nuestra ecuación tenemos:

Paso 3: Empezamos a simplificar nuestras ecuaciones, para obtener una simultánea que iremos despejando.

Reduciendo

En este punto podemos aplicar cualquier método conocido para despejar a la corriente 1 o la corriente 2. Podemos aplicar el método de reducción: 

Método de Reducción

Aplicando el método de reducción, vamos a multiplicar la primera ecuación por 4 y la segunda ecuación por -5

Una vez realizadas las multiplicaciones, entonces tenemos:

Sumando ambas ecuaciones tenemos:

Invirtiendo la ecuación y despejando:

Por lo que la Corriente I2 = 0.4286 Amperes

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Ahora, calculando la corriente 1 Que la podemos despejar desde cualquiera de las dos ecuaciones, en este caso elegimos:

Despejando la corriente 1

Invirtiendo la ecuación:

Asignando el valor de la corriente 2, que encontramos en los pasos más atrás.

Ahora para encontrar la corriente 3 que son la suma de la corriente 1 y 2, tenemos que aplicar:

7.4.

Potencia

En física, potencia es la cantidad de trabajo efectuado por unidad de tiempo. Si W es la cantidad de trabajo realizado durante un intervalo de tiempo de duración Δt, la potencia media durante ese intervalo está dada por la relación.

Potencia, procedente del latín potentĭa (‘poder’, ‘fuerza’)tiene varios usos y significados en distintos ámbitos como la Física, las Matemáticas y la Filosofía. De forma genérica es la capacidad o posibilidad para realizar o generar algo. Una potencia es también una persona, una entidad, estado o nación que posee una gran influencia, fuerza o poder.

Potencia en Física En Física, potencia es la cantidad de trabajo (fuerza o energía aplicada a un cuerpo) en una unidad de tiempo. Se expresa con el símbolo 'P' y se suele medir en vatios o watts (W) y que equivale a 1 julio por segundo. Una fórmula para calcular la potencia es P = T / t, donde 'T' equivale a 'trabajo' (en julios) y 't' se corresponde con el 'tiempo' (en segundos).

Potencia eléctrica

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La potencia eléctrica es la cantidad de energía que emite o absorbe un cuerpo en una unidad de tiempo. La medición de la potencia eléctrica de consumo de un dispositivo eléctrico doméstico en kilovatios por hora (kW/h).

La potencia reactiva es un tipo de potencia eléctrica que aparece en instalaciones de corriente alterna, asociada a la generación de campos magnéticos y disipada por las cargas reactivas (bobinas y condensadores). Se representa con la letra 'Q' y la unidad de medida que se suele utilizar es el voltiamperio reactivo (VAr).

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

Potencia en Matemáticas Una potencia es una expresión matemática que indica la multiplicación de un número por sí mismo tantas veces como indica su exponente. Una potencia aparece representada como un número pequeño escrito a la derecha y arriba acompañando a un número (base).

Un ejemplo de potencia es 72 . El número ‘7’ es la base y el ‘2’ es el exponente (también llamado índice o simplemente, potencia). Esta potencia equivaldría a la multiplicación 7 x 7.

Potencia en Filosofía El concepto de 'potencia' es uno de los objetos de estudio de la Filosofía. La filosofía aristotélica define este término como la 'capacidad de ser' en el futuro, en oposición al concepto de 'acto'.

En Filosofía también se habla de potencia del alma para referirse a una facultad o capacidad del alma. Según algunas posturas, se consideran tres potencias del alma (memoria, entendimiento y voluntad) que permiten al ser humano recordar, conocer y querer, respectivamente.

7.5.

Potencia Eléctrica

La potencia eléctrica es la proporción por unidad de tiempo, o ritmo, con la cual la energía eléctrica es transferida por un circuito eléctrico. Es decir, la cantidad de energía eléctrica entregada o absorbida por un elemento en un momento determinado. La unidad en el Sistema Internacional de Unidades es el vatio o watt (W).

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Potencia es la velocidad a la que se consume la energía. Si la energía fuese un líquido, la potencia sería los litros por segundo que vierte el depósito que lo contiene. La potencia se mide en joule por segundo (J/seg) y se representa con la letra “P”.

Un J/seg equivale a 1 watt (W), por tanto, cuando se consume 1 joule de potencia en un segundo, estamos gastando o consumiendo 1 watt de energía eléctrica.

La unidad de medida de la potencia eléctrica “P” es el “watt”, y se representa con la letra “W” ¿Cómo se calcula la potencia eléctrica?

Dependiendo del tipo de corriente eléctrica el cálculo de la potencia eléctrica varía. En el caso de la corriente continua o corriente DC, la potencia es un valor constante y depende directamente del valor del voltaje y del valor de la corriente.

Si se trata de corriente alterna, ya que esta está asociada a una forma de onda que varía en el tiempo, el cálculo de la potencia eléctrica es mucho más complejo. Al final depende de los valores de tensión y corriente, pero se toman ciertas consideraciones para su cálculo, pues la corriente alterna no es un valor constante.

Potencia aparente y potencia real La potencia eléctrica en sistemas con corriente alterna no solo se remite a la corriente o al voltaje. Aunque no lo creas parte de la energía que consumen nuestros electrodomésticos se desperdicia en forma de ruido electromagnético. Solo existe una parte de la potencia eléctrica que realmente realiza un trabajo útil.

La potencia aparente se miden volt-ampere (VA) y es una medida de la potencia que puede entregar una fuente o recibir un sistema, su cálculo es a través de la tensión y la corriente. La potencia activa, es la potencia real que se aprovecha de la potencia aparente entregada y se mide en vatios (W), mientras que la potencia reactiva, es la potencia que no está siendo aprovechada, midiéndose en volt-ampere reactivos (VAr).

Existe una relación entre la potencia aparente y las potencias reactiva y real.

Mientras más potencia reactiva se consume, es menos la potencia real aprovechada. Y viceversa, mientras se pueda aprovechar más la potencia real, son mucho menos las perdidas. Esto viene determinado por el tipo de carga que va a consumir energía La potencia eléctrica y la resistencia eléctrica La resistencia es la capacidad que tiene un medio para dejar libre el paso de corriente, realmente la propiedad se conoce como resistividad. Dependiendo de las dimensiones del objeto por el que se desea hacer pasar corriente y del material con el que esté hecho, se calcula la resistencia eléctrica.

Los cables eléctricos están hechos de hilos metálicos con una baja resistividad. El material con el que los fabrican se conoce como conductores algunos de ellos son el cobre, aluminio, oro, etc. Los materiales con una alta resistividad se les conocen como aislantes, como por ejemplo el plástico.

La resistencia eléctrica también puede entenderse como una proporción entre la corriente y tensión. La corriente que pasa por un elemento es igual a la tensión a la que es sometido entre la resistencia del elemento. De allí que la resistencia sea una relación entre tensión y corriente.

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Si la potencia eléctrica también es una relación entre tensión y corriente, entonces a partir de la resistencia eléctrica y el valor de corriente, o el valor de tensión, es posible obtener la potencia eléctrica consumida.

Esto solo aplica para potencia eléctrica activa o en corriente continua. En corriente alterna se toma un concepto llamado impedancia que está relacionado con las mismas propiedades de la resistencia, pero los cálculos son diferentes.

¿Cómo se manifiesta la potencia eléctrica?

Una de las formas más conocidas que tenemos de percibir la potencia eléctrica es a través del calor las estufas eléctricas trabajan de este modo, así como también los calentadores eléctricos. A través del elemento conductor se hace pasar una cantidad de corriente, y en la medida que se mueven los electrones estos disipan energía que se transforma en calor.

La potencia eléctrica en nuestra vida diaria Para que tengas una idea más concreta de lo que representa la potencia eléctrica en nuestra vida diaria, a continuación, te explicamos cómo se muestra en algunos aparatos: Potencia eléctrica en aires acondicionados: Los aires acondicionados poseen compresores de aire que son pequeños motores. La potencia eléctrica es la que consume dicho motor. Como el compresor se encarga de comprimir el aire que está siendo refrigerado, la potencia eléctrica recomendada de un aire acondicionado se expresa en Btu. Potencia eléctrica en Lavadoras: La potencia está asociada al consumo que hace el motor de la lavadora para realizar el movimiento. Lavadoras con capacidad de carga elevados requieren motores más potentes, por lo tanto, consumen más potencia eléctrica.

Planchas y calentadores: Aquí la potencia se manifiesta en forma de calor, a través de la corriente que circula por estos equipos. Es diferente a la calefacción.

Iluminación: En las bombillas incandescentes la potencia eléctrica se convierte en energía lumínica. Es el mismo principio que la energía calórica, a través del medio se hace pasar cierta cantidad de corriente y esta se transforma es luz visible. En el caso de las bombillas fluorescentes el principio es diferente, pues la iluminación no depende de la corriente eléctrica. ¿Por qué es importante conocer la potencia eléctrica?

Conociendo cómo funciona la potencia eléctrica, tenemos una idea de cómo es la generación, distribución y consumo de energía eléctrica, ya que toda gira en torno a los niveles de potencia, más que los de tensión o corriente de hecho, la potencia eléctrica en una casa unifamiliar es fácil de determinar conociendo patrones de consumo ¿Qué nos cobra la compañía de electricidad?

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Por otro lado, la energía eléctrica es potencia eléctrica consumida en relación al tiempo. La compañía que suministra electricidad hace el cobro de la energía eléctrica absorbida. Esta suele medirse en kilo vatios horas, es decir, cuántas unidades de 1000 vatios es consumida durante horas.

En la factura se cobra una cuota por cierta cantidad de kilo vatios horas estándar (sin importar si fueron consumidos o no) más la cantidad de kilo vatios consumidos según indique el contador. Sin embargo, al momento de realizar el contrato con la compañía eléctrica se puede determinar la potencia eléctrica contratada requerida para así tener un control del consumo y del respectivo pago. Si no se esta contento con la comercializadora presente se puede realizar un cambio de comercializadora de luz.

A través de esta página puedes encontrar más información.

En este video puedes entender más acerca del calculo de potencia eléctrica.

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8. Leyes de kirchhoff.

8.1. Ley de voltaje de kirchhoff L.K.V Por: Justyn Licona De: temasdecalculo2.wordpress.com La segunda ley de Kirchhoff, denominada ley de Kirchhoff de voltaje (LKV), establece que la suma algebraica de los voltajes alrededor de cualquier lazo es cero.

En el caso de la ley de Kirchhoff de corriente, el signo algebraico interpreta si las corrientes entran o salen de un nodo. En la ley de Kirchhoff de voltaje, los signos se utilizan para llevar un registro de polaridad del voltaje. Es decir, al recorrer el circuito es necesario que la suma de todos los incrementos y decrementos del nivel de energía sea cero.

Finalmente, se emplea la convención Vab para indicar el voltaje del punto a con respecto al punto b; esto es, la variable para el voltaje entre los puntos a y b, con el punto a considerado como positivo respecto de b. Dado que el potencial se mide entre dos puntos, es conveniente utilizar una flecha entre ellos, con la punta de la misma en el nodo positivo. Se observa las notaciones de doble subíndice, de + y -, y de flecha con una sola punta son equivalentes si la punta de la flecha apunta hacia la terminar positiva y al primer subíndice de la notación de doble subíndice. La figura 1 muestra todas estas formas equivalentes para indicar voltajes. La utilidad de la notación flecha radica en el hecho de que, en ocasiones, se desea marcar el voltaje entre dos puntos que están muy apartados en una red. En tal caso, las otras notaciones a menudo son confusas.

Fig 1-Formas equivalentes para señalar o indicar los voltajes.

Fuente: Ley de Kirchhoff de voltaje (LKV). Circuitos eléctricos. – Temas de cálculo (wordpress.com) En general, la representación matemática de la ley de Kirchhoff de voltajes es

Donde v_j (t) es el voltaje en los extremos de la rama j-ésima (con la dirección de referencia apropiada) en un lazo con N voltajes.

Para saber utilizar adecuadamente la LKV, se aplicará en el siguiente circuito. Recorriendo en sentido horario (sentido de las manecillas del reloj).

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Fig 2-Ejemplo ilustrativo para conocer el recorrido del circuito al utilizar la LKV. Fuente: Ley de Kirchhoff de voltaje (LKV). Circuitos eléctricos. – Temas de cálculo (wordpress.com) Se tiene que

Si se desea despejar Vs

8.2. Ley de corriente de Kirchhoff L.K.C. Por: temasdecalculo2.wordpress.com Un nodo es simplemente el punto de conexión de dos o más elementos de un circuito. Aunque un nodo puede extenderse con conductores perfectos, sigue siendo un solo nodo. En otras palabras, si a partir de algún punto del circuito se recorre un conductor perfecto hasta encontrar un elemento de circuito, la trayectoria total cubierta representa un nodo simple. Entonces, se puede asumir que un nodo es el extremo de un elemento de circuito junto con todos los conductores perfectos que estén conectados a él. Al examinar un circuito se observan diferentes trayectorias a través del mismo. Un lazo es simplemente cualquier trayectoria cerrada en el circuito en la cual ningún nodo aparece más de una vez. Por ejemplo, si se comienza en el nodo 1, un lazo podría contener los elementos R_1, v_2, R_4 e i_1; otro lazo incluiría R_2, v_1, v_2, R_4 e i_1; y así sucesivamente. Sin embargo, la trayectoria R_1, v_1, R_5, v_2, R_3 e i_1 no forma un lazo, ya que el nodo 3 aparece dos veces. Por último, una rama es una porción de circuito que contiene un sólo elemento, e incluye los nodos en los extremos de dicho elemento. El circuito de la figura 3 contiene 8 ramas.

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Fig 3-Ilustrando nodos, lazos y ramas.

Fuente: Ley de Kirchhoff de corriente (LKC). Circuitos eléctricos. – Temas de cálculo (wordpress.com) La primera ley de Kirchhoff es la ley de Kirchhoff de corriente (LKC), que establece que la suma algebraica de las corrientes que entran en cualquier nodo es cero. En su forma matemática, esta ley se expresa como

donde es la j-ésima corriente que entra en el nodo a través de la rama , y es el número de ramas conectadas al nodo; esta fórmula se debe utilizarse cuando el circuito o red muestre fuentes de corriente o voltaje que dependan de la variable .

Para entender el uso de esta ley, se considera un nodo como el que se muestra en la figura 4

Fig 4-Un nodo con diferentes flujos de corriente.

Fuente: Ley de Kirchhoff de corriente (LKC). Circuitos eléctricos. – Temas de cálculo (wordpress.com) Si se desea escribir la ecuación de la LKC, se tiene que

Se supone que el signo algebraico de las corrientes que entran al nodo es negativo y, en consecuencia, que el signo de las corrientes de salida es positivo.

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Que indica que la suma de las corrientes que entran a un nodo es igual a la suma de las corrientes que salen de él. Ambas expresiones en cursivas son formas alternativas de la ley de Kirchhoff de corriente.

8.3. Voltajes de nodo.

Por: es.khanacademy.org El método del voltaje en los nodos es un método organizado para analizar un circuito, que está basado en la ley de Kirchhoff de la corriente.

Necesitamos definir un nuevo término: voltaje en un nodo. Hasta ahora, hemos hablado acerca del voltaje en un elemento, que pasa a través de las terminales de un solo elemento (también llamado voltaje en una rama). Cuando usamos el término de voltaje en un nodo, nos referimos a la diferencia de potencial entre dos nodos de un circuito.

Fig 5-Voltaje de nodos Seleccionamos uno de los nodos en nuestro circuito para que sea el nodo de referencia. Todos los otros voltajes en los nodos se miden con respecto a este nodo de referencia. Si designamos el nodo C como el nodo de referencia, establecemos dos voltajes en los nodos A y B. El nodo de referencia casi siempre se llama el nodo de tierra, y se denota en el esquema con un símbolo de tierra, como se muestra arriba. El potencial en el nodo de tierra se define como 0V. Los potenciales en todos los demás nodos se miden en relación a la tierra.

El método del voltaje en los nodos divide el análisis del circuito en esta secuencia de pasos: 

Asignar un nodo de referencia (tierra).



Asignar nombres a los voltajes en los nodos restantes.



Resolver los nodos fáciles primero, los que tienen una fuente de voltaje conectada al nodo de referencia.



Escribir la ley de Kirchhoff de la corriente para cada nodo. Haz la ley de Ohm en tu cabeza.



Resolver el sistema de ecuaciones resultante para todos los voltajes en los nodos.



Resolver para cualquier corriente que quieras conocer mediante el uso de la ley de Ohm.

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Esto ya lo hicimos arriba, pero vamos a volver a hacerlo. Nuestro circuito de ejemplo tiene tres nodos a, b, c, así que N=3. El nodo c, tiene muchas conexiones, 4, y está conectado a ambas fuentes. Esto lo vuelve un buen candidato para jugar el papel del nodo de referencia. El nodo c, está marcado con el signo de tierra para que todo mundo sepa nuestra elección del nodo de referencia.

Fig 6-Ejemplo Fuente: https://cdn.kastatic.org/ka-perseusimages/c65c20dc1b1dd1b122da9d069c20e2112633c929.svg También indicamos los N-1 = 2 voltajes de nodo en el esquema, etiquetados en color anaranjado como Va y Vb. Observa que hay algo que le falta al esquema. No hay ninguna etiqueta anaranjada en el voltaje a través del resistor de 20Ω. Cuando necesitemos conocer ese voltaje, lo vamos a expresar en términos de los voltajes en los nodos. vR=va−vb o vR=vb−va Primera habilidad importante del voltaje de nodo: controla la flecha de corriente: El voltaje en el nodo controla la dirección de la flecha de la corriente.

Podemos expresar el voltaje a través del resistor de 20Ω, como la diferencia entre los dos voltajes de los nodos. Esto se puede hacer de dos maneras, ya sea con Va o con Vb en la primera posición en la ecuación de la diferencia de voltaje. El primer término en la ecuación es el que consideramos que es más positivo de los dos. Como usamos la convención del signo para componentes pasivos, la elección que hacemos para la polaridad del voltaje determina la dirección de la flecha de la corriente. La flecha de la corriente apunta hacia el signo positivo en el voltaje del resistor.

Fig 7- Voltajes Fuente: https://cdn.kastatic.org/ka-perseusimages/c65c20dc1b1dd1b122da9d069c20e2112633c929.svg

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8.4. Potencia en un punto (nodo).

La potencia absorbida o suministrada por un elemento es el producto de la tensión entre los extremos del elemento por la corriente que pasa a través de él.

- Unidades de la potencia: El vatio (W) - De la expresión anterior se deduce: 1 W =1Vx1A Cuando se trata de corriente continua (CC) la potencia eléctrica desarrollada en un cierto instante por un dispositivo de dos terminales es el producto de la diferencia de tensión entre dichos terminales y la intensidad de corriente que pasa a través del dispositivo. Por esta razón la potencia es proporcional a la corriente y a la tensión.

La potencia puede ser entregada o absorbida según sea la polaridad del voltaje y la dirección de la corriente. Para todas las fuentes de voltaje de cd, la potencia está siendo entregada por la fuente si la corriente tiene la dirección que aparece en la figura 7(a).

Observe que la corriente tiene la misma dirección establecida por la fuente en una red de una sola fuente. Si la dirección de la corriente y la polaridad son como se muestran en la figura 7(b) debido a una red multifuente, la batería estará absorbiendo tanta potencia como cuando esté siendo cargada. Para elementos resistivos, toda la potencia entregada se disipa en forma de calor porque la polaridad del voltaje es definida por la dirección de la corriente (y viceversa), y la corriente siempre entrará a la terminal de mayor potencial correspondiendo con el estado de absorción.

Fig 8-Dirección

9. Redes eléctricas.

Por: Justyn Licona

9.1. Estrella La red de la Figura se conoce como red en T ó Y ó Estrella, debido a su forma y a la manera de identificarla. Se caracteriza porque sus brazos tienen un punto (nodo) común.

3

9.2. Delta.

Por su parte, el circuito de la Figura recibe el nombre de red en Pi (π) ó Delta (Δ) y presenta una trayectoria cerrada cuando se recorren sus tres ramas.

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9.3. Conversiones estrella-delta.

Con el propósito de poder simplificar el análisis de un circuito, a veces es conveniente poder mostrar todo o una parte del mismo de una manera diferente, pero sin que el funcionamiento general de éste cambie. Algunos circuitos tienen un grupo de resistores (resistencias) que están ordenados formando: un triángulo (circuito en configuración triángulo) ó una estrella (circuito en configuración estrella).

– Ra = [ (R1 x R2) + (R1 – Rb = [ (R1 x R2) + (R1 – Rc = [ (R1 x R2) + (R1 x R3) + (R2 x R3) ] / R3

x x

R3) R3)

+ +

(R2 (R2

x x

R3) R3)

] ]

/ /

R2 R1

Con esta ecuación será posible transformar los circuitos que encontremos con este grupo de resistencias y nos ayudará al análisis del circuito.

Fig 9- Conversión Estrella-Delta

Fig 10-Ejemplo de Conversión

9.4. Conversiones delta-estrella.

A veces, al simplificar una red de resistores, te quedas atorado. Algunas redes de resistores no se pueden simplificar mediante las combinaciones comunes en serie y paralelas. A menudo, esta situación puede manejarse al probar con la transformación Delta Δ−Y o transformación "delta-estrella".

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Fig 11-Conversión Delta-Estrella Con el estilo de trazado de Delta Δ−Y se hace hincapié en que estas son configuraciones de tres terminales. Es importante darse cuenta del número diferente de nodos en las dos configuraciones Δ tiene tres nodos, mientras que Y tiene cuatro nodos (uno adicional en el centro).

Se pueden volver a trazar las configuraciones para que los resistores queden en una distribución cuadrada. A esta se le conoce como configuración π-T.

Fig 12-Configuración obtenida Delta-Estrella Para que la transformación sea equivalente, la resistencia entre ambos pares de terminales debe ser la misma antes y después. Es posible escribir tres ecuaciones simultáneas para hacer evidente esta restricción.

Fig 13-Delta-Estrella Considera las terminales X y Y (y por el momento supón que la terminal z no está conectada a nada, así que la corriente en R3 es 0). En la configuración Δ la resistencia entre X y Y es Rc en paralelo con Ra+Rb. Del lado de la Y. la resistencia entre X y Y es la combinación en serie de R1+R2 (de nuevo, supón que la terminal z no está conectada a nada, así que R1 y R2 llevan la misma corriente y se pueden considerar en serie). Igualamos estas entre sí para obtener la primera de tres ecuaciones simultáneas,

Las ecuaciones para transformar una red Δ en una red Y:

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Capítulo III 1. ACOMETIDAS ELECTRICAS Por Luis Fuentes

La acometida eléctrica es aquella conexión aérea o subterránea que conecta en las instalaciones eléctricas la parte de la red de distribución de la empresa suministradora con la caja o cajas generales de protección. Esta conexión es necesaria para dotar de suministro eléctrico a la instalación de un edificio, vivienda, nave industrial o local comercial.

Las acometidas en baja tensión finalizan en la denominada caja general de protección mientras que las acometidas en media tensión finalizan en un centro de transformación, donde se define como el comienzo de la instalación interna o del usuario.

En instalaciones para un sólo usuario, la acometida finaliza en un armario de protección y medida que puede alojar los fusibles generales de protección y los medidores de energía de la instalación.

Por otro lado, es importante saber también que las acometidas eléctricas son propiedad de la compañía distribuidora de electricidad que opera en cada zona o área geográfica del país.

Los proyectos de acometidas deben tener puesta a tierra en cualquiera de estos supuestos: Cuando el sistema puede ser puesto a tierra de modo que la tensión eléctrica máxima a tierra de los conductores no puestos a tierra no exceda 150 V. Cuando en un sistema de tres fases y cuatro conductores conectado en estrella el neutro se utilice como conductor del circuito.

Cuando en un sistema de tres fases y cuatro conductores conectado en triángulo el punto medio del devanado de una fase se utilice como conductor del circuito.

Cuando un conductor de acometida puesto a tierra no esté aislado.

Introducción: En observancia del Marco Regulatorio vigente es necesario, elaborar las normas que definan y regulen las instalaciones para el suministro de servicio eléctrico a los usuarios finales o grandes usuarios de Empresa Eléctrica de Guatemala, Sociedad Anónima, que utilicen sus instalaciones para disponer del suministro de energía eléctrica, así como las obligaciones de la Empresa Eléctrica de Guatemala, Sociedad Anónima, de los usuarios y de los solicitantes para dicho suministro.

Alcance: La normativa presentada es de obligado cumplimiento en el área de servicio de Empresa Eléctrica de Guatemala, S.A. y podrá ser revisada o ampliada cuando la experiencia en su aplicación o el desarrollo tecnológico lo hagan aconsejable.

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Objeto: El objeto de esta normativa es: 2.1 Definir y regular las características técnicas de las nuevas instalaciones que han de conectarse a la red de Empresa Eléctrica de Guatemala, S.A., con el propósito de conciliar y armonizar aspectos de construcción y del servicio, dentro del área de responsabilidad de cada parte, distribuidor y usuario.

2.1 Facilitar el trabajo de electricistas, ingenieros, constructores y todos aquellos que estén involucrados con aspectos relacionados con el suministro de energía eléctrica.

2.3 Mejorar la calidad del servicio con el uso de materiales que formen parte de la normativa de Empresa Eléctrica de Guatemala, S.A. aprobada por la Comisión Nacional de Energía Eléctrica y que cumplan las normas reconocidas a nivel nacional e internacional.

2.4 Garantizar la seguridad de las personas y las instalaciones.

Procedimiento de Solicitud de Servicio 3.1 El solicitante hará la petición de servicio de energía eléctrica en los lugares y formas que Empresa Eléctrica de Guatemala, S.A. ponga a su disposición, especialmente en las agencias de servicio al usuario de acuerdo al tipo de servicio solicitado. La solicitud de servicio de energía eléctrica preferiblemente se efectuará antes de hacer la instalación y/o comprar e instalar el equipo eléctrico.

3.2 Empresa Eléctrica de Guatemala, S.A. hará el estudio técnico-económico tomando en cuenta la propuesta del usuario, el cual incluirá: 3.3 Definición del punto de entrega de energía eléctrica.

3.4 Condiciones económicas del suministro.

3.5 Punto de colocación del equipo de medida.

Requisitos de construcción 4.1 Con el objeto de mantener la calidad del servicio y la seguridad de las personas y cosas, todas las instalaciones que pasen a ser propiedad de Empresa Eléctrica de Guatemala, S.A., deben construirse y mantenerse por empresas y materiales que cumplan con la Normativa de Empresa Eléctrica de Guatemala, S.A. aprobada por la Comisión Nacional de Energía Eléctrica.

4.2 Las instalaciones de propiedad particular que no se ajusten a la legislación vigente, o vigentes en el momento de su construcción, no serán conectadas a la red de Empresa Eléctrica de Guatemala, S.A 4.3 Todo diseño de redes a conectarse en la red de Empresa Eléctrica de Guatemala, S.A., deberá ser previamente aprobado por ésta. Las solicitudes de servicio eléctrico (independientemente de su capacidad, si es usuario regulado o no), deben ser resueltas y comunicadas al solicitante dentro de los 30 días calendario posterior a la recepción de la solicitud y documentación completa, por parte del Empresa Eléctrica de Guatemala, S.A. 4.4 Todas las instalaciones que pasen a ser propiedad de Empresa Eléctrica de Guatemala, S.A. deberán tener constituidas todas las servidumbres necesarias y deberán cumplir con la Normativa de construcción de líneas, así como las establecidas en la norma de poda y tala de arbolado vigentes.

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1.1 Definiciones y Abreviaturas generales.

Accesible De poder ser capaz de un alcance muy sencillo de la vía pública para su manipulación dentro de la acometida sin poder tener como puertas como un confinamiento dentro con una llave o tenga otros medios de fácil acceso para poder hacer cosas y no es necesario quitar alguna cosa u obstáculo que obstruya el camino hacia poner la escalera

https://www.mipodo.com/blog/informacion/acometidas-electricas-que-necesitas-saber/

Acometida Grupo de cosas o conjunto utilizados para llevar o transportar la corriente o la energía eléctrica desde las líneas de alta tensión o de distribución de EEGSA a la instalación de donde se solicitó el servicio o del inmueble

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

Ampacidad Se indica o se refiere a la capacidad o de cables que son los conductores la cual esta expresada en amperios

https://etap.com/es/product/line-ampacity-calculation-analysis

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Conexión a Tierra Es una gran conexión que es muy efectiva por medio de de un cable conductor o un cable que es de color verde que se conecta al cable que brinda EEGSSA y de la instalación de las personas que lo contratan y tienen una gran conexión y una gran protección

https://www.areatecnologia.com/electricidad/puesta-a-tierra.html

Canalización Es un grupo o un con junto de dos tubos por donde pasan los cables o los conductores con el de darles una gran protección de manera mecánica para evitar el contacto o manipulación de una persona que no sabe o no esta calificada para manipular la acometida

https://issuu.com/charwin.1/docs/canalizaciones_electricas_residenciales_penissi_7_

Capacidad interruptora de un interruptor Es como que lo máximo que se puede llegar la corriente de un corto circuito el cual se pude interrumpir un voltaje sin dañarlo que seria el interruptor

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Capacidad nominal de un interruptor Es la gran mayoría o o lo máximo que se puede hacer la corriente y que soporta de manera constante y tiene la pro validad y si se puede dañarse

http://www.electricidadgeneral.com/Familia-de-interruptores.html

Interruptor Automatico Es como que un dispositivo que esta diseñado para poder abrir el circuito cuando la corriente pasa en amperios que llega a un nivel determinado

https://www.efimarket.com/interruptor-automatico-magnetotermico-25-1pn

Líneas de Alimentación Se interpreta a los que se llaman los conductores que salen de un equipo de medición hacia a donde va la carga instalada

https://www.demagcranes.com/es/productos/componentes/lineas-de-alimentacion

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líneas medias Se Refiere a los que son conductores de la carga instalada en el equipo que esta en la casa

https://es.slideshare.net/dvdRLzZ/acometidas-47957812

Medios de conexión y desconexión Son un par de dispositivos que sirve para poder hacer y conectar y desconectar la carga en la instalación

https://kevin-linares.blogspot.com/2017/05/acceso-a-la-red-Medios-de-red-Cableado-de-cobre.html

Precintos Son unos dispositivos que se colocan en los contadores que son de seguridad que pone la empresa eléctrica donde ellos piensan que conviene para evitar personas que no están calificadas para eso lo manipulen

https://www.precintia.com/blog/tipos-precintos-seguridad-nivel-proteccion/

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Pararrayos Secundarios Son equipos que sirven para proteger la cas de rallos que caen en la propiedad y este tipo de cosa los protege

22.1.14 Abreviaturas Kw-----------------------------------------------------------------------------------Kilovatio MW---------------------------------------------------------------------------------Mega Vatio KVA--------------------------------------------------------------------------------Kilovoltio Amperio Hp----------------------------------------------------------------------------------Caballo de Fuerza V------------------------------------------------------------------------------------Voltios A------------------------------------------------------------------------------------Amperios KV----------------------------------------------------------------------------------Kilovoltio

1.2

Procedimiento de solicitud de servicio.

Objetivo y Un campo de aplicación El objetivo el va de forma presente tiene como in objetivo y de poder definir los objetivos de los requisitos que la empresa eléctrica y que el usuario pueda cumplir para solicitar un nuevo servicio en baja tención en la cual será la aplicación de una manera obligatoria para que toda persona que solicita tenga cumplir todo lo que le solicita la empresa eléctrica en baja tención según la empresa eléctrica.

Alcance Lo que presenta es de que se aplicara para todos los nuevos servicios para que todos los que contratan la cual cuya tención de suministro sea a una igualdad a 1000 voltios 4

Suministros en la baja tención Todo servicio en Baja Tensión deberá cumplir con el Procedimiento descrito en el norma técnica NT 2.00.01 Normas de Empresa Eléctrica de Guatemala, S.A. El servicio en baja tensión se utilizará para cargas monofásicas y trifásicas indicadas en esta norma, y con las características siguientes Las tensiones de suministro que Empresa Eléctrica de Guatemala, S.A. proporcionará serán: 120/240 Voltios 1 fase 3 alambres

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120/208 Voltios 1 fase 3 alambres 120/240 Voltios 3 fases 4 alambres 120/208 Voltios 3 fases 4 alambres 240/480 Voltios 3 fases 4 alambres Cualquier voltaje no estandarizado deberá ser consultado con la Empresa Eléctrica de Guatemala S.A La longitud máxima de la acometida será de 40 metros, donde sea técnicamente posible.

Solicitudes Estas solicitudes que se deberán de estar presentados en las oficinas de la empresa Eléctrica de Guatemala y adjuntando la información que se requiere para el tipo y que pueda corresponder

SUMINISTRO A CARGAS MONOFÁSICAS INDIVIDUALES HASTA 25 KVA. 22.2.5.1. Cargas monofásicas hasta 10 KVA. Los requisitos constructivos para el suministro a cargas individuales monofásicas hasta 10 KVA, son los siguientes:

SUMINISTRO A CARGAS MONOFÁSICAS INDIVIDUALES HASTA 25 KVA. 22.2.6.1 Cargas monofásicas hasta 10 KVA. Los requisitos constructivos para el suministro a cargas individuales monofásicas hasta 10 KVA, son los siguientes: 22.2.6.2 El servicio debe colocarse en la propiedad que sirve y para la cual fue solicitado 22.2.6.3 La caja del medidor de energía deberá instalarse en el límite de la propiedad privada y la propiedad pública, de forma tal que el frente del medidor quede hacia la vía pública. No se permitirá la instalación de medidores en posición lateral.

El usuario es quien decide si utiliza caja metálica o de policarbonato.

Las alturas son las siguientes: 22.2.6.4 Cuando se instala caja metálica tipo socket, la misma irá a una altura de 2.70 metros ± 10 centímetros, medido del nivel de la acera a la parte

¿Qué información y documentos debe suministrar?

1. Informe de Electricista (original) 2. Formulario Verificación de Datos (original) 3.

Certificación del Registro General de la Propiedad (original) Debe indicar la dirección catastral, si no la tuviere agregar Carta del Departamento de Catastro de la Municipalidad que le corresponde relacionando los datos de la escritura con la dirección catastral 4. Documento personal de identificación (DPI) (original De la persona que se constituirá como Cliente de EEGSA

+

copia

simple)

5. Firmar hoja de inspección El Contratante deberá proporcionar el NIT, numero de teléfono y dirección de cobro si en caso fuera diferente a la de la instalación.

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Bueno estos son los copumentos que pide la empresa elctr hacer los tramites correspondientes a una acometida y que EESAA pide como requisitos indispensables esto lo pueden encontrar en su pajina oficial.

1.3 Requisitos para diferentes formas de solicitud de servicio de energía eléctrica.

Si el Servicio se solicita a nombre del Propietario del inmueble: 1 La hoja de verificación Para La hoja de verificación y la consignación de los datos del cuestionario que se requiere y debe hacer consultando con su electricista de confianza este cuestionario se entrega gradualmente en cualquier de las agencias de EEGSA 2. Después de eso va la constancia de la propiedad A) Es la escritura con la dirección catastral si dicha cosa no tiene o no cuenta o no tiene dirección el el proceso de compra usted deberá ir a la municipalidad en el departamento de catastro que corresponde a los datos en la escritura con la dirección catastral B) Si usted aun no cuenta con la escritura por el que terreno esta en el proceso de compra deberá agregar la carta que le proporcionaron del departamento de catastral y la carta que va dirigida a la empresa eléctrica que es el propietario y la dirección 3. También debe proporcionar la fotocopia del DPI de la persona que se va constituirá y será como cliente de EEGSA 4. También el propietario deberá proporcionar la siguiente información del Contratante a) NIT b) Teléfono fijo c) Teléfono celular d) Correo electrónico e) Dirección de cobro si en caso fuera diferente a la de la instalación

Si el Servicio no lo pudiera venir a contratar la persona que se ha de constituir como Cliente, deberá cumplirse además de los requisitos anteriores con F) La carta de la persona la cual constituirá como cliente o una persona que ya sea mayor de edad que pueda firmar del contrato en su nombre G) También deberá tener la copia de la persona que firmará el contrato correspondiente

Si el Contrato se genera a nombre de una persona diferente al propietario, como por ejemplo de un Inquilino, deberá cumplir a demás de los requisitos anteriores, con: H) La carta del propietario del terreno y comprometiéndose a ser fiador del el individuo o inquilino I) También que tiene que contar con la constancia de arrendamiento que es solicitud en requisito del inciso 3

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Si el Servicio se solicita a nombre de una Empresa o razón social específica: j) Fotocopia del nombramiento del representante legal k) Fotocopia de DPI del representante legal. l) Carta del representante legal autorizando a otra persona para que firme el contrato, en caso de que no pudiera personalmente el representante firmarlo. m) Fotocopia de DPI de la persona que firmará el contrato.

(El inciso 12 y el 13 sustituyen al 6 y 7 en este caso

Otros Requisitos N) Pagar el valor el cual vale el deposito que se hace correspondientemente https://eegsa.com/wp-content/uploads/2016/04/REQUISITOS-SERVICIO-NUEVO.pdf

1.4 Conexiones nuevas en baja tensión.

Modalidad Contrato de Propietarios Lo cual significa que el Servicio se solicita a nombre del Propietario del Terreno o del representante legal si fuera el caso Constancia de propiedad: Significa el documento que contiene la información de la propiedad del inmueble para garantizar la posesión del inmueble como usuario. En dicho documento debe indicarse la dirección catastral, si dicha escritura no tuviera esta información, es necesario agregar la carta del Departamento de Catastro de la Municipalidad que le corresponde, relacionando los datos de la escritura con la dirección catastral real. (Si fuera el caso, presentar poder legal sobre el inmueble) Si aún no tiene escritura porque el terreno está en proceso de compra a una urbanizadora o lotificadora, entregar una carta de la lotificadora firmada por el representante legal de la misma y en papel membreteado, dirigida a Empresa Eléctrica informando que la persona que desea ser el nuevo cliente de EEGSA, es el prominente propietario en la dirección en donde se requiere el nuevo servicio.

Hoja Verificable de datos: Significa un cuestionario que se entrega gratuitamente en cualquier centro se servicio de EEGSA, el cual es importante que se entregue debidamente lleno con datos de la persona que contratará el servicio y del lugar en donde se requiere el mismo, así como de toda la información técnica que permitirá la determinación del tipo de servicio que se debe proporcionar.

Informe de electricista que hace la acometida: Significa una boleta que EEGSA entrega a todo electricista autorizado, para que emita dictamen sobre la elaboración de la acometida, Garantizando que ya ha sido hecha de acuerdo a la normativa vigente y en por tanto, está en condiciones para recibir el servicio.

Proporcionar la siguiente información del Contratante: NIT, Teléfono particular y Teléfono celular en caso de poseer uno. Dirección de cobro en caso fuera diferente a la de la instalación. Dirección de referencia para notificaciones mientras no se haya instalado el servicio. (Esta debe ser una dirección en donde ya exista servicio y que se pueda utilizar para comunicar cualquier situación con el futuro cliente, debiendo incluir un teléfono del lugar) Si se diera la posibilidad de que otra persona contrate en nombre del futuro cliente de EEGSA, es necesario cumplir adicionalmente con: Presentar una carta de la persona

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que se constituirá como Cliente de EEGSA, autorizando a dicha persona mayor de edad para que firme el contrato en su nombre, no pudiendo ser esta persona, un electricista autorizado que elabore instalaciones de este tipo.

Fotocopia de cédula de la persona que será el contratante y si fuera el caso, la de la persona que firmará el contrato según previa autorización.

Depósito de Garantía: Pago del valor del depósito correspondiente.

Nota: Si el poste al que se conectará el servicio, esta a una distancia mayor a 40 metros, se debe solicitar Extensión de líneas.

Modalidad Contrato de Inquilinos: Lo cual significa que el servicio se solicita en inmueble que tiene escritura de arrendamiento.

Constancia de Arrendamiento: Escritura conteniendo la información del arrendamiento y sus condiciones, que incluya la dirección catastral del inmueble pues de no ser así, será necesario agregar la carta del Departamento de Catastro de la Municipalidad que le corresponde relacionando los datos de la escritura con la dirección catastral.

Si no tiene escritura por alguna razón, es necesario entregar una nota autenticada la cual debiera estar firmada por el dueño o apoderado del inmueble, dirigida a Empresa Eléctrica informando quien es el propietario, su dirección, teléfono y mostrando su anuencia a constituirse como fiador de la cuenta que se contrate.

Hoja Verificable de datos: Igual al inciso 2 de la modalidad de contrato a propietarios.

Informe de electricista que hace la acometida: de contrato a propietarios.

Igual al inciso 3 de la modalidad

Fotocopia de la cédula de la persona que se constituirá como Cliente de EEGSA y de la que se constituye como dueño en caso de no haber escritura de arrendamiento.

Proporcionar la siguiente información del Contratante: Igual al inciso 4 de la modalidad de contrato a propietarios.

Si se diera la posibilidad que otra persona contrate en lugar del futuro cliente de EEGSA: Igual al inciso 5 de la modalidad de contrato a propietarios.

Fotocopia de cédula: Igual al inciso 6 de la modalidad de contrato a propietarios.

Depósito de Garantía: Pago del Valor del depósito correspondiente.

Nota: Si el poste al que se conectará el servicio, está a una distancia mayor a 40 metros, se debe solicitar Extensión de líneas.

1.5

Conexiones nuevas en media tension.

Propietario o Representante Legal.

Significa que el Servicio se solicita a nombre del Propietario o del Representante Legal de la empresa que es dueña del inmueble: Constancia de propiedad: Escritura de propiedad con dirección catastral, entendiéndose que si dicha escritura no tuviera la dirección conforme se conoce en la realidad, debiérase agregar una carta del Departamento de Catastro de la Municipalidad que le corresponde relacionando los datos de la escritura con la dirección real.

Si la entidad comercial o industrial no es propietaria del terreno, debe presentar la escritura del arrendamiento del lugar en caso de existir o algún documento legal que le acredite o

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compruebe que puede hacer uso del lugar, siendo indispensable indicar en dicho documento, quien es el dueño del inmueble, su dirección y teléfonos de contacto y además indicar que se constituye como fiador de la cuenta que se contrate.

Hoja Verificable de datos: Significa un cuestionario que se entrega gratuitamente en cualquier centro se servicio de EEGSA, el cual es importante que se entregue debidamente lleno con datos de la persona que contratará el servicio y del lugar en donde se requiere el mismo, así como de toda la información técnica que permitirá la determinación del tipo de servicio que se debe proporcionar.

Informe de electricista que hace la acometida: Significa una boleta que EEGSA entrega a todo electricista autorizado, para que emita dictamen sobre la elaboración de la acometida, garantizando que ya ha sido hecha de acuerdo a la normativa vigente y en por tanto, está en condiciones para recibir el servicio.

Fotocopia del nombramiento del representante legal.

Fotocopia de la cédula del representante legal quien se ha de constituir como Cliente de EEGSA, según sea el caso.

En caso que no pudiera personalmente el representante firmarlo, entregar adicionalmente una carta del representante legal autorizando a otra persona para que firme el contrato en su lugar.

Fotocopia de cédula de la persona que firmará el contrato, únicamente cuando no firma el representante legal.

Proporcionar la siguiente información del Contratante: NIT, copia de la patente de comercio, Teléfonos, Dirección de cobro si en caso fuera diferente a la de la instalación, Dirección a donde pueda enviarse correspondencia mientras sea realizada la conexión.

(Debe ser diferente a la del inmueble a conectarse, incluyendo teléfonos del lugar) Depósito de Garantía: Pagar el valor del depósito o entrega de fianza según corresponda.

Requisitos para solicitar extensiones de red Con el objeto de mantener la calidad del servicio y la seguridad de las personas y cosas, todas las instalaciones que pasen a ser propiedad de EEGSA deben construirse y mantenerse por empresas y materiales que cumplan con su propia normativa, la cual a su vez, es aprobada por la Comisión Nacional de Energía Eléctrica.

Las instalaciones de propiedad particular que no se ajusten a la legislación vigente, o vigentes en el momento de su construcción, debieran previo a ser conectadas, hacer las modificaciones pertinentes según corresponda.

Todo diseño de redes a conectarse en la red de EEGSA deberá ser previamente aprobado por ésta. Las solicitudes de servicio eléctrico independientemente de su capacidad, si es usuario regulado o no, deben ser resueltas y comunicadas al solicitante dentro de los 30 días calendario posteriores a la recepción de la petición, entendiéndose que en esa petición estará toda la documentación que EEGSA necesita para evaluar el proyecto.

Todas las instalaciones que pasen a ser propiedad de EEGSA adicional al cumplimiento de las normas técnicas correspondientes, deben tener constituidas todas las servidumbres necesarias, así como el cumplimiento de las distancias mínimas de seguridad con respecto a edificaciones, rótulos, árboles en donde se necesite tala o guardar distancias de seguridad.

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Cuando se debe pedir una extensión de red Se debe pedir una extensión de red, cuando las condiciones de la red existente en el lugar donde se necesita el servicio, no reúnen todo aquello que se conocerá como Características Técnicas de Operación.

Estas características técnicas de operación, son las que se deben buscar para la evaluación de la distancia desde donde debe ser modificada la red de EEGSA para lograr el suministro de la energía eléctrica en un determinado sitio.

Las posibles ampliaciones de red podrán ser así:

N

Descripción

Observaciones

o.

1 Carencia de Si la potencia requerida no alcanza en Capacidad el lugar, lo cual debiera ser una evaluación Instalada del experto que construirá la obra eléctrica.

(Potencia) 2 Carencia de Si la capacidad de los conductores Capacidad en los eléctricos existentes, no alcanza para la Conductores requerida en el inmueble. Esto se puede observar en evaluación de cargas del centro de transformación que se tenga funcionando en el lugar.

3 Carencia de Si las características técnicas Condiciones requeridas no existen en el lugar. No hay Técnicas de baja tensión. No existe ni siquiera media Operación tensión. No hay transformación inmediata.

El voltaje requerido no es el existente. La carga no soporta en las líneas del voltaje que se requiere, por tanto hay que realizar una adecuación de algún centro de transformación. etc.

4 Ubicación Cuando sobre la red de EEGSA que de las instalaciones contiene las características necesarias, exista pero haya que adecuarlas para la cercanía a la hora del tendido en la acometida.

Adicionalmente a esto, es importante reconocer que la distancia a la cual se encuentra la red con las características que llenan las expectativas de lo requerido por el cliente, es la que indica la clase de petición que debe llevarse a ca.

N

Descripción

Observaciones

o.

1 Cercanía Los estudios correspondientes dentro de la solicitan bajo la cobertura franja obligatoria implementación de la distribuidora. de 200m

se de

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2 Cercanía El usuario debe aportar un proyecto de fuera de la franja acercamiento que bajo las normas de EEGSA, de 200 m pueda acercarse hasta estar al límite de la franja de los 200 m con las redes que tienen las características requeridas.

Existen varias alternativas para estos proyectos a saber:

Situación técnica del proyecto de ampliación de red.

Dirección exacta donde se requiere el servicio Datos técnicos de la carga a conectarse Diagrama de ubicación del área donde es requerido el servicio Si el servicio es para una colonia o lotificación, es indispensable que se presente un juego de planos completo.

Es necesario indicar el número del poste o postes próximos al área de solicitud del servicio.

Condiciones para la prestación del servicio dentro de la franja obligatoria de suministro para EEGSA.

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Bueno esto estos son unas pqueñas imajenes de las acometias que hay aquí o las que se manejan están están sacados todo del libro ovfical de EEGSA aquí muestran un par de conecciones subterráneas y aéreas Estas imágenes fueron sacadas del manual de EGGSA https://s3.amazonaws.com/gobpeproduction/uploads/document/file/95070/RM_442_2004_DM.pdf

2. ACOMETIDA RESIDENCIAL 120/240.

2.1 Calculo del material.

Bueno aquí tenemos la uestra del calculo de materal el cualse utiliza para una acometida sobre esto es solo como un aproximado de lo que se usa ya que tome en cuenta de que siempre mas de algo puede cambiar o el material que tiene pude ser insuficiente Punto de alimentación. (Red Publica) Tubería galvanizada y accesorios Caja socket Conductores.

Tablero de circuitos eléctricos.

Interruptor general.

Varilla de conexión a tierra.

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Esto es sacado de un documerto de acometidas y este es un listado como de lo principal

Cada cálculo es duferente ya que no todas las acometidas que uno hacen son iguales ya que pues hay muhas maneras de hacer ya que algunas se pueden hacer de manra imporvisada esto se pude notar más en los pueblos.

2.2 Tipo de conductores.

Son las líneas medidas, son conductores eléctricos que van desde los bornes secundarios de la caja tipo socket, que salen del equipo de medición propiedad de la empresa de distribución de energía, al tablero principal o al interruptor termomagnético (breaker) principal en caja RH, del inmueble servido

Tabla con los diferentes calibres según la temperatura maxima que soporta.

De acuerdo con el amperaje de utilización que el inmueble consuma, elija el cable de alimentación y el interruptor termo magnéticoprincipal, para la acometida eléctrica bifásica residencial. La elección del cable de alimentación tuene que basarse en la tabla de arriba.

La elección del interruptor termo magnético que se instalara en el tablero principal, tiene que hacerla de acuerdo al amperaje de utilización del inmueble, recuerde que todas las acometidas eléctricas bifásicas aéreas o subterráneas residenciales tienen que estar protegidas por un interruptor general de dos polos.

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2.3

Código de colores para acometidas.

Estados Unidos Función

Color, común

Tierra protectora

desnudo, verde o verdeamarillo

verde

Neutro

blanco

gris

Línea, monofásica Línea, trifásica

Color, alternativa (208V, 480V)

negro o rojo (2º caliente) negro

marrón

https://codigodecolor.com/codigo-de-colores-para-el-cableado-electrico/

El codigo de colores para acoemtidas electricas es identico al usado paraluminarias y circuitos de fuerza, con la diferencia que el calibre del conductor es mucho mas grueso.

El color para las fases, neutros y tierras fisicas se muestran en la siguiente tabla par su mejor compresion.

En calibres mayores a # 2 solo hay en el mercado de color negro, en este caso hay dos opciones pedir a fabrica del color que necesitamos o identificar 30 Cms. Con cinta de color en la punta del cable

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2.4 Diagramas.

Bueno esto son los diagramas que se usasn para las acometidass recuerdaanrea de como guiarte para hacer la acometda y es nsesrio saber también la simpologia para poder realiasrlo y otras coas mas con esto cada acometida es diferente dependiendo ene le ara que será puesta

Simbologia para acometida eléctrica La simbología eléctrica es la representación gráfica de un elemento que se utiliza en los planos. Utilizados en conjunto se le denomina diagrama, ya sea de conexión o unifilar.

Los símbolos utilizados normalmente son tuberías, líneas, neutro caja RH y centro de cargas o tablero de distribución.

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Esquema de conexón de una acometida.

Acometidas Empotradas Y sobre Puestas La acometida empotrada es aquella que se encuentra dentro de pared o muro y deberá instalarse antes de que se funda columnas o levante pared, y se necesitara la ayuda de un experto en albañilería o construcción.

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3. Requisitos para conexiones nuevas.

Por cesar sirin

3.1.

Requisitos y documentos para conexiones nuevas.

Si el Servicio se solicita a nombre del Propietario del inmueble: Lista verificable para conexiones nuevas y/o cambio de voltaje, para la consignación de los datos de este cuestionario se sugiere la asesoría correspondiente de su electricista. (cuestionario que se entrega gratuitamente en cualquier agencia de EEGSA).

Constancia de propiedad.

Escritura con dirección catastral, si dicha escritura no tuviera la dirección, deberá agregar la carta del Departamento de Catastro de la Municipalidad que le corresponde relacionando los datos de la escritura con la dirección catastral.

Si aún no tiene escritura porque el terreno está en proceso de compra a una urbanizadora o lotificadora, deberá entregar la carta de la lotificadora dirigida a Empresa Eléctrica informando quien es el propietario y la dirección.

Fotocopia de DPI de la persona que se constituirá como Cliente de EEGSA. Proporcionar la siguiente información del Contratante: a) NIT b) Teléfono fijo c) Teléfono/celular d) Correo electrónico Dirección de cobro si en caso fuera diferente a la de la instalación.

Si el Servicio no lo pudiera venir a contratar la persona que se ha de constituir como Cliente, deberá cumplirse además de los requisitos anteriores con: Carta de la persona que se constituirá como Cliente, autorizando a otra persona mayor de edad para que firme el contrato en su nombre.

Fotocopia de DPI de la persona que firmará el contrato.

Si el Contrato se genera a nombre de una persona diferente al propietario, como por ejemplo de un Inquilino, deberá cumplir además de los requisitos anteriores, con: Carta del propietario del terreno constituyéndose en fiador del inquilino.

Constancia de Arrendamiento en sustitución del requisito del inciso 2.

Si el Servicio se solicita a nombre de una Empresa o razón social específica, deberá cumplir además de los requisitos anteriores, con: Fotocopia del nombramiento del representante legal.

Fotocopia de DPI del representante legal.

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Carta del representante legal autorizando a otra persona para que firme el contrato, en caso de que no pudiera personalmente el representante firmarlo.

Fotocopia de DPI de la persona que firmará el contrato.

Otros requisitos: Pagar el valor del depósito correspondiente.

3.2.

Ejemplos de algunos de los documentos a recopilar.

Estos son algunos ejemplos de los documentos a recopilar: Fotocopia de DPI de la persona que se constituirá como Cliente de EEGSA

Titulo de Propiedad.

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Hoja catastral.

Modelo de Carta poder en caso de que el nuevo cliente no pueda ir a firmar el contrato de adhesión.

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3.3.

Hoja verificable de EGGSA

Hoja verificable para conexiones nuevas y/o cambio de voltaje, para la consignación de los datos de este cuestionario se sugiere la asesoría correspondiente de su electricista. Este documento es para poder anotar todos los datos de la nueva acometida. Nombre del solicitante, Nit, teléfono, dirección y los datos eléctricos según norma empresa eléctrica.

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3.4.

Hoja de autorización Tecnica

Esta carta es utilizada para informar a empresa eléctrica que la instalación fue echa por un tecnico electricista y esta bajo norma.

CARTA MODELO AUTORIZACION DE ELECTRICISTA Guatemala ___ de ____de ________

Señores Empresa Eléctrica de Guatemala S.A. Presente.

Por este medio yo __________________________________técnico electricista quien me identifico con el número de ___________________________ he verificado que la instalación de acometida eléctrica que se encuentra ubicada en la _____________________________________, Guatemala, se encuentra según normas empresa eléctrica de Guatemala.

Agradeciendo su amable y fina atención me suscribo de ustedes.

Atentamente. _____________________________________ Nombre del técnico Numero de DPI del técnico Tel. del Técnico.

4. Como leer un contador eléctrico.

Ilustración contadora eléctrico https://www.rpmcommercialenergysolutions.com/about/

Para leer un contador, tome el menor de los números entre los cuales se encuentre la aguja.

Para obtener los kilowatt-hora indicadas por un Contador siga los siguientes pasos: A) Paso 1: cuente el número de relojes que tiene el contador.

Por cada reloj va a obtener un número, cada uno, de derecha a izquierda le indica las unidades, decenas, centenas y millares.

B) Paso 2: empiece la lectura con el reloj de los millares. Tome el menor de los números entre los cuales se encuentre la aguja.

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Si la aguja se encuentra sobre un número, debe ver la siguiente carátula a su derecha para determinar el número correcto. Cuando esto sucede, la aguja de la carátula inmediata sólo puede estar en dos posiciones: entre 9 y 0 y entre 0 y 1. Por ejemplo, si la aguja está sobre el número 5 y en la siguiente carátula a la derecha está entre el 9 y 0, la lectura será: 4 y 9. Si la aguja se encuentra sobre el número 5 y en la carátula a la derecha entre 0 y 1, la lectura será: 5 y 0.

C) Paso 3: Coloque todos los números para formar el número total de kWh. D) Paso 4: Haga las mediciones con un intervalo de tiempo, procediendo de la forma indicada. Luego reste los valores obtenidos y obtendrá el total de kWh. Tome en cuenta que no todos los relojes giran a la misma velocidad. Cuando el reloj de las decenas cambia de un número a otro, es necesario que el de las unidades haya pasado de 0 hasta 9, lo que constituye una vuelta completa. Para que el reloj de la izquierda cambie en un número, es necesario que el inmediato a la derecha de una vuelta completa.

Cuando usted cuenta de uno en uno, tiene que contar desde 0 hasta 9, encontrar el primer número en las decenas que es el diez. Esto es lo que pasa con el contador: él cuenta desde 0 hasta 1, lo que constituye una vuelta completa, y luego cambia al siguiente reloj, de un número al siguiente. En el ejemplo de contar, si sigue hasta veinte, tendría que pasar desde el número 11 hasta el 19, para cambiar el número de las decenas a 2, para formar el 20.

Ilustración 7contador eléctrico https://www.rpmcommercialenergysolutions.com/about/

Medidas de seguridad al leer contadores: Tome en cuenta las siguientes medidas de seguridad al leer contadores eléctricos.

- No destape el contador - No intente hacer cambios en las conexiones del contador.

- No rompa el precinto de seguridad del contador

4.1. Contadores análogos.

Estos son sin duda los contadores más fáciles de identificar. En la parte frontal de contador digital podemos ver un contador que va aumentando en función de la energía consumida. También detectaremos una ranura con un disco que va girando a una velocidad directamente proporcional a la energía que utilicemos. ¿Te suena? Estos contadores no son compatibles con las tarifas con Discriminación Horaria (a menos que nuestro contador analógico tenga dos discos en lugar de uno), y mucho menos con la tele medida. Por eso cada cierto tiempo viene un técnico de tu distribuidora a realizar la lectura del contador de luz.

Leer un contador de luz analógico es muy sencillo. Bastará con mirar el número que nos aparece en él y apuntarlo. Este será el número total de kWh que hemos consumido desde que se puso en funcionamiento. Para saber lo que hemos consumido en el último mes, simplemente debemos restar el total de la última medición del total actual. Si multiplicamos el número de kWh que nos ha dado por el precio del kWh que tenemos

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contratado, y sumamos todos los añadidos (alquiler de contador, seguros, impuestos, peajes, etc), podremos calcular nuestra factura.

Ilustración contador análogo

https://www.alertadigital.com/2013/04/01/el-analisis-de-roberto-centeno-la-luz-bajara-un-66-pero-seran-tramposos/

4.2.

Contadores digitales.

Son los contadores modernos que están instalando hoy en día. Estos contadores utilizan conversores de analógico a la digital para poder calcular el consumo eléctrico con mayor precisión. Destacan sobre todo por tener una pequeña pantalla LCD (en lugar de un contador numérico como los analógicos) y un botón que nos permite ver distintas mediciones. No llegaron a implantarse en muchos domicilios ya que se empezó a dar mayor protagonismo a los contadores inteligentes, un tipo de contador de la luz digital mejorado. En este caso nos encontramos con equipos que muestran el consumo en una pequeña pantalla digital. Además, suelen tener un botón que al pulsarlo nos irá mostrando las distintas lecturas del contador (por ejemplo, el consumo en horas punta y en horas valle si tenemos tarifa con DH). Pero tener el contador digital no es garantía de que además ya sea inteligente y nos indique el consumo por horas de nuestro hogar. Para considerarlo inteligente deberá estar activa la centralita de tele gestión de la zona. Estos contadores nos ofrecen muchos más datos que nos pueden confundir. Suponiendo que no tengamos una tarifa con discriminación horaria, lo que debemos hacer es pulsar el botón del contador hasta encontrarnos con el código 1.18.1, o lectura global de electricidad. Y para conocer la lectura del último periodo, debemos localizar el apartado 1.18.0.

Si tenemos un contador con discriminación horaria, entonces los apartados que debemos buscar son:   

Lectura del periodo punta.

Lectura del periodo valle.

Lectura del periodo súper valle (en caso de tener una tercera discriminación).

Igualmente, debemos coger el consumo de cada periodo, multiplicarlo por el precio y sumarle todos los gastos adicionales. Así podremos calcular el valor de nuestra factura.

Ilustración 8contador digital

https://www.casacochecurro.com/contadores-digitales-itodo-ventajas.html

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5. Intalacion de accesoriso electrios en fundision de concreto.

Wainer René Jóm y Jóm

5.1.

Poliducto

¿Qué es el Poliducto?

El poliducto como lo conocemos actualmente es un tubo o conducto plástico de forma redonda hecho a base de polietileno de baja y alta densidad, dependiendo de la utilidad y la medida del diámetro interior, también depende del fabricante.

Poliducto

Su uso más común es en cableado eléctrico en viviendas o en proyectos donde se necesite llevar el alambre conductor de electricidad, a diversos lugares del lugar que se construya.

Se utiliza también con gran éxito en el área agrícola, para riego y conducción de agua a los puntos donde se necesita, tanto para regar las siembras como para llevar agua de un punto a otro, por medio de gravedad o impulsado por una bomba, en este caso, la presión del caudal de agua aumenta, requiriendo de una tubería más gruesa en su diámetro, para aguantar la presión necesaria, dependiendo de la fuerza y caballaje de la bomba que se utiliza, para esto, el poliducto debe ser “Reforzado” y es donde surge el poliducto para agua.

En algunos casos el poliducto reforzado es llamado también “Duroducto”, esto dependiendo del lugar, pero es el mismo, ya que tienen el mismo fin: llevar agua con altas presiones a determinados puntos.

Existen una variedad amplia de accesorios para esta tubería, como: uniones, tees, codos, adaptador macho, hembra, reductor, cruces etc, que nos ayudan a armar nuestro sistema y con el cual podemos hacer lo que querramos con el poliducto.

Este producto se vende en rollos de 300 pies que equivale a 100 yardas o 90 metros aproximadamente, en sus largos normales, pero el fabricante puede hacerlos de diferentes largos dependiendo la necesidad del cliente, otro largo común es la mitad del rollo de largo normal, ya que algunos clientes lo no necesitan tanto y el costo obviamente baja.

En cuanto al diámetro las variantes son: desde ½”, ¾”, 1”, 1.1/4”, 1.1/2”, 2”, 3” y hasta 4” y dependiendo de estos diámetros exteriores así será el diámetro interior, y también

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dependiendo de si es poliducto sencillo para cableado eléctrico o reforzado para conducción de agua con presión.

Ejemplo: Es así como se entube una casa con el mismo poliducto. En primer lugar hay que partir de una estancia en la que ya se hayan realizado todas las tareas de instalación eléctrica y de remodelación de paredes, alicatado, etc.

Entubado con poliducto

5.2.

Cajas metálicas.

¿Qué son las cajas eléctricas?

Se le conoce también como caja de conexión o de derivación. En electricidad es una caja que se coloca en la pared, empotrada o externa, y que contiene las conexiones de todo el sistema eléctrico. Sirve como fuente de suministro de energía, ya que es de donde proviene el servicio principal para distribuirlo a toda las instalaciones. Todas las uniones del sistema deben tener conexión en la caja eléctrica. En el mercado se pueden encontrar de plástico y las metálicas. Las de plástico suelen ser frágiles y tienden a romperse durante la instalación, razón por la que no son recomendadas. Por el contrario, las metálicas son robustas y resistentes. Suele usarse en construcciones importantes ya que poseen puntas para que sean fijadas de forma segura, evitando accidentes futuros.

Caja eléctrica

¿Cómo instalar una caja eléctrica?

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La instalación de la caja eléctrica puede ser sencilla si se tienen conocimientos básicos de electricidad. Sin embargo, en todo momento es conveniente consultar con un profesional para evitar consecuencias.

Alguno de los pasos para realizar el montaje de la caja son: Colocación de la caja: La colocación de la caja consiste en realizar el hueco o demarcación en la pared para introducirla. Es necesario que esta se conecte con la tubería teniendo presente las distancias recomendadas. La idea es que quede bien fija a la pared y que tenga los orificios necesarios para suministrar energía a toda la instalación.

Cortar la electricidad: Una vez que la caja esté en la pared y lista para alimentar, es necesario cortar el suministro de energía. Para estar seguro de esta acción, se debe realizar una comprobación de voltaje y determinar que efectivamente no hay corriente.

Abre los orificios y realiza la conexión: Todas las cajas cuentan con orificios prefabricados que se deben abrir para pasar los cables. Los que no sean necesarios, deben quedar sellados. Se pasan los cables y se conectan a los interruptores automáticos, quienes protegen de la sobrecarga y los cortocircuitos. El número de cada uno de estos va a depender de la electricidad de la residencia y pueden ser: 10 Amperios para iluminación.

16 Amperios para lavadoras, lavaplatos, enchufes y toma de corriente.

25 Amperio para calefacción, aire acondicionado, hornos, entre otros.

Todo el cableado debe estar bien diferenciado con colores y señalados en el esquema eléctrico. Cada interruptor debe tener el cable que alimenta la instalación según el número de puntos de consumo que existen a lo largo del circuito.

Guarda los cables e interruptores: Antes de guardar los cables es necesario vigilar que todos los elementos estén bien conectados y que no haya fuga o conductores pelados. Las tuercas de seguridad deben estar bien aseguradas y el alambre de cobre a tierra debe estar conectado en la parte trasera de la caja. Una vez listo se procede a guardar todo correctamente y tapar.

En conclusión.

Una caja eléctrica es aquel control de mando o suministro que brinda protección a la instalación eléctrica. Esta cuenta con interruptores, a modo de regleta, que impiden el paso de la corriente en casos de subidas de voltajes, sobrecargas o inconvenientes.

Disponer de ella, de seguro maximiza la protección.

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5.3.

Cajas octogonales.

Caja eléctrica octagonal Cajas plásticas para empalmes eléctricos mayco Las cajas eléctricas son usadas para unir tramos de tuberías, alojar las diferentes conexiones entre los conductores de la instalación, contener los conductos de paso y derivación, proteger los empalmes y conexiones, permitiendo la accesibilidad correspondiente. Son usadas para salidas (luces, interruptores, tomacorrientes), para paso, gabinetes y para desconexión.

De acuerdo con el número de tubos que lleguen a las cajas se instalan las cajas cuadradas de 4×4, rectangulares de 2×4 u octagonales. Las cajas para las salidas de iluminación siempre serán octagonales.

Cajas para empalmes

Cajas octagonales: Se instala como salida de alumbrado de techo (centro) o pared (braquete). Para todas las salidas de lámparas bien sea en el techo o en el muro.

Caja octagonal

Cajas 2×4: Se instala como salida de toma corriente, interruptora, pulsadores, caja de paso, salida de TV, teléfono y para todas las salidas de tomas monofásicas.

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Cajas 2*4

Caja 4×4: Para tomacorrientes tripolares, cajas de pase y salidas especiales.

Caja 4*4

VENTAJAS Y CARACTERISTICAS DE LAS CAJAS PLASTICAS PARA EMPALMES ELECTRICOS MAYCO         

Sus generosas dimensiones, hacen más fácil la manipulación por parte del instalador.

Debido a la incorporación de una vena que recorre todo el perímetro del labio superior, la estructura es muy rígida, siendo totalmente funcional para cualquier sistema de construcción.

Excelente resistencia a la fractura en todos sus puntos, pues, incluimos radios en sus esquinas.

Cumple norma RETIE* para Colombia (aplicable como estándar de calidad en otros mercados).

Cajas fabricadas en resina plástica tipo POLIPROPILENO, que se adapta perfectamente a los requerimientos de estos componentes (aislante eléctrico y AUTOEXTINGUIBLE).

Mayor seguridad en instalaciones eléctricas.

Para uso en instalaciones eléctricas en general.

Por su resistencia, son recomendadas para usar en cualquier sistema de construcción.

Entradas para tubería de ½ y ¾ y perforaciones para malla en concreto.

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VENTAJAS FRENTE A LAS CAJAS METALICAS  

5.4.

Debido a que son de plástico, no hay necesidad de conectar un cable a tierra.

Las cajas de plástico generalmente vienen con agujeros roscados para facilitar la conexión de interruptores y salidas

Tipos de ducto para instalaciones eléctricas.

Canalización eléctrica, la ruta de los conductores Los sistemas de canalización de conductores son diseñados para contener los conductores eléctricos, de cómputo y telecomunicaciones, abarcando todos los dispositivos necesarios para distribuirlos uniformemente a lo largo de una instalación. Su función es protegerlos de daños mecánicos, químicos y de las altas temperaturas y la humedad.

Canalización de conductores.

Las canalizaciones pueden ser mediante tubos conduit, charolas o ductos, cada una de éstas necesita distintos accesorios que unen tramos rectos, permiten salidas, hacen cambios de dirección, etcétera; sin embargo, todas tienen algo en común: para llevarlas a cabo, se necesita trabajo mecánico como cortar, doblar, hacer rosca, acoplar con cajas, etcétera. Lo anterior significa que parte de la actividad que debe desempeñar un técnico electricista se relaciona con trabajos mecánicos, para los que se deben tomar en cuenta las medidas de seguridad y el uso correctos de las herramientas.

Los medios de canalización más comunes en las instalaciones eléctricas son: La tubería conduit se emplea tanto en instalaciones ocultas, empotrada en losas y paredes, como en instalaciones visibles o .reas de tipo industrial, pueden ser de aluminio, acero, o aleaciones especiales y son de tres tipos: pesado, semipesado y ligero. Su uso depender. Del espesor de la pared.

Tuvo conduit de ½”

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Tubo conduit metálico pesado A esta tubería también se le conoce como tubería conduit metálica rígida (TCMR), como conduit metálico rígido (CMR) o rígido metal conduit (RMC). Sus paredes interiores son lisas para evitar que se destruya el aislamiento de los conductores; es de acero suave y se puede doblar fácilmente. Se manufactura en tramos de 3.05 metros de longitud en acero o aluminio y está disponible en diámetros de 13 mm, hasta 154.4 mm, tiene cuerda o rosca en ambos extremos y se vende con un coples. La pintura de esmalte que se le aplica como acabado, sirve para protegerlo contra la oxidación durante su instalación en losas de concreto armado, paredes y muros.

Tubo conduit metálico pesado

Tubo conduit metálico intermedio La tubería conduit tipo semipesado es una canalización circular utilizada en las instalaciones eléctricas visibles u ocultas para cualquier tipo de condición atmosférica y en cualquier tipo de edificio, principalmente en instalaciones de tipo industrial. Este tipo de tubo se construye con cintas de acero galvanizado en forma de espiral, y se usa para la conexión de equipos o aparatos. El tamaño mínimo debe ser de 13mm de diámetro, a excepción del tubo de 9.5 mm, que puede ser usado en ensambles aprobados o para conexión de luminarias en longitudes no mayores a 1.80 m.

Tubo conduit metálico intermedio

Tubo conduit metálico ligero A esta tubería se le conoce también como tubería metálica eléctrica (TME), electric metallic tubing (ETM) o tubing. Este tubo es muy ligero y no se le puede hacer rosca, por lo tanto, hay que usar coples y conectores especiales. No resiste grandes presiones y puede utilizarse en instalaciones visibles y ocultas con precauciones en losas de concreto para no aplastarlo. El diámetro recomendable para estos tubos de 51mm y debido a que son de pared delgada, en estos tubos no se debe hacer roscado para atornillarse a cajas.

Tubo conduit de PVC

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Este tubo es resistente a la humedad y a las atmósferas químicas, más no al fuego.

Debe tener suficiente resistencia mecánica para proteger a los conductores y soportar un trato rudo durante su instalación. Este tubo está fabricado de policloruro de vinilo (PVC), que junto con las tuber.as de polietileno se clasifican como tubos conduit no metálicos.

Este tubo debe ser autoextinguible, resistente a la compresión, a la humedad y a ciertos agentes químicos.

Ducto de PVC

Tubo conduit pead (polietileno de alta densidad) Son tuberías para uso en instalaciones eléctricas de cableado subterráneo, así como tubo para uso en instalaciones eléctricas de transición de cableado subterráneo a terrestre.

Están disponibles en diámetros de 50 a250mm (2” a 10 “), fabricadas con Polietileno de Alta Densidad, resistente al maltrato involuntario y con capacidad de absorber golpes e impactos sin presentar fracturas. El tubo rojo cuenta con una garantía de resistencia a la intemperie de 12 meses y el tubo negro con una garantía de vida útil de 10 años de exposición a la intemperie

Instalación de conductores dentro de los ductos Tanto en los ductos metálicos como en los no metálicos, no se deben instalar más de 30 conductores activos en cualquier punto de su trayectoria. La suma de las áreas de las secciones transversales de los conductores contenidos en cualquier sección transversal del ducto, no debe ser mayor del 20% de la sección transversal interna de dicho ducto.

6. Instalaciones especiales.

Por: Brayan Isai Tepeu Jocop

6.1. Caja de distribución de circuitos eléctricos.

Se le conoce también como caja de conexión o de derivación. En electricidad es una caja que se coloca en la pared, empotrada o externa, y que contiene las conexiones de todo el sistema eléctrico. Sirve como fuente de suministro de energía, ya que es de

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donde proviene el servicio principal para distribuirlo a toda las instalaciones. Todas las uniones del sistema deben tener conexión en la caja eléctrica.

En el mercado se pueden encontrar de plástico y las metálicas. Las de plástico suelen ser frágiles y tienden a romperse durante la instalación, razón por la que no son recomendadas. Por el contrario, las metálicas son robustas y resistentes. Suele usarse en construcciones importantes ya que poseen puntas para que sean fijadas de forma segura, evitando accidentes futuros. ¿Cómo instalar una caja eléctrica?

La instalación de la caja eléctrica puede ser sencilla si se tienen conocimientos básicos de electricidad. Sin embargo, en todo momento es conveniente consultar con un profesional para evitar consecuencias. Alguno de los pasos para realizar el montaje de la caja son:

Colocación de la caja La colocación de la caja consiste en realizar el hueco o demarcación en la pared para introducirla. Es necesario que esta se conecte con la tubería teniendo presente las distancias recomendadas. La idea es que quede bien fija a la pared y que tenga los orificios necesarios para suministrar energía a toda la instalación.

Cortar la electricidad Una vez que la caja esté en la pared y lista para alimentar, es necesario cortar el suministro de energía. Para estar seguro de esta acción, se debe realizar una comprobación de voltaje y determinar que efectivamente no hay corriente.

Abre los orificios y realiza la conexión Todas las cajas cuentan con orificios prefabricados que se deben abrir para pasar los cables. Los que no sean necesarios, deben quedar sellados. Se pasan los cables y se conectan a los interruptores automáticos, quienes protegen de la sobrecarga y los cortocircuitos. El número de cada uno de estos va a depender de la electricidad de la residencia y pueden ser: 10 Amperios para iluminación.

16 Amperios para lavadoras, lavaplatos, enchufes y toma de corriente.

25 Amperio para calefacción, aire acondicionado, hornos, entre otros.

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Todo el cableado debe estar bien diferenciado con colores y señalados en el esquema eléctrico. Cada interruptor debe tener el cable que alimenta la instalación según el número de puntos de consumo que existen a lo largo del circuito.

Guarda los cables e interruptores Antes de guardar los cables es necesario vigilar que todos los elementos estén bien conectados y que no haya fuga o conductores pelados. Las tuercas de seguridad deben estar bien aseguradas y el alambre de cobre a tierra debe estar conectado en la parte trasera de la caja. Una vez listo se procede a guardar todo correctamente y tapar.

Seguidamente se conecta al suministro de energía principal y se revisa que todo haya quedado en orden. La caja debe estar en un lugar accesible, fresco y seco.

En conclusión, una caja eléctrica es aquel control de mando o suministro que brinda protección a la instalación eléctrica. Esta cuenta con interruptores, a modo de regleta, que impiden el paso de la corriente en casos de subidas de voltajes, sobrecargas o inconvenientes. Disponer de ella, de seguro maximiza la protección.

El panel de distribución es el corazón de la instalación eléctrica, de este salen todos los conductores que alimentan los diferentes circuitos de la residencia, comercio o industria. Las funciones del panel de distribución son distribuir, controlar y proteger todos los circuitos que hayan instalados.

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.

Las principales partes del panel de distribución: 1. Conductores alimentadores: son los conductores que suministra y soporta da la potencia de la instalación. Este va desde la salida del medidor de energía hasta el panel de distribución.

2. Interruptor principal: se encarga de proteger toda la instalación, ante una bajada de este, se corta todo el suministro eléctrico.

3. Disyuntores de circuito ramal: son los dispositivos de protección, que dependiendo del tipo de panel, se encuentran instalados en una barra (sistema americano) o rieles (sistema europeo).

4. Conductores de circuitos ramales: son los conductores derivados que parten desde el último dispositivo de protección ubicado en el panel de distribución hasta el punto de consumo eléctrico.

5. Barra de neutro: es una barra que posee varios tornillos para poder derivar el neutro de los cables alimentadores hacia los circuitos ramales, los cables pueden ir directamente al neutro sin pasar por ningún dispositivo de protección.

6. Barra de tierra: para la protección contra falla de aislamiento, en el panel se coloca una barra con el cable de tierra principal para luego distribuirse por toda la instalación.

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6.2. Caja de 4 circuitos.

Esta caja en común se utiliza en instalaciones domiciliares que no son suy grandes o que no llevan muchos circuitos o mucha carga en ellos.

6.3. Caja de 8 circuitos.

Esta caja se utiliza mayor mente en instalaciones un poco más grandes como las cuales llevan varios circuitos de iluminación y de fuerza y tomas para lavadoras los cuales son de 220v y para duchas.

6.4. Caja de 12 circuitos.

Esta caja se utiliza mayor mente en instalaciones un poco más grandes como las cuales llevan varios circuitos de iluminación y de fuerza y tomas para lavadoras los cuales son de 220v y para duchas, para una casa que es grande que tiene varios niveles.

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6.5. Instalación de intercomunicadores eléctricos.

Que es un intercomunicador Es un dispositivo para la comunicación entre personas. Es un sistema de comunicación independiente y electrónica que sirve para realizar un diálogo privado o limitado. Aunque un intercomunicador puede ser portátil, generalmente se instalan de forma permanente en hogares, edificios, oficinas y negocios.

Para qué sirve un intercomunicador Este sistema para intercomunicarse ha resultado útil en muchos campos, entre ellos se pueden mencionar: Para la moto: Ya sea para 2 personas en una misma moto, o para 2 conductores en motos distintas, les permite comunicarse sin problemas. Permite estar hasta a 500m de distancia (obviamente aplica a motos separadas).

Para el hogar: Un portero eléctrico para saber quien toca timbre. Puede ser solo sonido, o sonido + cámara; algunos incluso incluyen el boton para abrir la puerta (funcionan con un electroiman que permite la apertura sin riesgos).

Para los niños: Tienes un bebe y quiere saber como está? Puedes colocar uno en su pieza y tendrás sonido constante (el otro lo tienes contigo). Si por algo llora, te enteras al momento y puedes ir a verlo.

Para la seguridad: Puedes tener cámaras en tu casa (solo cámara, o cámara + sonido) y si estas fuera lo podrás monitorear. Te fuiste de viaje? Estás en la oficina? Puedes ver qué sucede en tu casa sin problemas.

Para la oficina: Tu secretario/a está afuera y necesitas algo? Le hablas y le pides lo que necesitas. Si llega alguien te podrá avisar por allí; es común y útil. Y mucho más…

El objetivo de un intercomunicador comúnmente es la difusión de información y la seguridad. Es más rápido, es más cómodo, es realmente de gran utilidad.

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Cómo funciona un intercomunicador Estos sistemas funcionan como conexiones de doble vía para audio que tienen un amplificador central. En gran parte de esta clase de sistemas, la información se transmite por medio de una red de cables que interconectan las unidades o los aparatos.Publicidad de Google AdSense Sin embargo, actualmente existen sistemas que son inalámbricos, estos también requieren de un estación central; si el alcance no es mucho son útiles, caso contrario pueden tener algo de interferencia.

Los interruptores de un intercomunicador se encuentran conectados un receptor y a un transmisor parecidos a los auriculares de un teléfono. Cada estación debe estar conectada a una estación base y a una fuente de energía.

Tipos de intercomunicadores Intercomunicadores inalámbricos: Incluyen una gran variedad de sistemas bidireccionales de comunicación entre ellos: Cajas para llamadas al aire libre, radios portátiles y los intercomunicadores de escritorio. No requieren de cableado entre los dispositivos.

Intercomunicadores por cable: Son un poco más económicos y tiene la ventaja de que no se desactiva la comunicación en lugares de poca señal, como el sótano.

Video intercomunicador: Este es uno de los sistemas más populares en los hogares.

Satisface la necesidad deber a la persona cuando habla. Por lo general es un sistema cableado. Es moderno.

Partes de un intercomunicador Estación Base: Es la estación maestra que controla el resto del sistema. Las otras estaciones están conectadas a esta unidad base o de control.

Subestaciones: Unidades esclavos, son los altavoces del intercomunicador. No tienen interruptores ni micrófono, la comunicación es unidireccional. Se encuentran conectadas a la estación nuestra y transmiten información emitida solamente en la base.

(Sirve para monitorear a los bebes, no se necesita una respuesta, solo escuchar y si algo sucede, ir al lugar)

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Estaciones de intercomunicación: Son estaciones que pueden hacer llamadas a la estación base, tienen un micrófono y un botón que sirve para hablar. (Son de 2 vias)

Caracteristicas de un intercomunicador Generalmente son de 2 vias (ambas partes pueden hablar) Son de alcance limitado (es negativo por obvias razones, pero es positivo porque nadie puede interferir) El audio es de gran calidad por la cercanía y nula interferencia.

Excelentes para conversaciones privadas porque no tienen vulnerabilidades.

Ventajas y desventajas de usar un intercomunicador Mantener la comunicación en el hogar, oficina y otros, sin necesidad de movernos hacia donde está la persona.

No genera gastos de tarifa telefónica.

Son ideales para mantener la seguridad ya sea en zonas residenciales o cuando se usa para monitorear a los bebes y otra clase de actividades que requieren seguimiento.

La desventaja tal vez se presente en aquellos equipos inalámbricos, donde la comunicación se ve entrecortada y no se escucha bien. Del resto, los intercomunicadores son un instrumento que puede usarse en muchas circunstancias. https://como-funciona.co/un-intercomunicador/

6.6. Lámpara fluorescente.

Las lámparas fluorescentes son artefactos eléctricos para iluminación. La lámpara consiste en uno o más tubos de vidrio fino revestido interiormente con unas sustancias químicas compuestas. Esos compuestos emiten luz del espectro visible al recibir una radiación ultravioleta. Dentro del tubo hay además una pequeña cantidad de vapor de mercurio y un gas inerte (argón o neón), a una presión más baja que la presión atmosférica. Por último, en los extremos del tubo se encuentran filamentos de tungsteno, que al calentarse al rojo contribuye a la ionización de los gases. El diámetro y la longitud del tubo es variable dependiendo de la potencia.

Cómo los tubos fluorescentes presentan una impedancia al paso de la corriente que disminuye a medida que esta aumenta, no pueden ser conectadas directamente a la red de alimentación sin un dispositivo que controle la intensidad que circula por ella. Este dispositivo, recibe el nombre de reactancia o balasto.

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Características de las lámparas fluorescentes Eficacia luminosa: 30 – 80 lm/W. Vida útil: 7500 Horas.

Encendido: 1 segundo.

Iconexión/Inrégimen: 2.

Distintos modelos de lámparas fluorescentes Comparción con las lámparas incandescentes y halógenas

Ventajas Menor Consumo.

Vida más larga.

Inconvenientes El tamaño es mayor que el de las otras instalaciones.

Mayor peso al requerir componentes adicionales.

Más coste.

Lámparas fluorescentes compactas Las lámparas compactas incorporan en su base los componentes que requiere un tubo fluorescente, por lo que permite utilizarlas en cualquier instalación tradicional.

Además, pueden venir con diferentes tipos de encastres como los de rosca (Edison E27) usados generalmente para los focos incandescentes.

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Componentes de una Lámpara Compacta Integrada

Lámpara Compacta Electrónica

Lámpara Compacta no Integrada

Ventajas generales de las lámparas fluorescentes Ya hemos nombrado algunas ventajas y desventajas con respecto a tecnologías anteriores, ahora ampliamos un poco las ventajas generales con respecto a estas tecnologías.

Consumo hasta 5 veces menor que las incandescentes. Duración promedia de 8 veces más que una incandescente. Arranca instantáneamente con un flujo luminoso importante. No necesita compensación eléctrica, cos FI » 0.95.

Página 180 de 239 https://www.electricasas.com/lamparas-fluorescentes/

7. Corriente alterna monofásica Por: José Armando Aria

7.1.

Generación de corriente alterna monofásica.

Es un sistema formado por una única fase o bobinado en el generador.

Según INSTALACIONES ELECTROMECÁNICASINFORMACIÓNDE LA MATERIA INSTALACIONES ELECTROMECÁNICAS PARA ALUMNOS, 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.

Fuente: https://ie2mmo.wordpress.com/2018/04/26/t02-1-sistema-monofasico-decorriente alterna/.

Representa el valor de tención atreves del tiempo.

La tensión en Guatemala es de 220 V y la frecuencia de 50 Hz. 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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Fuente: https://ie2mmo.wordpress.com/2018/04/26/t02-1-sistema-monofasico-de-corriente-alterna/.

El sistema monofásico esta construido por 2 polos (cables) denominados polo vivo y polo neutro que son los extremos del conductor que es afectado por un campo magnético variable.

El polo neutro está conectado a tierra y se utiliza cable color celeste para identificarlo.

El polo vivo es el otro extremo del bobinado del generador que respecto al neutro / tierra tiene en Argentina una diferencia de tensión o potencial de 220 Voltios. Se identifica con el color marrón. El busca polo enciende al tomar contacto con este polo dado que se cierra el circuito a tierra a través de la persona que lo manipula circulando una pequeña corriente imperceptible.

El tercer cable siempre existente es el de tierra color verde y amarillo de protección.

Fuente:http://www.redusers.com/noticias/la-generacion-trifasica/.

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Se genera a base de un único bobinado de inducción que genera la corriente a través de un conductor el cual conlleva al corriente a la creación de energía mecánica.

7.2. Onda sinusoidal Según ECQRED.com 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. 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.

Fuente:https://es.wikipedia.org/wiki/Conexi%C3%B3n_estrella_tri%C3%A1ngulo

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.

Fuente:https://es.wikipedia.org/wiki/Conexi%C3%B3n_estrella_tri%C3%A1ngulo

Representación 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,

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

la diente de sierra

Todas se presentan en distintos tipos muy variados.

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

Forma de onda senoidal.

Es la forma más 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 más práctica de entender la generación de esta onda es utilizar el “círculo trigonométrico”, o sea, un círculo centrado en un par de ejes cartesianos, 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. Esa altura comienza en 0 para el comienzo, o sea el ángulo de 0º, para ir aumentando hasta llegar al máximo, que se toma como valor unitario “1“cuando el radio esté vertical, o sea con un ángulo de 90º. El radio sigue girando y la altura comenzará a disminuir, para llegar nuevamente a cero cuando el radio forme el ángulo de 180º, o sea nuevamente en posición horizontal.

Fuente:https://es.wikipedia.org/wiki/Conexi%C3%B3n_estrella_tri%C3%A1ngulo

Continuidad del giro.

A partir de ese momento, con la continuación del giro, la altura comenzará nuevamente a aumentar, pero ahora hacia abajo de la línea horizontal, con los mismos

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valores absolutos que los anteriores, por lo que se los toma con el signo negativo. Al llegar a la posición horizontal, o mar a un ángulo de 360º, se termina el ciclo. A partir de ese momento, comenzará uno nuevo, que se superpondrá con el anterior con todos los mismos valores que ya se produjeron. Si ahora graficamos todos los valores de la altura del punto extremo del radio mientras va girando, o sea el valor del seno del ángulo que se va formando, a partir de una recta horizontal y respetando el signo, se formará una figura ondulada cuando se unan todos los extremos de las altas alturas; figura que recibe el nombre de curva sinusoidal o senoidal, por responder a la función del seno.

7.3. Valores de la onda sinusoidal.

Veamos los valores característicos de una onda senoidal de intensidad: 

i=im·sen wt



im: valór máximo



T: Período



ω: pulsación

Donde ω es la velocidad angular de giro de la bobina que induce la corriente alterna. Se le llama también pulsación y es el cociente entre el ángulo recorrido en un ciclo y el período transcurrido en recorrerlo: ω=2π/T .

Todos los valores aquí definidos son generalizables a ondas de tensión o de potencia. 

Valor instantáneo (i): es el valor que toma la onda para un tiempo t. Este valor no es útil para cálculos y medidas eléctricas, ya que se utilizan los valores eficaces.



Período (T): tiempo mínimo que tarda la onda en realizar un ciclo completo.La unidad de medida es el segundo (s)



Frecuencia (f): es el número de ciclos realizados por segundo. La frecuencia es la inversa del período ( f=1/T). La unidad de medida en el Hercio (Hz) o s-1



Fase (de una onda): es el instante en el que estamos analizando el valor de una magnitud periódica. El ángulo de fase inicial φ es la fracción de período que ha transcurrido a partir de un origen.



Valor máximo (im): es el valor máximo que toma la ordenada. Se llama también amplitud o valor máximo de pico o de cresta.



Valor medio (Imed): es la media algebraica de los valores instantáneos de la onda durante un semiperíodo. (Si tomásemos el período completo el valor medio sería cero).

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

Valor eficaz (Ief): de una corriente alterna es el valor de una corriente continua equivalente que produciría la misma cantidad de calor en una carga resistiva determinada. También se conoce este valor como RMS (root mean square). Este valor coincide con el valor cuadrático medio (raíz cuadrada del valor medio del cuadrado de la función en un período)



Factor de forma: es la relación entre el valor eficaz y el valor medio

7.4. Valor Máximo Según universoformulas.com Los máximos y mínimos de una función son los valores más grandes o más pequeños de ésta, ya sea en una región o en todo el dominio.

Fuente:https://www.fceia.unr.edu.ar/tci/utiles/Apuntes/Cap%2010-TRIF.pdf.

Los máximos y mínimos también se llaman extremos de la función.

Máximos y mínimos relativos.

Los extremos relativos de una función f son los valores más grandes (máximos) o más pequeños (mínimos) de una región del dominio.

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Los extremos relativos también son conocidos como extremos locales.

La función f tiene en M un máximo relativo si f (M) es mayor que sus valores próximos a izquierda y derecha

Fuente:https://www.fceia.unr.edu.ar/tci/utiles/Apuntes/Cap%2010-TRIF.pdf

En términos de sus derivadas, sean f y f ’derivables en M. Entonces M es máximo relativo de f si:

También se puede decir que M es un máximo relativo en su entorno si a la izquierda la función es creciente y a la derecha decreciente.

La función f tiene en m un mínimo relativo si f (m) es menor que sus valores próximos a izquierda y derecha.

Fuente:https://www.fceia.unr.edu.ar/tci/utiles/Apuntes/Cap%2010-TRIF.pdf

En términos de sus derivadas, sean f y f ’derivables en m. Entonces m es mínimo relativo de f si:

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También se puede decir que m es un mínimo relativo en su entorno si a la izquierda la función es decreciente y a la derecha creciente.

Teorema de los valores extremos.

Una función f (x) continua en un intervalo cerrado [a, b] siempre tiene máximo absoluto y un mínimo absoluto en dicho intervalo.

No se asegura que existan extremos absolutos si se define en un intervalo abierto.

Este teorema confirma la de un máximo absoluto y un mínimo absoluto en una función continua existencia definida en un intervalo cerrado [a, b], pero no define como se calcula. Para calcularlos el procedimiento es el siguiente: Derivar la función, obteniendo f ’(x).

Hallar las raíces de la derivada, es decir, los valores de x tales que la derivada sea 0.

Supongamos que las raíces de f ’ son {r1, r2,…,rn}.

Se calcula la imagen de los extremos del intervalo (f (a) y f (b)). También se calcula la imagen de las raíces (f (r1), f (r2),…, f (rn)).

El máximo y mínimo absolutos de f serán.

Ejemplo: Encontrar el máximo absoluto y mínimo absoluto de la función f (x) en el intervalo [1,5], tal que:

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Fuente:https://www.fceia.unr.edu.ar/tci/utiles/Apuntes/Cap%2010-TRIF.pdf

Aplicaremos el procedimiento del teorema de los extremos.

Derivamos la función, obteniendo:

Hallamos las raíces de la derivada:

Las imágenes de los extremos del intervalo y de las dos raíces son:

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Por lo tanto, el máximo y mínimo absolutos de f serán:

Se han comparado cuatro imágenes de la función en cuatro puntos, los dos en los que el valor de la derivada es nulo (0, 1) y (3, -12,5) con los correspondientes a los extremos del intervalo (-1, -4,5) y (5, 13,5). Resultado: máximo absoluto en el punto (5, 13,5) y mínimo absoluto en el punto (3, -12,5).

7.5. Valor efectivo.

Según Wikipedia.com Se denomina valor eficaz 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 (del inglés, root mean square)

Fuente:https://www.fceia.unr.edu.ar/tci/utiles/Apuntes/Cap%2010-TRIF.pdf

El valor eficaz de la intensidad i (t) es el valor cuadrático medio.

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Donde: T es el periodo de la señal.

Análogamente, el valor eficaz de la tensión es:

El significado físico del valor eficaz es designar el valor de una corriente rigurosamente constante que al circular sobre una determinada resistencia óhmica produciría los mismos efectos caloríficos que dicha corriente variable. De este modo, se establece un paralelismo entre cualquier tipo de corriente variable y la corriente continua que simplifica los cálculos con esta última.

En ocasiones es importante conocer la potencia media disipada en una resistencia eléctrica cuando la corriente no es constante. La potencia media disipada es:

Cuando dicha corriente es periódica, y teniendo en cuenta la ley de Ohm:

Que, por la definición de valor eficaz, es igual que:

7.6. Valor medio.

Valor medio. En un período, el valor medio es cero, ya que cada valor de la onda tiene su correspondiente opuesto. Sin embargo, en las funciones senoidales se considera el valor medio en un semiciclo (que corresponde a un semiperíodo). Geométricamente, el valor medio equivale a la altura de un rectángulo que tenga la misma base y la misma superficie que la semionda correspondiente.

De esta manera:

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7.7. Valor instantáneo Según, ecu.es En la clasificación del apartado anterior, hay que añadir en las señales periódicas, que estas se van a caracterizar por los denominados valores medios y eficaces.

Valor medio por definición, para una función periódica de periodo T, es la media algebraica de los valores instantáneos durante un periodo:

Valor eficaz es la media cuadrática de los valores instantáneos durante un periodo completo:

Se define como factor de forma a la relación entre el valor eficaz y el valor medio.

Da idea de la forma de onda.

El valor medio es 0 para las formas de ondas que tienen los semiperiodos simétricos respecto al eje de tiempos. Por lo tanto, para salvar esta dificultad el cálculo se hace en la mitad del periodo. En el caso particular de una señal de tensión alterna senoidal cuya función es v t V t () = m senω se toma t t = ω y T = π

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Se define el valor eficaz de una corriente alterna, como aquel valor que llevado a corriente continua nos produce los mismos efectos caloríficos. Es un valor característico, que por otra parte es el que ofrece los instrumentos de medida, ya sean analógicos o digitales. Aunque en la actualidad ya existen instrumentos digitales que proporcionan otros parámetros de la señal alterna.

El factor de forma de una señal alterna es:

El factor de amplitud de una señal alterna es:

7.8. Valor RMS Según Unicrom.com 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: Encontrar el voltaje RMS de una señal con VPICO = 130 voltios.

VRMS = 130 Voltios x 0,707 = 91,9 Voltios RMS.

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

7.9. Radianes Según ehus.edu Se define el radián como el ángulo que en una circunferencia subtiende respecto del centro O un arco MN con igual longitud que el radio r.

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Si la longitud s del arco MN coincide con la longitud de r, entonces el ángulo subtendido desde el centro O corresponde a 1 radian.

En general, si tenemos una circunferencia de radio r, y un cierto ángulo a subtendiendo un arco de longitud s, el cociente s / r nos da el valor de ese ángulo en radianes.

Por otra parte, nosotros conocemos que la mitad de la circunferencia corresponde a un arco de longitud pr, mitad que equivale a un ángulo de 180 °, lo cual nos permite hacer transformaciones entre radianes y ángulos:

Por ejemplo, ¿cuántos radianes son 30 ° ?.

Respuesta: considerando la relación tenemos que x = p / 6 radianes.

Otro ejemplo, ¿cuántos grados son 0,357 radianes?

Respuesta: considerando la relación tenemos que x = 20,45 °.

Es interesante también recordar que 1 radián son 180 ° / p, es decir, 57,29 ... grados.

Mientras que 1 grado son p / 180 °, o sea, 0,1745 ... radianes.

PROPIEDADES INMEDIATAS. Según esta definición de radian, puede establecer la siguiente relación entre un ángulo a y el arco de circunferencia subtendido:

s = r es decir, la longitud del arco s es el producto del ángulo a (en radianes) por el radio del círculo.

Algunas equivalencias entre ángulos en grados y en radianes:

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

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7.10. Periodo Según Wikipedia.com Un período (denotado por 'T') es el tiempo necesario para que un ciclo completo de vibración pase en un punto dado.1 A medida que la frecuencia de una onda aumenta, el período de tiempo de la onda disminuye. La unidad para el período de tiempo es 'segundos'. Frecuencia y Período de tiempo están en una relación recíproca que puede ser expresada matemáticamente como: T = 1 / f o como: f = 1 / T. o como T = t/n El período orbital es el tiempo para que algo gire (orbite) algo más.

El período de un péndulo es el tiempo que toma de un lado a otro y de regreso.

Un electrón que se mueve en una órbita helicoidal que tiene un eje perpendicular al campo magnético tiene un período dado por T = 2πm / qB, donde m es la masa del electrón, q es la carga del electrón y B es el campo magnético en la región.

7.11. Frecuencia Según ecuRed.com La frecuencia se expresa en herzios (Hz), la cual es una unida derivada del Sistema Internacional de Unidades SI utilizado en casi todos los países del mundo desde 1960.

Fórmula para hallar frecuencia

Frecuencia angular. Medida de velocidad de rotación de un cuerpo. Ángulo recorrido durante el giro en la unidad de tiempo, medido en la medida del arco. Símbolo ω, unidad rad / s. El tiempo T que necesita una rotación es el período, el número de rotaciones f durante 1s es la frecuencia de rotación o el número de revoluciones.

Fórmula.

7.12. Longitud de onda Según Wikipedia.com En física, se conoce como longitud de onda la distancia que recorre una perturbación periódica que se propaga por un medio en un ciclo. La longitud de onda, también conocida como periodo espacial es la inversa de la frecuencia multiplicado por la velocidad de propagación de la onda en el medio por el cual se propaga. La longitud de onda se suele representar con la letra griega λ.

Generalmente, el concepto de longitud de onda se asocia a ondas sinusoidales, aunque puede extenderse a cualquier onda periódica. La magnitud de la longitud de onda se puede determinar como la distancia entre dos máximos consecutivos de la perturbación. Por ejemplo, en una onda electromagnética, la longitud de onda se corresponde con la distancia entre dos máximos del campo eléctrico. En el caso de las olas del mar, la longitud de onda coincide con la separación entre dos crestas consecutivas.

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La longitud de onda se mide en múltiplos o submúltiplos del metro en unidades del Sistema Internacional de Unidades. La longitud de onda de la luz visible es del orden de nanómetros. Las ondas de radio tienen una longitud de onda entre centímetros, metros e incluso kilómetros. Las longitudes de onda de sonidos audibles para el ser humano están entre unos 17 metros —para los sonidos graves— y 17 milímetros —sonidos agudos — .3 La longitud de onda dependiente del medio en la que la perturbación se propaga. En medios no uniformes, la longitud de onda puede variar con la posición. Algunas ondas complejas se pueden expresar como la superposición de ondas sinusoidales simples; el rango de longitudes de onda que comprende la onda se denomina espectro.

Imagen: Longitud de honda Fuente: https://www.ecured.cu/Corriente_alterna_trif%C3%A1sica

7.13. Introducción a los motores y transformadores de corriente alterna.

Un motor eléctrico es una máquina eléctrica que transforma energía eléctrica en energía mecánica por medio de campos magnéticos variables, los motores eléctricos se componen en dos partes una fija llamada estator y una móvil llamada rotor.

Estos funcionan generalmente bajo los principios de magnetismo, los cuales son desarrollados en el interior de la investigación, además de ello se especificará la clasificación de los mismos, que siguen Corriente Directa, de Corriente Alterna y los Motores Universales y según el número de fases en Monofásicos, Bifásicos y Trifásicos, siendo este último el más utilizado a nivel industrial.

Los motores eléctricos se hallan formados por varios elementos, los cuales son definidos en el contenido de la presente investigación, sin embargo, las partes principales son: el estator, la carcasa, la base, el rotor, la caja de conexiones, las tapas y los cojinetes.

No obstante, un motor puede funcionar solo con el estator y el rotor.

Por otra parte, se explica las conexiones principales con las que es posible la alimentación de los motores eléctricos, faltan cada una de ellas, las ventajas que pueden proporcionarle, entre otras. También se hace hincapié en un tema muy importante para la conservación de los motores eléctricos, como lo es el mantenimiento preventivo de los mismos, donde se indaga a el alargamiento de la vida útil del motor y disminuir pérdidas y deformaciones del mismo, finalizando la investigación con una serie de recomendaciones para la instalación y mantenimiento de los motores eléctricos Motor eléctrico. Un motor eléctrico es una máquina eléctrica que transforma energía eléctrica en energía mecánica por medio de interacciones electromagnéticas. Algunos

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de los motores eléctricos son reversibles, pueden transformar energía mecánica en energía eléctrica funcionando como generadores. Los motores eléctricos de tracción usados en locomotoras realizan a menudo ambas tareas, si se los equipa con frenos regenerativos.

Son ampliamente utilizados en instalaciones industriales, comerciales y particulares.

Pueden funcionar conectados a una red de suministro eléctrico o a baterías. Así, en automóviles se están empezando a utilizar en vehículos híbridos para aprovechar las ventajas de ambos.

Fundamentos de operación de los motores eléctricos En magnetismo se conoce la existencia de dos polos: polo norte (N) y polo sur (S), que son las regiones donde se concentran las líneas de fuerza de un imán. Un motor para funcionar se vale de las fuerzas de atracción y repulsión que existen entre los polos. De acuerdo con esto, todo motor tiene que estar formado con polos alternados entre el estator y el rotor, ya que los polos magnéticos iguales se repelen, y polos magnéticos diferentes se atraen, produciendo así el movimiento de rotación. En la figura se muestra cómo se produce el movimiento de rotación en un motor eléctrico.

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

Un motor eléctrico opera primordialmente en base a dos principios: El de inducción, descubierto por Michael Faraday en 1831; que señala, que si un conductor se mueve a través de un campo magnético o está situado en las proximidades de otro conductor por el que circula una corriente de intensidad variable, se induce una corriente eléctrica en el primer conductor. Y el principio que André Ampére observo en 1820, en el que establece: que si una corriente pasa a través de un conductor situado en el interior de un campo magnético, éste ejerce una fuerza mecánica de f.e.m. (fuerza electromotriz), sobre el conductor.

Partes fundamentales de un motor eléctrico Dentro de las características fundamentales de los motores eléctricos, opciones se hallan formados por varios elementos, sin embargo, las partes principales son: el estator, la carcasa, la base, el rotor, la caja de conexiones, las tapas y los cojinetes. No obstante, un motor puede funcionar solo con el estator y el rotor.

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

7.14. Alternador Según Actualidad Motor.com El alternador de un coche es uno de los elementos principales del circuito eléctrico. Su objetivo es transformar la energía mecánica en energía eléctrica para cargar la batería y proporcionar el suministro eléctrico necesario al coche cuando está en funcionamiento.

Para saber cómo funciona un alternador, primero debemos conocer qué partes lo forman y que misión tienen.

Partes de un alternador.

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Las partes básicas de un alternador estándar incluyen un rotor, estátor, puente rectificador y escobillas, además de la presencia del regulador. A continuación detallamos cada una: 

Polea. Es el elemento que recibe, a través de una correa, la fuerza mecánica que genera el motor del coche. Esta polea está unida al eje del alternador y tiene como finalidad mover el rotor que han en su interior. En los alternadores de nueva generación, existe un pequeño ventilador que los ayuda a refrigerarse y éste es movido a su vez por esta polea.



Rotor o inductor. Está formado por un electroimán que produce un campo magnético fruto de la corriente que recibe desde el regulador a través de los anillos rozantes situados en el eje. Cuando este campo magnético está activo, las bobinas del estátor (parte fija del alternador) reaccionan produciendo la corriente eléctrica necesaria.



Regulador. Su misión es doble. Por una parte está controlar que la tensión máxima de salida del alternador no sufra variaciones ni picos. Por otro lado está regular el amperaje que recibe la batería cuando demanda carga.



Estátor. Es el elemento inducido y fijo del alternador. En él se sitúan el bobinado trifásico que permite la reacción y por tanto la corriente eléctrica. Su forma puede ser en triángulo o estrella.



Puente rectificador de diodos. Este sistema es el encargado de transformar la corriente alterna que se crea en el alternador a corriente continua (que es la que necesita la batería y emplean los diferentes sistemas del coche).

Cómo funciona el alternador.

Una vez conocemos los principales elementos que forman un alternador, pasaremos a describir su funcionamiento de forma muy sencilla.

Al introducir la llave en el contacto y girarlo la bobina rotor del alternador recibe corriente de la batería. Una vez arrancamos el motor la bobina rotor comienza a girar y pasa de recibir energía a generarla. De esta sencilla forma pasa a autoabastecerse y proporcionar la energía necesaria para satisfacer la demanda de los sistemas que facilitan

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la conducción y vida a bordo del coche como el climatizador, la dirección asistida o el sistema de audio.

Si el alternador funciona correctamente la luz que hay en el cuadro de instrumentos se apagará. Si tras poner el coche en marcha no se apaga la luz, podría ser indicativo de que el alternador no proporciona corriente a los sistemas auxiliares. De ser así, habrá que comprobar que los 12 voltios de la batería llegan a la entrada del regulador y que los diodos del puente rectificador no están en mal estado. Además, también podría darse cuenta de que las escobillas de los anillos rozantes estén en mal estado y por tanto no llegaría la corriente necesaria al rotor.

8. Corriente alterna trifásica.

Por: José Armando Arias

8.1.

Generación de corriente alterna trifásica.

Según la poderosísima página EcuRed.com Corriente alterna trifásica. Es el conjunto de tres corrientes monofásicas iguales, de igual frecuencia, amplitud y valor eficaz, desfasadas una respecto a la otra en un tercio de período (1200).

Obtención de la corriente trifásica En generador un de corriente alterna con tres devanados aislados, en los que se genera corriente y que se encuentran bajo un ángulo de 120 ° uno con respecto a otro. El campo magnético giratorio que surge como consecuencia de la rotación de un imán permanente, origina en los devanados del generador tensiones iguales, pero en desfasaje.

Acoplamientos de los devanados del generador.

Si los tres devanados del generador se utilizan sin unirlos entre si, el generador de corriente trifásica se convierte simplemente en un conjunto de tres generadores aislados de corriente monofásica y no contiene ningunos elementos nuevos. Por el contrario si los devanados se unen entre si de una manera determinada, la corriente trifásica manifiesta propiedades específicas que son muy útiles para las aplicaciones técnicas. Existen dos tipos de acoplamiento de los devanados del generador: la conexión en estrella (Y) y en delta (Δ).

Conexión en estrella (Y) de los devanados del generador El circuito de conexión en estrella y el diagrama vectorial de las tensiones en los devanados se muestra a continuación.

En este caso existe un punto común O del mismo potencial. La tensión en cada uno de los devanados se denomina fase. El conductor unido con el punto común de potencial común, se llama neutro. Los conductores, unidos con los extremos libres de los devanados se denominan hilos de fase. Así pues, las tensiones de fase son tensiones entre los hilos neutros y de fase. La tensión entre los hilos de fase se llama lineal. Del diagrama vectorial se ve que las amplitudes de Uol y Uof de las tensiones de fase y lineales están en la siguiente relación:

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En particular, si Uof = 127 V, Uol = 220 V. La corriente If que circula por los devanados se llama corriente de fase, mientras que la corriente Il que circula por la línea, se denomina corriente de línea. Durante la conexión en estrella las corrientes de fase son iguales a las de líneas (If = Il). Si a cada uno de los devanados se le conecta una misma carga R, la intensidad sumaria de la corriente a través del hilo neutro es nula, puesto que:

La conexión en estrella de los devanados del generador permite utilizar para la transmisión de energía en el lugar de seis hilos, sólo cuatro, lo que representa una gran ventaja.

Conexión en delta (Δ) de los devanados del generador.

El circuito de conexión de los devanados en delta y diagramas vectoriales de tensión y corrientes se muestra en la figura.

En este caso Uof = Uol. Basándose en el diagrama vectorial de las corrientes hallamos para las mismas cargas de las fases: Al conectar en delta los devanados del generador sin carga, la corriente de cierre en los devanados está ausente. Pero eso es solo correcto para el primer armónico. Las corrientes de los armónicos superiores que se excitan siempre debido a las oscilaciones no lineales, están presentes en los devanados. Por eso los devanados de los generadores potentes, por regla general, no se conectan en delta.

8.2.

Onda sinusoidal en A.C. trifásica.

Según el documento formato .pdf de nombre corriente trifásica Obsérvese que tal como se ha elegido la referencia para los diagramas fasoriales resulta que la tensión vST tiene un ángulo de fase nulo. Es decir, tal como se ha venido trabajando hasta ahora lo que se ha hecho es elegir a VST como referencia. Así pues, los valores instantáneos de las tensiones compuestas de esta red trifásica equilibrada son:

Esto indica que las tensiones compuestas variación en el tiempo como se muestra en la figura siguiente

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Normalmente, cuando se da información de una instalación trifásica se proporciona 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, dicar los valores eficaces de las tensiones compuestas y simples separados por una barra.

Por ejemplo, en Guatemala la tensión normalizada para las instalaciones de Baja Tensión es 400/240 V, lo que significa que estas instalaciones tienen 400 V de tensión de línea (VL) y 240 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.

8.3.

Designación de líneas en C.A. trifásica.

Según topcable.com Los cables monofásicos pueden ser de 2 o 3 hilos conductores dependiendo de las fases eléctricas, compuestos por hilo o cable azul neutro, cable o hilo marrón (una fase) y el hilo o cable amarillo-verde para el cable de tierra.

Cable trifásico.

Sin embargo, para alimentar una instalación trifásica usaríamos los cables que detallamos a continuación 

Cables trifásicos. Tripolares. (tres conductores): gris, marrón y negro (las tres fases).

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

Tetrapolares. (cuatro conductores): gris, marrón y negro (las tres fases) y azul (neutro).



Tetrapolares. (cuatro conductores): gris, marrón y negro (las tres fases) y amarillo-verde (tierra). Un ejemplo de tetrapolar sería el cable de potencia TOXFREE ZH RZ1-K (AS)



Penta polares. (cinco conductores): gris, marrón y negro (las tres fases), amarillo-verde (tierra) y azul (neutro). Un ejemplo de pentapolar sería el cable de goma XTREM H07RN-F.

La misma instalación se puede hacer partiendo de cables unipolares (usando dos, tres, cuatro ó cinco) o bien partiendo de cables multipolares con cubierta (2x, 3x, 4x ó 5x).

8.4.

Conexiones en corriente alterna trifásica.

Según dedtorres.wep en general, es más fácil medir las intensidades en las líneas que en las fases. Además, es necesario saber la intensidad de línea ya que ésta es la que condiciona la sección del conductor de la misma Con carga simétrica en cada fase, se cumple.

CONEXIÓN DE RECEPTORES EN ESTRELLA Fuente: http://biblioteca.usac.edu.gt/tesis/08/08_0370_EO.pdf



intensidad de fase = intensidad de línea



tensión de fase = tensión de estrella



Tensión de linea = 1,73 x tensión de fase

CONEXIÓN DE RECEPTORES EN TRIANGULo Fuente: http://biblioteca.usac.edu.gt/tesis/08/08_0370_EO.pdf

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Tensión de línea = tensión de fase Intensidad de línea = 1,73 Intensidad de fase POTENCIAS EN UN SISTEMA TRIFASICO EQUILIBRADO Como cada una de las 3 fases del devanado o resistencia del receptor está sometida a la tensión de fase Uf y circula una intensidad de fase If, la potencia total aparente es:

Pero como es mas fácil medir los valores de línea, generalmente se calcula la potencia en función de estos valores: Siendo U la tensión de línea e I la intensidad de línea; Potencia aparente (la que carga la línea) S = 1,73 U x I Potencia activa (la útil) P = 1,73 U x I x cos Potencia reactiva (inútil) Q = 1,73 U x I x sen j Siendo el ángulo de retraso de la intensidad respecto a la tensión, debido a las inductancias de los receptores. cos j = XL / Z (reactancia inductiva / impedancia).

8.5.

Sistema en serie o sistema estrella y sus características.

Conexión estrella.

Diferenciamos valores de línea marcados con el subíndice L que son los de nuestra red eléctrica, los que podremos medir en los cables de alimentación, o en los terminales del pupitre del taller. Y valores de fase que son los que atraviesan la carga, la resistencia marcados con el subíndice F. En el caso de un motor se encuentran las tres bobinas internas del motor.

En la conexión en estrella, lógicamente la Intensidad de Fase es la misma que la Intensidad de Línea, ya que el cable no se divide, en cambio la tensión de línea UL se va a repartir entre dos cargas siendo la tensión de fase UF = UL / √3

Fuente: http://biblioteca.usac.edu.gt/tesis/08/08_0370_EO.pdf

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Cargas trifásicas conectadas en estrella.

8.6.

Sistema en paralelo o sistema delta.

Conexión triángulo.

En la conexión en triángulo la tensión de fase UF es igual a la tensión de línea UL ya que medimos entre los mismos puntos, en cambio la IF se reparte entre dos cargas siendo IF = IL / √3

Cargas trifásicas equilibradas conectadas en triángulo

Teniendo la misma expresión que en el caso de la conexión en estrella. La potencia eléctrica es √3 veces la tensión de línea por la intensidad de línea, valores medidos en los cables de alimentación.

8.7.

Potencia eléctrica en corriente alterna trifásica.

La potencia activa de un sistema trifásico es la suma de las potencias activas de los sistemas monofásicos que lo componen. Si se supone equilibrado, la potencia activa buscada es tres veces la de uno de sus sistemas monofásicos.

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En la conexión en estrella, figura 8.1, la potencia activa total del sistema (generación o recepción) será: pero como U U = 3 f I I = f nos quedará P UI = 3 cosϕ Análogamente, la potencia reactiva con las mismas relaciones entre tensiones e intensidades compuestas y simples, nos quedará: Q UI = 3 senϕ En la conexión en triángulo, figura 8.2, la potencia activa total del sistema (generación o recepción) será: P UI = 3 cos f f ϕ pero como U U= f I I = 3 f nos quedará P UI = 3 cosϕ Igualmente, la potencia reactiva Q UI = 3 sen f f ϕ eniendo las mismas relaciones entre las tensiones e intensidades compuestas y simples, obtendremos: Q UI = 3 senϕ Hay que tener en cuenta que el ángulo ϕ es el que forman los vectores U f e I f correspondientes a una misma fase y nunca el que forman la tensión compuesta U con la intensidad de línea I . Por lo tanto, cosϕ es el factor de potencia de cada sistema monofásico o fase.

Se define la potencia aparente, al ser el sistema equilibrado : S PQ = +2 2 y teniendo en cuenta los valores de las potencias activa y reactiva, en función de las tensiones e intensidades simples: S UI UI UI = += 99 3 ff ff ff 22 2 22 2 cos sen ϕ ϕ que para cualquier conexión (estrella o triángulo), será: S UI = 3 De igual manera, podemos definir la potencia compleja con la siguiente expresión: S P jQ

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8.8.

Diagrama de fasores.

Para el estudio de circuitos de corriente alterna en régimen estacionario sinusoidal se recurre a las FASORES que representan las tensiones y corrientes en los circuitos eléctricos. Estos fasores se representan en lo que se denomina diagrama fasorial.

Los diagramas fasoriales se van construyendo teniendo en cuenta los distintos elementos que componen el circuito. Teniendo en cuenta que la tensión en una resistencia está en fase con su corriente, que la corriente en una autoinducción ideal está atrasada 90 grados respecto a su tensión, y que la corriente en un condensador está adelantada 90 grados respecto a su tensión, los diagramas fasoriales correspondientes serán los representados en la figura:

En el caso de circuitos serie compuestos por dos elementos pasivos, la corriente será común a ambos elementos, y la tensión del generador será la suma de la tensión de los elementos pasivos:

9. CIRCUITOS RL Por: Diego Chew

9.1. Reactancia inductiva Según: Física Conceptos y aplicaciones. 7ma Ed. Tippens, La reactancia de un circuito de CA se define como su oposición no resistiva al flujo de corriente alterna.

Consideremos, en primer lugar, la oposición al flujo de una corriente alterna a través de un inductor. Dicha oposición, llamada reactancia inductiva, surge de la fuerza contraelectromotriz autoinducida debida a una corriente cambiante. La magnitud de la reactancia inductiva (𝑋𝐿 ) se determina por la inductancia (L) del inductor y por la frecuencia (f) de la corriente alterna, y puede calcularse con la fórmula: 𝑋𝐿 = 2𝜋𝑓𝐿 .

La reactancia inductiva se mide en ohms cuando la inductancia está expresada en henrys y la frecuencia en Hertz.

9.2. Caídas de tensión en el inductor y resistor El valor de Caída de Tensión del resistor (𝑉𝑅 ) y la Caída de Tensión de la inductancia (𝑉𝐿 ) se obtiene al multiplicar, respectivamente, el valor de la resistencia (R) o de la reactancia (XL) por el valor de la intensidad (𝑖) en el circuito.

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9.3. Fasores

Imagen: Circuito RL diagrama fasorial Fuente: https://saber-de-todo.es.tl/Circuitos-RL-y-RC.htm

Supongamos que por el circuito de la Imagen circula una corriente: 𝐼⃗ = 𝐼 ∠∝ Como VR está en fase y VL adelantada 90º respecto a dicha corriente, se tendrá: ⃗​⃗​⃗​⃗​⃗ 𝑉𝑅 = 𝐼𝑅 ∠∝

⃗​⃗​⃗​⃗ 𝑉𝐿 = 𝐼𝑋𝐿 ∠∝+90

Sumando fasorial mente ambas tensiones obtendremos la total V: ⃗​⃗​⃗​⃗​⃗ 𝑉𝑅 = ⃗​⃗​⃗​⃗​⃗ 𝑉𝑅 + ⃗​⃗​⃗​⃗ 𝑉𝐿 = 𝑉 ∠∝+𝜑

9.4. Diagramas en función del tiempo En un circuito RL serie en corriente alterna, se tiene una resistencia y una bobina en serie. La corriente en ambos elementos es la misma. La tensión en la bobina está en fase con la corriente que pasa por ella. Pero el voltaje en la bobina está adelantado a la corriente que pasa por ella en 90º. El valor de la fuente de voltaje que alimenta este circuito está dado por las siguientes fórmulas: ⃗​⃗​⃗​⃗​⃗ 𝑉𝑅 = ⃗​⃗​⃗​⃗​⃗ 𝑉𝑅 + ⃗​⃗​⃗​⃗ 𝑉𝐿 = 𝑉 ∠∝+𝜑

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9.5. Impedancia La impedancia Z será la suma fasorial de la resistencia y la reactancia inductiva. Y se puede calcular con ayuda de las siguientes fórmulas: 𝑍 = √𝑅 2 + 𝜔 2 𝐿2 , 𝑍 = √𝑅 2 + 𝑋𝐿 2 donde: 

Z= Impedancia



L = Inductancia en Henrios



R = valor de la resistencia en Ohmios



ω = frecuencia angular en Radianes = ω = 2π



𝑋𝐿 = 𝜔𝐿

9.6. Angulo de desfase En los circuitos RL el ángulo de desfase depende de la resistencia y el inductor ya que, Al ser un circuito en serie, la corriente es la misma por todos los componentes, por lo que la tomamos como vector de referencia. Pero en caso del voltaje, el voltaje en la resistencia (𝑉𝑅 ) está en fase con la corriente, pues la resistencia no causa desfase y el voltaje en la bovina (𝑉𝐿 ) adelanta a la corriente I en 90º

9.7. Potencia Real.

Potencia real o también llamada potencia Activa, es la potencia donde hay resistencias, pero es totalmente aprovechable, su unidad de medida son los Watts (w).

Formula:

𝑃 = (𝐼)(𝑉),

𝑃 = (𝑅)(𝐼 2 )

9.8. Potencia aparente Es la suma Vectorial de la Potencia Real y la Potencia Reactiva, su unidad de medida es el Voltio Amperio (VA).

Formula: 𝑆 = (𝑉)(𝐼)

9.9. Potencia reactiva Es la potencia que no es aprovechable y no hace ningún trabajo real, su unidad de medida es el Voltio Amperio Reactivo (var).

Formula: 𝑃 = (𝑋𝐿 )(𝐼 2 )

9.10. Q de una bobina.

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La carga o factor de calidad Q de una bobina está indicada por la ecuación: 𝑄=

𝑋𝐿 𝑅

En donde: 

R = es la resistencia interna de la bobina, igual a la resistencia del alambre de la bobina.



𝑋𝐿 = Reactancia inducida



Q = es un valor numérico sin unidades

Para los circuitos compuestos por dos elementos pasivos, ahora será la tensión común a ambos elementos, y la corriente que aporta el generador será la suma de la corriente de cada uno de los elementos pasivos .

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De igual manera se obtienen los diagramas fasoriales compuestos por más elementos. Se representa a continuación los correspondientes a diversos circuitos RLC.

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Capítulo IV 1. MAGNETISMO Y ELECTRICIDAD Por: Diego Chew

1.1

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.

1.2

El 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. El campo magnético se representa por el trazado de unas líneas imaginarias, las cuales reciben el nombre de líneas de fuerza magnética o líneas del campo magnético.

1.3

Polos magnéticos

Las propiedades magnéticas son más acusadas en los extremos del imán, que se denominan polos magnéticos, polo Norte (N) y polo Sur (S). Del mismo modo que cargas eléctricas del mismo signo se repelen y de distinto se atraen, imanes que se acercan por polos iguales se repelen y si se acercan por polos opuestos se atraen.

1.4

Ley de la mano derecha en campos magnéticos

Cuando la corriente pasa a través de un alambre recto, el campo magnético se envuelve alrededor del alambre en círculos concéntricos.

Imagen: Representación Fuente:https://es.khanacademy.org/science/physics/discoveries/electromagnet/a/right-hand-rule

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Si apuntamos nuestro pulgar a lo largo de la dirección del flujo de la corriente (i), nuestros dedos se doblan en la dirección de las líneas de campo magnético (B).

Esto significa que un circuito de alambre debe crear un campo magnético el cual fluye por el circuito y alrededor del exterior.

2. Fuerzas magnéticas Por: Víctor De León.

Según hiru.eus dice que 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 (1777-1851).

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 Magnética 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.

Los polos magnéticos del mismo tipo se repelen y los de distinto tipo se atraen.

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La fuerza de atracción o repulsión es inversamente proporcional a la distancia que existe entre los polos, lo que revela una analogía con la ley de Coulomb de la electrostática.

Las Líneas de campo Magnético.

Según Wikipedia.org dice que las interacciones magnéticas se pueden explicar cómo 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.

Líneas de fuerza del campo magnético.

Estas líneas nacen siempre en el polo norte magnético y se sumergen en el polo sur del imán. En la imagen se muestra también una brújula, que se orienta según la dirección del campo.

2.1

Fuerza Magneto Motriz

Según Netinbag.com dice que La fuerza magneto motriz (FMM, representada con el símbolo F) es aquella capaz de producir un flujo magnético entre dos puntos de un circuito magnético. Es una de las variables usadas para describir un campo magnético.

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 magneto motriz. Comprender el significado básico de la palabra en sí misma facilita la comprensión de su aplicación. La fuerza magneto motriz se traduce, literalmente, a "causa de movimiento magnético". El movimiento que genera la fuerza magneto motriz siempre se ejerce perpendicular a la resistencia del circuito magnético.

Aunque el magnetismo ejerce una fuerza propia, exhibe una renuencia a viajar a través de grandes tramos de aire. Esta reticencia es similar a la resistencia de un circuito eléctrico. El magnetismo viaja mucho más exitosamente a través del hierro. Un circuito

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magnético compuesto exclusivamente por hierro tendrá una reticencia mucho menor que un circuito magnético que cruza un entrehierro.

Los imanes permanentes o el alambre en espiral que conduce la electricidad pueden producir una fuerza magneto motriz. Cuando una bobina de cable produce una fuerza magneto motriz, el número de vueltas del cable está directamente relacionado con el valor de la fuerza generada. Por ejemplo, la fuerza magneto motriz de una bobina con 50 vueltas sería 25 veces mayor que la fuerza magneto motriz de una bobina con solo dos vueltas. El flujo magnético de un circuito magnético es, entonces, igual a la fuerza magneto motriz dividida por la reticencia del circuito. Esta relación puede entenderse mejor si uno toma tiempo para considerar que el flujo magnético representa el viaje del magnetismo de una sustancia a través de un circuito magnético. Cada vuelta en una bobina concentra la fuerza del imán. Superando la renuencia del circuito a viajar a través de cada una de las bobinas, la fuerza natural del imán se demuestra como fuerza pura.

La fuerza magneto motriz se puede entender de manera análoga al voltaje eléctrico de la ley de Ohm. Esto está expresado en la ley de Hopkinson.

Ley de Hopkinson.

En un circuito magnético simple el solenoide genera una fuerza magneto motriz proporcional a la corriente por el número de vueltas del solenoide El potencial magnético o fuerza magneto motriz, es la fuente que produce el flujo magnético en un circuito magnético.

La Fuerza magneto motriz de un circuito magnético se puede expresar en términos del flujo magnético Φ y la reluctancia magnética Rm{\displaystyle F=R_{m}\cdot \Phi } Esta ecuación se puede entender como una analogía a la ley de Ohm ( V = R I ). El flujo magnético es directamente proporcional a la Fuerza magneto motriz que lo origina e inversamente proporcional a la reluctancia del circuito magnético que depende de la longitud del circuito, el área transversal del circuito y la permeabilidad magnética del material del que está hecho. Las variables magnéticas se comportan como sus análogas eléctricas en la ley de Ohm. El flujo magnético sigue las líneas de flujo por donde encuentra menor reluctancia.

Por esto las líneas de flujo están dentro del cuerpo de alta permeabilidad, puesto que esto ofrece mucha menor reluctancia que el aire. Sin embargo, el cuerpo de alta permeabilidad aún posee cierta reluctancia que es el equivalente a la resistencia en esta analogía de Hopkinson. El flujo magnético sería el equivalente a la corriente eléctrica.

Usualmente en los circuitos eléctricos simples (como en la Figura) la fuerza magneto motriz se genera empleando un solenoide. Esto es un alambre aislado enrollado en forma de hélice.

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Fuerza Magneto Motriz en un solenoide.

En el caso de un solenoide largo y con cierto número de vueltas, la expresión se puede simplificar. En este caso se expresa por la siguiente ecuación.

Dónde: N: número de espiras de la bobina I: intensidad de la corriente en amperios (A) La unidad de medida de la FMM es el amperio-vuelta que se representa por Av. La relación existente entre la fuerza magneto motriz y el flujo magnético que esta genera se denomina reluctancia y se determina por la expresión:

Dónde: Φ: Flujo magnético en weber. : Reluctancia del circuito en amperio vuelta dividido weber.

2.2

Fuerza Electromotriz

Según asifunciona.com Se denomina fuerza electromotriz (FEM) a la energía proveniente de cualquier fuente, medio o dispositivo que suministre corriente eléctrica.

Para ello se necesita la existencia de una diferencia de potencial entre dos puntos o polos (uno negativo y el otro positivo) de dicha fuente, que sea capaz de bombear o impulsar las cargas eléctricas a través de un circuito cerrado.

Es el potencial que se genera en una bobina fija en el espacio cuando un imán se mueve en sus cercanías. La expresión matemática de su valor viene dada por el módulo de la ley de Lenz-Faraday.

A. Circuito eléctrico abierto (sin carga o resistencia). Por tanto, no se establece la circulación de la corriente eléctrica desde la fuente de FEM (la batería en este caso). B. Circuito eléctrico cerrado, con una carga o resistencia acoplada, a través de la cual se establece la circulación de un flujo de corriente eléctrica desde el polo negativo hacia el polo positivo de la fuente de FEM o batería.

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Existen diferentes dispositivos capaces de suministrar energía eléctrica, entre los que podemos citar: Pilas o baterías: Son las fuentes de FEM más conocidas del gran público. Generan energía eléctrica por medios químicos. Las más comunes y corrientes son las de carbón-zinc y las alcalinas, que cuando se agotan no admiten recarga. Las hay también de níquel-cadmio (NiCd), de níquel e hidruro metálico (Ni-MH) y de ión de litio (Li-ion), recargables. En los automóviles se utilizan baterías de plomo-ácido, que emplean como electrodos placas de plomo y como electrolito ácido sulfúrico mezclado con agua destilada.

Máquinas electromagnéticas: Generan energía eléctrica utilizando medios magnéticos y mecánicos. Es el caso de las dinamos y generadores pequeños utilizados en vehículos automotores, plantas eléctricas portátiles y otros usos diversos, así como los de gran tamaño empleado en las centrales hidráulicas, térmicas y atómicas, que suministran energía eléctrica a industrias y ciudades.

Donde N es el número de espiras de la bobina y Φ es el flujo del campo magnético del imán a través de la sección de la bobina.

Si la bobina está conectada a una resistencia R exterior a la bobina, entonces circulará una corriente eléctrica cuya intensidad viene dada por la ley de Ohm

Donde r es la resistencia de la bobina. El sentido de circulación de la corriente I es tal que se opone a la variación del flujo magnético. En otras palabras, si el imán se está acercando a la bobina, la intensidad I que recorre la bobina crea un campo magnético que quiere oponerse a que se acerque repeliendo al imán, y si el imán se aleja de la bobina, el campo magnético creado por I quiere impedir que se aleje, creando un campo magnético que atrae al imán. Si la bobina a la que se acerca el imán no está conectada a ninguna resistencia exterior, es evidente que no ofrece ningún impedimento a que el imán se acerque o se aleje de la misma.

2.3

Inducción Magnética

Según montes.upm 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.

Cualquier dispositivo (batería, pila…) que mantiene la diferencia de potencial entre dos puntos en un circuito se llama fuente de alimentación.

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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:

En donde Φm es el flujo del campo magnético. Por tanto, para que aparezca una fuerza electromotriz (fem) inducida debe variar el flujo del campo magnético a través de la superficie delimitada por el conductor. De la definición de flujo:

se deduce que hay tres formas de variar el flujo del campo magnético: variar el módulo del campo, la superficie que lo atraviesa o el ángulo que forman ambos.

En la siguiente animación se muestra un ejemplo: la superficie delimitada por la espira rectangular va aumentando o disminuyendo al desplazarse la varilla; se produce entonces una variación del flujo magnético con lo que se genera una corriente. El sentido de la corriente generada es tal que tiende a compensar la variación de flujo que la ha originado.

Cuando el lado móvil de la espira deja de moverse no hay variación del flujo del campo magnético, por lo que desaparece la corriente.

El signo menos de la ley de Faraday indica el sentido que va a llevar la corriente inducida y se conoce como Ley de Lenz: La ley de Lenz significa que la corriente inducida en un circuito tendrá un sentido tal que el campo magnético generado por dicha corriente compense la variación del flujo que la ha causado.

En la animación anterior, el sentido de la corriente debe ser el que aparece en la figura: al desplazarse la barra a la derecha aumenta el flujo hacia dentro, mientras que el campo magnético generado por la corriente inducida es opuesto al existente por lo que hace aumentar el flujo hacia afuera de la página. Si la varilla se desplaza hacia la izquierda se produce el caso opuesto.

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También se puede mostrar la fuerza que el campo B ejerce sobre la varilla cuándo por ella circula la corriente. Resulta siempre opuesta a la velocidad de desplazamiento, ya que en caso contrario se aceleraría la varilla y no se compensaría la variación de flujo.

El fenómeno de la inducción magnética constituye el principio básico de los generadores eléctricos. En la sección Sabías que... se analiza su funcionamiento.

2.4

Flujo Magnético

Según khanacademy .org El flujo magnético es una medida del campo magnético total que pasa a través de un área dada. Es una herramienta útil para describir los efectos de la fuerza magnética en algún objeto que ocupa un área dada. La medición del campo magnético está atada al área particular de elección. Podemos escoger como queramos el tamaño del área y su orientación relativa al campo magnético.

Si usamos la representación de líneas de campo del campo magnético, entonces cada línea de campo que atraviesa un área dada contribuye con algo de flujo magnético. El ángulo al cual la línea de campo se interseca con el área también es importante. Una línea de campo que penetra de forma rasante contribuye con una pequeña componente de campo al flujo magnético. Cuando calculamos el flujo magnético, solamente incluimos la componente del vector de campo magnético que es normal a nuestra área de prueba.

Si la superficie es perpendicular al campo, entonces el ángulo es cero y el flujo magnético simplemente es B ABAB, A. La Figura 1 muestra un ejemplo de un área de prueba plana a dos ángulos distintos con respecto al campo magnético y el flujo magnético resultante. ¿Cómo medimos el campo magnético?

La unidad del SI del flujo magnético es el weber (nombrada en honor del físico alemán coinventor del telégrafo, Wilhelm Weber), y su símbolo es \mathrm{Wb}WbW, b.

Ejercicio 2: La figura 2 muestra el mapa de un campo magnético no uniforme medido cerca de una lámina de material magnético. Si la curva verde representa una espira de alambre, ¿cuál es el flujo magnético que pasa a través de la espira?

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Figura 2: un mapa de las medidas del campo magnético alrededor de una espira de alambre (verde) ¿Por qué esto es útil?

Hay un par de razones por las cuales la descripción del flujo magnético puede ser más útil que la del campo magnético.

Cuando una espira de alambre se mueve a través de un campo magnético, se genera un voltaje que depende del flujo magnético a través del área de la espira. Esto está descrito por la ley de Faraday y lo exploramos en nuestro artículo sobre la ley de Faraday. Los motores eléctricos y los generadores aplican la ley de Faraday a espiras que rotan en un campo magnético como se muestra en la Figura 3. En este ejemplo, el flujo cambia a medida que la espira rota. La descripción del flujo magnético le permite a los ingenieros calcular fácilmente el voltaje generado por un generador eléctrico incluso cuando el campo magnético es complicado.

Figura 3: diagrama simplificado de una espira en rotación en un generador eléctrico (del dominio público) Aunque hasta ahora solo nos hemos preocupado por el flujo magnético medido para un área de prueba plana y sencilla, podemos hacer que nuestra área de prueba tenga cualquier forma que queramos. De hecho, podemos usar una superficie cerrada como una esfera que envuelve una región de interés. Las superficies cerradas son de un interés particular para los físicos debido a la ley de Gauss para el magnetismo. Como los imanes siempre tienen dos polos, no hay posibilidad (hasta donde sabemos) de que haya un monopolo magnético dentro de una superficie cerrada. Esto significa que el flujo magnético neto a través de tal superficie cerrada siempre es cero y, por lo tanto, todas las líneas de campo magnético que entran a la superficie cerrada están exactamente balanceadas por líneas que salen. Este hecho es útil para simplificar problemas de campo magnético.

El flujo magnético alrededor de un alambre por el que pasa corriente Ejercicio 1: La Figura 4 muestra una espira cuadrada de alambre colocada cerca de otro alambre por el que pasa corriente. Con las dimensiones mostradas en la figura, encuentra el flujo magnético que pasa a través de una la espira. Si no sabes cómo calcular el campo magnético alrededor de un alambre, revisa nuestro artículo sobre el campo magnético.

Pista: tal vez sea útil graficar el campo magnético vs. la distancia vertical al alambre.

Imagen: flujo magnético que pasa a través de una espira cercana a un alambre por el que pasa corriente.

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2.5

Campo Magnético debido a un solenoide

Vamos a calcular el campo producido por el solenoide en un punto P situado en el eje del solenoide sumando el campo producido por las N espiras.

En la figura, tenemos un corte longitudinal de un solenoide de longitud L, formado por N espiras iguales de radio a.

En la página titulada, campo magnético producido por una espira, obtuvimos la expresión del campo magnético producido por una espira de radio a en un punto P de su eje distante x.

Todas las espiras del solenoide producen en P un campo que tiene la misma dirección y sentido, pero distinto módulo, dependiendo de su distancia x al punto P. El número de espiras entre x y x+dx es dn=N·dx/L

que

hay

en

el

intervalo

comprendido

Estas espiras producen en P un campo que es el producto del campo producido por una espira por el número dn de espiras

Para integrar, tenemos que hacer el cambio de variable a=x·tanθ y teniendo en cuenta que, 1+tan2θ =1/cos2θ, simplificamos la integral

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Si el solenoide es muy largo comparado con su radio a y si el punto P está situado en el centro, tendremos que θ1→πyθ2→0θ1→π y θ2→0. El campo B vale entonces

Representamos ahora, el campo B en unidades del campo en el centro del solenoide B0, en función de la posición x del punto P, situando el origen de coordenadas en el centro del solenoide, tal como se muestra en la figura.

Cuando el radio a del solenoide es mucho más pequeño que su longitud L, el campo magnético es prácticamente uniforme en el interior del solenoide. Un poco más allá de los extremos del solenoide el campo magnético se reduce a cero El solenoide. Ley de Ampère Si suponemos que el solenoide es muy largo comparado con el radio de sus espiras, el campo es aproximadamente uniforme y paralelo al eje en el interior del solenoide y es nulo fuera del solenoide. En esta aproximación, es aplicable la ley de Ampère. ∮→B⋅→dl=μ0i∮B→·dl→=μ0i El primer miembro, es la circulación del campo magnético a lo largo de un camino cerrado y en el segundo miembro, el término i se refiere a la intensidad que atraviesa dicho camino cerrado.

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Para determinar el campo magnético, aplicando la ley de Ampère, tomamos un camino cerrado ABCD que sea atravesado por corrientes. La circulación es la suma de cuatro contribuciones, una por cada lado.

Examinaremos, ahora cada una de las contribuciones a la circulación: Como vemos en la figura, la contribución a la circulación del lado AB es cero ya que bien →BB→ y →dldl→ son perpendiculares o bien, →BB→ es nulo en el exterior del solenoide.

Lo mismo ocurre en el lado CD. En el lado DA la contribución es cero, ya que el campo en el exterior al solenoide es cero.

El campo es constante y paralelo al lado BC, la contribución a la circulación es Bx, siendo x la longitud de dicho lado.

La corriente que atraviesa el camino cerrado ABCD se puede calcular fácilmente: Si hay N espiras en la longitud L del solenoide en la longitud x habrá Nx/L espiras.

Como cada espira trasporta una corriente de intensidad i, la corriente que atraviesa el camino cerrado ABCD es Nx·i/L. La ley de Ampère se escribe para el solenoide.

Líneas de campo magnético Para visualizar las líneas de campo magnético, se emplean limaduras de hierro. Este procedimiento es muy limitado y requiere bastante cuidado por parte del experimentador.

Véase la fotografía al principio de esta página En el programa interactivo se calcula, aplicando la ley de Biot-Savart, el campo magnético producido por cada espira en un punto fuera del eje. Posteriormente, determina el campo magnético resultante, sumando vectorialmente el campo producido por cada espira en dicho punto. Finalmente, se trazan las líneas del campo magnético que pasan por puntos equidistantes a lo largo del diámetro del solenoide.

Se representa las líneas del campo magnético de: Una espira circular

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Dos espiras, esta disposición simula las denominadas bobinas de Helmholtz, utilizadas en el laboratorio para producir campos magnéticos aproximadamente uniformes en la región entre las dos bobinas.

Muchas espiras iguales y equidistantes, que simula el solenoide.

Se introduce El número de espiras N en el control titulado nº de espiras La separación entre las espiras, en el control titulado Separación

2.6

Motor Eléctrico

El motor eléctrico es un dispositivo que convierte la energía eléctrica en energía mecánica de rotación por medio de la acción de los campos magnéticos generados en sus bobinas. Son máquinas eléctricas rotatorias compuestas por un estator y un rotor.

Algunos de los motores eléctricos son reversibles, ya que pueden convertir energía mecánica en energía eléctrica funcionando como generadores o dinamo. Los motores eléctricos de tracción usados en locomotoras o en automóviles híbridos realizan a menudo ambas tareas, si se diseñan adecuadamente.

Son utilizados en infinidad de sectores tales como instalaciones industriales, comerciales y particulares. Su uso está generalizado en ventiladores, vibradores para teléfonos móviles, bombas, medios de transporte eléctricos, electrodomésticos, esmeriles angulares y otras herramientas eléctricas, unidades de disco, etc. Los motores eléctricos pueden ser impulsados por fuentes de corriente continua (CC), y por fuentes de corriente alterna (CA).

La corriente directa o corriente continua proviene de las baterías, los paneles solares, dínamos, fuentes de alimentación instaladas en el interior de los aparatos que operan con estos motores y con rectificadores. La corriente alterna puede tomarse para su uso en motores eléctricos bien sea directamente de la red eléctrica, alternadores de las plantas eléctricas de emergencia y otras fuentes de corriente alterna bifásica o trifásica como los inversores de potencia.

Los pequeños motores se pueden encontrar hasta en relojes eléctricos. Los motores de uso general con dimensiones y características más estandarizadas proporcionan la potencia adecuada al uso industrial. Los motores eléctricos más grandes se usan para propulsión de trenes, compresores y aplicaciones de bombeo con potencias que alcanzan 100 megavatios. Estos motores pueden ser clasificados por el tipo de fuente de energía eléctrica, construcción interna, aplicación, tipo de salida de movimiento, etcétera.

Características A igual potencia, su tamaño y peso son más reducidos que un motor de combustión interna equivalente. 

Se pueden construir de cualquier tamaño y forma, siempre que el voltaje lo permita.



Tiene un par de giro elevado y, según el tipo de motor, prácticamente constante.

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

Su rendimiento es muy elevado (típicamente en torno al 75 %, aumentando a medida que se incrementa la potencia de la máquina).



Este tipo de motores no emite contaminantes, aunque en la generación de energía eléctrica de la mayoría de las redes de suministro, sí se emiten contaminantes.



En general no necesitan de refrigeración ni ventilación externa, están autoventilados.



No necesita de cajas de cambios de más de 1 velocidad.

3. Transformadores de corriente continúa.

Por: Víctor De León.

El transformador eléctrico tiene el propósito básico de transferir energía eléctrica de un circuito a otro mediante conductores acoplados inductivamente, convirtiendo esa energía eléctrica, que tiene un voltaje o una corriente determinados, en energía eléctrica con otro voltaje o corriente. Estos mecanismos se basan en dos principios esenciales: el electromagnetismo y la inducción electromagnética.

En otras palabras, es importante que las corrientes eléctricas puedan producir campos magnéticos y que esos campos magnéticos puedan cambiar en una bobina de alambre e inducir un voltaje (o tensión) en los extremos de esa bobina.

Estos principios restringen las aplicaciones del transformador a la corriente alterna solamente, pero allí es precisamente donde radica su ventaja, ya que la corriente continua no puede transformarse de manera sencilla o económica, lo que explica el amplio uso de la corriente alterna, que sí puede transformarse fácilmente.

La simplicidad, fiabilidad y economía de la conversión de voltajes de los transformadores fue el principal factor para seleccionar la transmisión de la energía por corriente alterna en la «Guerra de las corrientes» a fines del siglo XIX. En los circuitos electrónicos, los nuevos métodos de diseño de circuito han reemplazado algunas de las aplicaciones de los transformadores, pero la tecnología electrónica también ha desarrollado nuevos diseños de transformadores y aplicaciones.

Funcionamiento y partes de un transformador eléctrico El principio básico de funcionamiento de un transformador es que una corriente variable en el devanado primario crea un flujo magnético variable en el núcleo del transformador y, por lo tanto, un flujo magnético variable en el devanado secundario. Este flujo magnético variable induce una fuerza electromotriz variable (f.e.m.) o voltaje en el devanado secundario.

En consecuencia, un transformador simple se compone esencialmente de tres partes, como vemos en la figura.

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3.1. Partes del transformador eléctrico

Transformador eléctrico simple 

Devanado primario: El devanado primario (o bobina primaria) está conectado a la fuente de energía y transporta la corriente alterna desde la línea de suministro. Puede ser un devanado de bajo o alto voltaje, dependiendo de la aplicación del transformador.



Núcleo de material magnético: Es el circuito magnético en el que se enrollan los devanados y donde se produce el flujo magnético alterno. Hasta no hace mucho, todos los núcleos de los transformadores se componían de apilamientos de chapa de acero (o laminaciones) sujetadas firmemente entre sí. A veces, las laminaciones se recubrían con un barniz delgado -o se insertaba una hoja de papel aislante a intervalos regulares entre laminaciones- para reducir las pérdidas por corrientes parásitas.



Un nuevo tipo de construcción del núcleo consiste en una tira continua de acero al silicio que se enrolla apretadamente en una espiral alrededor de los devanados aislados y se sujeta firmemente mediante soldadura por puntos en el extremo. Este tipo de construcción reduce el costo de fabricación y la pérdida de potencia en el núcleo debido a las corrientes de Foucault.



Devanado secundario: El devanado secundario (o bobina secundaria) es el que suministra energía a la carga y es donde se genera la fuerza electromotriz (f.e.m.) por el cambio de magnetismo en el núcleo al cual rodea. Puede ser un devanado de bajo o alto voltaje, dependiendo de la aplicación del transformador. A veces, el transformador puede tener sólo un devanado que servirá el doble propósito de bobina primaria y secundaria.

Generalidades Si bien la estructura básica de los transformadores eléctricos es esencialmente la misma en todos los ámbitos, las especificaciones exactas son muy variadas. Los núcleos de los transformadores vienen en una variedad de formas y materiales (sólidos, de aire, de acero, toroidales, etc.) y pueden variar considerablemente de tamaño. El tamaño del transformador afecta en gran medida el grado de eficiencia. La energía se disipa en los núcleos, devanados y las estructuras circundantes, lo que hace que la eficiencia de un transformador nunca sea del 100%. En general, cuanto mayor es el transformador, mayor será su eficiencia. En el proceso de transferencia de energía, los transformadores pequeños tienden a perder más potencia que los más grandes.

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Todos los transformadores deben incluir la circulación de un refrigerante para eliminar el calor residual producido por las pérdidas. Los pequeños transformadores de hasta unos pocos kilovatios de tamaño por lo general se enfrían adecuadamente por la circulación del aire. Los transformadores más grandes de tipo «seco» pueden tener ventiladores de enfriamiento. Algunos transformadores secos están confinados en tanques presurizados y son enfriados por nitrógeno u otros gases.

El material conductor del transformador se debe proteger para garantizar que la corriente se transporte alrededor del núcleo y no a través de un cortocircuito entre las vueltas del devanado. En los transformadores de potencia, la diferencia de voltaje entre partes del devanado primario y secundario puede ser bastante grande, por lo tanto entre las capas de los devanados se inserta un aislamiento para evitar la formación de arco y el transformador también se puede ser sumergir en aceite para proporcionar un aislamiento adicional.

Relación de vueltas: El número de vueltas en los devanados. Estos pueden ser: 

Devanado compuesto de muchas vueltas de alambre de cobre relativamente fino, lo suficientemente aisladas para soportar el voltaje aplicado en el mismo. En este caso decimos que se trata de un devanado de alto voltaje.



Devanado compuesto de relativamente pocas vueltas de alambre de cobre pesado, capaz de transportar una corriente considerable a un voltaje bajo. En este caso decimos que se trata de un devanado de bajo voltaje.

3.2. Partes externas Por: Benjamín Cu Sosa Alguna parte externa son: 

Armazón. Armazón de un transformador de distribución eléctrica. 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.



Boquillas terminales. Es la parte del transformador que se utiliza para atravesar un conductor de alta tensión usando una superficie aterrizada. Estas tienen la capacidad de llevar las corrientes de los equipos dentro de un régimen de sobrecarga y nominar.



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.

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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.

Armazón de un transformador de distribución eléctrica.

Fuente: https://www.partesdel.com/partes_y_funcion_de_un_transformador.html

3.3. Partes internas Por: Benjamín Cu Sosa



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.



Devanados. También se les nombra como enrollamiento. Un devanado conectado a la fuente de energía alterna, y el segundo y en algunos casos el tercero, 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. En caso de que el transformador posea un tercer devanado tomará el nombre de devanado terciario.

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

Bobinas. Son unos alambres elaborados de cobre que van enrollados a las piernas del núcleo.



Cambiador de taps. Se trata de un dispositivo mecánico que con el giro manual cambia la razón de transformación en el transformador.



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.

3.4. Relación de transformación de los transformadores Por: Víctor De León.

Existe una relación directa entre el voltaje del bobinado primario y secundario de un transformador, este depende siempre del número de vueltas de alambre que tengan las dos o más bobinas del transformador.

En donde "a" es la relación de transformación, es igual al número de vueltas del primario sobre el número de vueltas del secundario. De forma general:

Un ejemplo: si un transformador posee un bobinado primario de 440 y un secundario de 880 vueltas la relación de transformación será:

En el caso que el primario fuese de 110V, al multiplicar queda:

El voltaje del secundario es 220V, este sería un transformador elevador, ya que el voltaje secundario es mayor que el primario La Relación de transformación del transformador (K) o también llamada la razón de transformación (K) es el valor del cociente que resulta de dividir la cantidad de espiras del bobinado primario (N1) entre la cantidad de espiras del bobinado secundario (N2).

Entonces K= N1/N2 En un transformador al vacío (que no tiene carga conectada al bobinado secundario), las fuerzas electromotrices inducidas (E1 y E2) guardan una relación directa, por lo que también se puede determinar la relación de transformación con E1 y E2.

Entonces: K= E1/E2

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Otra forma de determinar la razón de transformación es partiendo de las intensidades (corrientes) nominales del bobinado primario y del bobinado secundario (I1 e I2), basado en la relación inversa que guardan con las fuerzas electromotrices. Entonces K= I2/I1.

En el gráfico anterior se ilustran los parámetros de N1, N2, E1, E2, I1 e I2. De lo anterior se resume que la relación de transformación se determina con: K= N1/N2 = E1/E2 = I2/I1 Estas últimas ecuaciones no solo permiten obtener la razón de transformación K por diferentes medios, sino que permiten obtener los valores de voltaje (E1 y E2), las corrientes (I1 e I2) y el número de vueltas en los bobinados primario y secundario (N1 y N2), si se conocen el valor de K y uno o más de los otros parámetros.

3.5. Funcionamiento.

Por: Benjamín Cu Sosa Los transformadores son un elemento clave en el desarrollo de la industria eléctrica.

Gracias a ellos se pudo realizar, de una manera práctica y económica, el transporte de energía eléctrica a grandes distancias. Un transformador eléctrico es una máquina estática de corriente alterna que permite variar alguna función de la corriente como el voltaje o la intensidad, manteniendo la frecuencia y la potencia, en el caso de un transformador ideal.

Para lograrlo, transforma la electricidad que le llega al devanado de entrada en magnetismo para volver a transformarla en electricidad, en las condiciones deseadas, en el devanado secundario.

Los transformadores se basan en la inducción electromagnética. Al aplicar una fuerza electromotriz en el devanado primario, es decir una tensión, se origina un flujo magnético en el núcleo de hierro. Este flujo viajará desde el devanado primario hasta el secundario. Con su movimiento originará una fuerza electromagnética en el devanado secundario.

Según la Ley de Lenz, la corriente debe ser alterna para que se produzca esta variación de flujo. El transformador no puede utilizarse con corriente continua.

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Esquema básico de funcionamiento de un transformador ideal Fuente: https://www.fundacionendesa.org/

4. CLASIFICACIÓN DE LOS TRANSFORMADORES. Por: Benjamín Cu Sosa

4.1.

Por su nivel de voltaje.

Existen para Baja Tensión, Media Tensión y Alta Tensión. Esto es la tensión de voltaje de entrada (acometida) que soportan en su devanado primario.

Según variacionesdevoltaje.com describe que normalmente de Alta Tensión (13,000 volts, 25,000 volts o 32,000 volts) a otros valores más bajos de voltaje de salida en su devanado secundario. Normalmente tensiones comunes de uso residencial, comercial ó industrial: (208/120V - 220/127V - 380/220V - 400/230V o 440/254 volts). Entre ellos se encuentran los Transformadores de potencia y distribución.

Imagen: Trasformador de potencia en Subestación eléctrica.

Fuente: https://es.wikipedia.org/wiki/Transformador.

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Imagen: Banco de Transformadores de Distribución.

Fuente: http://prolecge.com/es/productos/aplicacion/distribucion/.

4.2.

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.

Imagen: Transformador Elevador.

Fuente: https://es.wikipedia.org/wiki/Transformador.

Aplicaciones - Se utiliza transformador elevador en la transmisión de líneas para transformar la alta tensión producida por el alternador. La pérdida de potencia de la línea de transmisión es directamente proporcional al cuadrado de la corriente que fluye a través de ella.

Imagen: Formula de Potencia perdida.

Fuente: https://www.areatecnologia.com/electricidad/potencia-electrica.html.

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La corriente de salida del transformador elevador es menos, y por lo tanto se utiliza para reducir la pérdida de potencia.

4.3.

Transformadores reductores.

Según fundacionendesa.org/ describe que 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.

Imagen: Diagrama de Transformador Reductor.

Fuente: https://coparoman.blogspot.com/2013/07/transformador-de-control.html.

Aplicaciones - Se utiliza para el aislamiento eléctrico, en una red de distribución de energía, para controlar los electrodomésticos, en un timbre, etc.

4.4.

Por su número de fases

Transformadores monofásicos. Los transformadores monofásicos, tanto de columnas como acorazados, se usan en distribución de energía eléctrica, por ejemplo, para reducir, en líneas de MT de 13,2 kV a BT, 220V. 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 Ejemplos: 10 kVA; 13200/220 V Transformadores Trifásicos. El trifásico de columnas es el más usado. Se lo encuentra desde pequeñas potencias (10 kVA) hasta muy grandes (150 MVA). Como elevadores de tensión en las centrales, reductores en las subestaciones, de distribución en ciudades, barrios, fábricas, etc.

Transformadores Hexafásicos. El Hexafásico (6 fases en el secundario) se diferencia, constructivamente, del trifásico, en que tiene una derivación a la mitad de los devanados secundarios, y luego por supuesto, en la conexión entre ellos. Se lo usa para la rectificación industrial y en tracción eléctrica: subterráneos, tranvías, etc. Ejemplo: 13200/580 V.

4.5.

Monofásicos.

Según es.scribd.com menciona que los transformadores monofásicos son de dos clases: de columnas y acorazado.

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Transformador monofásico de columnas. El transformador a columnas posee sus dos bobinados repartidos entre dos columnas del circuito magnético. En la figura se trata de un transformador monofásico dónde el circuito magnético se cierra por las culatas superior e inferior.

Imagen: Transformador monofásico a columnas.

Fuente: https://www.monografias.com/trabajos78/maquinas-electricas-tipos-transformadores/maquinaselectricas-tipos-transformadores2.shtml.

Transformador monofásico acorazado. El transformador acorazado se caracteriza por tener dos columnas exteriores, por las que se cierra el circuito magnético, estas dos columnas no poseen ningún devanado. En los Transformadores monofásicos el devanado primario y secundario se agrupan en la columna central y el transformador tiene tres columnas en total.

Imagen: Transformador monofásico acorazado.

Fuente: https://www.monografias.com/trabajos78/maquinas-electricas-tipos-transformadores/maquinaselectricas-tipos-transformadores2.shtml.

4.6.

Trifásicos.

Al igual que los transformadores monofásicos estos son de dos clases: núcleo o de columnas, y acorazado.

Tipo Núcleo. El tipo núcleo tiene tres columnas ubicadas paralelamente, unidas en sus partes inferior y superior por medio de láminas de metal.

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Imagen: Transformador trifásico de tipo núcleo.

Fuente: https://electrotec.pe/blog/partestrafotrifasico.

Sobre cada columna se devana el conductor primario y secundario de la fase correspondiente. Existe un desequilibrio debido a las corrientes magnetizantes de las tres fases que son distintas entre sí, dado a que el circuito magnético de la columna central es corto que las columnas laterales. Este desequilibrio tiene influencia solamente para las condiciones de operación en vacío.

Tipo Acorazado. Reduce la dispersión magnética, es el más común en los transformadores monofásicos. En el núcleo acorazado, los devanados se localizan sobre la columna central. Dado que las tenciones en el transformador tipo acorazado presentan menos desviaciones en las salidas de las fases este trasformador es principal que el trasformador tipo núcleo.

Imagen: Transformador trifásico tipo acorazado Fuente: https://electrotec.pe/blog/partestrafotrifasico.

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