[Año] 2012 Manual curso de electricidad básica En este manual de electricidad básica adquirirás un conocimiento bastante amplio, re almente para tu superación en la sociedad como electricista principiante y por que no hasta profesional. Con el fin de que tus conocimientos sean de los mas exact os, y que tus habilidades sean únicas gracias a aquellas sesiones de estudio con t u manual de electricidad. Para ello deberás dedicarle algo de tiempo y esfuerzo, c ualquier duda o aclaración te puedes comunicar con migo:
[email protected] om La idea de este manual es que te superes y seas independiente y comiences a s er tu propio jefe y que te atrevas a comenzar tu propio negocio. TSU: FRANCISCO JAVIER GERVACIO IÑIGUEZ [01/ENERO/2012]
2|P á g i n a Manual curso de electricidad básica Cortos Cables Contactos Circuitos Tuberías Detalles Leyes Accidentes Desventajas Ampere Voltímetro Amperímetr o Voltaje Seguridad Supercon ductividad Watt Corriente alterna Códigos Ohm Confianza Precaucio nes Practicas Fallas Solucione s Diagramas Joule Aislante Kirchhoff Co rriente continua Corriente Conductor Problemas Impedancia Inductancia Ventajas Frecuencia Electricidad Resistencia TSU: FRANCISCO JAVIER GERVACIO IÑIGUEZ
3|P á g i n a
Índice Pagina Introducción……..……………………………………………………………………………………………………..……………………………………………05 Objetivo……
4|P á g i n a Diferencia entre un aislante y un conductor……………………………………………………………………………………………… TSU: FRANCISCO JAVIER GERVACIO IÑIGUEZ
5|P á g i n a Introducción En este manual de electricidad adquirirás conocimientos tanto teóricos como prácticos y algo de la historia y sus descubridores. Ya que la energía eléctrica no la creamos ni la destruimos solo la modificamos. Con fines de servicio a la sociedad. Para que tú seas capas de manipularlo. Con el fin de que tus conocimientos sean de los mas exactos, y que tus habilidades sean únicas gracias a aquellas sesiones de est udio con tu manual de electricidad. La idea principal de este manual es la de qu e tú puedas desarrollar actividades relacionadas con la electricidad residencial e industrial. Para ello necesitas practicar y conocer los riesgos que pudieran su rgir, “recuerda tu eres responsable de tu seguridad” Para ello te doy algunos consej os importantes y para que no sufras ningún accidente. Se te asesorara de cómo podrás r ealizar algunas instalaciones, detección de fallas, la correcta utilización de las h erramientas y los calibres de los cables. Con el fin de que cuando termines seas todo un profesional en el ramo de los electricistas. Objetivo: El objetivo es tratar de difundir mis conocimientos a todas aquellas p ersonas que estén dispuestas a salir de la mediocridad, mediante su trabajo y sus conocimientos. Que apliques los conocimie ntos que a continuación vas a leer y a descubrir que no es difícil ni tampoco imposi ble conocer y manipular la electricidad para beneficios mutuos y por que no saca r provecho de ello. Que Dios te Bendiga Suerte. TSU: FRANCISCO JAVIER GERVACIO IÑIGUEZ
6|P á g i n a Historia de la electricidad Michael Faraday relacionó el magnetismo con la electricidad. Configuración electrónica del átomo de cobre. Sus propiedades conductoras se deben a la facilidad de circul ación que tiene su electrón masa exterior (4s). La historia de la electricidad como rama de la física comenzó con observaciones aisl adas y simples especulaciones o intuiciones médicas, como el uso de peces eléctricos en enfermedades como la gota y el dolor de cabeza, u objetos arqueológicos de int erpretación discutible (la batería de Bagdad). Tales de Mileto fue el primero en obs ervar los fenómenos eléctricos cuando, al frotar una barra de ámbar con un paño, notó que la barra podía atraer objetos livianos. Mientras la electricidad era todavía conside rada poco más que un espectáculo de salón, las primeras aproximaciones científicas al fe nómeno fueron hechas en los siglos XVII y XVIII por investigadores sistemáticos como Gilbert, von Guericke,Henry Cavendish, Du Fay, van Musschenbroek y Watson. Esta s observaciones empiezan a dar sus frutos con Galvani, Volta, Coulomb y Franklin , y, ya a comienzos del siglo XIX, con Ampère,Faraday y Ohm. No obstante, el desar rollo de una teoría que unificara la electricidad con el magnetismo como dos manif estaciones de un mismo fenómeno no se alcanzó hasta la formulación de las ecuaciones d e Maxwell (1861-1865). Los desarrollos tecnológicos que produjeron la primera revo lución industrial no hicieron uso de la electricidad. Su primera aplicación práctica g eneralizada fue el telégrafo eléctrico de Samuel Morse (1833), que revolucionó las tel ecomunicaciones. La generación masiva de electricidad comenzó cuando, a fines del si glo XIX, se extendió la iluminación eléctrica de las calles y las casas. La creciente sucesión de aplicaciones que esta disponibilidad produjo hizo de la electricidad u na de las principales fuerzas motrices de la segunda revolución industrial. Más que de grandes teóricos, como Lord Kelvin, fue éste el momento de grandes inventores com oGramme, Westinghouse, von Siemens y Alexander Graham Bell. Entre ellos destacar on Nikola Tesla y Thomas Alva Edison, cuya revolucionaria manera de entender la relación entre investigación y mercado capitalista convirtió la innovación tecnológica en una actividad industrial. Tesla, un inventor serbio-americano, descubrió el princi pio del campo magnético rotatorio en 1882, que es la base de la maquinaria de corr iente alterna. También inventó el sistema de motores y generadores de corriente alte rna polifásica que da energía a la sociedad moderna. El alumbrado artificial modificó la duración y distribución horaria de las actividades individuales y sociales, de lo s procesos industriales, del transporte y de las telecomunicaciones. Lenin defin ió el socialismo como la suma de la electrificación y el poder de los soviets. Las o ciedad de consumo que se creó en los países capitalistas dependió (y depende) en gran medida del uso doméstico de la electricidad. El desarrollo de la mecánica cuántica durante la primera mitad del siglo XX sentó las bases para la comprensión del comportamiento de los electrones en los diferentes m ateriales. Estos saberes, combinados con las tecnologías TSU: FRANCISCO JAVIER GERVACIO IÑIGUEZ
7|P á g i n a desarrolladas para las transmisiones de radio, permitieron el desarrollo de la e lectrónica, que alcanzaría su auge con la invención del transistor. El perfeccionamiento, la miniaturización, el aumento de ve locidad y la disminución de costo de las computadoras durante la segunda mitad del siglo XX fue posible gracias al buen conocimiento de las propiedades eléctricas d e los materiales semiconductores. Esto fue esencial para la conformación de la soc iedad de la información de la tercera revolución industrial, comparable en importanc ia con la generalización del uso de los automóviles. Los problemas de almacenamiento de electricidad, su transporte a largas distancias y la autonomía de los aparatos móviles alimentados por electricidad todavía no han sido resueltos de forma eficien te. Asimismo, la multiplicación de todo tipo de aplicaciones prácticas de la electri cidad ha sido —junto con la proliferación de los motores alimentados con destilados del petróleo— uno de los factores de la crisis energética de comienzos del siglo XXI. Esto ha planteado la necesidad de nuevas fuentes de energía, especialmente las ren ovables. TSU: FRANCISCO JAVIER GERVACIO IÑIGUEZ
8|P á g i n a VOLTAIRE François Marie Arouet, más conocido como Voltaire (París, 21 de noviembre de 1694 –ibídem, 30 de mayo de 1778) fue un escritor, historiador, filósofo y abogado francés que fi gura como uno de los principales representantes de la Ilustración, un período que en fatizó el poder de la razón humana, de la ciencia y el respeto hacia la humanidad. E n 1746 Voltaire fue elegido miembro de la Academia francesa. BIOGRAFÍA Busto de Voltaire, 1778, por Jean-Antoine Houdon (1741-1828). François-Marie Arouet fue el último de los cinco hijos del notario François Arouet (16 50 – 1 de enero de 1722) y de Marie Marguerite d'Aumary (1660 – 13 de julio de 1701) , miembro de una familia noble de la provincia de Poitou-Charentes y que murió cua ndo él tenía siete años de edad. Estudió en el colegio jesuita Louis-le-Grand (1704–1711) durante los últimos años del reinado de Luis XIV, en el que aprendió latín y griego. En el colegio trabó amistad con los hermanos René-Louis y Marc-Pierre Anderson, futuros ministros del rey Luis XV. Alrededor de 1706 Voltaire escribió la tragedia Amuliu s y Numitor, de la que se encontraron más tarde algunos fragmentos que se publicar on en el siglo XIX. Entre 1711 y 1713 estudió Derecho. Su padrino, el Abad de Châtea uneuf, lo introdujo en una sociedad libertina, la Sociedad del Temple, y para es a época recibió una herencia de Ninon de Lenclos. En 1713 obtuvo el cargo de secreta rio de la embajada francesa en La Haya, trabajo del que fue expulsado debido a u n idilio con una refugiada francesa llamada Catherine Olympe Dunoyer. Durante es a época empezó a escribir su tragedia Edipo (que no se publicó hasta 1718). A la muert e de Luis XIV en 1715, el Duque de Orleáns asumió la regencia y el joven Arouet escr ibió una sátira contra el mismo Duque que le valió la reclusión por un año en la Bastilla (1717), tiempo que dedicó a estudiar literatura. Una vez liberado, fue desterrado a Châtenay-Malabry, donde adoptó el seudónimo de Voltaire. En 1718 su tragedia Edipo y en 1723 su epopeya La Henriade, dedicada al rey Enrique IV, tuvieron un gran éxit o. Sin embargo, como producto de una disputa con el noble De Rohan, fue encarcel ado de nuevo en la Bastilla y al cabo de cinco meses, fue liberado y desterrado a Gran Bretaña (1726–1729). Se instaló en Londresy allí Voltaire recibió una influencia de terminante en la orientación de su pensamiento. Cuando regresó a Francia en 1728, Vo ltaire difundió sus ideas políticas, el pensamiento del científico Isaac Newton y del filósofo John Locke. En 1731 escribió la Historia de Carlos XII, obra en la que esbo zó los problemas y tópicos que, más tarde, aparecieron en su famosa obraCartas filosófic as, publicada en 1734, donde defendió la tolerancia religiosa y la libertad ideológi ca, tomando como modelo la permisividad inglesa y acusando al cristianismo de se r la raíz de todo fanatismo dogmático. Por este motivo, en el mes de mayo se ordenó su detención y Voltaire se refugió en el castillo de Émilie du Châtelet, mujer con la que establecerá una larga relación amorosa y con la que trabajará en su obra La filosofía de Newton. En esta misma época, tras el éxito de su tragedia Zaire (1734) escribió Adélaïde du Guesclin (1734), La muerte de César (1735), Alzira o los americanos (1736), Mah oma o el fanatismo (1741). También escribió El hijo pródigo (1736) y Nanine o el preju icio vencido (1749), que tuvieron menos éxito que los anteriores. En 1742 su Mahom a o el fanatismo es prohibida y un año después publica Mérope. Por esta época, Voltaire viajó a Berlín, donde fue nombrado académico, historiógrafo y Caballero de la Cámara real. Cuando murió Madame de Châtelet en 1749, Voltaire volvió a Berlín invitado por Federico II el Grande, llegando a alojarse como invitado en el Palacio de Sanssouci para participar en las tertulias a las que era muy aficionado el monarca. Durante aq uella época escribió El siglo de Luis XIV (1751) y continuó, con Micromegas (1752), la serie de sus cuentos iniciada con Zadig (1748). Debido a algunas disputas con F ederico II se le expulsó nuevamente de Alemania y, TSU: FRANCISCO JAVIER GERVACIO IÑIGUEZ
9|P á g i n a debido a la negativa de Francia de aceptar su residencia, Voltaire se refugió en G inebra, Suiza, lugar en el que chocó con la mentalidad calvinista. Su afición al tea tro y el capítulo dedicado a Miguel Servet en su Ensayo sobre las costumbres (1756 ) escandalizaron a los ginebrinos. Su poema sobre Juana de Arco, la doncella (17 55), y su colaboración en la Enciclopedia chocaron con el partido de los católicos. Fruto de esta época fueron el Poema sobre el desastre de Lisboa (1756) y la novela corta Cándido o el optimismo (1759), que fue inmediatamente condenada en Ginebra por sus irónicas críticas a la filosofía leibnitziana y su sátira contra clérigos, nobles, reyes y militares. La residencia de Ferney. Se instaló en la propiedad de Ferney, donde vivió durante d ieciocho años, recibió a la élite de los principales países de Europa, representó sus trag edias (Tancredo, 1760), mantuvo una copiosa correspondencia y multiplicó los escri tos polémicos y subversivos para combatir el fanatismo clerical. Cuatro años después r edactó el Tratado sobre la tolerancia, y en 1764 su Diccionario filosófico. Desde en tonces, siendo ya Voltaire un personaje famoso e influyente en la vida pública, in tervino en distintos casos judiciales, como el caso Calas y el de La Barre, que estaba acusado de impiedad, defendiendo la tolerancia y la libertad frente a tod o dogmatismo y fanatismo. En 1778 Voltaire volvió a París. Se le acogió con entusiasmo y murió el 30 de mayo de ese mismo año, a la edad de 83 años. En 1791, sus restos fue ron trasladados al Panteón. LEYES DE KIRCHHOFF Las leyes de Kirchhoff son dos igualdades que se basan en la conservación de la en ergía y la carga en los circuitos eléctricos. Fueron descritas por primera vez en 18 45 por Gustav Kirchhoff. Son ampliamente usadas en ingeniería eléctrica. Ambas leyes de circuitos pueden derivarse directamente de las ecuaciones de Maxwell, pero K irchhoff precedió a Maxwell y gracias a Georg Ohm su trabajo fue generalizado. Est as leyes son muy utilizadas en ingeniería eléctrica para hallar corrientes y tension es en cualquier punto de un circuito eléctrico. LEY DE CORRIENTES DE KIRCHHOFF Análisis de nodos La corriente que pasa por un nodo es igual a la corriente que sale del mismo. i1 + i4 = i2 + i3 Esta ley también es llamada ley de nodos o primera ley de Kirchhof f y es común que se use la sigla LCK para referirse a esta ley. La ley de corrient es de Kirchhoff nos dice que: En cualquier nodo, y la suma de todos los nodos y la suma de las corrientes que entran en ese nodo es igual a la suma de las corrientes que salen. De igual form a, La suma algebraica de todas las corrientes que pasan por el nodo es igual a c ero TSU: FRANCISCO JAVIER GERVACIO IÑIGUEZ
10 | P á g i n a Esta fórmula es válida también para circuitos complejos: La ley se basa en el principio de la conservación de la carga donde la carga en co uloumbs es el producto de la corriente en amperios y el tiempo en segundos. LEY DE TENSIONES DE KIRCHHOFF Análisis de malla Ley de tensiones de Kirchhoff, en este caso v4= v1+v2+v3. No se tiene en cuenta a v5 porque no hace parte de la malla que estamos analizando. Esta ley es llamad a también Segunda ley de Kirchhoff, ley de lazos de Kirchhoff o ley de mallas de K irchhoff y es común que se use la sigla LVK para referirse a esta ley. En toda malla la suma de todas las caídas de tensión es igual a la tensión total sumin istrada. De forma equivalente, En toda malla la suma algebraica de las diferenci as de potencial eléctrico es igual a cero. TSU: FRANCISCO JAVIER GERVACIO IÑIGUEZ
11 | P á g i n a LEY DE OHM Ley de Ohm: V = I x R El voltaje hace que la electricidad fluya a lo largo de lo s alambres de cobre, mientras que el aislamiento que cubre dichos alambres ejerc en una resistencia al paso de corriente, que es mucho menor a lo largo del alamb re. Al aplicar la Ley de Ohm al alambre, tendremos que a menor resistencia del a lambre, se tendrá más corriente con el mismo voltaje. Es importante tener presente q ue ningún aislamiento es perfecto (su resistencia no es infinita), de modo que cie rta cantidad de electricidad fluye a lo largo del aislamiento a través de la tierr a. Esta corriente puede ser de millonésimas de amperios, pero se debe medir con un buen instrumento de prueba de aislamiento, como el megóhmetro, popularmente conoc ido como "Megger". En resumen, un buen aislamiento es el que no se deteriora al aumentar el voltaje y por ende, la corriente, obteniéndose una resistencia alta, l a cual se debe mantener en el tiempo. Esto se visualiza al realizar mediciones p eriódicas y estudiando la tendencia que provoca que un aislamiento se deteriore. E xisten diferentes tipos de solicitaciones: Sobretensiones en régimen permanente, o sobretensiones permanentes o en sus proxim idades). Se caracterizan por un frente escarpado de duración comprendida entre mic rosegundos y milisegundos: Frente lento: Frente de 20 microsegundos a 500 micros egundos, cola de hasta 20 milisegundos. Frente rápido: Frente de 0`1 microsegundos a 20 microsegundos, cola de hasta 300 microsegundos. Frente muy rápido: Frente me nor(que haya contacto eléctrico) Los materiales utilizados más frecuentemente son lo s plásticos y las cerámicas. El comportamiento de los aislantes se debe a la barrera de potencial que se esta blece entre las bandas de valencia y conducción, que dificulta la existencia de el ectrones libres capaces de conducir la electricidad a través del material (para más detalles ver semiconductor). Un material aislante de la electricidad tiene una r esistencia teóricamente infinita. Algunos materiales, como el aire o el agua son a islantes bajo ciertas condiciones pero no para otras. El aire, por ejemplo, aisl ante a temperatura ambiente y bajo condiciones de frecuencia de la señal y potenci a relativamente bajas, puede convertirse en conductor. Materiales conductores: m etales, hierro, mercurio, oro, plata, cobre, platino, plomo, etc. Materiales ais lantes: plástico, madera, cerámicas, etc. TSU: FRANCISCO JAVIER GERVACIO IÑIGUEZ
12 | P á g i n a ELECTROMAGNETISMO Fluido ferroso que se agrupa cerca de los polos de un imán o magneto. Se denomina electromagnetismo a la teoría física que unifica los fenómenos eléctricos y magnéticos en una sola teoría, cuyos fundamentos son obra de Faraday, pero fueron formulados por primera vez de modo completo por Maxwell. La formulación consiste en cuatro ecuac iones diferenciales vectoriales, conocidas como ecuaciones de Maxwell, que relac ionan el campo eléctrico, el campo magnético y sus respectivas fuentes materiales: d ensidad de carga eléctrica, corriente eléctrica, desplazamiento eléctrico y corriente de desplazamiento. A principios del siglo XIX Ørsted encontró evidencia empírica de qu e los fenómenos magnéticos y eléctricos estaban relacionados. A partir de esa base Max well unificó en 1861 los trabajos de físicos como Ampère, Sturgeon, Henry, Ohm y Farad ay, en un conjunto de ecuaciones que describían ambos fenómenos como uno solo, el fe nómeno electromagnético.11 Se trata de una teoría de campos; las explicaciones y predi cciones que provee se basan en magnitudes físicas vectoriales y son dependientes d e la posición en el espacio y del tiempo. El electromagnetismo describe los fenómeno s físicos macroscópicos en los que intervienen cargas eléctricas en reposo y en movimi ento, usando para ello campos eléctricos y magnéticos y sus efectos sobre la materia . Para la descripción de fenómenos a nivel molecular, atómico o corpuscular, es necesa rio emplear las expresiones clásicas de la energía electromagnética conjuntamente con las de la mecánica cuántica.
LA ELECTRICIDAD La electricidad (del griego ήλεκτρον elektron, cuyo significado es ámbar) es un fenómeno físi rigen son las cargas eléctricas y cuya energía se manifiesta en fenómenos mecánicos, térmi cos, luminosos y químicos, entre otros.1 2 3 4 Se puede observar de forma natural en fenómenos atmosféricos, por ejemplo los rayos, que son descargas eléctricas produci das por la transferencia de energía entre la ionosfera y la superficie terrestre ( proceso complejo del que los rayos solo forman una parte). Otros mecanismos eléctr icos naturales los podemos encontrar en procesos biológicos, como el funcionamient o del sistema nervioso. Es la base del funcionamiento de muchas máquinas, desde pe queños electrodomésticos hasta sistemas de gran potencia como los trenes de alta vel ocidad, y de todos los dispositivos electrónicos.5 Además es esencial para la produc ción de sustancias químicas como el aluminio y el cloro. También se denomina electrici dad a la rama de la física que estudia las leyes que rigen el fenómeno y a la rama d e la tecnología que la usa en aplicaciones prácticas. Desde que, en 1831, Faraday de scubriera la forma de producir corrientes eléctricas por inducción — fenómeno que permit e transformar energía mecánica en energía eléctrica— se ha convertido en una de las formas de energía más importantes para el desarrollo tecnológico debido a su facilidad de ge neración y distribución y a su gran número de aplicaciones. La electricidad es origina da por las cargas eléctricas, en reposo o en movimiento, y las interacciones entre ellas. Cuando varias cargas eléctricas están en reposo relativo se ejercen entre el las fuerzas electrostáticas. Cuando las cargas eléctricas están en movimiento relativo se ejercen también fuerzas magnéticas. Se conocen dos tipos de cargas eléctricas: pos itivas y negativas. Los átomos que conforman la materia contienen partículas subatómic as positivas (protones), negativas (electrones) y neutras (neutrones). También hay partículas elementales cargadas que en condiciones normales no son estables, por lo que se manifiestan sólo en determinados procesos como los rayos cósmicos y las de sintegraciones radiactivas. La electricidad y el magnetismo son dos aspectos dif erentes de un mismo fenómeno físico, denominado electromagnetismo, descrito matemática mente por las ecuaciones de Maxwell. El movimiento de una carga eléctrica produce un campo magnético, la variación de un campo magnético produce un campo eléctrico y el m ovimiento acelerado de cargas eléctricas genera ondas electromagnéticas (como en las descargas de rayos que pueden escucharse en los receptores de radio AM). TSU: FRANCISCO JAVIER GERVACIO IÑIGUEZ
13 | P á g i n a Debido a las crecientes aplicaciones de la electricidad como vector energético, co mo base de las telecomunicaciones y para el procesamiento de información, uno de l os principales desafíos contemporáneos es generarla de modo más eficiente y con el mínim o impacto ambiental. CORRIENTE ELÉCTRICA Relación existente entre la intensidad y la densidad de corriente. Se denomina corriente eléctrica al flujo de carga eléctrica a través de un material so metido a una diferencia de potencial. Históricamente, se definió como un flujo de ca rgas positivas y se fijó el sentido convencional de circulación de la corriente como un flujo de cargas desde el polo positivo al negativo. Sin embargo, posteriorme nte se observó, gracias al efecto Hall, que en los metales los portadores de carga son electrones, con carga negativa, y se desplazan en sentido contrario al conv encional. A partir de la corriente eléctrica se definen dos magnitudes: la intensi dad y la densidad de corriente. El valor de la intensidad de corriente que atrav iesa un circuito es determinante para calcular la sección de los elementos conduct ores del mismo. La intensidad de corriente (I) en una sección dada de un conductor (s) se define c omo la carga eléctrica (Q) que atraviesa la sección en una unidad de tiempo (t): . S i la intensidad de corriente es constante, entonces La densidad de corriente (j) es la intensidad de corriente que atraviesa una sec ción por unidad de superficie de la sección (S). CORRIENTE CONTINUA Rectificador de corriente alterna en continua, con puente de Gratz. Se emplea cu ando la tensión de salida tiene un valor distinto de la tensión de entrada. Se denom ina corriente continua (CC en español, en inglés DC, de Direct Current) al flujo de cargas eléctricas que no cambia de sentido con el tiempo. La corriente eléctrica a t ravés de un material se establece entre dos puntos de distinto potencial. Cuando h ay corriente continua, los terminales de mayor y menor potencial no se intercamb ian entre sí. Es errónea la identificación de la corriente continua con la corriente c onstante (ninguna lo es, ni siquiera la suministrada por una batería). Es continua toda corriente cuyo sentido de circulación es siempre el mismo, independientement e de su valor absoluto. Su descubrimiento se remonta a la invención de la primera pila voltaica por parte del conde y científico italiano Alessandro Volta. No fue h asta los trabajos de Edison sobre la generación de electricidad, en las postrimerías del siglo XIX, cuando la corriente continua TSU: FRANCISCO JAVIER GERVACIO IÑIGUEZ
14 | P á g i n a comenzó a emplearse para la transmisión de la energía eléctrica. Ya en el siglo XX este uso decayó en favor de la corriente alterna, que presenta menores pérdidas en la tra nsmisión a largas distancias, si bien se conserva en la conexión de redes eléctricas d e diferentes frecuencias y en la transmisión a través de cables submarinos. Desde 20 08 se está extendiendo el uso de generadores de corriente continua a partir de célul as fotoeléctricas que permiten aprovechar la energía solar. Cuando es necesario disp oner de corriente continua para el funcionamiento de aparatos electrónicos, se pue de transformar la corriente alterna de la red de suministro eléctrico mediante un proceso, denominado rectificación, que se realiza con unos dispositivos llamados r ectificadores, basados en el empleo de diodos semiconductores o tiristores (anti guamente, también de tubos de vacío).21 CORRIENTE ALTERNA Onda senoidal. Voltaje de las fases de un sistema trifásico. Entre cada una de las fases hay un desfase de 120 . Se denomina corriente alterna (simbolizada CA en español y AC en inglés, de Alternat ing Current) a la corriente eléctrica en la que la magnitud y dirección varían cíclicame nte. La forma de onda de la corriente alterna más comúnmente utilizada es la de una onda sinoidal.22 En el uso coloquial, "corriente alterna" se refiere a la forma en la cual la electricidad llega a los hogares y a las empresas. El sistema usad o hoy en día fue ideado fundamentalmente por Nikola Tesla, y la distribución de la c orriente alterna fue comercializada por George Westinghouse. Otros que contribuy eron al desarrollo y mejora de este sistema fueron Lucien Gaulard, John Gibbs y Oliver Shallenger entre los años 1881 y 1889. La corriente alterna superó las limita ciones que aparecían al emplear la corriente continua (CC), la cual constituye un sistema ineficiente para la distribución de energía a gran escala debido a problemas en la transmisión de potencia. La razón del amplio uso de la corriente alterna, que minimiza los problemas de trasmisión de potencia, viene determinada por su facili dad de transformación, cualidad de la que carece la corriente continua. La energía e léctrica trasmitida viene dada por el producto de la tensión, la intensidad y el tie mpo. Dado que la sección de los conductores de las líneas de transporte de energía eléct rica depende de la intensidad, se puede, mediante un transformador, modificar el voltaje hasta altos valores (alta tensión), disminuyendo en igual proporción la int ensidad de corriente. Esto permite que los conductores sean de menor sección y, po r tanto, de menor costo; además, minimiza las pérdidas por efecto Joule, que depende n del cuadrado de la intensidad. Una vez en el punto de consumo o en sus cercanías , el voltaje puede ser de nuevo reducido para permitir su uso industrial o domésti co de forma cómoda y segura. TSU: FRANCISCO JAVIER GERVACIO IÑIGUEZ
15 | P á g i n a Resistencia eléctrica La resistencia eléctrica de un objeto es una medida de su oposición al paso de corri ente. Descubierta por Georg Ohm en 1827, la resistencia eléctrica tiene un parecid o conceptual a la fricción en la física mecánica. La unidad de la resistencia en el Si stema Internacional de Unidades es el ohmio (Ω). Para su medición en la práctica exist en diversos métodos, entre los que se encuentra el uso de un ohmímetro. Además, su can tidad recíproca es la conductancia, medida en Siemens. Para una gran cantidad de m ateriales y condiciones, la resistencia eléctrica depende de la corriente eléctrica que pasa a través de un objeto y de la tensión en los terminales de este. Esto signi fica que, dada una temperatura y un material, la resistencia es un valor que se mantendrá constante. Además, de acuerdo con la ley de Ohm la resistencia de un mater ial puede definirse como la razón de la tensión y la corriente, así:1 Según sea la magnitud de esta medida, los materiales se pueden clasificar en condu ctores, aislantes y semiconductor. Existen además ciertos materiales en los que, e n determinadas condiciones de temperatura, aparece un fenómeno denominado supercon ductividad, en el que el valor de la resistencia es prácticamente nulo. COMPORTAMIENTOS IDEALES Y REALES Una resistencia ideal es un elemento pasivo que disipa energía en forma de calor s egún la ley de Joule. También establece una relación de proporcionalidad entre la inte nsidad de corriente que la atraviesa y la tensión medible entre sus extremos, rela ción conocida como ley de Ohm: donde i(t) es la corriente eléctrica que atraviesa la resistencia de valor R y u(t ) es la diferencia de potencial que se origina. En general, una resistencia real podrá tener diferente comportamiento en función del tipo de corriente que circule p or ella. COMPORTAMIENTO EN CORRIENTE CONTINUA Una resistencia real en corriente continua (CC) se comporta prácticamente de la mi sma forma que si fuera ideal, esto es, transformando la energía eléctrica en calor p or efecto Joule. La ley de Ohm para corriente continua establece que: donde R es la resistencia en ohmios, V es la diferencia de potencial en voltios e I es la intensidad de corriente en amperios. TSU: FRANCISCO JAVIER GERVACIO IÑIGUEZ
16 | P á g i n a COMPORTAMIENTO EN CORRIENTE ALTERNA Diagrama fasorial. Como se ha comentado anteriormente, una resistencia real mues tra un comportamiento diferente del que se observaría en una resistencia ideal si la intensidad que la atraviesa no es continua. En el caso de que la señal aplicada sea senoidal, corriente alterna (CA), a bajas frecuencias se observa que una re sistencia real se comportará de forma muy similar a como lo haría en CC, siendo desp reciables las diferencias. En altas frecuencias el comportamiento es diferente, aumentando en la medida en la que aumenta la frecuencia aplicada, lo que se expl ica fundamentalmente por los efectos inductivos que producen los materiales que conforman la resistencia real. Por ejemplo, en una resistencia de carbón los efect os inductivos solo provienen de los propios terminales de conexión del dispositivo mientras que en una resistencia de tipo bobinado estos efectos se incrementan p or el devanado de hilo resistivo alrededor del soporte cerámico, además de aparecer una cierta componente capacitiva si la frecuencia es especialmente elevada. En e stos casos, para analizar los circuitos, la resistencia real se sustituye por un a asociación serie formada por una resistencia ideal y por una bobina también ideal, aunque a veces también se les puede añadir un pequeño condensador ideal en paralelo c on dicha asociación serie. En los conductores, además, aparecen otros efectos entre los que cabe destacar el efecto pelicular. Consideremos una resistencia R, como la de la figura 2, a la que se aplica una tensión alterna de valor: De acuerdo con la ley de Ohm circulará una corriente alterna de valor: donde 3). . Se obtiene así, para la corriente, una función senoidal que está en fase con la tens ión aplicada (figura Si se representa el valor eficaz de la corriente obtenida en forma polar: Y operando matemáticamente: De donde se deduce que en los circuitos de CA la resistencia puede considerarse como una magnitud compleja con parte real y sin parte imaginaria o, lo que es lo mismo con argumento nulo, cuya representación binómica y polar serán: TSU: FRANCISCO JAVIER GERVACIO IÑIGUEZ
17 | P á g i n a ASOCIACIÓN DE RESISTENCIAS RESISTENCIA EQUIVALENTE Asociaciones generales de resistencias: a) Serie y b) Paralelo. c) Resistencia e quivalente. Se denomina resistencia equivalente de una asociación respecto de dos puntos A y B, a aquella que conectada la misma diferencia de potencial,UAB, dema nda la misma intensidad, I (ver figura 4). Esto significa que ante las mismas co ndiciones, la asociación y su resistencia equivalente disipan la misma potencia. ASOCIACIÓN EN SERIE Dos o más resistencias se encuentran conectadas en serie cuando al aplicar al conj unto una diferencia de potencial, todas ellas son recorridas por la misma corrie nte. Para determinar la resistencia equivalente de una asociación serie imaginarem os que ambas, figuras 4a) y 4c), están conectadas a la misma diferencia de potenci al, UAB. Si aplicamos la segunda ley de Kirchhoff a la asociación en serie tendrem os: Aplicando la ley de Ohm: En la resistencia equivalente: Finalmente, igualando ambas ecuaciones se obtiene que: Y eliminando la intensidad: Por lo tanto, la resistencia equivalente a n resistencias montadas en serie es i gual a la sumatoria de dichas resistencias. TSU: FRANCISCO JAVIER GERVACIO IÑIGUEZ
18 | P á g i n a ASOCIACIÓN EN PARALELO Dos o más resistencias se encuentran en paralelo cuando tienen dos terminales comu nes de modo que al aplicar al conjunto una diferencia de potencial, UAB, todas l as resistencias tienen la misma caída de tensión, UAB. Para determinar la resistenci a equivalente de una asociación en paralelo imaginaremos que ambas, figuras 4b) y 4c), están conectadas a la misma diferencia de potencial mencionada, UAB, lo que o riginará una misma demanda de corriente eléctrica, I. Esta corriente se repartirá en l a asociación por cada una de sus resistencias de acuerdo con la primera ley de Kir chhoff: Aplicando la ley de Ohm: En la resistencia equivalente se cumple: Igualando ambas ecuaciones y eliminando la tensión UAB: De donde: Por lo que la resistencia equivalente de una asociación en paralelo es igual a la inversa de la suma de las inversas de cada una de las resistencias. Existen dos casos particulares que suelen darse en una asociación en paralelo: 1. Dos resisten cias: en este caso se puede comprobar que la resistencia equivalente es igual al producto dividido por la suma de sus valores, esto es: 2. k resistencias iguales: su equivalente resulta ser: TSU: FRANCISCO JAVIER GERVACIO IÑIGUEZ
19 | P á g i n a RESISTENCIA DE UN CONDUCTOR El conductor es el encargado de unir eléctricamente cada uno de los componentes de un circuito. Dado que tiene resistencia óhmica, puede ser considerado como otro c omponente más con características similares a las de la resistencia eléctrica. De este modo, la resistencia de un conductor eléctrico es la medida de la oposición que pre senta al movimiento de los electrones en su seno, o sea la oposición que presenta al paso de la corriente eléctrica. Generalmente su valor es muy pequeño y por ello s e suele despreciar, esto es, se considera que su resistencia es nula (conductor ideal), pero habrá casos particulares en los que se deberá tener en cuenta su resist encia (conductor real). La resistencia de un conductor depende de la longitud de l mismo ( ) en m, de su sección ( ) en m², del tipo de material y de la temperatura. Si consideramos la temperatura constante (20 C), la resistencia viene dada por l a siguiente expresión:
Resistividad de algunos materiales a 20 °C Material Plata2 Cobre3 Oro4 Aluminio5 W olframio6 Níquel7 Hierro8 Platino9 Resistividad (Ω·m) 1,55 × 10–8 1,70 × 10–8 2,22 × 10–8 2,8 5,65 × 10–8 6,40 × 10–8 8,90 × 10–8 10,60 × 10–8 11,50 × 10–8 En la que es la resistividad (una característica propia de cada material). Estaño10 Acero inoxidable 30111 72,00 × 10–8 Grafito12 60,00 × 10–8 AISLAMIENTO ELÉCTRICO El aislamiento eléctrico léctrica con un material rial que resiste el paso ntiene en su trayectoria slante eléctrico.
se produce cuando se cubre un elemento de una instalación e que no es conductor de la electricidad, es decir, un mate de la corriente a través del elemento que recubre y lo ma a lo largo del conductor. Dicho material se denomina ai
CONDUCTOR ELÉCTRICO Un conductor eléctrico es un material que ofrece poca resistencia al paso de la el ectricidad. DESCRIPCIÓN Son materiales cuya resistencia al paso de la electricidad es muy baja. Los mejo res conductores eléctricos son metales el cobre el hierro y el aluminio los metale s 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 s oluciones salinas (por ejemplo, el agua de mar) o cualquier material en estado d e plasma. Para el transporte de energía eléctrica, así como para cualquier instalación d e uso doméstico o industrial, los mejores conductores son eloro y la plata, pero d ebido a su elevado precio, los materiales empleados habitualmente son el cobre ( en forma de cables de uno o varioshilos), o el aluminio; metal que si bien tiene una conductividad eléctrica del orden del 60% inferior es, sin embargo, un materi al tres veces más ligero, por lo que su empleo está más indicado en líneas aéreas de trans misión de energía eléctrica en las redes de alta tensión1 La conductividad eléctrica del c obre puro fue adoptada por la Comisión Electrotécnica Internacional en 1913 como la referencia estándar para esta magnitud, estableciendo el International Annealed Co pper Standard (Estándar Internacional del Cobre Recocido) o TSU: FRANCISCO JAVIER GERVACIO IÑIGUEZ
20 | P á g i n a IACS. Según esta definición, la conductividad del cobre recocido medida a 20 °C es igu al a 58.0 MS/m.2 A este valor es a lo que se llama 100% IACS y la conductividad del resto de los materiales se expresa como un cierto porcentaje de IACS. La may oría de los metales tienen valores de conductividad inferiores a 100% IACS pero ex isten excepciones como la plata o los cobres especiales de muy alta conductivida d designados C-103 y C-110. DIFERENCIA ENTRE MATERIALES AISLANTES Y CONDUCTORES La diferencia de los distintos materiales es que los aislantes son materiales qu e presentan gran resistencia a que las cargas que lo forman se desplacen y los c onductores tienen cargas libres y que pueden moverse con facilidad. De acuerdo c on la teoría moderna de la materia (comprobada por resultados experimentales), los átomos de la materia están constituidos por un núcleo cargado positivamente, alrededo r del cual giran a gran velocidad cargas eléctricas negativas. Estas cargas negati vas, los electrones, son indivisibles e idénticas para toda la materia. En los ele mentos llamados conductores, algunos de estos electrones pueden pasar libremente de un átomo a otro cuando se aplica una diferencia de potencial (o tensión eléctrica) entre los extremos del conductor. A este movimiento de electrones es a lo que s e llama corriente eléctrica. Algunos materiales, principalmente los metales, tiene n un gran número de electrones libres que pueden moverse a través del material. Esto s materiales tienen la facilidad de transmitir carga de un objeto a otro, estos son los antes mencionados conductores. Los mejores conductores son los elementos metálicos, especialmente el oro, plata (es el más conductor),1 el cobre, el alumini o, etc. Los materiales aislantes tienen la función de evitar el contacto entre las diferentes partes conductoras (aislamiento de la instalación) y proteger a las pe rsonas frente a las tensiones eléctricas (aislamiento protector). SUPERCONDUCTIVIDAD Se denomina superconductividad a la capacidad intrínseca que poseen ciertos materi ales para conducir corriente eléctrica sin resistencia ni pérdida de energía en determ inadas condiciones. La resistividad eléctrica de un conductor metálico disminuye gra dualmente a medida que la temperatura se reduce. Sin embargo, en los conductores ordinarios, como el cobre y la plata, las impurezas y otros defectos producen u n valor límite. Incluso cerca de cero absoluto una muestra de cobre muestra una re sistencia no nula. La resistencia de un superconductor, en cambio, desciende bru scamente a cero cuando el material se enfría por debajo de su temperatura crítica. U na corriente eléctrica que fluye en una espiral de cable superconductor puede pers istir indefinidamente sin fuente de alimentación. Al igual que el ferromagnetismo y las líneas espectrales atómicas, la superconductividad es un fenómeno de la mecánica c uántica. La superconductividad ocurre en una gran variedad de materiales, incluyen do elementos simples como el estaño y el aluminio, diversas aleaciones metálicas y a lgunos semiconductores fuertemente dopados. La superconductividad no ocurre en m etales nobles como el oro y la plata, ni en la mayoría de los metales ferro magnétic o. TSU: FRANCISCO JAVIER GERVACIO IÑIGUEZ
21 | P á g i n a IMPEDANCIA La impedancia es una magnitud que establece la relación (cociente) entre la tensión y la intensidad de corriente. Tiene especial importancia si la corriente varía en el tiempo, en cuyo caso, ésta, la tensión y la propia impedancia se describen con núme ros complejos o funciones del análisis armónico. Su módulo (a veces impropiamente llam ado impedancia) establece la relación entre los valores máximos o los valores eficac es de la tensión y de la corriente. La parte real de la impedancia es la resistenc ia y su parte imaginaria es la reactancia. El concepto de impedancia generaliza la ley de Ohm en el estudio de circuitos en corriente alterna (AC).El término fue acuñado por Oliver Heaviside en 1886. En general, la solución para las corrientes y las tensiones de un circuito formado por resistencias, condensadores e inductanc ias y sin ningún componente de comportamiento no lineal, son soluciones de ecuacio nes diferenciales. Pero, cuando todos los generadores de tensión y de corriente ti enen la misma frecuencia constante y sus amplitudes son constantes, las solucion es en estado estacionario (cuando todos los fenómenos transitorios han desaparecid o) son sinusoidales y todas las tensiones y corrientes tienen la misma frecuenci a que los generadores y amplitud constante. La fase, sin embargo, se verá afectada por la parte compleja (reactancia) de la impedancia. El formalismo de las imped ancias consiste en unas pocas reglas que permiten calcular circuitos que contien en elementos resistivos, inductivos o capacitivos de manera similar al cálculo de circuitos resistivos en corriente continua. Esas reglas sólo son válidas en los caso s siguientes:
Si estamos en régimen permanente con corriente alterna sinusoidal. Es decir, que t odos los generadores de tensión y de corriente son sinusoidales y de la misma frec uencia, y que todos los fenómenos transitorios que pueden ocurrir al comienzo de l a conexión se han atenuado y desaparecido completamente. Si todos los componentes son lineales. Es decir, componentes o circuitos en los cuales la amplitud (o el valor eficaz) de la corriente es estrictamente proporcional a la tensión aplicada. Se excluyen los componentes no lineales como los diodos. Si el circuito contien e inductancias con núcleo ferro magnético (que no son lineales), los resultados de l os cálculos sólo podrán ser aproximados y eso, a condición de respetar la zona de trabaj o de las inductancias. Cuando todos los generadores no tienen la misma frecuencia o si las señales no son sinusoidales, se puede descomponer el cálculo en varias etapas en cada una de las cuales se puede utilizar el formalismo de impedancias TSU: FRANCISCO JAVIER GERVACIO IÑIGUEZ
22 | P á g i n a FRECUENCIA Frecuencia es una magnitud que mide el número de repeticiones por unidad de tiempo de cualquier fenómeno o suceso periódico. Para calcular la frecuencia de un suceso, se contabilizan un número de ocurrencias de este teniendo en cuenta un intervalo temporal, luego estas repeticiones se dividen por el tiempo transcurrido. Según el SI (Sistema Internacional), la frecuencia se mide en hercios (Hz), en honor a H einrich Rudolf Hertz. Un hercio es aquel suceso o fenómeno repetido una vez por se gundo. Así, dos hercios son dos sucesos (períodos) por segundo, etc. Esta unidad se llamó originariamente «ciclo por segundo» (cps) y aún se sigue utilizando. Otras unidade s para indicar la frecuencia son revoluciones por minuto (rpm). Las pulsaciones del corazón y el tempo musical se miden en «pulsos por minuto» (bpm, del inglés beats pe r minute). Un método alternativo para calcular la frecuencia es medir el tiempo entre dos rep eticiones (periodo) y luego calcular la frecuencia (f) recíproca de esta manera: donde T es el periodo de la señal. FRECUENCIAS DE ONDAS Dos frecuencias, una de «ritmo» superior a la otra. La frecuencia tiene una relación i nversa con el concepto de longitud de onda (ver gráfico), a mayor frecuencia menor longitud de onda y viceversa. La frecuencia f es igual a la velocidad v de la o nda, dividido por la longitud de onda λ (lambda): Cuando las ondas viajan de un medio a otro, como por ejemplo de aire a agua, la frecuencia de la onda se mantiene constante, cambiando sólo su longitud de onda y la velocidad. Por el efecto Doppler, la frecuencia es una magnitud invariable en el universo. Es decir, no se puede modificar por ningún proceso físico excepto por su velocidad de propagación o longitud de onda. FRECUENCIA DE LA CORRIENTE ALTERNA En Europa, Asia, Oceanía, África y gran parte de América del Sur, la frecuencia de cor riente alterna para uso doméstico (en electrodomésticos, etc.) es de 50 Hz y en Améric a del Norte de 60 Hz. TSU: FRANCISCO JAVIER GERVACIO IÑIGUEZ
23 | P á g i n a WATT El watt o vatio es la unidad de potencia del Sistema Internacional de Unidades y equivale a 1 joule por segundo (1J/s). Se trata de una de sus unidades derivada s y su símbolo es W. El vatio, expresado en las unidades que se utilizan en electr icidad, es la potencia producida por una diferencia de potencial de 1 voltio y u na corriente eléctrica de 1 amperio (1 VA). Los aparatos eléctricos de poca potencia se expresan en vatios; sin embargo, aquellos de gran potencia son expresados en kilovatios (kW). Un kW equivale a 1.000 vatios y a 1,35984 CV (caballos de vapo r). Otra unidad derivada del watt es el megavatio, cuyo símbolo es MW y equivale a un millón de vatios. Esta unidad de medida se utiliza en los grandes motores eléctr icos, en los buques de guerra y en algunos de los equipamientos científicos, como ciertos equipos de láseres. El vatio recibe su nombre del matemático e ingeniero esc océs James Watt (1736-1819), reconocido por sus contribuciones al desarrollo de la máquina de vapor. Watt creó instrumentos matemáticos para la Universidad de Glasgow y construyó varias máquinas de Newcomen hasta que pudo perfeccionar el sistema. En 17 84, patentó la máquina a vapor. Dieciséis años más tarde, se retiró a Heathfield Hall, una l ocalidad inglesa cercana a Birmingham. El vatio, como unidad del Sistema Interna cional de Unidades, fue adoptado por el Segundo Congreso de la Asociación Británica por el Avance de la Ciencia en 1889 y por la 11ma. Conferencia General de Pesos y Medidas en 1960. AMPERE Unidad de medida de la corriente eléctrica, es la cantidad de carga que circula po r un conductor por unidad de tiempo I = Q/t Es la corriente eléctrica (I) que prod uce una fuerza de 2 x 10-7newton por metro entre dos conductores paralelos separ ados por 1 metro. 1 A = 1 Coulombio / segundo. 1 A = 1000 mA (miliamperio). Ver también: - Corriente continua - Corriente alterna (C.A.) James Watt (Greenock, 19 de enero de 1736 - Handsworth, 25 de agosto de 1819) fue un matemático e ingeniero escocés. Las mejoras que realizó en la máquina de Newcomen dieron lugar a la conocida como máquina de vapor, que resultaría fundamental en el desarrollo de la Revolución i ndustrial, tanto en el Reino Unido como en el resto del mundo. Multímetro Un multímetro, también denominado polímetro,1 tester o multitester, es un instrumento eléctrico portátil para medir directamente magnitudes eléctricas activas como corrient es y potenciales(tensiones) o pasivas como resistencias, capacidades y otras. La s medidas pueden realizarse para corriente continua o alterna y en varios márgenes de medida cada una. Los hay analógicos y posteriormente se han introducido los di gitales cuya función es la misma (con alguna variante añadida). Como su nombre lo di ce, es multifuncional, funciona como amperímetro, voltímetro, ohmetro TSU: FRANCISCO JAVIER GERVACIO IÑIGUEZ
24 | P á g i n a AMPERÍMETRO Para que el polímetro trabaje como amperímetro (Esquema 2) es preciso conectar una r esistencia en paralelo con el instrumento de medida (vínculo). El valor de depende del valor en amperios que se quiera alcanzar cuando la aguja alcance el fondo d e escala. En el polímetro aparecerán tantas resistencias conmutables como valores di ferentes de fondos de escala se quieran tener. Por ejemplo, si se desean escalas de 10 miliamperios, 100 miliamperios y 1 amperio y de acuerdo con las característ icas internas el instrumento de medida (vínculo), aparecerán tres resistencias conmu tables. Si se desean medir corrientes elevadas con el polímetro como amperímetro, se suelen incorporar unas bornas de acceso independientes. Los circuitos internos estarán construidos con cable y componentes adecuados para soportar la corriente c orrespondiente. Para hallar sabemos que se cumple: Donde I es la intensidad máxima que deseamos medir (fondo de escala), ( corriente que A partir de la relación: pasa por la )es la intensidad que circula por el galvanómetro e resistencia shunt ( la ). Que se deduce de la Ley de Ohm llegamos al valor que debe tener la resistencia s hunt ( ): De esta ecuación se obtiene el valor de mA. que hace que por el galvanómetro pasen mA cuando en el circuito exterior circulan I VOLTÍMETRO Para que el polímetro trabaje como voltímetro (Esquema 3) es preciso conectar una re sistencia en serie con el instrumento de medida. El valor de depende del valor e n voltios que se quiera alcanzar cuando la aguja alcance el fondo de escala. En el polímetro aparecerán tantas resistencias conmutables como valores diferentes de f ondos de escala se quieran tener. Por ejemplo, en el caso de requerir 10 voltios , 20 voltios, 50 voltios y 200 voltios, existirán cuatro resistencias diferentes . Para conocer el valor de la resistencia que debemos conectar utilizamos la sigu iente expresión: TSU: FRANCISCO JAVIER GERVACIO IÑIGUEZ
25 | P á g i n a Que se desprende directamente de esta: Lo que llamamos es la intensidad que hay que aplicar al polímetro para que la aguja llegue a fondo de escala. ÓHMETRO EL ÓHMETRO PERMITE MEDIR RESISTENCIAS . UNA PILA INTERNA HACE CIRCULAR UNA CORRIEN TE A TRAVÉS DE LA RESISTENCIA A MEDIR , EL INSTRUMENTO Y UNA RESISTENCIA ADICIONAL DE AJUSTE . CUANDO LOS TERMINALES DE MEDIDA SE PONEN EN CORTOCIRCUITO CIRCULA L A MÁXIMA CORRIENTE POR EL GALVANÓMETRO . ES EL VALOR DE CORRIENTE QUE SE ASOCIA A R = 0. CON LA RESISTENCIA DE AJUSTE SE RETOCA ESA CORRIENTE HASTA QUE COINCIDA CON EL FONDO DE ESCALA Y EN LA DIVISIÓN QUE INDICA LA CORRIENTE MÁXIMA SE PONE EL VALOR DE 0 OHMIOS . CUANDO EN LOS TERMINALES SE CONECTA LA RESISTENCIA QUE SE DESEA MEDIR, SE PRO VOCA UNA CAÍDA DE TENSIÓN Y LA AGUJA SE DESPLAZA HACIA VALORES INFERIORES DE CORRIEN TE , ESTO ES , HACIA LA IZQUIERDA . LA ESCALA DE RESISTENCIAS CRECERÁ , PUES, DE D ERECHA A IZQUIERDA. DEBIDO A LA RELACIÓN INVERSA ENTRE RESISTENCIA Y CORRIENTE ( R =V/I), LA ESCALA DEL ÓHMETRO NO ES LINEAL , LO CUAL PROVOCARÁ MAYOR ERROR DE MEDIDA CONFORME NOS ACERQUEMOS A CORRIENTES PEQUEÑAS (GRANDES VALORES DE LA RESISTENCIA R A MEDIR). MONTAJE A CONTINUACIÓN PRESENTAMOS EL CIRCUITO ELÉCTRICO QUE HARÁ LAS VECES DE ÓHMETRO (ESQUEMA 4): AÑADIREMOS UNA RESISTENCIA DE PROTECCIÓN ELECTROMOTRIZ Ε Y LA R ESISTENCIA INTERNA QUE LA AGUJA LLEGUE AL FONDO DE LA ESCALA. LA INTENSIDAD QUE CIRCULARÁ POR EL CIRCUITO EN ESTE CASO SERÁ Y SE PUEDE EXPRESAR : A LA RESISTENCIA V ARIABLE . COMO ELEMENTO ACTIVO SE INCLUYE UNA PILA QUE HACE CIRCULAR LA CORRIENTE, CUYAS M AGNITUDES SERÁN LA FUERZA . PARA LO PRIMERO QUE HAY QUE HACER ES CORTOCIRCUITAR LA RESISTENCIA A MEDIR R, Y AJUST AR LA RESISTENCIA VARIABLE Si ahora conectamos R(eliminamos el cortocircuito), la nueva intensidad quedará: y se verificará que: Si combinamos las dos ecuaciones anteriores, obtenemos: TSU: FRANCISCO JAVIER GERVACIO IÑIGUEZ
26 | P á g i n a Multímetro convencional digital y analógico TSU: FRANCISCO JAVIER GERVACIO IÑIGUEZ
27 | P á g i n a TSU: FRANCISCO JAVIER GERVACIO IÑIGUEZ
28 | P á g i n a
INSTALACIONES ELÉCTRICAS DE BAJA, MEDIA Y ALTA TENSIÓN BAJA TENSIÓN QUÉ SON LAS INSTALACIONES ELÉCTRICAS DE BAJA TENSIÓN. Según el Artículo 3 del Reglamento E lectrotécnico de Baja Tensión, se calificará como instalación eléctrica de baja tensión todo conjunto de aparatos y de circuitos asociados en previsión de un fin particular: producción, conversión, transformación, transmisión, distribución o utilización de la energía eléctrica, cuyas tensiones nominales sean iguales o inferiores a 1000 Voltios en c orriente alterna y 1500 Voltios en corriente continua. Esta clasificación incluye a todas las instalaciones domésticas, de alumbrado y en general, todas las instala ciones de trabajo dentro de la UPV. Las medidas preventivas contra contactos dir ectos e indirectos en instalaciones de baja tensión están reguladas en la ITC MIE BT 021. MEDIA TENSIÓN En los círculos profesionales se emplea el término "Media Tensión" para referirse a in stalaciones con tensiones nominales entre 1 y 36 kV (kilovoltios). Dichas instal aciones son frecuentes en líneas de distribución que finalizan en Centros de Transfo rmación, en donde se reduce la tensión hasta los 220 voltios, dependiendo del uso fi nal que requiera el abonado. ALTA TENSIÓN ELÉCTRICA Se considera instalación de alta tensión eléctrica aquella que genere, transporte, eléct rica con tensiones superiores a los siguientes límites: transforme, distribuya o utilice energía Corriente alterna: Superior a 1000 voltios. Corriente continua: Superior a 1500 voltios. CLASIFICACIÓN DE LÍNEAS DE ALTA TENSIÓN LÍNEAS DE 3 CATEGORÍA Tensión nominal: Entre 1.000 y 30.000 voltios. Usos: Distribución y generación. En alg unos casos puntuales, también son tensiones de utilización, como en el caso de ferro carrileseléctricos. LÍNEAS DE 2 CATEGORÍA Tensión nominal: Entre 30.000 y 66.000 voltios.
Usos: Transporte. LÍNEAS DE 1 CATEGORÍA
Tensión nominal: Desde 66.000 hasta 220.000 voltios. TSU: FRANCISCO JAVIER GERVACIO IÑIGUEZ
29 | P á g i n a Usos: Transporte a grandes distancias. LÍNEAS DE CATEGORÍA ESPECIAL Tensión nominal: A partir de 220.000 voltios. Usos: Transporte a grandes distancia s. TIPOS DE ACCIDENTES ELÉCTRICOS Para que una persona se vea sometida a los efectos de un choque eléctrico, su cuer po, mediante un doble contacto, debe poner en conexión dos puntos de distinto pote ncial eléctrico. Este cierre de circuito puede efectuarse: Bien porque se cortocircuitan dos conductores activos (fase y fase o fase y neut ro), asimilándose a la conexión de un receptor Bien porque se puentean conductores a ctivos y tierra, sea por contacto directo con un conductor activo o a través de un a masa sometida a tensión por un defecto de aislamiento Bien porque el cuerpo qued a sometido a la diferencia de potencial existente entre dos masas o elementos co nductores sometidos a potenciales distintos La intensidad de contacto vendrá determinada por la relación entre la tensión de conta cto (tensión compuesta o de línea, simple o de fase o la tensión de contacto que produ zca el defecto) y la (resistencia) impedancia de cierre del defecto (resistencia corporal o del circuito de defecto). La tensión de contacto puede ser efectiva y supuesta. La tensión de contacto efectiva es la tensión entre dos partes conductoras tocadas simultáneamente por una persona y puede verse sensiblemente afectada por la resistencia (impedancia) de la persona en contacto con esas partes conductora s. La tensión de contacto supuesta es la tensión que aparece entre las partes conduc toras simultáneamente. La intensidad o corriente de contacto es la corriente que p asa a través del cuerpo humano cuando está sometido a la tensión de contacto. El conta cto en el circuito eléctrico en tensión se puede producir de dos formas: directo o i ndirecto. CONTACTOS ELÉCTRICOS DIRECTOS De acuerdo con lo expuesto en la Instrucción Complementaria MI BT 001 del Reglamen to Electrotécnico de Baja Tensión, se define como contacto directo el "contacto de p ersonas con partes activas de los materiales y equipos". Se entiende como partes activas, los conductores y piezas conductoras bajo tensión en servicio normal. Se incluye el conductor neutro o compensador de las partes a ellos conectadas. El contacto directo es el que tiene lugar con las partes activas del equipo que está diseñada para llevar tensión (cables, clavijas, barras de distribución, bases de enchu fe, etc.). TSU: FRANCISCO JAVIER GERVACIO IÑIGUEZ
30 | P á g i n a CONTACTOS ELÉCTRICOS INDIRECTOS De acuerdo con lo especificado en el Reglamento de Baja Tensión en su instrucción MI BT 001, se define como contacto indirecto el "contacto de personas con masas pu estas accidentalmente en tensión". Tiene lugar al tocar ciertas partes que habitua lmente no están diseñadas para el paso de la corriente eléctrica, pero que pueden qued ar en tensión por algún defecto (partes metálicas o masas de equipos o accesorios). La s masas comprenden normalmente:
Las partes metálicas accesibles de los materiales y de los equipos eléctricos, separ adas de las partes activas solamente por un aislamiento funcional, las cuales pu eden ser susceptibles de ser puestas bajo tensión a consecuencia de un fallo de la s disposiciones tomadas para asegurar su aislamiento. Este fallo puede resultar de un defecto del aislamiento funcional, o de las disposiciones de fijación y de p rotección. Así, son masas las partes metálicas accesibles de los materiales eléctricos, excepto los de clase II, las armaduras metálicas de los cables y las conducciones metálicas de agua, gas, etc. Los elementos metálicos en conexión eléctrica o en contacto con las superficies exteriores de materiales eléctricos, que estén separadas de las partes activas por aislamientos funcionales. Así, son masas las piezas metálicas qu e forman parte de las canalizaciones eléctricas, los soportes de aparatos eléctricos con aislamiento funcional y las piezas colocadas en contacto con la envoltura e xterior de estos aparatos. También puede ser necesario considerar como masas todo objeto metálico situado en la proximidad de partes activas no aisladas, y que pres enta un riesgo apreciable de encontrarse unido eléctricamente con estas partes act ivas, a consecuencia de un fallo de los medios de fijación. La característica principal de un contacto indirecto es que tan sólo una parte de la corriente de defecto circula por el cuerpo humano que realiza el contacto. El r esto de la corriente circula por los contactos con tierra de las masas. La corri ente que circula por el cuerpo humano será tanto más pequeña como baja sea la resisten cia de puesta a tierra de las masas. Si la máquina hiciera mal contacto con el sue lo o estuviera aislada de él, el contacto indirecto se podría considerar como direct o, al circular prácticamente toda la corriente por el cuerpo humano. TSU: FRANCISCO JAVIER GERVACIO IÑIGUEZ
31 | P á g i n a Simbología eléctrica TSU: FRANCISCO JAVIER GERVACIO IÑIGUEZ
32 | P á g i n a Tipos de herramientas para uso del electricista HERRAMIENTAS BÁSICAS Y CONCEPTOS. Las herramientas básicas que requerirás son las siguientes (si no las tienes cómpralas en la ferretería o en la tienda de artículos eléctricos más cercana). a). Multímetro. b). Pinzas de electricista. c). Pinzas de punta. d). Desarmador de punta plana. e). Desarmador con punta de cruz. f). (Opcional) Navaja o cutter ( igual puedes pelar los conductores con las pinzas). Por supuesto que hay más herramientas para los electricistas –muchas más, además de cons umibles como es la cinta aislante-, para el caso puedes ver el Tema 32 en donde coloqué varias y convendría que las compraras si es que quieres dedicarte a este tra bajo. Solo que prepárate porque tendrás que desembolsar una buena suma de dinero. Si ya tienes lo anterior, procedamos entonces a revisar la información “teórica”. Lo sigui ente tendrás que memorizarlo muy bien, pues son las bases para que nos entendamos en lo sucesivo… Las instalaciones más simples se llaman MONOFÁSICAS y se les dice así po rque en ellas existe solo una FASE. ¿Y que es una FASE? Se le llama FASE al conduc tor que alimenta con corriente eléctrica. ¿Y que es un conductor y que es corriente eléctrica? Un conductor es el alambre o el cable que utilizarás para hacer la instal ación. Corriente eléctrica es lo que te da “toques” en un conductor. Cuando sientes una descarga en tu cuerpo es que por él está circulando una corriente eléctrica. Recapitul emos… Las instalaciones eléctricas más simples son monofásicas y son utilizadas en casas pequeñas e incluso residencias. Una instalación monofásica consta o tiene una FASE o sea un cable o alambre que lleva corriente eléctrica. Pero además del cable que llev a corriente eléctrica tienen otro conductor que se llama NEUTRO. Entonces siempre que se trate de este tipo de instalaciones tendrás que “manipular” dos conductores, o sea una FASE y un NEUTRO. El conductor llamado NEUTRO no lleva corriente eléctrica , solo sirve para cerrar o para complementar a la FASE, pero, pero, pero… no te co nfíes. En esto de manejar electricidad más vale tener cuidado, pues cuando menos lo piensas sucede algo. Así que en TEORIA -y solo en teoría- el NEUTRO no lleva corrien te, solo sirve para “cerrar” conexiones, esto es, por ejemplo: la conexión de un foco controlado con un apagador sencillo empieza en la FASE y termina en el NEUTRO, l a conexión de un contacto o toma de corriente empieza en la FASE y termina en el N EUTRO. Toda la instalación eléctrica de una casa empieza en la FASE y termina en el NEUTRO. Convendría que repasaras lo anterior hasta que lo comprendieras COMPLETAME NTE. Nada de que me quedó obscurito esto, o que medio entendí aquello, etc., etc. Es como la construcción de una casa, si no están bien los cimientos, lo que construyas encima siempre estará en riesgo. TSU: FRANCISCO JAVIER GERVACIO IÑIGUEZ
33 | P á g i n a Calibre del conductor La determinación del calibre del conductor apropiado para alimentar a una carga po r lo general se realiza mediante el uso de tablas que publican los diferentes fa bricantes de conductores eléctricos. Marcas de fábrica hay muchas, e igual existen t ablas el caso es que siempre existirá el conductor para las condiciones del medio ambiente que requiera una instalación eléctrica. A continuación te muestro algunas tab las (incluida la 310-16 de la NOM-001). TSU: FRANCISCO JAVIER GERVACIO IÑIGUEZ
34 | P á g i n a Código de colores para las instalaciones eléctricas. Los colores se utilizan con la finalidad de identificar cual es cada uno de ello s, esto no quiere decir que sí los conectas de diferente manera no van a funcionar . TSU: FRANCISCO JAVIER GERVACIO IÑIGUEZ
35 | P á g i n a Centro de Carga El Centro de Carga es el lugar desde donde se alimentan a todas las cargas de la Instalación Eléctrica, sea residencial, comercial o de cualquier tipo, a veces lo l laman tablero de distribución. En instalaciones eléctricas residenciales pequeñas puede haber uno o dos niveles de protección. Si es un solo nivel de protección entonces el interruptor general es lo mismo que el centro de carga, pero si existen dos niveles ambos dispositivos son diferentes. Para determinar la capacidad adecuada de los Centros de Carga exist en varios que al final de cuentas llevan a los electricistas a tomar decisiones diferentes aunque se trate de casos semejantes. Supongamos que tienes una Instalación Eléctrica de unos 4,000 Watts, que incluye sol o cargas monofásicas. Las cargas corresponden a: 1 Motobomba de ½ H.P. 373 Watts. 15 Contactos. En total consideramos 2,700 Watts. 927 Watts, en lámparas y timbres. T otal 4,000 Watts. Utilizarás un centro de carga con tres pastillas que controlarán: una a la motobomba, otra a todo el alumbrado y otra a todos los contactos. TSU: FRANCISCO JAVIER GERVACIO IÑIGUEZ
36 | P á g i n a CONEXIÓN DE LA ACOMETIDA O DE CFE NOTA: Por seguridad de los aparatos eléctricos siempre es recomendable aterrizar e l neutro. Tipos de apagadores “interruptor” TSU: FRANCISCO JAVIER GERVACIO IÑIGUEZ
37 | P á g i n a Apagador sencillo Los pequeños detalles hacen una buena instalación. En los siguientes esquemas puedes observar cuatro formas de conectar una lámpara incandescente controlada por un ap agador sencillo. Las cuatro permiten encenderla y apagarla sin ningún problema, pe ro una de ellas presenta menor riesgo –y solo eso- para las personas al cambiar la lámpara cuando se funde, ¿Cuál es? Elegir una de las cuatro formas de conexión no quiere decir que las demás estén mal, e s solo que una de ellas garantiza un poco más de seguridad para el usuario, aunque , cuando se trabaja con electricidad más vale no confiarse. El circuito correcto e s el numero 4 por si no lo ubicaste. Cuando las instalaciones eléctricas son monofás icas, siempre que se va a cambiar una lámpara controlada por un apagador sencillo és te tiene que dejarse en la posición de “apagado”, lo cual es perfectamente visible en el botón del interruptor. Sin embargo cuando se trata de una lámpara controlada por dos apagadores de escalera, resulta imposible saberlo visualmente a menos que el interruptor tenga alguna luz indicadora. Hagamos una revisión de cada caso… CASO 1. Si por descuido o negligencia el interrup tor está en posición de encendido entonces el conductor (R, Retorno) que va a dar al casquillo del socket estará energizado lo cual significa que al tocarse directame nte con la mano o a través de la base roscada del foco al colocarlo, pase corrient e a la persona. CASO 2. En este caso la fase está conectada directamente al casqui llo del socket, por lo tanto existe riesgo potencial de que al colocar el foco l a persona lo tocara con su mano o bien tocara la base roscada del foco al coloca rlo y recibir una descarga eléctrica. El neutro no tiene ningún efecto si el interru ptor está abierto o cerrado. CASO 3. La fase está en el punto más lejano del socket, l o cual garantiza cierta seguridad para el usuario aunque el interruptor estuvies e en posición de encendido, solo que (ya lo he visto) a veces el portalámparas hace contacto accidental con alguna parte considerada como “tierra” dando como consecuenc ia que la lámpara se encienda independientemente del accionamiento del apagador (f ocos que se encienden y apagan sin causa aparente). CASO 4. Si por descuido o ne gligencia el interruptor está en la posición de encendido entonces el conductor (R) que va a dar al punto central del socket estará energizado, aunque es el punto más l ejano del portalámparas de cualquier manera significa un riesgo. Por otra parte el casquillo del socket está conectado al neutro lo cual garantiza un poco más de segu ridad. Si el interruptor está en posición “abierto” esta conexión es completamente segura para el usuario en cualquier momento a la hora de cambiar un foco TSU: FRANCISCO JAVIER GERVACIO IÑIGUEZ
38 | P á g i n a No solo puedes utilizar lámparas, hay una infinidad de cosas, si no aquí un ejemplo… Tipos de contactos Contactos sencillos ¿Te preguntaras como se conectan? Sencillo, solo tienes que conectar la fase al co nector más pequeño y el neutro al más grande. TSU: FRANCISCO JAVIER GERVACIO IÑIGUEZ
39 | P á g i n a Apagador de escalera Los métodos de puentes y/o de corto circuito se utilizan para conectar lámparas en e scaleras, recámaras, pasillos y todos aquellos lugares en donde se requiera contro lar una (o más) lámpara(s) desde dos lugares. Simple de entender: prendes la lámpara d esde un lugar y la apagas desde otro sin tirarle piedras al foco. Existen 2 mane ras de conectar un apagador de escalera… ¿Cuál de los dos métodos es mejor? Por economía e s mejor el método de corto circuito (aunque en algunos lugares esté prohibido). Por seguridad es mejor el método de puentes, es el que recomiendo. Método de puentes Método de corto circuito TSU: FRANCISCO JAVIER GERVACIO IÑIGUEZ
40 | P á g i n a Lámpara controlada por tres y cuatro apagadores Una lámpara controlada con 3 y 4 apagadores ¿Tiene sentido? En lo personal no he vis to ningún lugar en donde se aplique, aunque por lógica simple podría realizarse en pas illos largos o en lugares en donde se camine hacia cuatro direcciones, supongo t ambién en residencias muy grandes. Pero independientemente de que esta conexión teng a o no aplicación común, a manera de práctica por si acaso la he realizado incluso con más de cuatro apagadores.
Si ya instalaste un foco controlado por dos apagadores de “escalera” por el método de puentes, es igual si ya instalaste un foco controlado por tres apagadores, enton ces no tendrás problemas al realizar esta conexión, solo requieres “insertar” entre ambo s apagadores (ubicados en los extremos del diagrama), dos apagadores de cuatro vía s (de paso), esto significaría “cortar” en dos puntos los dos conductores que sirven d e “puente” entre ambos apagadores de escalera, e insertar en las ocho puntas que se generan los dos apagadores de escalera (cuatro por cada uno). Y así podrías seguir i ncrementando el número de lugares desde donde “prender” o “apagar” la lámpara, insertando más y más apagadores de cuatro vías… ¿Por qué “separar” la alimentación de Fase y Neutro a los co ctos haciéndolo por un lado a dos cajas y por el otro lado las otras dos? ¿Cuál es la razón de no prolongar los dos conductores derivados de un mismo lugar -izquierda o derecha- a todos los contactos ubicados en las 4 cajas? Respuesta. Equilibrar l as cargas. Siempre trata de hacer esto último: equilibrar cargas. ¿Conductores de qu e calibres? Fase y Neutro en calibre No. 12 AWG (3.31 mm2). Todos los demás conduc tores en calibre No. 14 AWG (2.08 mm2). Recomendación. Utiliza conductor calibre N o. 14 AWG para “aterrizar” los contactos de cada “chalupa”. No los puse en el diagrama p ero ya sabes que debes hacerlo, obvio, si no los pones igual funcionarán el radio, la TV, el estéreo que conectes ahí, tampoco te meterían a la cárcel si no lo haces, per o por Norma Oficial debes hacerlo. Tubería de 1/2 “ Todo lo demás de acuerdo a tu pres upuesto. Nunca sobra decirlo, en lugar de focos ahorradores puedes poner focos c omunes (lámparas o bombillas incandescentes). TSU: FRANCISCO JAVIER GERVACIO IÑIGUEZ
41 | P á g i n a Accidente por electrificación Se denomina accidente por electrización, o accidente eléctrico a una lesión producida por el efecto de la corriente eléctrica en el ser humano o en un animal. Son vario s los factores que determinan la envergadura del daño. Pueden presentarse lesiones nerviosas, alteraciones químicas, daños térmicos y otras consecuencias de accidentes secundarios (como por ejemplo fracturas óseas). En español se reservan los términos «ele ctrocutar» y «electrocución» para los casos de accidente eléctrico con resultado de muerte .1 Junto a las magnitudes de la tensión eléctrica, de la densidad de corriente y de la intensidad de corriente (amperaje), también desempeña un papel el hecho de que se trate de corriente alterna o continua, así como también cuánto tiempo y por qué vía el cu erpo de la persona (o en su defecto, del animal) ha sido atravesado por la corri ente eléctrica. Las consecuencias de un accidente por electrización son dependientes de la sensibilidad específica de cada tejido particular. La corriente eléctrica sig ue preferentemente la trayectoria de la menor resistencia. De acuerdo con ello, desempeñan un rol decisivo las diferentes resistencias que ofrecen los tejidos del cuerpo humano. Los tejidos nerviosos presentan la resistencia menor. En secuenc ia ascendente, le siguen las arterias, músculos, piel, tendones, tejido adiposo y los huesos. En consecuencia, para el caso de la corriente continua y las corrien tes de baja frecuencia, la probabilidad de daño del tejido nervioso es la mayor, s eguida de arterias, músculos, etc. TSU: FRANCISCO JAVIER GERVACIO IÑIGUEZ
42 | P á g i n a PREVENSION CONTRA ACCIDENTES ELECTRICOS Haga instalar en su casa los dispositivos de Protección y maniobra recomendados, t ales como: interruptor diferencial, llave térmica, fusibles, protectores contra va riaciones de tensión, etc. El corte automático puede evitar accidentes irremediables . Además, recuerde que si los pastillas termicas se botan constantemente es porque hay algún problema en la instalación. No los refuerce. Pueden provocar un incendio. Coloque protectores plásticos en todos los enchufes que no utiliza.
No realice ni permita que sus vecinos se conecten ilegalmente a la red eléctrica. El hurto de energía, además de estar penado por la ley, es la mayor causa de accidentes eléctricos, motivados por fugas de electricidad o por contacto directo con polos vivos, pudiendo además afectar l a instalación de su vivienda. Evite el uso de alargues o prolongaciones de cables, ya que constituyen un factor de riesgo. Es conveniente separar los circuitos po r funciones. Por ejemplo: bocas de iluminación, tomacorrientes y líneas exclusivas p ara artefactos de alto consumo, termotanque eléctrico, aire acondicionado, etc. La s heladeras, lavarropas y similares electrodomésticos, deben estar siempre conecta dos a tierra adecuadamente. Proteja su instalación colocando un cable de protección a tierra y enchufes de tres patas. No utilice adaptadores que eliminan la función del conductor de seguridad. Nunca toque los aparatos eléctricos cuando tenga los p ies descalzos. No tire del cable para desconectar un aparato. Hágalo tomando con c uidado la ficha de conexión. Seque bien sus manos antes de enchufar cualquier apar ato o encender una luz. Enseñe a sus hijos a respetar todo lo que tiene que ver co n la electricidad.
Nunca deje cables pelados. Evite el uso de triples, la sobrecarga suele deteriorar sus componentes internos y generar serios accidentes. Antes de realizar cualquier reparación (hasta el sim ple cambio de una lámpara) corte la electricidad. Utilice herramientas adecuadamen te aisladas. Compre los componentes de su instalación en casas especializadas. Adq uiera elementos fabricados de acuerdo a las normas IRAM o a normas internacional es. Recuerde que los productos eléctricos más baratos no siempre son los más seguros.
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43 | P á g i n a Nota: El neutro siempre va aterrizado desde la mufa. Se recomienda utilizar al m enos 2 colores para que no te confundas. Descripción: De la mufa al centro de carg a utilizaras un calibre 8 ó 10, depende del número de contactos o del consumo de cor riente. Del centro de carga utilizaras un pastilla térmica de 30 amperes, al regis tro utilizaras un calibre 12 ó 14. Y del registro repartirás a los contactos y al ap agador. Conecta desde el centro de carga 2 contactos y un foco controlado por un apagador. PRACTICA No. 1 Objetivo: Que el lector adquiera el conocimiento mediante la prac tica. Utilizando estos diagramas. TSU: FRANCISCO JAVIER GERVACIO IÑIGUEZ
44 | P á g i n a PRACTICA No. 2 Objetivo: Que el lector adquiera el conocimiento mediante la Nota : Se recomienda equilibrar las cargas para evitar sobre practica. Utilizando est os diagramas. calentamiento. Descripción: De la mufa al centro de carga utilizaras un calibre 8 ó 10, depende del número de contactos o del consumo de corriente. Del centro de carga utilizaras un pastilla térmica de 30 amperes, al registro utilizar as un calibre 12 ó 14. Y del registro repartirás a los contactos y al apagador. Equi librando las cargas. Conecta desde el centro de carga 5 contactos y un foco cont rolado por un apagador. TSU: FRANCISCO JAVIER GERVACIO IÑIGUEZ
45 | P á g i n a PRACTICA No. 3 Objetivo: Que el lector adquiera el conocimiento mediante la prac tica. Utilizando estos diagramas. Nota: El neutro siempre va aterrizado desde la mufa. Se recomienda utilizar al m enos 2 colores para que no te confundas. Descripción: De la mufa al centro de carga utilizaras un calibre 8 ó 10, depende del número de contactos o del consumo de corriente. Del centro de carga utilizaras un pastilla térmica de 30 amperes, al registro utilizaras un calibre 12 ó 14. Y del re gistro repartirás a los contactos y al apagador. Equilibrando las cargas. Conecta desde el centro de carga 5 contactos y 2 focos controlados por un apagador. TSU: FRANCISCO JAVIER GERVACIO IÑIGUEZ
46 | P á g i n a PRACTICA No. 4 Objetivo: Que el lector adquiera el conocimiento mediante la Nota : En el apagador de escalera utiliza el método de corto practica. Utilizando estos diagramas. circuito. Descripción: De la mufa al centro de carga utilizaras un cal ibre 8 ó 10, depende del número de contactos o del consumo de corriente. Del centro de carga al registro utilizaras un calibre 12 ó 14. Y del registro repartirás a los contactos y al apagador. Equilibrando las cargas. Conecta desde el centro de car ga 1 contacto y 1 foco controlado por 2 apagadores. TSU: FRANCISCO JAVIER GERVACIO IÑIGUEZ
47 | P á g i n a PRACTICA No. 5 Objetivo: Que el lector adquiera el conocimiento mediante la Nota : En el apagador de escalera utiliza el método de corto practica. Utilizando estos diagramas. circuito. Descripción: De la mufa al centro de carga utilizaras un cal ibre 8 ó 10, depende del número de contactos o del consumo de corriente. Del centro de carga al registro utilizaras un calibre 12 ó 14. Y del registro repartirás a los contactos y al apagador. Equilibrando las cargas. Conecta desde el centro de car ga 4 contactos y 1 foco controlado por 2 apagadores. TSU: FRANCISCO JAVIER GERVACIO IÑIGUEZ
48 | P á g i n a PRACTICA No. 6 Objetivo: Que el lector adquiera el conocimiento mediante la Nota : En el apagador de escalera utiliza el método de puentes. practica. Utilizando es tos diagramas. Descripción: De la mufa al centro de carga utilizaras un calibre 8 ó 10, depende del número de contactos o del consumo de corriente. Del centro de carg a al registro utilizaras un calibre 12 ó 14. Y del registro repartirás a los contact os y a los apagadores. Equilibrando las cargas. Conecta desde el centro de carga 4 contactos y 1 foco controlado por 2 apagadores. TSU: FRANCISCO JAVIER GERVACIO IÑIGUEZ
49 | P á g i n a Posibles fallas Cuando te contraten para resolver fallas en residencias toma todas las precaucio nes necesarias para realizar el trabajo. Nunca te confíes….. En caso de algún corto ci rcuito: des-energiza para realizar la reparación. Algo que debes de saber que cada instalación debe de tener un centro de carga como mínimo, y en caso de un “corto” bote la pastilla térmica, si no lo bota verifica que la pastilla no rebasé los 40 amperes para uso domestico, para restablecer la pastilla solo tienes que subirla a la p osición de ON de 2 a 3 veces. Nota: no revises continuidad con tu Multímetro, cuando se encuentre energizado. Podrías accidentarte. En caso de que no allá corriente: en la residencia verifica que desde la acometida o mufa lo allá. Por eliminación si ti enes corriente en la mufa continua con el centro de carga y de ahí dispérsate a los contactos y apagadores. En caso de que gasten demasiado en sus recibos de CFE: E s posible que la línea o fase este aterrizada, en alguna chalupa o registro tendrás que revisar de uno por uno. Nota: Toda armazón trata de aislarla con cinta aislant e alrededor de las conexiones para evitar estos detalles. En caso de que se haya n robado todos los cables: Se puede decir que es un poco más sencillo ya que te va s a evitar al trabajo de identificar cables. Realizarías una nueva instalación. En c aso de caídas de voltaje: Se recomienda utilizar calibres de cables más gruesos como un 10 u 8. También toma en cuenta que debes de equilibrar las corrientes. No satu res tu centro de carga a una sola pastilla, en caso de que tenga muchas cargas c omo, el uso de lavadoras, tv, bombas de agua, maquinas, etc. Trata de asignarle una pastilla a cada uno o dos aparatos por pastilla en caso de que utilices todo al mismo tiempo. Para evitar que te bote la pastilla por rebasar la corriente d e protección de la misma. TSU: FRANCISCO JAVIER GERVACIO IÑIGUEZ
50 | P á g i n a BIOGRAFÍA Francisco Javier Gervacio Iñiguez (Guadalajara, Jalisco) en 1988. Antes de indepen dizarse trabajo en diversos empleos, a una corta edad de 12 años comenzó a laborar c omo peón de albañil, en esa etapa adquirió conocimientos sobre construcciones y la uti lización de herramientas, comprendiendo así la responsabilidad de la calidad de cada trabajo que se realizaba. Otro de sus empleos fue como ayudante de mecánico, en e ste empleo adquirió conocimientos tanto teóricos como prácticos de reparación de motores de combustión interna, comprendiendo que la calidad de su trabajo tendría que ser d e lo más importante para la seguridad y confianza del cliente. Durante este tiempo también se dedico a estudiar en la secundaria técnica No. 92 en la carrera de maqui nas y herramientas, el profesor de esta materia compartió con el experiencias con respecto a la carrera ampliando así sus conocimientos y habilidades. Después de term inar su secundaria a la edad de 15 años decidió seguir estudiando con la preparatori a, eligiendo una nueva carrera en el área de Electricidad en el CECYTEJ Colegio de Estudios Científicos y Tecnológicos del Estado de Jalisco, con esta carrera comenzó a la introducción de la electricidad, adquiriendo un cierto gusto por la materia, e sto facilito el aprendizaje que en poco tiempo domino gracias a su perseverancia y ganas de superarse. Durante este tiempo trabajo en una empresa metal mecánica c omo operador de una maquina llamada ponchadora, esta maquina realizaba ciertos c ortes a medidas exactas a hojas de laminas para la fabricación de maquinas despach adoras de refrescos. Ala edad de 18 años termina su carrera de Electricidad y deci de continuar con otra carrera en la Universidad Tecnológica de Jalisco (UTJ) en la especialidad de Mantenimiento Industrial, dentro de esta etapa adquiere conocim ientos relacionados con instalaciones eléctricas residenciales e industriales, a l a edad de 20 años termina su carrera en la universidad con el titulo de Técnico supe rior Universitario en Mantenimiento Industrial. Ansioso de tener su primer emple o, ya que durante ese tiemplo avía nacido su hijo llamado José Martin Gervacio Hernánd ez, su motivación a seguir adelante. Desempeño su carrera durante un tiempo lapso de 3 años, suficiente para darse cuenta de como se movía el mundo convencido de que no hay mejor manera de ser independiente que ser su propio jefe, ofreciendo sus co nocimientos y habilidades mediante servicios ala sociedad e industrial. A su cor ta edad se dedica a ofrecer servicios a la sociedad e industrias con el nombre d e sus asociados “Multiservicios los Primos” a empresa de servicios independiente. Qu e Dios los bendiga…. TSU: FRANCISCO JAVIER GERVACIO IÑIGUEZ