Relacionar principios básicos del fenómeno eléctrico a situaciones cotidianas. Leandra Salazar Seguridad Eléctrica Instituto IACC 01/06/2018
Tarea semana 1
1- Identifique y relacione las partes de un circuito eléctrico con los elementos que conforman la instalación eléctrica que muestra la imagen. Explique cada una de ellas (1,5 puntos)
La imagen muestra un circuito eléctrico a base de energía solar fotovoltaica, donde por lo menos se distingue 4 partes; una fuente generadora, c onductores, carga y un medio de control.
Como se puede apreciar en la imagen, la fuente de energía es el Panel solar que utiliza al sol para poder generar la electricidad a través de las fotoceldas, esta a su vez produce la diferencia de potencial o voltaje para producir el flujo de e lectrones, los cuales recorrerán los conductores y llegar al convertidor. Al mismo tiempo se aprecia una batería de ciclo profundo, la cual tiene la función de almacenar la energía para cuando no haya hora de luz solar.
Debido a que el panel solar entrega cor riente continua, se necesita un convertidor para transformar la energía continua en alterna y de esta manera se pueda utilizar en los distintos equipos que se aprecian en la imagen. El conductor lo representa los cables que une c ada parte del circuito eléctrico, generalmente son de cobre, puesto que trasmite mejor la energía, transmite la energía hasta llegar a la carga. La carga es un artefacto que consume energía eléctrica, por ejemplo, puede ser un televisor, refrigerador, entre
otros. Y por último se encuentra el elemento contro l como se aprecia en la imagen es el interruptor, pero también puede ser un sensor, potenciómetro, resistencias variables, entre otros. En la imagen se aprecia todas las partes de ese circuito, donde también se observa la existencia de otro e lemento, un automático, el cual tiene la función de protección en el circuito ante co rtocircuitos. El elemento mencionado, tal como el interruptor, se puede considerar como un elemento de control. En resumen, un circuito de instalación eléctrica de hogar en un conjunto de elementos formados por fuente de alimentación, conductores, dispositivos de maniobra, canalizaciones, cajas de distribución y centros de enchufes y equipos de consumos, los cuales pueden ser equipos electrodomésticos o centros de luz, por donde circula una corriente eléctrica, al momento de encenderse como el caso de la lámpara.
2- Relacione cada parte del circuito identificada en la pregunta anterior con un concepto básico y una magnitud eléctrica (2 puntos). Parte del circuito Generador o fuente Conductor Medio de control Carga
Concepto relacionado Magnitudes relacionadas Contraste de Tensión, voltaje (Volt) potencial Intensidad eléctrica y Intensidad de la contacto directo corriente (Amper) Intensidad electica y Intensidad de la contacto directo corriente (Amper) Energía, potencia, Potencia (Watts), resistencia y contacto energía eléctrica, directo resistencia (Ohm), masa y contacto indirecto
Equipo o elemento
Panel Solar Cables Interruptores Equipos iluminación, refrigerador, microondas televisor.
de
y
3- Indique la diferencia entre umbral de percepción y corriente l ímite, luego comente cómo se relacionan estos conceptos con los materiales conductores. Argumente adecuadamente (2 puntos). Corrientes límite
La intensidad máxima que soporta una persona sin soltarse a su voluntad del electrodo que sujeta con sus manos. En relación con esto, el valor máximo en corriente alteña corresponde a los 10 mA, lo que significa que, si una persona se e xpone a una intensidad mayor, le producirá agotamiento en los músculos y no tendrá la facultad de soltar e l electrodo, en relación con la corriente continua, es complicado definir un umbral de no soltar, puesto que solo al comenzar y el corte del paso de la corriente provoca dolor y contracciones musculares.
Cabe señalar que la corriente alterna posee una onda del tipo sinusoidal, a diferencia de la corriente continua cuya gráfica se representa paralela al eje X
Umbral de percepción
Trata acerca de la intensidad de corriente que puede aguantar una persona cuando sostiene un electrodo con tensión en las manos. Se percibe solamente cierto cosquilleo, sin malas sensaciones, daño físico o dolor muscular. La sensación de paso de la corriente se siente durante todo el período para el caso de la corriente alterna y en corriente continua solo se percibe cuando cambia la intensidad, por tal motivo es necesario el inicio y la interrupción del paso de la corriente. Relación y diferencias
Las dos tratan acerca de tener contacto con la corriente, pero el corriente límite trata acerca de la cantidad máxima de intensidad que se puede aguantar, mientras que el umbral de percepción trata acerca del tiempo que puede transcurrir acerca de sentir la corriente sin sentir malestar.
4- Explique la diferencia entre la corriente alterna y corriente continúa indicando las características de cada una. Argumente su respuesta (2,0 puntos).
La corriente continua se conoce también como corriente directa, tiene como caracteriza que fluye independiente de su intensidad en un solo sentido, esto se presenta en las fuentes de alimentación que tienen una polarización establecida en el voltaje de salida. Por ejemplo, las fuentes de poder regulables, pilas, baterías, paneles solares, entre otros. A continuación, se muestra una imagen para ilustrar. La corriente altera a diferencia de la anterior se caracteriza de alternar la polaridad de la fuente emisora en forma constante, lo que quiere decir, invierte de manera constante la dirección de la corriente eléctrica. Esta alternancia la re aliza con una frecuencia fija, por ejemplo, la corriente eléctrica que llega a nuestros hogares es alterna y el cambio de polos la realiza cada 10 ms, lo que quiere decir a una frecuencia de 50 Hz. Al mismo de cambiar de polos en el período, también modifica el valor de tensión y corriente. Las fuentes principales que generan este tipo de intensidad son, alternadores de las centrales eléctricas.
LA siguiente imagen se adjunta para su apreciación:
5- Usted realiza una inspección a la instalación eléctrica y los electrodomésticos de su casa y detecta dos condiciones inseguras:
Determine en cada una de ellas el tipo de contacto eléctrico que puede producirse con el cuerpo humano. Defina cada uno de ellos (1,5 puntos) Cables en mal estado en las conexiones interiores del refrigerador. - Enchufe en mal estado con cables a la vista y problemas de aislación.
Contacto directo Es ocasionado cuando la persona agarra o pasa a llevar las partes energizadas de una instalación o se ocasiona con el roce o contacto con las partes expuestas del circuito. Se da el caso entre dos conductores (fase-fase) (fase-neutro) en estos casos se denomina puente eléctrico, al agarrar fase y neutro lo más probable que ocurra es que se desconecte el circuito en el caso de que exista una protección. También se da el caso de tomar un conductor activo y tierra (fase tierra). Generalmente este tipo de contacto suele ocurrir cuando están los cables desnudos, canalizaciones y en tableros eléctricos donde por lo general se producen por las barras que alimentan estos. Cabe mencionar que este tipo de contacto puede ocasionar graves consecuencias por la gran cantidad de corriente que atraviesa el cuerpo. De la pregunta corresponde a: - Cables en mal estado en las conexiones interiores del refrigerador.
Contacto indirecto Ocurre normalmente cuando un artefacto eléctrico posee una mala conexión eléctrica y por lo mismo energiza al equipo eléctrico, por lo que cuando la persona que va a utilizar ese artefacto recibe una descarga eléctrica, los efectos en el cuerpo son los mismos que en el contacto directo. Arco eléctrico Es un tipo de accidente por contacto indirecto, se produce cuando existe un medio gaseoso, comúnmente como lo es el aire, por la excavación dieléctrica entre dos electrodos o a partir de un valor de campo eléctrico, que estará en función de la forma de los electrodos y del tipo de gas existente en el ambiente. Normalmente se conoce como arc flash (relámpago de arco), se le considera una condición extremadamente peligrosa que se relaciona con la liberación de energía causada por un arco eléctrico. De la pregunta corresponde a: - Enchufe en mal estado con cables a la vista y problemas de aislación.
Bibliografía
Relacionar principios básicos del fenómeno eléctrico a situaciones cotidianas IACC (2018)
Seguridad Eléctrica Contenidos de la semana 1
