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LA ELECTRICIDAD ¿DÓNDE COMENZO TODO? Alrededor del año 600AC Griegos encontraron que frotando un ' electrón ' (una resina dura de Fosilizada que se conoce hoy como ámbar) contra un paño de piel, atraía partículas de la paja. Este efecto extraño seguía siendo un misterio por más de 2000 años, hasta, alrededor del año 1600, el Dr. Guillermo Gilbert investigó las reacciones el ámbar y los imanes y fue el primero que registró la palabra 'eléctrica' en un informe sobre la teoría del magnetismo.
BENJAMIN FRANKLIN Franklin era escritor, editor, científico y un diplomático En 1752 Franklin probo que ese relámpago y la chispa del ámbar era una misma cosa. La historia de este jalón famoso es familiar, el cual Franklin sujeto un punto del hierro a una cometa de seda, que él voló durante una tempestad de truenos, mientras que llevaba en un extremo la cadena de la cometa una clave del hierro. Cuando centelleaba el aligeramiento, una chispa minúscula saltó de la clave a su muñeca. El experimento probó la teoría t eoría de Franklin, pero era extremadamente peligrosa; él habría podido morir fácilmente.
GALVANI Y VOLTA En 1786, Luigi Galvani, profesor italiano de la medicina, encontró que cuando la pierna de una rana muerta era tocada por un cuchillo del metal, la pierna saltaba violentamente. Galvani pensó que los músculos de la rana debían contener algún tipo de electricidad. Antes de 1792 otros científicos italianos, Alessandro Volta, discrepaban con él, él descubrió que los factores principales en el descubrimiento de Galvani eran los dos diversos metales - el cuchillo de acero y la placa de lata en donde se encontraba la rana muerta. En conclusión, la rana mentía. Volta demostró que cuando la humedad viene entre dos diversos metales, la electricidad está creada. Esto lo condujo a inventar la primera batería eléctrica, la pila voltaica, que él hizo de las hojas finas del cobre y del cinc separado por una pasta húmeda. De esta manera, una nueva clase de electricidad fue descubierta. Electricidad que fluía constantemente como una corriente del agua, en vez de descargarse en una sola chispa o choque. Volta mostró que la electricidad se podría utilizar para viajar a partir de un lugar a otro por el alambre, de tal modo hizo una contribución muy importante a la ciencia de la electricidad. La unidad de potencia eléctrica es el voltio, se nombra a consecuencia de Volta.
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CCIESAM Pág. 2 MICHAEL FARADAY El crédito para generar la corriente eléctrica en una escala práctica es para el famoso científico inglés, Michael Faraday. Faraday estuvo interesado grandemente en la invención del electroimán, pero su mente brillante tomó experimentos anteriores aún más importantes. Si la electricidad podía producir magnetismo, ¿porqué? no podría el magnetismo crear electricidad?. En 1831, Faraday encontró la solución. La electricidad se podía producir con magnetismo por el movimiento.
THOMAS EDISON Y JOSEPH SWAM Cerca de 40 años pasaron antes de que un generador realmente práctico de la D.C. (corriente directa) fuera construido por Thomas Edison en América. Muchas invenciones hizo Edison incluyendo el fonógrafo y un telégrafo de impresión mejorado. En 1878 de Joseph Swam, un científico británico, inventó la lámpara de filamento incandescente y en el plazo de doce meses Edison hizo un descubrimiento similar en América.
JAMES WATT Cuando el generador de Edison fue juntado con el motor de vapor de Watt, la producción eléctrica en escala se convirtió en un asunto práctico. James Watt, el inventor escocés del motor que condensaba el vapor, nació en 1736. Sus mejoras a los motores de vapor fueron patentadas durante 15 años, comenzando en 1769 y su nombre fue dado a la unidad eléctrica de la potencia, el Vatio.
ANDRE AMPERE El Amperio de Andre Marie, matemático francés que se dedicó al estudio de la electricidad y del magnetismo, era el primer para explicar la teoría electro-dinamica. Un monumento permanente al amperio es el uso de su nombre para la unidad de la corriente eléctrica.
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CCIESAM Pág. 3 Pero muchas veces oímos la palabra "electricidad" y la relacionamos con conceptos nulos o escasos acerca de ella. Sin embargo, la electricidad está extremadamente presente en nuestras nuestr as vidas y, sin ella, nu estro estilo de vida sería s ería realmente muy distinto. dist into. Para darse cuenta de ello alcanza con sólo pensar que sin electricidad no existirían ni las radios, ni la televisión, ni las computadoras... sería una vida muy distinta a la que todos conocemos. Sin embargo, y aunque tendamos a pensar lo contrario, la electricidad, aunque de formas más sutiles que ahora, ha existido y se ha manifestado desde el origen mismo del universo. Basta recordar que los átomos, bloques fundamentales de la materia, tienen cualidades eléctricas y muchas de sus uniones se explican a través de fenómenos eléctricos. Pero no todos los fenómenos eléctricos son invisibles a nuestros ojos: basta recordar la fuerza entre un pedazo de plástico frotado por una tela o al mismo rayo para darnos cuenta del poder que puede llegar a alcanzar. Para entender completamente de qué se trata todo eso es necesario aclarar algunos conceptos básicos sobre la materia. Todo lo que vemos, tocamos y sentimos está formado por unidades básicas denominadas moléculas, éstas a su vez están formadas por entes más pequeños denominados átomos cuyo número por molécula puede variar de uno a varios millones. Los átomos están formados por un núcleo compuesto por partículas de carga positiva de gran tamaño y masa, y, en su girando alrededor de los anteriores, de electrones de carga negativa mucho más livianos que los primeros. Para que una sustancia esté equilibrada desde el punto de vista eléctrico debe poseer igual cantidad de protones que de electrones. Es posible que por algún fenómeno especial (frotamiento, calor, deformación, fenómenos químicos, fenómenos magnéticos, etc) cierta cantidad de electrones pasen de un material a otro. De esta forma un material poseerá más electrones negativos que protones positivos, se dice que posee una carga negativa. Análogamente se dice que el material del que partieron los electrones adquirió una carga positiva. Si se acercan los materiales se verá que existe una atracción entre ellos, si procedemos con otros observamos lo mismo, por lo que generalizamos diciendo que "las cargas opuestas se atraen". Si ahora acercamos dos materiales con cargas de igual signo notaremos que estas se repelerán. Procediendo de igual forma decimos que "Materiales con carga de igual signo se repelen". A la parte de la física que estudia con mayor profundidad estos fenómenos se la denomina denomin a electrostática. Si ahora unimos a los dos materiales con una varilla de vidrio, observamos que cada uno conserva su carga. Comprobamos que ocurre lo mismo si la varilla es de plástico o madera seca. Si, en cambio, la varilla es de cobre o aluminio los cuerpos volverán a ser neutros. Esto se ocurre porque los electrones sobrantes de un cuerpo "viajaron" a través de la varilla hacia el otro, quedando así ambos estabilizados. Basándonos en las experiencias anteriores podemos establecer que básicamente existen dos tipos de materiales: uno capaz de conducir a los electrones y otro que nos lo conduce. En rigor ningún material no conduce ningún electrón, sino que se opone fuertemente a su paso y, análogamente, son contados los materiales que conducen a los electrones sin oponerse de ningún modo. A la parte de la física de estudia estos fenómenos se denomina electrodinámica.
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CCIESAM Pág. 4 ATOMOS Y ELECTRONES Toda la materia del universo está constituida por átomos. La Tabla Periódica de los Elementos enumera todos los tipos conocidos de átomos y sus propiedades. El átomo está compuesto de tres partículas básicas: • Electrones: Partículas con carga negativa que giran alrededor del núcleo • Protones: Partículas con carga positiva. • Neutrones: Partículas sin carga (neutras).
Los protones y los neutrones se combinan en un pequeño grupo llamado núcleo. Para poder comprender mejor las propiedades eléctricas de los elementos/materiales, busque "helio" (He) en la tabla periódica. El número atómico del helio es 2, lo que significa que tiene 2 protones y 2 electrones. Su peso atómico es 4. Si se le resta el número atómico (2) al peso atómico (4), se puede determinar que el helio también tiene 2 neutrones.
PRODUCCION DE ELECTRICIDAD La producción de electricidad ha experimentado una gran evolución durante el último siglo debido al incremento del consumo. Así, por ejemplo, la potencia total instalada en España en 1940 era de 1.731 MW, mientras que en 1999 se alcanzaba la cifra de 46.402 MW. Por ello, no se ha aumentado tan sólo el número de MW producidos, sino que también se han ampliado y modificado las fuentes de producción de energía durante estos años. No solamente se ha tenido en cuenta la potencia demandada, sino también otros factores
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CCIESAM Pág. 5 como los recursos naturales disponibles, la eficiencia y el impacto medioambiental que producen en la Naturaleza. La producción de electricidad se realiza siempre a través de una central eléctrica, una instalación capaz de convertir la energía mecánica, obtenida mediante otras fuentes de energía primaria, en energía eléctrica. El funcionamiento de una central eléctrica básicamente responde al esquema:
Donde la energía mecánica puede proceder de distintas fuentes; de la energía potencial del agua almacenada en un embalse, de la energía térmica suministrada al agua mediante la combustión del carbón, o bien a través de la energía de fisión del uranio. Para convertir la energía mecánica en eléctrica se utiliza un generador que consta esencialmente de dos piezas:
• •
ESTATOR : Parte metálica que permanece en reposo y que está cubierta en su interior por hilos de cobre que forman diversos circuitos. ROTOR : Parte interior del estator que gira por la acción de la turbina. Su parte más interna consiste en un eje que lo une a la turbina, y su parte más externa está cubierta por circuitos que se transforman en electroimanes cuando se les aplica una pequeña cantidad de corriente.
Esquema de Funcionamiento El movimiento que el agua, viento o vapor de agua imprime a la turbina, hace que el rotor comience a girar a gran velocidad, produciéndose unas corrientes eléctricas en el interior del estator que proporcionan al generador la fuerza electromotriz capaz de producir energía eléctrica a cualquier sistema conectado a él. Todas las centrales eléctricas constan de un sistema de "turbina - generador", variando de unas a otras la forma en la que se acciona la turbina, es decir, la fuente de energía primaria utilizada para generar energía eléctrica.
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CCIESAM Pág. 6 TRANSPORTE DE ENERGIA Normalmente, la electricidad no se produce en el mismo lugar en el que va a consumirse sino a cientos de kilómetros, por lo que es muy importante el transporte de la misma. Una instalación eléctrica completa consta de seis elementos, la central eléctrica donde se produce la electricidad, los transformadores, que elevan el voltaje de la corriente eléctrica para poder ser transportada con las menores pérdidas posibles, las líneas de transporte, las subestaciones, donde se rebaja el voltaje para poder ser distribuido a los clientes, las líneas de distribución y los transformadores que bajan el voltaje al nivel utilizado por los consumidores.
En una instalación normal, los generadores de la central eléctrica suministran voltajes entre 22.000 y 26.000 voltios, que se elevan mediante transformadores situados en la misma central a tensiones entre 138.000 y 700.000 voltios, para que al transportar la corriente la pérdida de energía sea mínima, según la Ley de Joule P=V. I². En la subestación reducimos el voltaje a valores que oscilan entre los 66.000 a los 138.000 voltios para que la corriente pueda ser transferida a las líneas de distribución o líneas de baja tensión. Esta corriente será transformada de nuevo a una tensión menor dependiendo de la demanda de cada consumidor, ya sea esta industrial, comercial o doméstica. Normalmente las viviendas reciben una tensión entre 220 y 240 voltios, aunque todavía en algunos casos se mantienen instalaciones que requieren una tensión entre 110 y 125 voltios. Las líneas de conducción se pueden distinguir en líneas de transporte o alta tensión y líneas de distribución o baja tensión. Las primeras se caracterizan en su aspecto por el tamaño de las torres, grandes estructuras metálicas, los grandes tramos de cables conductores, normalmente de cobre, aluminio o acero, la sucesión de platos de porcelana que actúan como aislantes y la existencia de un cable más fino en la parte CURSO: ELECTRICIDAD
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CCIESAM Pág. 7 superior que es la línea de tierra. Actualmente, las líneas de alta tensión constan de menos de cuatro torres por cada kilómetro lo que ha abaratado el transporte de la electricidad, pero antiguamente se construían los tendidos sobre postes de madera aún en uso en zonas de difícil acceso. Algunos cables tienen el centro hueco para que circule aceite a baja presión para que sirva de protección temporal contra el agua que podría producir fugas en el cable. Las líneas de distribución constan de una serie de equipos suplementarios que protegen la instalación de una posible sobrecarga o cortacircuito mediante diferenciales o fusibles, que actúan en caso de que la corriente aumente de intensidad por encima de un valor determinado.
CONSUMO DE ENERGIA Evolución del consumo de electricidad: El aumento en el consumo de electricidad ha ido asociado al desarrollo industrial experimentado a partir de la segunda mitad del siglo XIX. También en el ámbito doméstico el consumo de la electricidad ha ido aumentando progresivamente durante el siglo XX al incrementarse el número de electrodomésticos en el hogar, y generalizarse el uso de sistemas de calefacción y refrigeración.
En el Mundo: Esta evolución no ha sido igual para todos los países del mundo, sino que se ha centrado básicamente en los países desarrollados. De acuerdo con el Congreso Mundial de la Energía, un tercio de la población mundial no tiene acceso a ninguna forma de energía comercial, mientras que un 20% de la población consume el 80% de la producción energética global. Esto nos lleva a relacionar el nivel de desarrollo de los distintos países con la demanda de energía. Un país que se encuentra en una fase de desarrollo bajo se caracteriza fundamentalmente por el predominio de las actividades primarias; agricultura, ganadería, pesca y artesanía, por lo que el consumo energético es muy bajo. Cuando comienza el proceso de crecimiento económico, la industria empieza a cobrar importancia al igual que el transporte, los trabajos se mecanizan y el incremento económico conlleva un estado de bienestar que supone una mayor demanda de electricidad en el hogar; iluminación, electrodomésticos, vehículos familiares etc.
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LEYES Y TEOREMAS APLICADOS A CIRCUITOS ELECTRICOS LEY DE OHM Georg Simon Ohm en 1827 determinó la ley que lleva su nombre y que a continuación dice : La resistencia es la propiedad física de un elemento ó un dispositivo que impide el flujo de corriente y se representa con el símbolo R. Un resistor opera dentro de su intervalo especificado de corriente ± I y puede ser modelado mediante las leyes de Ohm. PRIMERA LEY DE OHM .- Se ha demostrado que la corriente I que circula por una resistencia es direstamente proporcional a la V, siempre y cuando la temperatura en el resistor permanezca constante.
U = R.I R = V / I (Ω) Donde : V = Tensión en Voltios ( V ). I = Corriente en Amperios ( A ) R = Resistencia en Ohmios ( Ω ). La resistencia R es la constante de proporcionalidad que relaciona a la tensión y corriente.
V
-I I
- V
SEGUNDA LEY DE OHM .- La resistencia R de un conductor es directamente proporcional a su longitud e inversamente proporcional a su área t ransversal A.
R =ρ ( L / A ) Donde:
ρ = Resistividad eléctrica ( Ω - m ) ó ( Ω - mm² / m ) L = Longitud de la resistencia en m. A = Es el área transversal en m² y mm² LOS SUPERCONDUCTORES.- Son los materiales que transportan energía eléctrica sin disipación. Estudiándose la temperatura de algunos materiales conductores próximos a cero Kelvin se consigue obtener resistividades casi nulas. Este fenómeno fue inicialmente observado en algunos metales entre ellos se encuentran el: Mercurio, cadmio y estaño. Actualmente en la composición de los superconductores se utiliza una mezcla de óxidos de metales: Talio, calcio, bario y cobre.
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CCIESAM Pág. 9 Los físicos están haciendo estudios para obtener superconductores adecuados a altas temperaturas, pues consiguiéndose esto no habrá mas disipación de energía eléctrica revolucionando de este modo el transporte de energía.
FORMULAS QUE SE DERIVAN DE LA LEY DE OHM
U² / R
R.I P/I
R . I²
P
U.I U/I
R
U
√ P.R
I
U/R
√P/R
P / I² U² / P
P/U
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LEY DE JOULE James Prescott Joule en 1841 describió la relación entre la corriente y el calor ó la energía producida determinándose así la ley que lleva su nombre y que a continuación dice: Cuando un resistor se calienta debido al paso de una corriente eléctrica se dice que ocurre el EFCTO JOULE. En un intervalo de tiempo dado la energía eléctrica que el resistor consume es disipada en forma de calor. Entonces la potencia eléctrica consumida es igual a la potencia eléctrica disipada esto es:
P = U . I
= R . I² = U² / R
Vatios
De estas expresiones podemos afirmar lo siguiente: - La potencia en un resistor aumenta si la corriente aumenta. - La potencia de un resistor, bajo una tensión constante, aumenta si disminuye su resistencia. De la formulas anteriores podemos afirmar que:
τ
= ∆t . R . I²
τ / ∆t = R . I²
Ley de joule
Esta expresión nos permite calcular la energía eléctrica convertida en energía térmica en un intervalo de tiempo.
LEYES DE KIRCHHOFF Gustav Robert Kirchhoff en 1847 estableció dos leyes que relacionan la corriente y la tensión en los circuitos eléctricos.
PRIMARA LEY DE KIRCHHOFF (
LKC ).-
La suma algebraica de las corrientes en un nodo es cero en todo instante. Esto es :
I1 - I2 - I3 = 0
y
I1 + I3 - I2 - I4 - I5 = 0 I2
I1
A
I2
I1
I3
I1 = I2 + I3
A I5
I3
I4
I1 + I3 = I2 + I4 + I5
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CCIESAM Pág. 11 En forma general podemos afirmar que : Las sumatoria de las corrientes que llegan es igual a la sumatoria de las corrientes que salen.
Σ I LLEGAN = Σ I SALEN Nótese que las corrientes que entran al nodo son positivas mientras las que salen son negativas.
SEGUNDA LEY DE KIRCHHOFF ( LKV ).- En cualquier malla, la suma algebraica de los tensiones a lo largo de sus ramas , recorridos en sentido arbitrario, es nula. En la siguiente si recorremos el circuito en sentido horario, a partir del punto A , una vuelta hasta cumplir una vuelta tenemos :
+ R1
A
La expresión general esta dado por :
I1
I4
B
E1
Σ U = 0
R2
La sumatoria de tensiones alrededor de una malla es nula.
R4 E2
D I3
C
R3
+
I2
-
RECOMENDACIONES PARA LA SOLUCION DE RESDES ELECTRICAS 1.2.3.. 4.5.-
Marcar con letras todos los nodos de la red. Marcar todas las mallas. Marcar arbitrariamente, los sentidos de las intensidades de las corrientes en Los diversos ramos de la red. Adoptar arbitrariamente el sentido de la malla (horario ó antihorario ). Considerando que existan n nodos y m mallas en la red: - Escoger la LKC para la n -1 nodos. - Escoger la LKV para m mallas principales. 6.- Escriba las ecuaciones y constate si el número de ecuaciones son las adecuadas para solucionar el problema. 7.- Resolver el sistema de ecuaciones. En caso que resulte un valor negativo para la intensidad de corriente de un determinado ramo se debe invertir el sentido adoptado arbitrariamente colocando el sentido Convencional y expresar el resultado en valor absoluto. Si ese ramo tiene un generador la corriente convencional debe entrar por el polo negativo y salir por el positivo; caso contrario será un receptor.
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Ejemplo.- En la figura se le solicita encontrar: a.- Cual es la intensidad que circula por las baterias. b.- Cual es el valor de la tensión entre los puntos A y B. c.- Cual de las dos baterias esta funcionando como receptor. 5Ω E1 = 6 V
-
A
+
B
E2 = 12 V
-
+
10 Ω
VARIABLES Y ELEMENTOS DE LOS CIRCUITOS ELECTRICOS CORRIENTE ELECTRICA CC y CA CORRIENTE ELECTRICA.-
Se denomina así al movimiento ordenado de los electrones libres en el interior de un conductor.
TIPOS DE CORRIENTE ELECTRICA.- Teniendo en cuenta el tipo de campo eléctrico se dividen en: Corriente continúa. Corriente alterna.
EFECTOS DE LA CORRIENTE ELECTRICA.- La corriente eléctrica al pasar por un determinado conductor y dependiendo de su naturaleza presenta los siguientes efectos: . . . . .
Efecto magnético (siempre ocurre). Efecto químico. Efecto luminoso. Efecto fisiológico. Calorífico
CORRIENTE CONTINUA.- Se produce, éste tipo de corriente, cuando el campo eléctrico en un conductor es constante. Es producido por una bateria .
BATERIA.-
Es acumulador de energía de corriente continua, mediante un proceso electroquímico, que se halla excepto de impuresas, tal como se puede ver en la siguiente figura.
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CCIESAM Pág. 13 RIPLE
VOLTIOS
VOLTIOS
Vdc
Vdc
Tiempo ( seg. )
Tiempo ( seg. )
Corriente continua proveniente de una batería
Corriente continua proveniente de un conversor AC / CC.
CORRIENTE ALTERNA CORRIENTE ALTERNA.- Se denomina al flujo de electrones que en su trayectoria describen una forma de onda variable en función del tiempo.
+Voltios
Vmax. Sen w.t.
Tiempo
- Voltios
Forma de onda de la corriente alterna
POR QUE SE UTILIZA LA CORRIENTE ALTERNA? 1. La transmisión de energía es mas fácil y a menor costo que la corriente continua. 2. La tensión alterna puede elevarse o disminuirse con facilidad y sus pérdidas son despreciables. 3. Su campo de aplicación es mas amplio que la corriente continua. 4. Hay una gran facilidad en el manejo de los parámetros. Esto hace que el control y protección del sistema sea mas simple que en corriente continúa.
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COMO SE GENERA LA TENSION ALTERNA? • •
Al girar una espira conductora en presencia de un campo magnético, en los bornes de los anillos rozantes, se genera tensión eléctrica. Al girar la espira, la tensión inducida sigue la forma de una onda sinusoidal.
+
Onda alterna
Tensión Generada 0°
90°
180°
270°
360°
Una revolución
QUE ES LA FRECUENCIA EN UNA ONDA ALTERNA ? Es el múmero de ciclos generados cada segundo.
Volt.
1 ciclo
1 ciclo
1 ciclo
Tiempo
1 segundo
F = 3 ciclos / 1 segundo = 3 ciclos/segundo = 3 hertz = 3 Hz. AMPLITUD .- Es el valor máximo positivo o negativo de una onda de corriente alterna.
PERIODO.- Es el tiempo requerido para un ciclo completo de una onda corriente alterna.
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CCIESAM Pág. 15 + Vmax.
Amplitud Tiempo 0°
90°
180°
270°
360°
Amplitud - Vmax.
Periodo
RELACION ENTRE PERIODO Y FRECUENCIA Periodo = 1 / Frecuencia ( F ) Ejemplo.- Si T = 1 mseg. ó T = 0.001 Seg. F = 1 / T = 1 / 0.001 F = 1000 Hz. ó F = 1 KHz.
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CIRCUITOS ELECTRICOS Y FLUJO DE CORRIENTE CIRCUITO ELECTRICO.- Llamado también red eléctrica es una interconexión de los elementos eléctricos unidos entre si en una trayectoria cerrada de forma que pueda fluir continuamente una corriente eléctrica. En la práctica, formaré un circuito eléctrico, al conectar una batería a una carga por medio de conductores, tal como se puede ver en el siguiente esquema. CONDUCTOR
CONDUCTOR
BATERIA
BATERIA BATERIA
BATERIA
RESISTENCIA
CONDUCTOR
CONDUCTOR
RESISTENCIAS
CIRCUITO MULTIPLE
CIRCUITO SIMPLE
FLUJO DE CORRIENTE.- La corriente es la tasa de flujo de cargas eléctricas de un punto dado hacia el otro de menor potencial. En un circuito eléctrico puede fluir una corriente, siempre y cuando exista un diferencial de potencial entre los terminales del circuito eléctrico.
i -
A VA
-
-
-
-
-
-
V A - VB
-
-
-
-
= VAB ≠ 0
-
-
B VB
Los electrones libres se encuentran en movimiento ordenado
TENSION CORRIENTE POTENCIA Y ENERGIA TENSION ( V ) .- Es un parámetro eléctrico que relaciona a la corriente y la tensión mediante la siguiente expresión:
V
= R . I
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CCIESAM Pág. 17 CORRIENTE ( I ).- Es el flujo de electromes que circulan por un elemento eléctrico debido a un diferencial de tensión en sus terminales. trabajo realizado realizado en una unidad unidad de tiempo. La potencia potencia POTENCIA ( P ) .- Es el trabajo mide la rapidez de transformación de la energía.
P = V.I En circuitos de corriente contínua la potencia eléctrica puede ser obtenido de la siguiente manera:: P = V.I (W)
P = R.I2
V = ... Voltios.
I = …… Amperios.
P = V2 / R
(W)
(W)
R = ……. Ohmios
La unidad es el Vatio ( w ), es igual al producto de la tensión V por la intensidad I. En los circuitos de corriente alterna la potencia eléctrica se presenta en tres formas : Aparente, activa y reactiva. reactiva.
ENERGIA ( E).- La energía eléctrica es igual al producto de la potencia por el tiempo en segundos. La unidad es el Julio.
E = P.t
( Julios )
La unidad práctica es el kWh, que equivale a un kW consumido durante el tiempo de una hora.
Energía almacenada en un capacitor.- La energía instantánea almacenada en un capacitor viene dada por la siguiente expresión.
Wc = Vc2 / 2 . C Joules. Donde Vc esta dado en Voltios y C en Faradios.
Energía almacenada en un inductor.- La energía instantánea almacenada en un inductor viene dada por la expresión.
WL = ( 1 / 2 ) L . IL2
Joules
Donde IL esta dado en amperios y L en Henrios.
TABLA .- PARAMETROS Y UNIDADES ELÉCTRICAS PARAMETRO Tensión Corriente Corrient e Potencia Energía : En un inductor En un capacitor
FORMULA V=R.I I =V/R P = V.I E = P.t Epot. = ( 1 / 2 ) L . IL2 Epot. = Vc2 / 2 . C
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UNIDADES Voltios Amperios Vatios Joule Joules Joules.
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RESISTENCIA.-
Es la dificultad que ofrecen los materiales al paso de la
corriente eléctrica. Todo conductor tiene la función de convertir la energía eléctrica en enrgía térmica ( efecto Joule ). Su símbolo es :
R
ó
R
U4 U3
R = V / I
U2
R = 1 VOLTIO / 1 AMPERIO = OHMIO
U1
0
I1
i2
i3
i4
i
SENTIDO DE LA CORRIENTE A
CONDUCTOR
_
+ V
-
-
-
-
B
+
MOVIMIENTO DE ELECTRONES
CORRIENTE ELECTRICA
TENSION ( CAUSA )
CORRIENTE ( EFECTO )
I
R
SENTIDO REAL
+ V _
I
R
SENTIDO TECNICO
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CCIESAM Pág. 19 RESISTIVIDAD (ρ ) .-
Es una gran característica del material utilizado en la fabricación de los resistores y tambien de su temperatura. Si se tiene una resistencia en forma de hilo, George Simon Ohm , demostró experimentalmente que : La resistencia eléctrica es directamente proporcional a la su longitud ( L en metros ) e inversamente proporcional a su área transversal ( A en m² ).
= ρ L / A
R
ρ = R.A / L
Sus unidades son las siguientes:
ρ = Ω - mm² / m
y
ρ = Ω - m² / m = Ω - m
CONDUCTIVIDAD ELECTRICA ( σ ) .- Esta definida como la inversa de la resistividad y se expresa como sigue : σ = 1 /ρ. Sus unidades son : σ = 1 / Ω - m = 1 ( S / m ) Siemens por metro.
VARIACION DE LA RESISTENCIA CON LA TEMPERATURA.- La resistencia de un material varía con la temperatura, ya que variando ésta, varía la velocidad del recorrido de los átomos del resistor, pues los electrones libres tienen mayor número de colisiones. Siendo ρo la resistividad del resistor a la temperatura ambiente ( Tamb. ) y ρ la resistividad a temperatura de trabajo ( T ) hasta 400°C esto es :
ρ = ρo [ 1 + α ( T - Tamb. ) ] Despreciando la dilatación térmica del resistor, su resistencia eléctrica como depende también de la resistividad, también varía con la temperatura, esto es :
R = Ro [ 1 + α ( T - Tamb. ) ] .
R
CTP ( COEFICIENTE TEMP. POSITIVO ) CUANDO SE TRATA DE LOS METALES
SI
T
R
TEMPERATURA
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CTN ( COEFICIENTE TEMP.NEGATIVO )
R
CUANDO SE TRATA DEL CARBON Y LOS SEMICONDUCTORES
SI
T
R
TEMPERATURA
ASOCIACION DE RESISTORES .- Consiste en conectar eléctricamente entre si varios resistores. Los resistores, dependiendo de como están conectados, forman una asociación: . Serie. . Paralelo. . Mixta. Cualquiera sea el tipo de asociación, existe siempre un único resistor que puede sustituir a todos los resistores asociados. Este resistor es denominado resistencia equivalente.
ASOCIACION DE RESISTENCIAS EN SERIE.- En este tipo de asociación todos los resistores deben ser recorridos por la misma corriente. Mientras que las tensiones que cae en cada resistor son diferentes si los resistores también son diferentes.
A
I
I R1 U1
I
I
R2
R3
U2
U3
I Rn
B A
Un
Re
B
U RESISTOR EQUIVALENTE
U ASOCIACION EN SERIE
Se verifica la tensión total es la suma de todas las caídas en cada resistor U Pero :
= U1 + U2 + U3 + ……. + Un
U1 = R1 . I
U2 = R2 . I
U3 = R3 . I
Un = Rn . I
U1 + U2 + U3 + ……. + Un = R1 . I + R2 . I + R3 . I + ….. + Rn . I U = [ R1 + R2 + R3 . + ….. + Rn ] . I U = [ Re ] . I
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CCIESAM Pág. 21 Igualando las dos ultimas expresiones: Re . I
=
Re
=
[ R1 + R2 + R3 . + ….. + Rn ] . I
[ R1 + R2 + R3 . + ….. + Rn ]
Esta es la expresión para calcular la resistencia equivalente de una asociación en serie. Cuando las n resistencias son iguales se tiene : Re = R + R + R Re = n R
( n resistencias )
Ejemplo .- Dado la siguienet asociación determine : a).- La resistencia equivalente b).- La intensidad de corriente. c).- La tensión en cada resistor.
I
A
R1 U1
I
R2 U2
I
R3 U3
I
Rn Un
U = 240 VOLTIOS
B A
I
Re
B
U RESISTOR EQUIVALENTE
ASOCIACION EN SERIE
Ω R1 = 20 R2 = 10 R3 = 50 a.- La resistencia equivalente es : Re = R1 + R2 + R3 Re = 200 + 10 + 50 = 80 Ω b.- La intensidad de corriente es : U = Re . I = 80 . I = 240 I = 240 / 80 = 3 Amperios. c.- La tensión en cada resistor es : U1 = R1 . I = 20 . 3 = 60 Voltios. U2 = R2 . I = 10 . 3 = 30 Voltios. U3 = R3 . I = 50 . 3 = 150 Voltios.
ASOCIACION DE RESISTORES EN PARALELO .- En este tipo de asociación todos los resistores deben ser conectados uno al lado del otro y están bajo la misma tensión. Mientras que las corrientes que atraviesan los resistores son diferentes siempre y cuando el valor de los resistores sean diferentes.
CURSO: ELECTRICIDAD
R.D.G.R./UNI
CCIESAM Pág. 22 I1
A
I2
R1
B
R2
I
I I
In
A
Re
B
U Rn
RESISTOR EQUIVALENTE
U ASOCIACION EN PARALELO
Se verifica que la intensidad total es igual a la suma de las corrientes que circulan por cada uno de los resistores : I = I1 + I2 + ……. + In Pero : U = R1 . I1 U = R2 . I2 U = Rn . In I1 = U / R1 I2 = U / R2 In = U / Rn Se verifica que la intensidad total es igual a la suma de las corrientes que circulan por cada uno de los resistores : I = I1 + I2 + ……. + In Pero : U = R1 . I1 U = R2 . I2 U = Rn . In I1 = U / R1 I2 = U / R2 In = U / Rn I1 + I2 + ……. + In = U / R1 + U / R2 + …... + U / Rn I = I1 + I2 + ……. + In = U [ 1 / R1 + 1 / R2 + …... + 1 / Rn ] U = Re . I I = U / Re
Igualando las dos ultimas expresiones : U / Re
=
U [ 1 / R1 + 1 / R2 + …... + 1 / Rn ]
1 / Re = 1 / R1 + 1 / R2 + …... + 1 / Rn Esta es la expresión para calcular la reistencia equivalente de una asociación de resistores en paralelo.
NOTAS : 1.- Si las n resistencias son iguales de valor R y están conectados en paralelo entonces la resistencia equivalente es : 1 / Re 1 / Re
= =
Re =
[ 1 / R + 1 / R + …... + 1 / Rn ] [ 1 + 1 + ….. + 1 ] / R = n / R
R / n
2.- Cuando dos resistores de resistencias R1 y R2 están conectados en paralelo la resistencia equivalente es : 1 / Re 1 / Re
= [ 1 / R1 + 1 / R2 + …... + 1 / Rn ] = [ R1 + R2 ] / R1 . R2
CURSO: ELECTRICIDAD
R.D.G.R./UNI
CCIESAM Pág. 23 Re =
R1 . R2 / [ R1 + R2 ]
( producto / suma )
Ejemplo .- Dado la asociación determine : a).- La resistencia equivalente b).- La intensidad de corriente. c).- La intensidad total.
I1
A
I2 In
R1
R1 = 60 R2 = 20 R3 = 30
B
R2
Ω Ω Ω
I
R3
1/Re = 1/ R1 + 1/ R2 + 1 / R3
U = 60 VOLTIOS
I
a.-
1 / Re = 1/ 60 + 1/ 20 + 1 / 30 = ( 1 + 3 + 2 ) / 60 = 10
b.-
I1 = U / R1 = 60 / 60 = 1 A I2 = U / R2 = 60 / 20 = 3 A I3 = U / R3 = 60 / 30 = 2 A
c.-
I
= I1 + I2 + I3
=
Ω
1 + 3 + 2 = 6 A.
ASOCIACION MIXTA DE RESISTORES .- En este tipo de asociación los resistores Están conectados de tal forma que pueden contener , simultaneamente, asociación de resistores en serie y paralelo. Para hallar la resistencia equivalente se aplica una regla práctica cuya finalidad es simplificar por etapas hasta encontrar la Re.
I1
A
I2
R1 R2 R3
I In
B
R5 I
R4
U ASOCIACION MIXTA
A Ra I
R5 I
B
A
Re I
CURSO: ELECTRICIDAD
B
Resistor equivalente
R.D.G.R./UNI
CCIESAM Pág. 24 REGLA PRÁCTICA: 1.- Se colocan letras en todos los nodos que definen una asociación. 2.- Hallamos los resultados parciales de las resistencias equivalentes de las asociaciones en serie. 3.- Reemplazamos los valores hallados en 2 e inmediatamente después resolvemos las asociaciones en paralelo hasta encontrar la resistencia equivalente parcial. 4.- Se repite el proceso 2 y 3 tantas veces como sea necesario siempre obteniendo un nuevo esquema. 5.- La resistencia equivalente final es aquella que se ubica entre los terminales .de la asociación.
Ejemplo .- Determine la resistencia equivalente entre los puntos A y B de la fig. 10
A
20
R1
30
5
B
8
60
25
R2
30
A
30
5
8
B
60
25
A
5
12
B
8
25
CURSO: ELECTRICIDAD
R.D.G.R./UNI
CCIESAM Pág. 25
A
B
25
25
A
B
12.5
CAPACITORES.- Es un conjunto de dos conductores, denominados armaduras, electrizados con cantidades de cargas del mismo valor absoluto y de signos opuestos. Su función es almacenar carga eléctrica.
CAPACIDAD ELECTRICA.-
Se considera un conductor aislado y en equilibrio electrostático, electrizado con una cantidad de carga Q y potencial eléctrico V.
C = Q / V Cualquiera que sea la forma del capacitor, éste es representado esquematica-mente a través de dos placas paralelas entre si y de la misma longitud.
ENERGIA ALMACENADA .- La energía almacenada en un capacitor esta dado por las siguientes expresiónes :
E poten. = Q² / 2C
E poten. = C V² / 2
E poten. = Q . V / 2
Joule
El capacitor no GENERA ni DISIPA energía, solo la almacena. Su símbolo es el siguiente:
+Q
-Q
Va
Vb
Para cargar un capacitor de conecta en sus terminales una fuente eléctrica. El diferencial de potencial Vab = Va - Vb
INDUCTOR.-
Se define como un elemento de dos terminales formado por un bobinado de N vueltas que introduce inductancia en un circuito eléctrico. Un inductor ideal es una bobina de alambre sin resistencia.
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CCIESAM Pág. 26
INDUCTANCIA.-
Es una medida de la capacidad de un dispositivo para almacenar energía en forma de un campo magnético. Su símbolo es :
N VUELTAS
N VUELTAS
v = N dφ / dt N φ = Li v = L di / dt
ó i
+
v
-
i
+
-
v
ENERGIA ALMACENADA.-
La energía almacenada se halla presente en el campo magnético. El inductor no GENERA ni DISIPA energía, solo la almacena.
ELEMENTO UNIDADES
Ohmios (
TENSION
Ω)
CORRIENTE
POTENCIA
V= R.I
I = V/R
P = V . I = I² . R
Henryos ( H )
V = L di /dt
i = 1 / Lv dt
P = vi = Li di / dt
Faradios ( F )
v = 1/Ci dt
i = C dv /dt
REISISTENCIA
INDUCTANCIA
P = vi = Cvdv / dt
CAPACITANCIA
CURSO: ELECTRICIDAD
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CCIESAM Pág. 27
CARGAS INDUSTRIALES CONOCIDAS CARGA
V
R
V
j XL
Impedancia Z = R + j XL En la práctica la mayor parte de cargas tienen este modelo. V
θ
R
jXc
j XL
Impedancia Z = R + j ( XL - Xc ) Es el modelo de una carga inductiva industrial compensada. V
I
I
IMPEDANCIA INDUCTIVA .- La corriente I esta atrazada respecto a la tensión V. θ Las cargas típicas industriales tienen un 30° < < 50° . Es decir el factor de potencia ( F.P ) toma valores que oscilan entre 0.64 < F.P < 0.87.
IMPEDANCIA INDUCTIVA COM-PENSADA .- La corriente I esta atrazada respecto a la tensión V. Las cargas típicas industriales tienen un F.P técnico. 0.92 < F.P < 1.0
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INSTRUMENTOS DE MEDIDA
FORMA DE USO
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AMPERIMETRO
FORMA DE MEDICION
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OHMNIMETRO
FORMA DE MEDICION
CURSO: ELECTRICIDAD
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CCIESAM Pág. 31
INSTALACIONES ELECTRICAS Como en toda actividad, en el trabajo eléctrico, recalcamos, debemos de tener precauciones y reducir los riesgos a "0". Cuando la electricidad se maneja inteligentemente, es segura. Para que una persona pueda considerarse un electricista competente, debe de aplicar algunas reglas, mismas que se dan a continuación en este tutorial sobre electricidad: 1.- Se debe de usar ropa adecuada para este trabajo. 2.- NO usar en el cuerpo piezas de metal, ejemplo, cadenas, relojes, anillos, etc. ya que podrían ocasionar un corto circuito. 3.- Cuando se trabaja cerca de partes con corriente o maquinaria, usar ropa ajustada y zapatos antideslizantes. 4.- De preferencia, trabajar sin energía. 5.- Al trabajar en líneas de alta tensión, aunque se haya desconectado el circuito, se debe de conectar ( el electricista ) a tierra con un buen conductor. 6.- Es conveniente trabajar con guantes adecuados cuando se trabaja cerca de líneas de alto voltaje y proteger los cables con un material aislante. 7.- Si no se tiene la seguridad del voltaje, o si esta desactivado, no correr riesgos. 8.- Deberán abrirse los interruptores completamente, no a la mitad y no cerrarlos hasta estar seguro de las condiciones del circuito. 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.
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CCIESAM Pág. 32 Las Normas en nuestro país son emitidas por el Ministerio de Energía y Minas, y Administradas por Osinergmin e Indecopi. Normas que se encontraran dentro del Código Nacional de Electricidad.
EQUIVALENCIA DE POTENCIA ARTEFACTO
POTENCIA W
POTENCIA kW
Alumbrado árbol de Navidad
200
.2
Aspiradora
600
.6
Batidora
200
.2
Bomba de piscina
800
.8
Cafetera
800
.8
3000
3
Campana extractora de aire
300
.3
Cocina eléctrica de 1 hornilla
1500
1.5
Cocina eléctrica de 2 hornilla
2500
2.5
Computadora
400
.4
Congeladora
350
.35
3500
3.5
20
.02
Electrobomba de 1 HP
746
.746
Equipo de sonido
110
.11
Extractor de jugo
100
.1
Fluorescente de 20 W
20
.02
Fluorescente de 32 W
32
.032
Fluorescente de 40 W
40
.04
Foco ahorrador
15
.015
Foco incandescente de 100 W
100
.1
Foco incandescente de 25 W
25
.025
Foco incandescente de 60 W
60
.06
Foco incandescente de 75 W
75
.075
Hervidor de agua
1500
1.5
Horno Eléctrico
1200
1.2
Horno Microondas
1100
1.1
150
.15
Calentador de agua
Ducha eléctrica DVD
Impresora láser
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CCIESAM Pág. 33 Lavadora
500
.5
Licuadora
300
.3
Lustradora
300
.3
Máquina de coser
126
.126
70
.07
Olla arrocera
1000
1
Plancha eléctrica
1000
1
100
.1
Radiograbadora
30
.03
Rasuradota
15
.015
Reflector (floodlight)
250
.25
Refrigeradora
350
.35
Secadora de cabello
1200
1.2
Terma eléctrica
1500
1.5
50
.05
Tostadora
760
.76
TV de 14
80
.08
TV de 20
120
.12
TV de 29
140
.14
75
.075
Minicomponente
Radio - Tocador de discos
Timbre de llamada servicio
VHS
CONTENIDO DE PLANOS: • • • • • • • • • • • • •
Deben contener la siguiente información: Circuito principal Circuito derivado Circuito unificar Tableros Generales Sistema de Aterramiento Sistema Telefónico Simbología Normalizada Sistemas Auxiliares diversas Detalles Ingenieriles diversos Montantes Eléctricos, Telefónicos, Cable Tipos de Cables Tipo de tubos de PVC
ESQUEMAS DE CONEXIÓN
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CURSO: ELECTRICIDAD
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CURSO: ELECTRICIDAD
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CURSO: ELECTRICIDAD
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REGLAS DE ALAMBRADO
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CURSO: ELECTRICIDAD
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LEYENDA
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TAREA
CURSO: ELECTRICIDAD
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DEFINICIONES
COEFICIENTES DE SIMULTANEIDAD
CURSO: ELECTRICIDAD
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CCIESAM Pág. 42
GRADO DE ELECTRIFICACION
EVALUACION DEL FACTOR DE SIMULTANEIDAD ( Fs )
CURSO: ELECTRICIDAD
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EVALUACION DE MAXIMA DEMANDA
CUADRO DE CARGAS (MAXIMA DEMANDA)
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MAXIMA DEMANDA Y CARGA CONTRATADA
CURSO: ELECTRICIDAD
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CCIESAM Pág. 45
EJEMPLO
CURSO: ELECTRICIDAD
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TABLA PRÁCTICA PARA DIMENSIONAR CABLES
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CURSO: ELECTRICIDAD
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CURSO: ELECTRICIDAD
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CCIESAM Pág. 49 EL COBRE BREVE RESEÑA HISTORICA Su símbolo : Cu, deriva del nombre en latín “cuprum”. Ubicación: Metal dúctil del grupo IB de la tabla periódica de Mendeleev. En la naturaleza el cobre se presenta tanto al estado nativo, como combinado; es un metal amarillo rojizo, es dúctil y maleable, de modo que es fácilmente moldeable en alambres tubos y láminas. El cobre es el mejor conductor entre los metales de bajo costo, pero cuando se usa con este propósito debe ser bastante puro, ya que pequeñas cantidades de impurezas reducen considerablemente su conductividad eléctrica. El cobre tiene relativamente poca actividad química. Al aire húmedo primero se oscurece, debido a la formación de una película muy delgada y adherente de óxido o de sulfuro. Por exposición prolongada a los agentes atmosféricos se llega a cubrir con una película verde de carbonato básico. Cuando el cobre se caliente al aire se oxida y forma el óxido de cobre; la solución acuosa de amoniaco en presencia del aire disuelve al cobre y da una solución azul. Los usos del cobre son numerosos y variados, que en orden de importancia debe considerársele solo después del hierro. El uso principal del cobre es la fabricación de conductores eléctricos, para diversidad de propósitos. El cobre se extrae de sus minerales mediante procesos metalúrgicos industriales, que culminan con el refinamiento electrolítico con el que se obtiene un metal de pureza no menor al 99.9%. También se utiliza en la fabricación de gran variedad de aleaciones tales como: el latón, bronce al aluminio, plata alemana, monedas de níquel, metal para campanas, balas, plata y oro para joyeros, etc.
CARACTERÍSTICAS DEL COBRE (Cu) TEMPLE CARACTERÍSTICAS Número Atómico Peso Atómico Estructura Electrónica Estados de Oxidación Potencial de Oxidación Punto de Ebullición Peso Específico a 20°C Carga de Rotura Alargamiento de Rotura Conductibilidad % Esfuerzo Ultimo Kg./mm² Módulo de Elasticidad Kg./mm² Punto de Fusión °C Densidad 20°C por °C grs/cm³ Resistividad a 20°C. OHM-MM / MT Coeficiente Térmico de Resistencia a 20°C Coeficiente Lineal de Expansión a 20°C
BLANDO (Recocido)
DURO (Crudo)
22 a 30 Kg/mm² 20 a 35% 100.0 25.00 10,000 1083.0 8.89 0.0172 0.00393 17 x 10-6
29 63.57 2, 8, 18, 1 +1, +2 Cu/Cu ++,-0.34 2300.0 8.89 Kg/dm³ 35 a 60 Kg/mm² menor del 10% 96.16 42.5 12,000 1083.0 8.89 0.0179 0.00382 17 x 10-6
CURSO: ELECTRICIDAD
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CCIESAM Pág. 50
FORMULAS ELECTRICAS PARA CORRIENTE CORRIENTE ALTERNA OBTENER CONTINUA UNA FASE 2 FASES * 4 HILOS 3 FASES HP x 746 HP x 746 HP x 746 HP x 746 Amperios -------------------------------------------------------------------conociendo E x N 2 x E x N x f.p. 1.73 x E x N x f.p. Hp Amperios conociendo kw Amperios conociendo kva
KW x 1000 ----------------E ------
Kw
I x E -----------1000
Kwa
------
Potencia En Hp Factor de Potencia
I x E x N ---------------746 UNITARIO
E x N x f.p. KW x 1000 ----------------E x f.p. KVA x 1000 ----------------E I x E x f.p. ----------------1000 I x E -----------1000 I x E x N x f.p. -----------------746 W ---------E x I
KW x 1000 ----------------2 x E x f.p. KVA x 1000 ----------------2E I x E x f.p. x 2 -----------------------1000 I x E x 2 ---------------1000 I x E x 2 x N x f.p. ----------------------746 W ---------------2 x E x I
KW x 1000 ----------------1.73 x E x f.p. KVA x 1000 ----------------1.73 x E I x E x f.p. x 1.73 ----------------------1000 I x E x 1.73 ------------------1000 I x E x 1.73 x N x f.p. ------------------------746 W -------------------1.73 x E x I
I E N
: Corriente en amperios : Tensión en voltios : Eficiencia expresada en decimales f x 120 R.P.M.: ------------- p f.p. : Factor de potencia (Cos ∅) KW : Potencia en Kilowatios KVA : Potencia aparente en Kilovolt-amperios W : Potencia en watios R.P.M.: Revoluciones por minuto f : Frecuencia p : Número de polos HP : Potencia en caballos de fuerza (horse power)
CURSO: ELECTRICIDAD
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CCIESAM Pág. 51 CONDUCTORES DE TIPO TW
Temperatura de operación: 60° C. Tensión de Servicio: 600 Voltios.
DESCRIPCION DEL CONDUCTOR: Conductor de cobre suave sólido ó cableado con aislamiento de Cloruro de Polivinilo (PVC).
NORMAS DE FABRICACION: VDE 0250 (calibre AWG/MCM) ITINTEC 370.048 (calibre milimétrico)
APLICACIONES Y USOS: En instalaciones de fuerza y alumbrado de edificios. Instalaciones en tubos conduit para interiores, en ambientes secos ó húmedos.
PROPIEDADES: Es
muy
resistente
a
la
humedad,
ininflamable
y
autoextinguible .
COLORES: Del 18 al 8 AWG y del 1.5 al 10 mm²: amarillo, verde, negro, blanco, azul y rojo. Del 6 AWG al 600 MCM y del 16 al 500 mm²: negro También en color amarillo diversos calibres para puesta a tierra.
CURSO: ELECTRICIDAD
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CCIESAM Pág. 52 CONDUCTORES DE TIPO TW ALAMBRES Y CABLES AWG/MCM Calibre Conduct. AWGMCM
Sección Transv. mm²
N° de Hilos
Espesor Diámetro Corriente de del Diámetro Admisible Aislam. Conductor Exterior Amp.(*) mm mm mm Aire
Peso Kg/Km
Ducto (**)
C ON DU CT OR ES S OL ID OS 18 16 14 12 10 8
0.82 1.31 2.08 3.31 5.26 8.37
1 1 1 1 1 1
0.6 0.6 0.7 0.8 0.8 1.0
1.02 1.29 1.63 2.05 2.59 3.26
2.3 2.5 3.0 3.7 4.2 5.3
10 15 20 25 40 55
7 10 15 20 30 40
11 17 26 39 58 92
C ON DU CT OR ES C AB LE AD OS C ON CE NT RI CO S 14 12 10 8 6 4 2 1 1/0 2/0 3/0 4/0 MCM 250 300 350 400 450 500 600 700 750 1000
2.08 3.31 5.26 8.37 13.3 21.15 33.63 42.62 53.51 67.43 85.02 107.2
7 7 7 7 7 7 7 7 19 19 19 19
0.7 0.8 0.8 1.0 1.0 1.2 1.2 1.4 1.4 1.4 1.6 1.6
1.85 2.33 2.94 3.70 4.67 5.88 7.42 8.33 9.46 10.63 11.94 13.40
3.26 3.93 4.55 5.70 6.67 8.29 9.81 11.22 12.27 13.45 15.15 16.60
20 25 40 55 80 105 140 165 195 225 260 300
15 20 30 40 55 70 95 110 125 145 165 195
126.7 37 1.8 14.62 18.22 340 215 152.0 37 2.0 16.00 20.00 375 240 177.4 37 2.0 17.30 21.30 420 260 202.7 37 2.2 18.49 22.90 455 280 228.0 37 2.4 19.61 24.40 482 300 253.4 37 2.6 20.65 25.90 515 320 304.2 61 2.6 22.68 28.00 575 355 354.5 61 2.6 24.49 29.70 630 380 380.2 61 2.6 25.39 30.60 655 400 506.7 61 2.8 29.26 34.90 790 490 Estos valores están sujetos a las variaciones Standard normales de manufactura.
27 40 60 95 144 227 348 444 549 682 862 1073 1273 1532 1770 2029 2289 2552 3034 3510 3753 4972
(*) Temperatura ambiente : 30 ºC (**) No mas de tres conductores por ducto CURSO: ELECTRICIDAD
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CCIESAM Pág. 53 CONDUCTORES DE TIPO TW MILIMETRICOS Sección Nominal
mm²
N° de Hilos
Espesor Diámetro Corriente Aislam. Exterior Admisible (AMP) mm mm Aire Ducto(*)
Peso Kg/Km
C O ND U CT O RE S S O LI D OS 0.75
1
0.75
2.48
9
7
13
1.0
1
0.75
2.63
11
9
16
1.5
1
0.75
2.88
16
10
22
2.5
1
0.75
3.28
22
18
33
4
1
0.75
3.76
32
25
50
6
1
0.75
4.26
45
35
72
10
1
1.15
5.87
67
46
125
CONDUCTORES CABLEADOS CONCENTRICOS 2.5
7
0.75
3.52
27
22
31
4
7
0.75
4.06
32
28
47
6
7
0.75
4.63
45
35
67
10
7
1.15
6.35
67
46
116
16
7
1.50
8.12
90
62
186
25
7
1.50
9.40
120
80
276
35
7
1.50
10.57
150
100
374
50
19
2.00
13.15
185
125
546
70
19
2.00
14.83
230
150
742
95
19
2.00
16.62
275
180
984
120
37
2.40
19.02
320
210
1255
150
37
2.40
20.70
375
240
1544
185
37
2.40
22.45
430
275
1879
240
61
2.40
24.94
480
320
2403
300
61
2.80
28.12
575
355
3017
400
61
2.80
31.61
670
410
3966
500
61
2.80
34.67
780
460
4909
Estos valores están sujetos a las variaciones Standard normales de manufactura. (*)Temperatura ambiente : 30ºC (*)No mas de tres conductores por ducto
CURSO: ELECTRICIDAD
R.D.G.R./UNI
CCIESAM Pág. 54
CONDUCTORES DE TIPO THW
Temperatura de operación: 75° C. Tensión de Servicio: 600 voltios
DESCRIPCION DEL CONDUCTOR: Conductor de cobre electrolítico suave, sólido ó cableado. Aislamiento de Cloruro de Polivinilo (PVC) especial.
NORMAS DE FABRICACION: UL - 83, VDE 0250 (calibre AWG/MCM) ITINTEC 370.048 (calibre milimétricos)
APLICACIONES Y USOS: En instalaciones industriales, edificios, para instalaciones en el interior de locales con ambientes secos ó húmedos. En general para instalaciones que requieran características superiores al TW.
PROPIEDADES: Resistente a la humedad, calor, aceites y agentes químicos. Mayor capacidad de corriente que el TW. Adecuado en instalaciones donde se producen sobrecargas frecuentes.
COLOR: Negro. Podemos fabricar en 6 colores los conductores cableados del 14 al 10 AWG y del 2.5 al 6 mm². A solcitud del cliente podemos fabricar en otros colores.
CURSO: ELECTRICIDAD
R.D.G.R./UNI
CCIESAM Pág. 55 CONDUCTORES DE TIPO THW ALAMBRES Y CABLES AWG/MCM Calibre AWGMCM
Sección Trans. mm²
N° de Hilos
Espesor Aislam. Mm
Diámetro Exterior mm
CONDUCTORES 18 16 14 12 10 8
0.82 1.31 2.08 3.31 5.26 8.37
1 1 1 1 1 1
0.9 0.9 0.9 1.0 1.0 1.2
Corriente Admisible Peso Amp. 30°C Kg/Km Aire Ducto(*)
SOLIDOS 2.80 3.10 3.40 4.10 4.60 5.70
13 16 22 28 45 65
9 11 15 20 30 45
15 20 28 43 62 98
C ON DU CT OR ES C AB LE AD OS C ON CE NT RI CO S 14 2.08 7 0.9 3.65 22 15 29 12 3.31 7 1.0 4.35 28 20 44 10 5.26 7 1.0 4.95 45 30 64 8 8.37 7 1.2 6.10 65 45 100 6 13.30 7 1.2 7.10 90 65 150 4 21.15 7 1.4 8.70 120 85 234 2 33.63 7 1.4 10.22 160 115 356 1 42.62 19 1.6 11.63 195 125 454 1/0 53.51 19 1.6 12.67 230 150 559 2/0 67.43 19 1.6 13.85 265 175 693 3/0 85.02 19 1.8 15.54 310 200 874 4/0 107.2 19 1.8 17.00 360 230 1087 MCM 250 126.7 37 2.0 18.6 400 255 1288 300 152.0 37 2.2 20.4 445 285 1546 350 177.4 37 2.2 21.7 505 310 1788 400 202.7 37 2.4 23.3 545 335 2048 450 228.0 37 2.4 24.4 580 360 2289 500 253.4 37 2.6 25.9 615 380 2551 600 304.2 61 2.8 28.3 690 420 3057 700 354.5 61 2.8 30.1 755 460 3535 750 380.2 61 2.8 31.0 780 490 3778 1000 506.7 61 2.8 34.9 950 580 4972 Estos valores están sujetos a las variaciones Standard normales de manufactura. (*)Temperatura ambiente : 30ºC (*)No mas de tres conductores por ducto
CURSO: ELECTRICIDAD
R.D.G.R./UNI
CCIESAM Pág. 56 CONDUCTORES DE TIPO THW MILIMETRICOS Sección Nominal mm²
Número de Hilos
Espesor Aislam. Mm
Diámetro Corriente Exterior Admisible (AMP) Peso mm Aire Ducto(*) Kg/Km
0.75
C O ND U CT O RE S S O LI D OS 1 1.15 3.3 10
8
18
1.0
1
1.15
3.4
13
10
21
1.5
1
1.15
3.7
20
16
27
2.5
1
1.15
4.1
32
22
40
4
1
1.15
4.6
40
30
57
6
1
1.15
5.1
52
38
80
10
1
1.50
6.6
78
50
134
CONDUCTORES CABLEADOS CONCENTRICOS 7 1.15 4.31 32 22
38
2.5 4
7
1.15
4.85
40
30
54
6
7
1.15
5.45
52
38
75
10
7
1.5
7.05
78
55
125
16
7
1.5
8.10
105
75
186
25
7
1.5
9.42
140
95
276
35
7
1.5
10.60
175
120
374
50
19
2.0
13.20
220
145
546
70
19
2.0
14.80
270
180
742
95
19
2.0
16.60
330
215
984
120
37
2.4
19.10
380
245
1255
150
37
2.4
20.60
445
285
1544
185
37
2.4
22.45
515
320
1879
240
61
2.4
24.90
595
375
2403
300
61
2.8
28.10
690
420
3017
400
61
2.8
31.60
825
490
3966
500
61
2.8
34.70
930
550
4909
Estos valores están sujetos a las variaciones Standard normales de manufactura. (*)Temperatura ambiente : 30ºC (*)No mas de tres conductores por ducto
CURSO: ELECTRICIDAD
R.D.G.R./UNI
CCIESAM Pág. 57
CONDUCTORES TIPO THHW
Temperatura de operación: 105° C. Tensión de Servicio: 0.6 / 1 Kv.
DESCRIPCION DEL CONDUCTOR: Conductor de cobre electrolitico temple suave, sólido ó cableado con aislamiento de Cloruro de Polivinilo (PVC) especial.
NORMAS DE FABRICACION: ITINTEC 370.048
APLICACIONES Y USOS: Proporciona
máxima
seguridad
en
el
interior
de
las
instalaciones de locales con ambiente seco, húmedo ó aceite. Ideal para instalaciones en edificios, almacenes y aplicaciones industriales en tableros, alimentaciones especiales dentro de aparatos de alumbrado de descarga eléctrica con temperaturas máximas de 70°C.
PROPIEDADES: Resistente a la humedad, calor, aceites y agentes químicos. Mayor capacidad de corriente que el THW. Adecuado en instalaciones donde se producen sobrecargas frecuentes. No propaga la flama.
COLOR: Negro. Podemos fabricar en 4 colores los conductores cableados del 18 al 10 AWG.
CURSO: ELECTRICIDAD
R.D.G.R./UNI
CCIESAM Pág. 58 CONDUCTORES DE TIPO THHW CALIBRE AWG/MCM Calibre AWG
Sección Transv. mm²
18 16 14 12 10 8
0.823 1.31 2.080 3.310 5.260 8.370
14 12 10 8
2.08 3.31 5.26 8.37
N° de Hilos
Espesor Diámetro Aislam. Exterior Mm mm
C. Corriente Amperios Peso Aire Ducto(*) Kg/Km
CONDUCTORES SOLIDOS 1 1.15 3.3 1 1.15 3.6 1 1.15 3.9 1 1.15 4.4 1 1.15 4.9 1 1.15 5.6 CONDUCTORES CABLEADOS 7 1.15 4.1 7 1.15 4.6 7 1.15 5.2 7 1.6 6.7
10 15 20 25 40 55
7 10 15 20 30 40
18 24 32 46 66 97
20 25 40 55
15 20 30 40
34 48 68 110
Estos valores están sujetos a las variaciones Standard normales de manufactura.
CONDUCTORES DE TIPO THHW MILIMETRICOS Sección Nominal
N° de
Espesor Aislam.
Diámetro Exterior
mm²
Hilos
mm
mm
C. Corriente
Amperios Aire
Peso
Ducto(*) Kg/Km
CONDUCTORES SOLIDOS 0.75
1
1.15
3.28
9
7
18
1.0
1
1.15
3.43
11
9
22
1.5
1
1.15
3.68
15
10
28
2.5
1
1.15
4.08
20
15
40
4
1
1.15
4.56
25
20
58
6
1
1.15
5.06
40
30
81
10
1
1.15
5.87
60
40
127
CONDUCTORES CABLEADOS CONCENTRICOS 2.5
7
1.15
4.32
27
22
39
4
7
1.15
4.86
32
28
55
6
7
1.15
5.43
45
35
76
10
7
1.50
7.05
67
46
127
Estos valores están sujetos a las variaci ones Standard normales de manufactura.
(*)Temperatura ambiente : 70ºC (*)No mas de tres conductores por ducto CURSO: ELECTRICIDAD
R.D.G.R./UNI
CCIESAM Pág. 59
ALAMBRES PARALELOS TIPO TWT
Temperatura de operación: 60 °C. Tensión de Servicio: 600 voltios.
DESCRIPCION DEL CONDUCTOR: Dos ó tres conductores paralelos de cobre recocido sólido, aislados individualmente y protegidos con una cubierta común de Cloruro de Polivinilo (PVC).
NORMAS DE FABRICACION: ITINTEC 370.048
APLICACIONES Y USOS: En instalaciones a la vista ó empotrados directamente en el interior, exterior de muros y paredes. Pueden ser utilizados en lugares secos, húmedos, para alimentación de motores en talleres y fábricas.
PROPIEDADES: Es muy resistente a metales, vapores y agentes químicos, resistente al fuego, ininflamable y autoextinguible.
COLOR: 2 Conductores: Negro y blanco. 3 Conductores: Negro, blanco y rojo. Cubierta: Color gris.
CURSO: ELECTRICIDAD
R.D.G.R./UNI
