ACTIVIDADES:
1. Realice en su
cuaderno de tecnología un crucigrama con 15 preguntas.
2. Investigue y escriba
que es la
corriente alterna y corriente continua
3. Investigue y
dibuje los principales símbolos eléctricos básicos
4. Realice el
dibujo de un circuito en serie y uno paralelo mediante los símbolos
eléctricos básicos.
Desarrollo
Preguntas
Horizontales 2.
ELEMENTO DE UNA CENTRAL ELÉCTRICA QUE CONSTA DE UN
CONJUNTO DE PALAS O ÁLABES UNIDAS A UN EJE, SOBRE LAS
QUE HACE PRESIÓN UN FLUIDO OBLIGÁNDOLAS A GIRAR.
4.
IMÁN TEMPORAL FORMADO POR UNA BOBINA EN CUYO
INTERIOR SE COLOCA UN NÚCLEO DE HIERRO
6.
CENTRAL ELÉCTRICA QUE UTILIZA PARA MOVER LA TURBINA
LA FUERZA DE LA CAÍDA DEL AGUA QUE SE ENCUENTRA
ALMACENADA EN UN EMBALSE. 8.
CENTRAL ELÉCTRICA EN LA QUE LA ENERGÍA NECESARIA PARA
MOVER EL ROTOR DEL ALTERNADOR SE OBTIENE A PARTIR DEL VAPOR FORMADO AL HERVIR
AGUA EN UN REACTOR NUCLEAR. 9.
PARTE FIJA DEL MOTOR ELÉCTRICO QUE ESTÁ UNIDO A LA
CARCASA. 13. ES LA PARTE DEL MOTOR ELÉCTRICO QUE GIRA CERCA,
DENTRO O ALREDEDOR DEL ESTATOR. 16.
CENTRAL ELÉCTRICA QUE APROVECHA LA RADIACIÓN SOLAR
PARA GENERAR EL VAPOR DE AGUA NECESARIO PARA MOVER LA TURBINA CONECTADA AL
ROTOR DEL ALTERNADOR. 17.
ELEMENTO BÁSICO DE UN ALTERNADOR QUE PUEDE SER UN
IMÁN O UN ELECTROIMÁN. 18.
MÁQUINA QUE SE EMPLEA PARA GENERAR CORRIENTE
ELÉCTRICA CONTINUA. 20. ANILLOS QUE SE CONECTAN A LOS EXTREMOS DEL HILO
QUE FORMA LA BOBINA DE UN ALTERNADOR. 21.
CENTRAL ELÉCTRICA QUE UTILIZA PARA MOVER LA TURBINA
EL VAPOR QUE SE PRODUCE AL HERVIR AGUA EN UNA CALDERA. EL CALOR NECESARIO
PARA GENERAR DICHO VAPOR SE OBTIENE MEDIANTE LA COMBUSTIÓN DE CARBÓN, FUEL O
GAS. 22. ESTE TIPO DE CORRIENTE SIEMPRE CIRCULA EN EL MISMO
SENTIDO, Y LA PROPORCIONAN LAS PILAS Y LAS BATERÍAS.
23. APARATO QUE SE EMPLEA PARA AUMENTAR O DISMINUIR EL
VOLTAJE EN UN CIRCUITO ELÉCTRICO DE CORRIEN
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CORRIENTE DIRECTA O CONTINUA
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La corriente directa (CD) o
corriente continua (CC) es aquella cuyas cargas eléctricas o electrones
fluyen siempre en el mismo sentido en un circuito eléctrico cerrado,
moviéndose del polo negativo hacia el polo positivo de una fuente de fuerza
electromotriz (FEM), tal como ocurre en las baterías, las dinamos o en
cualquier otra fuente generadora de ese tipo de corriente eléctrica.
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Fuentes suministradoras de corriente directa o continua. A la izquierda, una batería de las comúnmente utilizada en los coches y todo tipo de vehículo motorizado. A la derecha, pilas de amplio uso, lo mismo en linternas que en aparatos y dispositivos eléctricos y electrónicos. |
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Es importante conocer que ni las
baterías, ni los generadores, ni ningún otro dispositivo similar crea cargas
eléctricas pues, de hecho, todos los elementos conocidos en la naturaleza las
contienen, pero para establecer el flujo en forma de corriente eléctrica es
necesario ponerlas en movimiento.
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El movimiento de las cargas eléctricas se asemeja al de las moléculas de un líquido, cuando al ser impulsadas por una bomba circulan a través de la tubería de un circuito hidráulico cerrado. |
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Las cargas eléctricas se pueden comparar con el líquido contenido en la tubería de una instalación hidráulica. Si la función de una bomba hidráulica es poner en movimiento el líquido contenido en una tubería, la función de la tensión o voltaje que proporciona la fuente de fuerza electromotriz (FEM) es, precisamente, bombear o poner en movimiento las cargas contenidas en el cable conductor del circuito eléctrico. Los elementos o materiales que mejor permiten el flujo de cargas eléctricas son los metales y reciben el nombre de “conductores”. |
Punto 3
La
mayor colección de símbolos eléctricos y electrónicos de ayer y de hoy en la
red
Simbología / Símbolos eléctricos y
electrónicos básicos
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Símbolo
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Descripción
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Símbolo
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Descripción
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Símbolos de
componentes pasivos
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Símbolos de
componentes activos
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Símbolos de
componentes activos (Electrónica digital)
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Símbolos de
instrumentación
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Contador eléctrico / Integrador
Se sustiuye el asterisco por la letra o símbolo de la magnitud a contar + simbolos |
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Instrumento registrador
Se sustiuye el asterisco por la letra o símbolo de la magnitud que registra + simbolos |
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Otros símbolos
eléctricos y electrónicos básicos
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La carga eléctrica es la cantidad de electricidad almacenada en un cuerpo. Los átomos de un cuerpo son eléctricamente neutros, es decir la carga negativa de sus electrones se anula con la carga positiva de sus protones. Podemos cargar un cuerpo positivamente (potencial positivo) si le robamos electrones a sus átomos y podemos cargarlo negativamente (potencial negativo) si le añadimos electrones. Saber mas sobre el átomo.
Si tenemos un cuerpo con potencial negativo y
otro con potencial positivo, entre estos dos cuerpos tenemos una diferencia de
potencial (d.d.p.) Los cuerpos tienden a estar en estado neutro, es decir a no
tener carga, es por ello que si conectamos los dos cuerpos con un conductor
(elemento por el que pueden pasar los electrones fácilmente) los electrones del
cuerpo con potencial negativo pasan por el conductor al cuerpo con potencial
positivo, para que los dos cuerpos tiendan a su estado natural, es decir
neutro.
Acabamos de generar corriente eléctrica, ya que este movimiento de electrones es lo que se llama corriente eléctrica. Luego es necesario una d.d.p entre dos puntos para que cuando los conectemos con un conductor se genere corriente eléctrica. La diferencia de carga de los dos cuerpos será la causante de más a menos corriente. Esta carga de un cuerpo se mide en culombios (C).
Acabamos de generar corriente eléctrica, ya que este movimiento de electrones es lo que se llama corriente eléctrica. Luego es necesario una d.d.p entre dos puntos para que cuando los conectemos con un conductor se genere corriente eléctrica. La diferencia de carga de los dos cuerpos será la causante de más a menos corriente. Esta carga de un cuerpo se mide en culombios (C).
POTENCIA
ELÉCTRICA
La potencia eléctrica la podemos definir como la cantidad de.......
¿Por qué? Pues porque depende del tipo de receptor que estemos hablando. Por ejemplo de una Lámpara o Bombilla sería la cantidad de luz que emite, en un timbre la cantidad de sonido, en un radiador la cantidad de calor. Se mide en vatios (w) y se representa con la letra P.
Una lámpara de 80w dará el doble de luz que una de 40w.
Por cierto, su fórmula es P=V x I (tensión en voltios, por Intensidad en Amperios).
Si quieres saber más sobre la potencia vete a esta enlace:
La potencia eléctrica la podemos definir como la cantidad de.......
¿Por qué? Pues porque depende del tipo de receptor que estemos hablando. Por ejemplo de una Lámpara o Bombilla sería la cantidad de luz que emite, en un timbre la cantidad de sonido, en un radiador la cantidad de calor. Se mide en vatios (w) y se representa con la letra P.
Una lámpara de 80w dará el doble de luz que una de 40w.
Por cierto, su fórmula es P=V x I (tensión en voltios, por Intensidad en Amperios).
Si quieres saber más sobre la potencia vete a esta enlace:
INTRODUCCION A LA ELECTRICIDAD
¿Qué es la electricidad?
La electricidad es un movimiento de electrones. Así de sencillo. Si conseguimos mover electrones a través de un conductor (cable) hemos conseguido generar electricidad. Pero expliquemos un poco mejor todo esto.
Para hablar de la electricidad debemos conocer el átomo. Esto no es un curso de química, por eso explicaremos solo lo necesario para entender la electricidad, sin profundizar demasiado, lo justo para entenderlo.
La materia o cualquier material está formado por partículas muy pequeñas (no se ven a simple vista) llamadas átomos.
La electricidad es un movimiento de electrones. Así de sencillo. Si conseguimos mover electrones a través de un conductor (cable) hemos conseguido generar electricidad. Pero expliquemos un poco mejor todo esto.
Para hablar de la electricidad debemos conocer el átomo. Esto no es un curso de química, por eso explicaremos solo lo necesario para entender la electricidad, sin profundizar demasiado, lo justo para entenderlo.
La materia o cualquier material está formado por partículas muy pequeñas (no se ven a simple vista) llamadas átomos.
Cada átomo tiene 6 e- con carga negativa y 6 protones en el núcleo con carga positiva.
Quitamos un e- al primero y se lo pasamos al segundo. Automáticamente el primer átomo queda con carga positiva y el segundo queda con carga negativa.
Ahora movemos el e- al tercer átomo y así sucesivamente.
Si te das cuenta, cuando robamos un e- al átomo, este se queda con un "hueco" vacío. Nada más que pueda, rellenará este hueco con otro e- para estar en estado neutro que es como le gusta estar.
Ahora vamos a explicarlo al revés.
Si al tercer átomo le quitamos un e-. ¿Qué hará? Pues le robará el e- al segundo átomo para estar neutro. Este a su vez, el segundo, quedará con un hueco y le robará un e- al primero.
Si esto lo viéramos como en una película, el efecto que veríamos es un movimiento de electrones, de átomo en átomo a través del material. ¡¡¡Eso es la electricidad!!!. El problema es como robamos ese electrón tan importante para generar electricidad. Más adelante veremos como.
¿Por qué es tan importante todo esto?. Bueno pues resulta que se demostró que cuando circulaba electricidad, recuerda se movían e-, por ciertos materiales se producían efectos muy útiles y beneficiosos para el hombre.
RESISTENCIA ELECTRICA
¿Qué
es una Resistencia?
La
Resistencia Eléctrica es la oposición o dificultad al paso de la corriente
eléctrica. Cuanto más se opone un elemento de un circuito a
que pase por el la corriente, más resistencia tendrá.
Veamos esto mediante la fórmula de la Ley de Ohm, formula fundamental de los circuitos eléctricos:
Veamos esto mediante la fórmula de la Ley de Ohm, formula fundamental de los circuitos eléctricos:
I =
V / R Esta
fórmula nos dice que la Intensidad o Intensidad de Corriente Eléctrica que
recorre un circuito o que atraviesa cualquier elemento de un circuito, es igual
a la Tensión (V) a la que está conectado, dividido por su Resistencia (R). Esta fórmula nos sirve para calcular la
resistencia de un elemento dentro de un circuito o la del circuito entero.
Según esta fórmula en un circuito o en un receptor que este sometido a una tensión constante (por ejemplo a la tensión de una pila) la intensidad que lo recorre será menor cuanto más grande sea su resistencia.Comprobamos que la resistencia se opone al paso de la corriente, a más R menos I.
Si no tienes muy claro las mágnitudes eléctricas como la tensión, la intensidad, etc te recomendamos este enlace: Magnitudes Eléctricas
Todos los elementos de un circuito tienen resistencia electrica. La resistencia eléctrica se mide en Ohmios (Ω)y se representa con la letra R.
Aunque en los circuitos pequeños la resistencia de los conductores se considera la mayoría de las veces cero, cuando hablamos de circuitos donde los cables son muy largos, debemos calcular el valor de la resistencia del conductor entre un extremo y el otro. Más adelante veremos como se hace.
Ya sabemos que los elementos de un circuito tienen resistencia eléctrica, pero lógicamente unos tienen más que otros. A parte de la resistencia de los receptores también hay unos elementos que se colocan dentro de los circuitos y que su única función es precisamente esa, oponerse al paso de la corriente u ofrecer resistencia al paso de la corriente para limitarla y que nunca supere una cantidad de corriente determinada. Un elemento de este tipo también se llama también Resistencia Electrica. A continuación vemos algunas de las más usadas y como se calcula su valor
Según esta fórmula en un circuito o en un receptor que este sometido a una tensión constante (por ejemplo a la tensión de una pila) la intensidad que lo recorre será menor cuanto más grande sea su resistencia.Comprobamos que la resistencia se opone al paso de la corriente, a más R menos I.
Si no tienes muy claro las mágnitudes eléctricas como la tensión, la intensidad, etc te recomendamos este enlace: Magnitudes Eléctricas
Todos los elementos de un circuito tienen resistencia electrica. La resistencia eléctrica se mide en Ohmios (Ω)y se representa con la letra R.
Aunque en los circuitos pequeños la resistencia de los conductores se considera la mayoría de las veces cero, cuando hablamos de circuitos donde los cables son muy largos, debemos calcular el valor de la resistencia del conductor entre un extremo y el otro. Más adelante veremos como se hace.
Ya sabemos que los elementos de un circuito tienen resistencia eléctrica, pero lógicamente unos tienen más que otros. A parte de la resistencia de los receptores también hay unos elementos que se colocan dentro de los circuitos y que su única función es precisamente esa, oponerse al paso de la corriente u ofrecer resistencia al paso de la corriente para limitarla y que nunca supere una cantidad de corriente determinada. Un elemento de este tipo también se llama también Resistencia Electrica. A continuación vemos algunas de las más usadas y como se calcula su valor
Tipos de Resistencias
En función de su
funcionamiento tenemos:
Resistencias fijas: Son las que presentan un valor que no podemos modificar.
Resistencias variables: Son las que presentan un valor que nosotros podemos variar modificando la posición de
un contacto deslizante. A este tipo de resistencia variables se le llama Potenciómetro.
Resistencias especiales: Son las que varían su valor en función de la estimulación que reciben de un factor
externo (luz, temperatura...). Por ejemplo las LDR son las que varían su valor en
Resistencias fijas: Son las que presentan un valor que no podemos modificar.
Resistencias variables: Son las que presentan un valor que nosotros podemos variar modificando la posición de
un contacto deslizante. A este tipo de resistencia variables se le llama Potenciómetro.
Resistencias especiales: Son las que varían su valor en función de la estimulación que reciben de un factor
externo (luz, temperatura...). Por ejemplo las LDR son las que varían su valor en
POTENCIOMETRO
Partiendo de la definición de
Resistencia: Dificultad al paso de la corriente eléctrica (si quieres saber más
sobre la Resistencia pincha en el enlace
subrayado), vamos a definir que es un potenciómetro.
¿Qué es un Potenciómetro?
Un potenciómetro es una Resistencia Variable. Así de sencillo. El problema es la técnica para que esa resistencia pueda variar y como lo hace.
¿Qué es un Potenciómetro?
Un potenciómetro es una Resistencia Variable. Así de sencillo. El problema es la técnica para que esa resistencia pueda variar y como lo hace.
Los potenciómetros limitan el paso de la
corriente eléctrica (Intensidad) provocando una caída de tensión en ellos al
igual que en una resistencia, pero en este caso el valor de la corriente
y la tensión en el potenciómetro las podemos variar solo con cambiar el
valor de su resistencia. En una resistencia fija estos valores serían siempre
los mismos. Si esto no lo tienes claro es mejor que estudies las magnitudes eléctricas (enlace en lo
subrayado).
El valor de un potenciómetro viene expresado en ohmios (símbolo Ω) como las resistencias, y el valor del potenciómetro siempre es la resistencia máxima que puede llegar a tener. La mínimo lógicamente es cero. Por ejemplo un potenciómetro de 10KΩ puede tener una resistencia con valores entre 0Ω y 10.000Ω.
El potenciometro más sencillo es una resistencia variable mecánicamente. Los primeros potenciómetros y más sencillos son los reóstatos.
El valor de un potenciómetro viene expresado en ohmios (símbolo Ω) como las resistencias, y el valor del potenciómetro siempre es la resistencia máxima que puede llegar a tener. La mínimo lógicamente es cero. Por ejemplo un potenciómetro de 10KΩ puede tener una resistencia con valores entre 0Ω y 10.000Ω.
El potenciometro más sencillo es una resistencia variable mecánicamente. Los primeros potenciómetros y más sencillos son los reóstatos.
CORRIENTE CONTINUA Y ALTERNA
CORRIENTE CONTINUA
La corriente continua la producen las baterías, las pilas y las dinamos. Entre los extremos de cualquiera de estos generadores se genera una tensión constante que no varia con el tiempo. Por ejemplo si la pila es de 12 voltios, todo los receptores que se conecten a la pila estarán siempre a 12 voltios (a no ser que la pila este gastada y tenga menos tensión). Si no tienes claro las magnitudes de tensión e intensidad, te recomendamos que vayas primero al enlace de la parte de abajo sobre las magnitudes eléctricas antes de seguir.
Además de estar todos los receptores a la tensión de la pila, al conectar el receptor (una lámpara por ejemplo) la corriente que circula por el circuito es siempre constante (mismo número de electrones) , y no varia de dirección de circulación, siempre va en la misma dirección, es por eso que siempre el polo + y el negativo son los mismos.
Conclusión, en c.c. (corriente continua o DC) la Tensión siempre es la misma y la Intensidad de corriente también.
Si tuviéramos que representar las señales eléctricas de la Tensión y la Intensidad en corriente continua en una gráfica quedarían de la siguiente forma
CORRIENTE ALTERNA
Este tipo de corriente es producida por los alternadores y es la que se genera en las centrales eléctricas. La corriente que usamos en las viviendas en los enchufes es de este tipo.
En este tipo de corriente, la intensidad varia con el tiempo (numero de electrones) y además cambia de sentido de circulación a razón de 50 veces por segundo (frecuencia 50Hz). También la tensión generada entre los dos bornes (polos) varia con el tiempo en forma de onda senoidal (ver gráfica), por lo que no es constante. Veamos como es la gráfica de la tensión en corriente alterna.
CORRIENTE ELECTRICA
¿Qué es la corriente eléctrica?
La corriente eléctrica es un movimiento de electrones. Así de simple, si movemos electrones generamos corriente eléctrica. La cantidad de electrones que se mueven por segundo sería la Intensidad de la Corriente Eléctrica (I) y se mide en Amperios (A).
Los electrones se mueven de átomo en átomo del material conductor, por ejemplo el cobre. Un átomo cede un electrón a otro átomo próximo a él y así sucesivamente.
El sentido de los electrones es de la parte que está cargada negativamente (le
sobran electrones) hacia la parte que esta con carga positiva (falta de
electrones). Pero ojo el sentido de la corriente eléctrica en los circuitos se
considera al revés, del positivo al negativo.
Si quieres aprender el fenómeno de la corriente eléctrica y como se produce la electricidad visita este enlace:
Esta onda senoidal se genera 50 veces cada segundo, es decir tiene una frecuencia de 50Hz (hertzios), en EEUU es de 60Hz. Como vemos pasa 2 veces por 0V (voltios) y 2 veces por la tensión máxima que es de 325V. Es tan rápida la velocidad a la que se genera la onda que cuando no hay tensión en los receptores, no se aprecia y no se nota, excepto en los tubos fluorescentes (efecto estroboscópico). Además vemos como a los 10ms (milisegundos) la dirección cambia y se invierten los polos, ahora llega a una tensión máxima de -325V (tensión negativa).
Esta onda se conoce como onda alterna senoidal y es la más común ya que es la que tenemos en nuestras casas. La onda de la intensidad sería de igual forma pero con los valores de la intensidad lógicamente, en lugar de los de la tensión.
La corriente eléctrica es un movimiento de electrones. Así de simple, si movemos electrones generamos corriente eléctrica. La cantidad de electrones que se mueven por segundo sería la Intensidad de la Corriente Eléctrica (I) y se mide en Amperios (A).
Los electrones se mueven de átomo en átomo del material conductor, por ejemplo el cobre. Un átomo cede un electrón a otro átomo próximo a él y así sucesivamente.
El sentido de los electrones es de la parte que está cargada negativamente (le
sobran electrones) hacia la parte que esta con carga positiva (falta de
electrones). Pero ojo el sentido de la corriente eléctrica en los circuitos se
considera al revés, del positivo al negativo.Si quieres aprender el fenómeno de la corriente eléctrica y como se produce la electricidad visita este enlace:
Esta onda senoidal se genera 50 veces cada segundo, es decir tiene una frecuencia de 50Hz (hertzios), en EEUU es de 60Hz. Como vemos pasa 2 veces por 0V (voltios) y 2 veces por la tensión máxima que es de 325V. Es tan rápida la velocidad a la que se genera la onda que cuando no hay tensión en los receptores, no se aprecia y no se nota, excepto en los tubos fluorescentes (efecto estroboscópico). Además vemos como a los 10ms (milisegundos) la dirección cambia y se invierten los polos, ahora llega a una tensión máxima de -325V (tensión negativa).
Esta onda se conoce como onda alterna senoidal y es la más común ya que es la que tenemos en nuestras casas. La onda de la intensidad sería de igual forma pero con los valores de la intensidad lógicamente, en lugar de los de la tensión.
FLUKE
¿Qué es el Fluke?
El fluke es un aparato de medida, también llamado polímetro o multímetro fluke. Realmente fluke es una marca, la del multímetro o polímetro más famoso del mercado, es el polímetro más usado por los profesionales.
Con él podemos medir tensiones o voltajes en alterna y en continua, intensidades, resistencias, continuidad y comprobar el estado de los diodos y transistores.
Veamos las partes, como se mide, los tipos que hay y su precio.
Partes del Fluke
Si te fijas el botón amarillo (Shift) sirve para cambiar de medida en el caso de que el selector se encuentre en una posición donde tengamos posibilidad de dos medidas: de color blanco y de color amarillo. Por ejemplo en la posición en que este la maneta o selector en la imagen tenemos una V de color blanca y el símbolo de corriente alterna encima, con lo que en esa posición mediremos tensión en alterna. Justo encima de ese símbolo hay un símbolo de corriente alterna y de color amarillo Hz (hertzios) que mide la frecuencia. Para Medir frecuencia en lugar de tensión deberemos tener pulsado la tecla Shift amarilla.
El fluke es un aparato de medida, también llamado polímetro o multímetro fluke. Realmente fluke es una marca, la del multímetro o polímetro más famoso del mercado, es el polímetro más usado por los profesionales.
Con él podemos medir tensiones o voltajes en alterna y en continua, intensidades, resistencias, continuidad y comprobar el estado de los diodos y transistores.
Veamos las partes, como se mide, los tipos que hay y su precio.
Partes del Fluke
Si te fijas el botón amarillo (Shift) sirve para cambiar de medida en el caso de que el selector se encuentre en una posición donde tengamos posibilidad de dos medidas: de color blanco y de color amarillo. Por ejemplo en la posición en que este la maneta o selector en la imagen tenemos una V de color blanca y el símbolo de corriente alterna encima, con lo que en esa posición mediremos tensión en alterna. Justo encima de ese símbolo hay un símbolo de corriente alterna y de color amarillo Hz (hertzios) que mide la frecuencia. Para Medir frecuencia en lugar de tensión deberemos tener pulsado la tecla Shift amarilla.
AMPERIMETRO
¿Qué es un Amperímetro?
El amperímetro es un aparato de medida utilizado para medir la intensidad o corriente eléctrica. Es el instrumento industrial más adecuado para medir intensidades. En la imagen siguiente puedes ver dos tipos diferentes, uno fijo y el otro portátil. En el esquema de la parte de abajo de la imagen puedes ver como es el símbolo del amperímetro utilizado en los circuitos eléctricos. Como ves es muy sencillo, simplemente es un círculo con una A mayúscula en su interior.
Conexión y Medidas con el Amperímetro
Los amperímetros se conectan en serie en el circuito, por lo que es atravesado por la corriente del circuito donde se haya intercalado, y lógicamente, nos la medirá.
VOLTIMETRO
MAGNITUDES ELECTRICAS ¿Qué es un Voltímetro?
Un voltímetro es un instrumento de
medida para medir las tensiones o diferencias de potencial (d.d.p.) entre dos
puntos. Su símbolo para los circuitos es un circulo con una V dentro, como
verás más adelante ¿Cómo se Conecta el
Voltimetro?
El voltímetro se conecta en derivación (en paralelo) en el circuito a medir o en paralelo con el receptor del que queramos averiguar su tensión
El voltímetro se conecta en derivación (en paralelo) en el circuito a medir o en paralelo con el receptor del que queramos averiguar su tensión
Ampliación del Alcance del Instrumento
Para conseguir varios alcances con un mismo aparato se dispone de varias resistencias adicionales en serie con el voltímetro.
Veamos un ejemplo
Un voltímetro de resistencia 100 ohmios y escala de 0 a 20V se quiere emplear para mediciones de 0 a 100V, y de 0 a 300V de fondo de escala. ¿Se podrá conseguir?
Solución:
Para aumentar el campo de medición se emplearán dos resistencias adicionales Rs1 y Rs2 (Rs por que estarán en serie con el voltímetro).
Según la posición del interruptor entrará una escala u otra. El calculo de las resistencias se realiza aplicando la ley de ohm al circuito:
I = Vab/Raba = 20/100 = 1/5 A
I = Vbc/Rbc = (100-20)/Rs1 = 80/Rs1
Igualando las dos I quedará
80/Rs1 = 1/5; ahora despejamos Rs1 para calcular su valor:
Rs1 = (80 x 5)/1 = 400Ω
Hacemos lo mismo para calcular Rs2:
I = ((300 - 20) x V)/Rs2 = 280/Rs2 = 1/5A
Rs2 = (280 x 5)/1 = 1.400Ω
Así pues, el instrumento se conectará en serie con las resistencias de 400 ohmios y 1.400 ohmios, según se realicen mediciones de 100 ó 300 V de fondo de escala.
Cuando se ha de realizar mediciones de tensiones en alta tensión en corriente alterna, se recurre a lostransformadores de tensión, que reducen la alta tensión en baja tensión.
¿Cómo es por dentro un Voltímetro?
El grupo más importante de aparatos indicadores de tensión es el de los voltímetros de tipo amperimétrico, que indican la tensión por medición de una corriente.
Lógicamente el circuito con voltímetro no es el mismo que el circuito sin voltímetro, ya que cuando está colocado para medir un voltaje ahora el circuito posee una resistencia más y una corriente más que es la que pasa por el voltímetro.
Este conflicto se soluciona fabricando voltímetros de muy alta resistencia de modo que la corriente que lo atraviesa sea despreciable respecto de las corrientes que circulan por el resto del circuito.
Como la resistencia del instrumento es muy pequeña (Rv), se conecta en serie una resistencia adicional, que llamaremos (Rad), de valor elevado de forma que la tensión a medir sea
Para conseguir varios alcances con un mismo aparato se dispone de varias resistencias adicionales en serie con el voltímetro.
Veamos un ejemplo
Un voltímetro de resistencia 100 ohmios y escala de 0 a 20V se quiere emplear para mediciones de 0 a 100V, y de 0 a 300V de fondo de escala. ¿Se podrá conseguir?
Solución:
Para aumentar el campo de medición se emplearán dos resistencias adicionales Rs1 y Rs2 (Rs por que estarán en serie con el voltímetro).
Según la posición del interruptor entrará una escala u otra. El calculo de las resistencias se realiza aplicando la ley de ohm al circuito:
I = Vab/Raba = 20/100 = 1/5 A
I = Vbc/Rbc = (100-20)/Rs1 = 80/Rs1
Igualando las dos I quedará
80/Rs1 = 1/5; ahora despejamos Rs1 para calcular su valor:
Rs1 = (80 x 5)/1 = 400Ω
Hacemos lo mismo para calcular Rs2:
I = ((300 - 20) x V)/Rs2 = 280/Rs2 = 1/5A
Rs2 = (280 x 5)/1 = 1.400Ω
Así pues, el instrumento se conectará en serie con las resistencias de 400 ohmios y 1.400 ohmios, según se realicen mediciones de 100 ó 300 V de fondo de escala.
Cuando se ha de realizar mediciones de tensiones en alta tensión en corriente alterna, se recurre a lostransformadores de tensión, que reducen la alta tensión en baja tensión.
¿Cómo es por dentro un Voltímetro?
El grupo más importante de aparatos indicadores de tensión es el de los voltímetros de tipo amperimétrico, que indican la tensión por medición de una corriente.
Lógicamente el circuito con voltímetro no es el mismo que el circuito sin voltímetro, ya que cuando está colocado para medir un voltaje ahora el circuito posee una resistencia más y una corriente más que es la que pasa por el voltímetro.
Este conflicto se soluciona fabricando voltímetros de muy alta resistencia de modo que la corriente que lo atraviesa sea despreciable respecto de las corrientes que circulan por el resto del circuito.
Como la resistencia del instrumento es muy pequeña (Rv), se conecta en serie una resistencia adicional, que llamaremos (Rad), de valor elevado de forma que la tensión a medir sea
Vamos a explicar como se calculan los circuitos eléctricos más sencillos, los de un receptor, que suele ser una lámpara o bombilla, pero podría ser una resistencia cualquiera. Para estos circuitos solo es necesario aplicar la ley de ohm.
Ley de Ohm V = I x R , la tensión es igual a la intensidad por la resistencia.
Esta fórmula despejando nos puede servir para calcular la intensidad o la resistencia, solo tendremos que despejar de la fórmula anterior lo que nos pidan. Las fórmulas despejando serían:
Intensidad: I = V / R
Resistencia: R = V / I
En todos los problemas las unidades de la tensión se ponen en voltios (V), la de la intensidad en Amperios (A) y la de la resistencia en Ohmios (Ω).
Nos podemos valer del siguiente triángulo, llamado triángulo de la ley de ohm, para recordar las fórmulas
Datos Del circuito Total:
It= Intensidad total que recorre el circuito
Vt= Tensión total del circuito (pila)
Rt= Resistencia total a recorrer el circuito
Datos Del receptor o la lámpara
Il= Intensidad que recorre la lámpara
Vt= Tensión de la lámpara
Rt= Resistencia de la lámpara
Cuando tengamos calculado todos estos datos el problema está resuelto. Lógicamente alguno de estos datos nos los darán como veremos en los ejemplos de más abajo.
Si nos fijamos en el circuito resulta que en este caso la Intensidad que recorre la lámpara, es la misma que la del circuito, la tensión de la pila es a la que tendrá la lámpara, y la resistencia que ofrece al paso de la corriente todo el circuito, será la de la lámpara, ya qué es el único receptor en todo el circuito (pensando que los cables no tienen resistencia).
Por la tanto en los circuitos de un receptor o lámpara:
Vt=Vl It=Il Rt=Rl, la tensión total es igual a la de la lámpara, la resistencia total es igual a la de la lámpara y la resistencia total es igual a la de la lámpara.
Para calcular solo es necesario aplicar la ley de Ohm. Vamos a recordarla.
Ley de Ohm V = I x R , tensión es igual a la intensidad por la resistencia.
Esta fórmula despejando nos puede servir para calcular la intensidad o la resistencia, depende lo que nos pidan. Las fórmulas despejando serían:
I = V / R
R = V / I
En todos los problemas las unidades de la tensión se ponen en voltios (V), la de la intensidad en Amperios (A) y la de la resistencia en Ohmios (Ω). Si nos diesen en otra unidad distinta, cualquiera de las 3 magnitudas, lo primero es convertirlas a estas dichas.
Por ejemplo si no dan 1000mA (miliamperios) pues la pasaríamos a amperios que serían 1A antes de poner la cantidad en las fórmulas. Puedes saber más sobre magnitudes y unidades eléctricas en este enlace Magnitudes Eléctricas
Primer caso: Nos dan la Resistencia de la lámpara y la Intensidad total del circuito. R1 = 10Ω It = 2 A;
Para calcular la tensión será V = I x R = 2 x 10 = 20 V (20 voltios). Lo demás ya lo tenemos todo calculado.
Rl=Rt= 10 Ω It=il=2A
Segundo caso: Nos dan la resistencia de la lámpara y la tensión de la pila: Rl= 10 Ω Vt= 20V
Como ya sabemos Rl=Rt= 10 Ω y Vt=Vl= 20V
Aplicaremos la ley de ohm para calcular It=il
It= Vt/Rt
It= 20V/10 Ω= 2A
Ya tenemos todo calculado por que:
It=il= 2A Vt=Vl= 20V Rt=Rl=10 Ω
Tercer caso: Nos dan la tensión de la pila y la Intensidad total del circuito: Vt= 20V It= 2A sabiendo que:
Vt=Vl= 20V y que it=il=2A aplicamos la ley de ohm:
Rl=Rt= Vt/it = 20v/2A = 10 Ω
Ya tenemos todo calculado por que:
It=il= 2A Vt=Vl= 20V Rt=Rl=10 Ω
Si queremos calcular la potencia total del circuito, que será la misma que la que tenga la lámpara, ya que es el único receptor que tiene potencia en el circuito.
Lo que tendremos que hacer en todos los casos es calcular primero los datos que hicimos anteriormente, y con esos datos calcular la potencia con la fórmula:
P= V X I ; Potencia es igual a Tensión por Intensidad.
Plámpara= Vl x il = 20v x 2A = 40 w (vatios)
Ptotal= Vt x it = 20v x 2A = 40 w
Ptotal=Plámpara ; La potencia total del circuito es igual a la de la lámpara por que solo hay ese receptor que tiene potencia en el circuito.
Si quieres saber más sobre potencia y cálculos de potencia vete a este enlace: Potencia Electrica.
Aqui te dejamos la explicación en forma de presentación:
CIRCUITOS SERIE Y PARALELO
En esta ocasión te vamos a explicar los circuitos de
resistencias en serie y de resistencias conectadas en paralelo. Si quieres
empezar con circuitos de 1 receptor, los circuitos más sencillos, te
recomendamos: Calculo Circuitos de Una
Lámpara para aprender la ley de ohm. También sería bueno que
repasaras los elementos de un circuito eléctrico, en caso que no lo sepas.
Circuitos en Serie
Las características de los circuitos en serie son:
- Los elementos están conectados como los eslabones de una cadena (el final de uno con el principio del otro). La salida de uno a la entrada del siguiente y así sucesivamente hasta cerrar el circuito. Veamos una bombilla y un timbre conectados en serie:
Circuitos en Serie
Las características de los circuitos en serie son:
- Los elementos están conectados como los eslabones de una cadena (el final de uno con el principio del otro). La salida de uno a la entrada del siguiente y así sucesivamente hasta cerrar el circuito. Veamos una bombilla y un timbre conectados en serie:
DINAMO Y ALTERNADOR
¿Qué vamos aprender? Aprenderemos el principio de funcionamiento de los generadores eléctricos y luego veremos como funciona una dinamo de corriente continua y un alternador de corriente alterna. Al final podemos ver los tipos de generadores eléctricos.
Para explicar el funcionamiento de la dinamo y el alternador tenemos que empezar explicando el campo magnético.
Un campo magnético es una región del espacio donde existen fuerzas magnéticas (fuerzas que atraen o repelen metales) o también llamado magnetismo. Un campo magnético tiene dos polos, polo Norte (N) y polo sur (S). Estos polos se encuentran en los extremos del campo. Si tenemos dos campos, sus polos opuestos hará que se atraigan y sus polos iguales hará que los dos campo se separen. El ejemplo más claro son los imanes. Los imanes a su alrededor crean un campo magnético, zona donde son atraídos ciertos metales (como el hierro). Para saber más visita: Campo Magnetico. Michael Faraday descubrió que un conductor eléctrico moviéndose dentro de un campo magnético (imán) generaba una tensión o diferencial de potencial (d.d.p) entre sus dos extremos y cuando el circuito se cerraba con un receptor circulaba una corriente eléctrica. Es decir, comprobó con un amperímetro que se generaba una corriente eléctrica al mover el conductor por dentro del campo magnético. Ha esta corriente la llamo corriente inducida. Si en lugar de mover el conductor movemos el campo magnético (el imán) también se generaba corriente eléctrica.
En este experimento también se comprobó que
cuanto más rápido el conductor cortaba las líneas del campo magnético del imán,
se creaba mayor corriente eléctrica inducida en él y además cuando la
dirección del movimiento del conductor por el campo era contraria (bajaba
o subía por el campo magnético) la corriente generada era en sentido
contrario. Lógicamente si el cable estaba parado no se genera corriente.
Recuerda: se llama campo magnético a la región donde el imán tiene efecto. Campo magnético=Región donde el imán tiene efecto.
Fíjate como cambia la dirección del sentido de la corriente según el conductor corte hacia arriba o hacia abajo las líneas de campo magnético generadas por el imán.
Recuerda: se llama campo magnético a la región donde el imán tiene efecto. Campo magnético=Región donde el imán tiene efecto.
Fíjate como cambia la dirección del sentido de la corriente según el conductor corte hacia arriba o hacia abajo las líneas de campo magnético generadas por el imán.
MOTOR ELECTRICO
Vamos aprender
qué es un motor eléctrico, cómo funciona y las partes de un motor eléctrico.
Empezaremos por ver como funciona un motor eléctrico y sus partes y al final
definiremos qué es un motor eléctrico.
Todo empezó gracias al científico Hans Christian Oersted que comprobó como colocando una espira alrededor de una brújula (cable enrollado), si hacia pasar una corriente por la espira, la aguja de la brújula (el imán) se movía.
Demostró así, la relación que había entre la electricidad y el magnetismo. Es como si tenemos 2 imanes una frente al otro, o se atraen o se repelen por las fuerzas magnéticas, pero en nuestro caso uno de los imanes lo creamos por una corriente que atraviesa un conductor, lo creamos con un corriente eléctrica. El otro imán sería el que tiene la aguja de la brújula que está unida a un imán.
Pero... ¿Qué demostró con este experimento?. Pues algo importantísimo para poder crear un motor eléctrico. Si un imán tiene un campo magnético y cuando le atraviesa otro campo magnético (el de otro imán por ejemplo), el imán se mueve por atracción o repulsión. Oersted demostró que la espira al ser atravesada por una corriente eléctrica, generaba un campo magnético a su alrededor, ya que movía (hacía girar) la aguja del imán de la brújula.
No solo podemos crear un campo magnético con un imán. Con este experimento demostró que la espira al ser atravesada por una corriente generaba un campo magnético (con fuerzas magnéticas).
Las dos fuerzas magnéticas, una por la corriente por el conductor y la otra la del propio imán, interactúan haciendo que la aguja de la brújula girase. En definitiva había creado un pequeño motor eléctrico. Electricidad ==> provoca giro.
También sucede al
contrario, que es como se construyen realmente el motor electrico. Si un conductor por el que circula una corriente eléctrica se encuentra
dentro de un campo magnético (el
de un imán),el conductor se desplaza perpendicularmente al campo magnético (se
mueve).
Todo empezó gracias al científico Hans Christian Oersted que comprobó como colocando una espira alrededor de una brújula (cable enrollado), si hacia pasar una corriente por la espira, la aguja de la brújula (el imán) se movía.
Demostró así, la relación que había entre la electricidad y el magnetismo. Es como si tenemos 2 imanes una frente al otro, o se atraen o se repelen por las fuerzas magnéticas, pero en nuestro caso uno de los imanes lo creamos por una corriente que atraviesa un conductor, lo creamos con un corriente eléctrica. El otro imán sería el que tiene la aguja de la brújula que está unida a un imán.
Pero... ¿Qué demostró con este experimento?. Pues algo importantísimo para poder crear un motor eléctrico. Si un imán tiene un campo magnético y cuando le atraviesa otro campo magnético (el de otro imán por ejemplo), el imán se mueve por atracción o repulsión. Oersted demostró que la espira al ser atravesada por una corriente eléctrica, generaba un campo magnético a su alrededor, ya que movía (hacía girar) la aguja del imán de la brújula.
No solo podemos crear un campo magnético con un imán. Con este experimento demostró que la espira al ser atravesada por una corriente generaba un campo magnético (con fuerzas magnéticas).
Las dos fuerzas magnéticas, una por la corriente por el conductor y la otra la del propio imán, interactúan haciendo que la aguja de la brújula girase. En definitiva había creado un pequeño motor eléctrico. Electricidad ==> provoca giro.
Resumen de la electricidad
Con esta práctica se
pretende en primer lugar dar al una visión de conjunto de los elementos más
utilizados tanto para controlar, como para regular y proteger los circuitos
eléctricos que podemos llegar a encontrarnos en distintas instalaciones eléctricas.
En segundo lugar, ser capaz de "leer" esquemas eléctricos y
diseñarlos, una vez conocidos los diferentes elementos y su simbología.
2.-_MATERIAL.- Se
dispone de dos mesas o bastidores que vienen provistas de una fuente de
alimentación trifásica con neutro de la que hemos venido tomando la energía
eléctrica para las distintas prácticas y a través del aparellaje más diverso:
tomas de corriente, elementos de protección y de mando o maniobra. Estos
bastidores están preparados para alojar los distintos elementos ( módulos) que
hemos venido utilizando en las prácticas, y que ya se han definido e
identificado en prácticas anteriores. Además se dispone de varias máquinas
eléctricas: generadores de corriente continua o dinamos, motor universal, motor
trfásico de inducción con rotor en cortocircuito o de jaula de ardilla,
autotransformadores, condensadores y otros accesorios y herramientas necesarias
para las prácticas. En cuanto al material conductor, hemos utilizaremos
conductores unipolares de cobre con aislamiento
3.- SIMBOLOGÍA.- A
continuación se representan los símbolos eléctricos que se van a utilizar tanto
en los esquemas de las prácticas de electrotecnia como los más usuales que nos
vamos a encontrar en cualquier circuito e instalación eléctrica. (Normas UNE
21404; UNE 21405) a.- Simbología utilizada en los aparatos de medida Símbolo
Significación Corriente continua Corriente alterna Corriente continua y/o
alterna Instrumento electromagnético de bobina móvil. (Sólo para c.c)
Instrumento electromagnético de imán móvil.
(Sólo para c.c)
Instrumento electromágnetico de hierro móvil. (Para c.c. y c.a) Instrumento
electrodinámico Tensión de prueba en kV. (Si la estrella es de color roja la
tensión es de 2 kV) Instrumento de bobina móvil con rectificador incorporado
Instrumento con blindaje de hierro Manual de prácticas 67 b.- Simbología
utilizada para los aparatos de medida Símbolo Significación Voltímetro
Amperímetro Óhmetro Watímetro Fasímetro Frecuencímetro Tacómetro Contador
Contador de energía activa Contador de energía reactiva V A Ω W ϕ f n Wh VArh
Manual de prácticas 68 c.- Simbología general Símbolo Significación m f (V) a)
1 50Hz 3 50Hz 220V 3N 50Hz 380V b) a) Corriente alterna de m fases y de
frecuencia f (se puede indicar la tensión en voltios) Ejemplos: -Corriente
alterna monofásica de 50Hz. - Corriente alterna trifásica de 50Hz y 220V.
-Corriente alterna trifásica,con hilo neutro de
50Hz y 380V 2 110V
Corriente continua, 2 conductores, 110V a) b) Dos conductores .Representación
a)unifilar, b)multifilar a) b) Tres conductores .Representación a)unifilar,
b)multifilar N n conductores 3 50Hz 220V 3*50mm2 Al 3 50Hz 220V 3*50mm2 Al
Ejemplo de indicación de las características de los conductores: Circuito de
corriente alterna trifásica de 50 Hz, 220V, con 3 conductores de aluminio de
50mm2 de sección
4 3N 50Hz 3*125+1*50 3N
50Hz 3*125+1*50 Ejemplo de indicación de las características de los
conductores: Circuito de corriente alterna trifásica con neutro de 50 Hz, con 3
conductores de 125mm2 y1 conductor neutro de 50 mm2 a) b) a) Derivación b) Caja
de derivación Doble derivación. Cruce de líneas con contacto Cruce de
conductores. Cruce de líneas sin contacto Conexión en triángulo Conexión en
estrella Resistencia Impedancia Bobina, devanado o carga inductiva z Manual de
prácticas 69 Símbolo Significación Condensador, capacidad Reostato Resistencia
variable Lámpara o piloto indicador Diodo Tiristor a) b) a) Transistor PNP
b)Transistor NPN a) b) a)Contacto normalmente abierto b)Contacto normalmente
cerrado a) b) c) a) Pulsador normalmente abierto(arranque) b) Pulsador
normalmente cerrado (paro) c) Pulsador (distribución planta y alzado) a) b)
Interruptor unipolar a) esquema eléctrico, b) distribución en planta y alzado
a) b) c) Interruptor bipolar a) representación multifilar b) unifilar
c)distribución planta y alzado a) b) c) Interruptor tripolar a) representación
multifilar, b) unifilar ,c) distribución planta y alzado Seccionador a) b) a)
Interruptor control de potencia (ICP) b)
Interruptor control de
potencia (ICP) esquema de distribución planta y alzado a) b) Conmutador simple
a) esquema eléctrico b) distribución en planta y alzado Manual de prácticas 70
Símbolo Significación a) b) a) Conmutador cruzamiento a) esquema eléctrico b)
distribución en planta y alzado Conmutador temporizado Conmutador termostático
regulable Contactor trifásico a) b) c) a) Toma de corriente monofásica b) Toma
de corriente monofásica con contacto de protección (tierra) c) Toma de
corriente trifásica con contacto de protección (tierra) Toma de tierra
Cortacircuitos fusible Protección térmica Protección electromagnética de máxima
intensidad Protección diferencial contra fugas de corriente a) b) Interruptor
diferencial bipolar a) representación multifilar b) representación unifilar a)
b) c) Interruptor automático
magnetotérmico bipolar
(PIA); a) representación multifilar b) varias representaciones unifilares c)
representación distribución planta y alzado Manual de prácticas 71 Símbolo
Significación Autotransformador de regulación contínua Rectificador trifásico
de doble onda, regulable Rectificador monofásico de doble onda, regulable
Transformador con dos devanados separados Transformador separador trifásico
estrella estrella. Generador. Generador de corriente continua. Generador de
corriente alterna Motor. Motor de corriente continua. Motor de corriente alterna
Mótor de corriente continua con excitación compuesta Motor monofásico de
corriente alterna Motor trifásico de jaula de ardilla G G G M M M M M 1 M 3
Manual de prácticas 72 Símbolo Significación Motor trifásico de jaula 2
velocidades Motor trifásico de rotor bobinado Dinamo Freno Generador
tacométrico Alternador trifásico con inductor móvil M 3 GT DF Manual de
prácticas 73 4.- REDES DE DISTRIBUCIÓN E INSTALACIONES RECEPTORAS DE BAJA
TENSIÓN.- La energía eléctrica se genera en las centrales eléctricas, se
transporta a muy alta
tensión y se transforma
a tensiones de distribución en Media Tensión y en Baja Tensión. Una vez que
tenemos la energía eléctrica en Baja Tensión hay que distribuirla, por medio de
otras líneas eléctricas, a los diversos consumidores hasta dejarla en la Caja
General de Protección (bloques de viviendas o edificios de oficinas, etc.) o en
la Caja General de Protección y Medida (clientes individuales). En este caso se
denominan líneas y redes de distribución en Baja Tensión, cuyo cálculo es
OBJETO DE OTRA AISGNATURA. Estas líneas y redes pueden ser aéreas y/o
subterráneas. Las aéreas podrán ser desnudas con conductores de Al-ac (a
extinguir) o aisladas. Las aisladas a su vez pueden ir posadas en las fachadas
o tensadas, con conductores trenzados, de Al para los hilos de fase y de
Almelec para el neutro autoportante. Las subterráneas podrán ir directamente
enterradas en contacto con el terreno o bajo tubo instalado en el fondo de la
zanja y en ambos casos los conductores de aluminio serán unipolares. Todos los
conductores aislados lo serán para la tensión de 0,6/1 kV. Por último para
llevar la corriente eléctrica desde la Caja General de Protección hasta los
diversos receptores tendremos la instalación receptora o instalación
particular, conocida también como instalación “interior”. Constará de una línea
repartidora y/o derivación individual y un Cuadro General de Mando y Protección
del que partirán las diversas líneas de alimentación a cuadros secundarios de
distribución y/o los circuitos de alimentación a cada receptor. Aquí los
conductores serán todos de Cobre y aislados para 750 V. o para 1.000 V. según
proceda. Los sistemas de instalación podrán ser los siguientes: a) Al aire o
directamente empotrados y b) Bajo tubos o conductos. 5.- TIPO Y DISPOSICION DE
CONDUCTORES A CONSIDERAR.- Los conductores rígidos que se empleen en las
instalaciones, deberán ser de cobre o de aluminio. Los conductores flexibles
serán únicamente de cobre. Los rígidos apenas se emplean por su gran dificultad
de manejo. Pueden ser de aislamiento hasta 750 V, en cuyo caso se utilizarán
las tablas de las Instrucciones ITC- BT- 19 a 24 y sus sistemas de instalación,
con sus factores de corrección, si procede. Para secciones de cierta
consideración las intensidades admisibles de los cables de hasta 750 V son muy
inferiores a las de los cables o conductores de 0,6/1 KV por lo que en este
caso se utilizarán las tablas de las Instrucciones 06 y 07 con los factores de
corrección que procedan según el sistema de instalación. Para cables instalados
bajo tubo siempre hay que aplicar un factor de corrección de 0,8. Manual de
prácticas 74 Para redes subterráneas se utilizarán las tablas (Cu y Al) de la
Instrucción 07, con los factores de corrección que procedan. Para redes
trenzadas al aire libre se utilizarán las tablas (Cu y Al) de
la Instrucción 06, con
los factores de corrección que procedan. Los cables aislados no trenzados ya
apenas se utilizan. También pueden y deben utilizarse catálogos de los
fabricantes de cables, los cuales nos dan para cada tipo de cable su intensidad
admisible para cada sistema de instalación (al aire, enterrado, bajo tubo,
sumergido en agua, armado, antideflagrante, etc) pero siempre habrá que volver
al Reglamento para aplicar los factores de corrección que procedan. Como
dijimos antes, los sistemas de instalación podrán ser los siguientes: a) Al
aire o directamente empotrados y b) Bajo tubos o conductos. La expresión “al
aire” se aplica a los siguientes sistemas de instalación : a) Grapeados
directamente sobre paredes b) Colocados en huecos, atarjeas, zanjas ventiladas
c) Colocados sobre bandejas perforadas d) Suspendidos de un cable fiador o
sobre aisladores. La expresión “directamente empotrados” se refiere bajo el
enlucido, albañilería o
en muros o paredes de hormigón, y no si se empotra en materiales de
características de aislamiento térmico muy elevadas, como lana de vidrio,
poliestireno u otros aislantes térmicos. La expresión “bajo tubo” se aplica
cualquiera que sea el tipo de instalación de tubo: al aire, grapeado, sobre
pared ó empotrado, subterráneo, etc. Conclusión.- Con la asignatura de
Electrotecnia, se han debido de aprender las utilizaciones técnicas, prácticas,
de la electricidad. Se deben conocer los generadores, transformadores y
receptores más usuales, sus principios de funcionamiento, utilidad, etc. Pero
ahora hay que instalarlos en una industria o explotación concreta y hay que
alimentarlos, protegerlos y proteger tanto a las personas como
o a las instalaciones.
Para obtener una formación en Instalaciones Eléctricas Agroindustriales en Baja
Tensión, tienen a su disposición en el nuevo Plan de Estudios del 2.000, en el
que después de un gran esfuerzo, se pudo conseguir que esta asignatura figurara
como Optativa y financiada en la especialidad de Industrias Agrarias y
Alimentarias, pero que se puede cursar desde cualquier especialidad. Ei
objetivo era conseguir que fuera obligatoria, dada la gran envergadura y
diversidad de las instalaciones eléctricas agroindustriales, usuales en la
provincia de Almería, pero no pudo ser y no fue por falta de empeño desde el
Area de Ingeniería Eléctrica. Manual de prácticas 75 6.- TIPOS DE
REPRESENTACIÓN DE CIRCUITOS ELÉCTRICOS E INSTALACIONES ELÉCTRICAS.-
A.-Representación multifilar Se representan todos los conductores con sus
conexiones a los distintos elementos que intervienen en un circuito o en una
instalación eléctrica. Son los que se utilizan normalmente en los montajes de
los circuitos eléctricos. Para clarificar estos esquemas, siempre hay que
separar el esquema de fuerza ( circuito de
alimentación a distintos
receptores con sus elementos o sistemas de protección, por ejemplo motores,
relés térmicos, etc); del esquema de control, maniobra o mando (circuito al que
van conectados los elementos a accionar a través de pulsadores, contactos
auxiliares de contactores y relés, etc). En la figura 5.1 se representa un
esquema eléctrico multifilar, donde se han representado por tanto todos los
hilos o conductores. Además y como es normal se ha separado el esquema de
fuerza (o de alumbrado o de otros usos) del de mando, maniobra y control. El
esquema de fuerza se corresponde con la alimentación a un motor trifásico
conectado en estrella (en su placa de bornas) con posibilidad de cambio de
sentido de giro ( contactos principales de los contactores C1 y C2). El esquema
de mando, de corriente alterna monofásica ( fase T y neutro) alimenta a las
bobinas de los contactores a través de pulsadores y de los contactos
auxiliares, de mando o de maniobra de los contactores. Además en el esquema
también podemos observar elementos de protección, regulación y medida Figura
5.1. Esquema multifilar con separación del esquema de fuerza del de mando
Manual de prácticas 76 B.-Representación unifilar Es la representación de un
circuito o de una instalación con un sólo hilo, utilizando la simbología y
notaciones apropiadas para entender dicha representación. Es la que se suele
utilizar en los “ esquemas unifilares”
que aparecen en los proyectos técnicos.
Mientras con la multifilar se ve claramente un circuito con la unifilar se ve
toda la instalación, por compleja que ésta sea. Figura 5.2. Representación del
esquema unifilar de una instalación eléctrica kWh 3*1*25+N*25 AL 0,6 / 1kV 160
A gl 100 A 4 P IGA 63 A 300mA 4P 40 A 30mA 2P 20 A 4 P 25 A 4 P 15 A 2 P 15 A 2
P 10 A 2 P 6 kW 400/230 V 3*1*2,5+N*2,5+P*2,5mm2 Bajo tubo φ 16mm
1*1,5+N*1,5mm2 Sobre bandeja perforada CGMP ACOMETIDA CGPyM Caja General de
Protección y Medida Cuadro General de Mando y Protección FUERZA MOTRIZ 10 CV
0,75 kW 2,2 kW ALUMBRADO E S OTROS USOS EMERGENCIA 1*1,5+N*1,5mm2
1*2,5+N*2,5+p*2,5mm2 Bajo tubo φ 16mm Bajo tubo φ 16mm Punto de P.A.T Línea
de.Tierra Toma de.Tierra Manual de prácticas 77 En el esquema unifilar de la
figura 5.2 tenemos una acometida de energía trifásica con neutro a la tensión
de 400/230 V. de 3*1*25+N*25 mm2 , a una instalación que comienza en la Caja
General de Protección y Medida (CGPyM) donde se instala un equipo de medida de
energía activa y un fusible de seguridad (100 A, tipo gl). A continuación
tenemos el Cuadro General de Mando y Protección (CGMyP) con un interruptor
automático de 100 A y 4 polos que es el preceptivo interruptor general
automático (IGA), protege la instalación contra cotocircuitos y sobrecargas.
Después de el la instalación presenta dos partes, una trifásica con neutro y la
otra monofásica. Están protegidas cada una de ellas, contra contactos directos
e indirectos, por un interruptor diferencial de 4 polos , 63 A y 300mA de
sensibilidad una y de 2 polos , 40 A y 30mA la otra. Además hay varios
circuitos de cada tipo, y que habrá que proteger contra sobreintensidades con
sus correspondientes interruptores magnetotérmicos o fusibles, etc. En el
cuadro general de mando y protección tenemos el punto de puesta a tierra, en el
que se
conectan todos los
conductores de protección con la toma de tierra y a través de la linea
principal de tierra. C.- Representación de circuitos en la distribución de
planta y alzado Existen otras representaciones de circuitos e instalaciones,
como las que muestran la distribución en planta y alzado de una instalación
eléctrica en un plano; y otras en pespectiva. Tanto la figura 5.3 como la
figura 5.4 representan la misma instalación eléctrica en una habitación donde a
partir de una caja de distribución o de empalmes y derivación se da servicio a
tres elementos como un punto de luz o lámpara con su interruptor unipolar, una
toma de corriente monofásica de alumbrado y una toma de corriente monofásica
con toma de tierra para otros usos. El nuevo Reglamento exige ya toma de tierra
en todas las bases de enchufe o tomas de corriente. Figura 5.3 Representación
en perspectiva de una instalación eléctrica en una habitación Figura 5.4.
Representación en planta de la instalación eléctrica anterior Manual de
prácticas 78 7.- ACTIVIDADES A REALIZAR POR EL ALUMNO Con el fin de comprobar
cuanto se ha dicho en los apartados anteriores hemos desarrollado una
hipotética instalación que se representa en la figura 5.5 de la página
siguiente. La parte superior del mismo puede representar parte de la
instalación de una vivienda. Tenemos una parte que representa la iluminación,
con un ejemplo práctico de utilización de dos conmutadores. El circuito 2 puede
representar resistencias de calefacción, y el circuito 3 un electrodoméstico. En
este caso conectaremos un motor universal. Asimismo se pueden comprobar las
protecciones que, preceptivamente, debe llevar toda instalación de este tipo.
La parte inferior del montaje nos introduce en el manejo de contactores, relés
de protección y el uso de la corriente continua rectificada. Puede comprobarse
como los elementos de mando, control y protección se representan aparte, para
simplificar el entendimiento rápido del esquema. Con este circuito de control
podemos ver el uso de pulsadores para arrancar y parar máquinas eléctricas. Los
aparatos de medida que
figuran en el esquema se
utilizarán para comprobar los consumos de intensidad, poder prever sus aumentos
y actuar en consecuencia. Ante esta previsión de cargas deberá asimismo
elegirse el fondo de escala de los diferentes aparatos de medida con objeto de
no dañarlos. Se pide: a.- “Leer” el esquema identificando cada uno de los
elementos que aparece en el mismo comentando brevemente para que sirven (sin
copiar literalmente del libro). b.- Comentar cuántos circuitos de fuerza,
alumbrado, otros usos, etc. hay en el esquema. Manual de prácticas 79 Figura
5.5. Esquema instalación eléctrica. Manual de prácticas 80 PRACTICA 6 RIESGOS
ELECTRICOS. MEDIDAS PREVENTIVAS Y DE PROTECCION CONTRA LOS DAÑOS DE ORIGEN
ELECTRICO 1.- OBJETO. Esta práctica tiene por objeto dar la formación y los
conocimientos mínimos necesarios para promover la protección de la seguridad y
de la salud de los trabajadores en particular y de los ciudadanos en general,
como usuarios de la energía eléctrica, en el desarrollo de sus tareas, mediante
la prevención de los riesgos eléctricos derivados de la presencia de la
electricidad. 2.- MATERIAL. - Reglamento Electrotécnico de Baja Tensión y sus
Instrucciones Técnicas Reglamentarias. Real decreto 842/2002, de 2 de agosto. -
Ley 31/1995, de 8 de noviembre, de Prevención de Riesgos Laborales, publicada
en el BOE nº 269 del 10-11-1995. Y demás legislación afín. (Reglamento de los
Servicios de Prevención, Disposiciones mínimas en materia de señalización de
seguridad y salud en el trabajo, disposiciones mínimas de seguridad y
salud en los lugares de
trabajo, disposiciones mínimas de seguridad y salud relativas a la utilización
por los trabajadores de equipos de protección individual, de los equipos de
trabajo, etc.) - Real Decreto 614/2001, de 8 de junio , sobre disposiciones
mínimas para la protección de la salud y seguridad de los trabajadores frente
al riesgo eléctrico. (Deroga al capítulo 6º de la Ordenanza General de
Seguridad e Higiene en el Trabajo).. 3.- INTRODUCCION. El riesgo que supone la
electricidad se ve agravado ya que, por su reciente desarrollo, no está
integrado en la memoria genética de nuestra especie, ni nuestros órganos
sensoriales están capacitados para detectar su presencia. En efecto mientras
que, cuando estamos encaramados en un punto elevado, percibimos una situación
evidente de peligro que, a veces, se traduce en una sensación de vértigo, no
estamos capacitados, a priori, para diferenciar si un cable está, o no, en
tensión. Si embargo, los materiales electrizados, esto es, aquellos que
presentan una diferencia de tensión significativa con respecto a tierra pueden
ser, y de hecho lo son en Manual de prácticas 81 demasiadas ocasiones, causa de
electrocución o quemaduras a las personas y origen de incendios de graves
consecuencias económicas y, lo que es más lamentable, de pérdida de vidas
humanas. El Real Decreto 614/2001 define Riesgo eléctrico como el riesgo
originado por la energía eléctrica. Y quedan específicamente incluidos los
riesgos de : a.- Choque eléctrico por contacto con elementos en tensión
(contacto eléctrico directo), o con masas puestas accidentalmente en tensión
(contacto eléctrico indirecto). b.- Quemaduras por choque eléctrico, o por arco
eléctrico. c.-Caídas o golpes como consecuencia de choque o arco eléctrico.
d.-Incendios o explosiones originados por la electridad. Se puede decir por lo
tanto, que los principales peligros que presenta la electricidad son los
derivados de los contactos con ella, que pueden ser: * Contactos directos.
Contactos de personas o animales con partes activas de los materiales y
equipos. Ejemplos en la figura 1 * Contactos indirectos. Contactos de personas
o animales domésticos con partes que se han puesto bajo tensión como resultado
de un fallo de aislamiento. Se entiende por masa al conjunto de partes
metálicas de un aparato o instalación que generalmente están aisladas de las
zonas activas o en tensión. Ejemplos en la figura 1. Estos contactos con la
corriente eléctrica pueden ocasionar accidentes de dos formas: * Directamente:
atravesando el cuerpo de la víctima (choque eléctrico). * Indirectamente:
creando un arco eléctrico que ocasione quemaduras en la persona, o dando lugar
a golpes contra objetos, caídas, etc. Habitualmente, se denomina electrización
a todo accidente de origen eléctrico cualquiera que sean sus consecuencias. El
término de electrocución se reserva a los accidentes mortales de origen
eléctrico. Antes de estudiar las medidas preventivas y de protección, haremos el
estudio de los daños de origen eléctrico. Dicho estudio lo dividiremos en tres
partes: a) Daños producidos por el contacto de las personas con partes de
equipos en tensión. b) Daños ocasionados por los efectos térmicos de origen
eléctrico y c) Daños por incendios y efectos del fuego en las instalaciones
eléctricas. Manual de prácticas 82 Manual de prácticas 83 4.- CONTACTOS
ELÉCTRICOS DE LAS PERSONAS CON PARTES DE EQUIPOS EN TENSIÓN. I.- Efecto
cualitativo de la corriente eléctrica en el ser humano. Ordenados por su
peligrosidad creciente, se relacionan y describen los efectos que debe conocer
un técnico en electricidad, para evaluar el riesgo potencial que ofrece una
instalación. Son manifestaciones fisiológicas y fisiopatológicas debidas al
paso de la corriente eléctrica a través del cuerpo humano. Puede darse desde un
simple cosquilleo, sin consecuencias, hasta la muerte por parálisis
respiratoria o por paro cardíaco. Calambre.- Es una contracción muscular que se
produce por un contacto breve con una parte en tensión. Puede provocar la caída
de la persona o la caída de lo que esta esté sujetando, con el riesgo que ello
supone. Tetanización muscular.- Es el efecto de paralización o agarrotamiento
debido a la contracción de un músculo, cuando este es atravesado por una
corriente eléctrica. En ocasiones puede impedir que la persona se suelte del
elemento en tensión que le ha producido la descarga eléctrica y si el tiempo de
contacto es largo, el efecto puede ser grave e incluso mortal. Tetanización de
los músculos respiratorios.- Afecta a los músculos intercostales o del
diafragma. Se puede producir una parálisis respiratoria, que no es
necesariamentenmmortal si se corta la corriente antes de 3 minutos y se produce
la reanimación del accidentado. Asfixia.- Si la parálisis respiratoria persiste
después del accidente, se puede producir la asfixia (síncope azul). Para
evitarlo deberá aplicarse de manera inmediata e ininterrumpida la respiración
artificial, incluso durante horas. Fibrilación ventricular.- Las fibras
musculares del miocardio, que actúan como auténticos marcapasos, pierden su
sincronismo, por lo que el corazón deja de bombear la sangre, lo que equivale a
una parada cardíaca, produciéndose lesiones anóxicas (falta de oxígeno en el
cerebro), irreversibles pasados muy pocos minutos, que provocarán la muerte del
accidentado (síncope blanco). Todos los efectos citados, excepto la fibrilación
ventricular, son reversibles en condiciones normales, siempre que se presten
adecuadamente los primeros auxilios. La fibrilación ventricular precisa un
tratamiento especial con un desfibrilador o estimulador cardíaco. La seguridad
eléctrica debe centrarse en impedir que se pueda llegar a los efectos más
severos de los antes descritos. II.- Efecto cuantitativo de la corriente
eléctrica en el ser humano. El paso de la corriente eléctrica a través del
cuerpo humano, produce distintos efectos que dependen de la interacción de esta
corriente con los distintos órganos y su Manual de prácticas 84 funcionamiento.
Influyen en la gravedad de estos efectos varios factores, muy relacionados
entre sí, como son la forma de la corriente, la intensidad de la corriente, la
frecuencia, el tiempo de contacto, el recorrido de la corriente por el cuerpo y
el estado físico, psíquico y fisiológico previo. 1.- Intensidad de la corriente
eléctrica y su relación con el efecto producido. La corriente eléctrica al
circular por el cuerpo humano, lo hace como a través de un conductor
cualquiera, ajustándose a la ley Ohm. ( I = V / Z ). Es la intensidad y no la
diferencia de potencial la causa determinante de la gravedad de la mayoría de
los accidentes eléctricos. ¿Cuál es el umbral a partir del cual la intensidad
es peligrosa? El umbral de intensidad de la corriente a partir del cual se
produce la fibrilación ventricular permanece todavía mal definida, ya que los
datos experimentales que se poseen se han obtenido mediante medidas efectuadas
sobre animales. Los efectos de la intensidad de la corriente los vemos en la
Tabla nº6.1. Tabla nº 6.1 EFECTOS DE LA INTENSIDAD EN EL CUERPO HUMANO
INTENSIDAD EFECTOS EN EL CUERPO HUMANO De 1 a 3mA. * Un organismo normal
percibe un picor sin peligro (umbral de percepción). A partir de 5 mA. * Un
contacto prolongado puede provocar movimientos bruscos en ciertas personas. A
partir de 8 mA. * Comienzan las contracciones musculares y tetanización
(rigidez y tensión convulsiva) de los músculos de la mano y del brazo, pudiendo
ocasionar que la piel se quede pegada a los puntos de contacto con las partes
bajo tensión (fenómeno de agarrotamiento). Por encima de 25 mA. * En un
contacto de más de 2 minutos, si el paso de la corriente es por la región del
corazón, se puede producir una tetanización del músculo del pecho, pudiendo
llegar a sufrir la asfixia por bloqueo muscular de la caja torácica. Entre 30 y
50 mA. * Se puede producir la fibrilación ventricular si la corriente atraviesa
la región cardíaca, produciendo la muerte, si el accidentado no es atendido en
pocos minutos. Entre 2 y 3 A. * Sobreviene la parada respiratoria, inconsciencia,
aparecen marcas visibles. Para intensidades superiores a los 3 A. * Las
consecuencias son quemaduras graves y puede ser la muerte. De la siguiente
tabla nº 6.2 se puede deducir que una corriente de 10 mA ya es dolorosa, que 15
mA provoca el agarrotamiento muscular y que un paso de 25 mA ya es muy
doloroso. Como consecuencia de ello un diferencial de 30 mA puede no proteger
si se está en un andamio o escalera elevados, pues puede lanzar a una persona
al vacío
0,6/1 kV envoltura de
protección de color negro, marrón y gris para las fases; azul para el neutro y
amarillo y verde para el conductor de protección. Manual de prácticas 66
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