TALLER PRIMER AÑO ELECTRICIDAD

EPET Nº 8

TALLER

PRIMER AÑO

ELECTRICIDAD

PROGRAMA ELECTRICIDAD DE PRIMER AÑO TURNO TARDE.

UNIDAD Nº1

NORMAS DE SEGURIDAD.RIESGO ELECTRICO .INTRODUCCION A LA ELECTRICIDAD. HERRAMIENTAS. DEFINICIÓN DE ELECTRICIDAD.MATERIALES CONDUCTORES Y AISLANTES.DEFINICION DE

RESISTENCIA.DEFINICIÓN DE TENSIÓN.DEFINICIÓN DE INTENSIDAD.DEFINICION DE POTENCIA Y CALCULOS.LEY DE OHM.PROBLEMAS SIMPLES UTILIZANDO LA LEY.

UNIDAD Nº2

DEFINICIÓN DE CIRCUITOS ELÉCTRICOS.SIMBOLOGIA DE COMPONENTES PARA CIRCUITO UNIFILAR Y ESQUEMA DE CONEXIÓN.CIRCUITO EN SERIE Y PARALELO.

UNIDAD Nº3

CIRCUITO O DIAGRAMA UNIFILAR.CIRCUITO O ESQUEMA DE CONEXIÓN. INTERPRETACION DE PLANOS.CONEXIONES ESPECIALES (MONTAJE LARGO)

UNIDAD Nº4

ELEMENTOS DE PROTECCIÓN Y SEGURIDAD EN LAS INSTALACIONES ELECTRICAS.CLASIFICACION EN PROTECCIÓN A SERES HUMANOS, MAQUINAS E INSTALACIONES.DISYUNTOR DIFERENCIAL.LLAVE TERMOMAGNETICAS.GLOSARIO.

Introducción:

La corriente eléctrica es producida por el desplazamiento de electrones a través de un circuito. Este fenómeno es originado por los electrones (de carga eléctrica negativa) que se encuentran orbitando alrededor del núcleo del átomo, que está compuesto por Protones

(de carga eléctrica positiva) y Neutrones (de carga eléctrica neutra).

Estos electrones se encuentran orbitando manteniendo un equilibrio. Pero si se excita un electrón, provoca que este “salte” a orbitar a otro átomo cercano originando una reacción que inducirá el paso de electrones de un punto a otro, esto generara la corriente eléctrica.

Núcleo NN P+ N P N P+ P+ _N N P+ P+ e -e -e -Protones (+) Neutrones (0) Electrones (-) P+ N e -Conductor e -e -e -e- e -e -e -e -e -e -e -e -e -e -e -e -e -e -e -e -e -NN P+ N P N P+ P+ _N N P+ P+ e -e -e -NN P+ N P N P+ P+ _N N P+ P+ e -e -e -NN P+ N P N P+ P+ _N N P+ P+ e -e -e

Materiales conductores

Son aquellos cuerpos cuyos átomos pueden tomar un electrón y ceder otro fácilmente ocurre por lo general con los metales.

Son buenos conductores eléctricos el cobre, el aluminio, la plata, el estaño, el plomo y las aleaciones de cobre zinc (latones) y cobre con estaño (bronce).

Materiales aislantes

Son aquellos cuerpos que no dejan pasar la corriente eléctrica, o la dejan pasar con gran dificultad.

Son buenos aislantes el vidrio, plástico, porcelana.

Herramientas

En este tema vamos a referirnos a la dotación mínima de herramientas que se debería tener para la realización práctica de todo tipo de trabajo y manipulaciones eléctricas. Dichas herramientas, de tipo manual por lo general, deberán de estar aisladas en su parte de contacto con las manos para evitar de esta forma una electrocución accidental.

Pinza universal-pinza redonda-pinza punta plana-alicate de corte lateral o de costado-destornillador en detalle de su uso-pinza pelacables - buscapolo - tester- lámpara de prueba-cinta pasacable

Circuito eléctrico

Para tener una idea de lo que es un circuito eléctrico, primero debemos conocer las partes de este:

En primer lugar el generador, que es el productor de la corriente eléctrica. Pueden ser: pilas, acumuladores, baterías, o generadores de las centrales eléctricas.

El segundo elemento es en donde se utiliza la corriente, ya sea en forma de luz, calor, etc., estos son denominados receptores.

A fin de transmitir la corriente desde el generador, hasta el receptor, es necesario unir a estos dos mediante conductores.

Por último están los interruptores encargados de interrumpir la comunicación entre el generador y el receptor.

Esquema de un circuito eléctrico

Corriente eléctrica

La corriente eléctrica es el desplazamiento de electrones a través de un circuito, esta circula del fase (positivo), al neutro (negativo).

receptor generador conductor interruptor G receptor generador conductor interruptor

Intensidad de corriente eléctrica (

I

)

La intensidad de corriente es la cantidad de corriente que circula por el conductor en un determinado tiempo.

La acción de la corriente en un conductor puede tener distintos efectos, un mismo alambre se puede calentar en mayor o menor medida, dependiendo del número de electrones que pasa por su sección en un determinado lugar, en un determinado tiempo.

La unidad de la intensidad de corriente eléctrica es el Amper o Amperio (A).

Tensión (V)

La tensión eléctrica o Voltaje es la fuerza que “empuja” a los electrones.

Para comprender el movimiento de los electrones explicado anteriormente se debe comprender el funcionamiento del generador, que tiene la facultad de poner los electrones en movimiento, esto se denomina fuerza electromotriz (f.e.m).

La f.e.m establece una diferencia de potencial (d.d.p) o tensión eléctrica para que pueda circular la corriente. Si el circuito se cierra los electrones pueden deslazarse, simultáneamente y en conjunto por el circuito.

El “impulso” que nace en la f.e.m recorre el circuito a gran velocidad, acercándose a la velocidad de la luz. Por el contrario los electrones se desplazan trabajosamente, por lo tanto, tardan mucho en recorrer el circuito.

La unidad de la f.e.m es el Volt o Voltio (V).

Resistencia (R)

La resistencia (R) es la oposición del circuito al paso de la corriente. Se mide en (ohm). Cada material tiene un valor de resistencia específica llamado resistividad y se mide en OHM.metro (Ω.m)

La resistencia de un conductor es directamente proporcional a su longitud (cuanto más largo es el conductor, más resistencia tendrá), e inversamente proporcional a su sección, esto quiere decir que cuanto mas sección tiene el conductor, será menor su resistencia.

Potencia Eléctrica

Se llama Potencia eléctrica a la velocidad con la que se transforma a la energía eléctrica en otro tipo de energía, como puede ser mecánica, calórica, etc.

Es la cantidad de energía que se convierte, de una forma u otra, en una unidad de tiempo. Por lo tanto la relación que expresa la energía eléctrica consumida se llama Potencia Eléctrica, y se representa con la letra P.

La unidad de medida de la potencia eléctrica es el WATT. Es decir que se consume 1 Watt de potencia para hacer pasar una corriente de 1 Amper, por la fuerza de 1 Volt. Esto se expresa como:

P =

V

.I

Ejemplo

Una lámpara conectada a un voltaje de 220 V, en la cual circula una corriente de 0,45 A

¿Cual es la potencia eléctrica de la misma? I = 0,45 A

P=?

V= 220v

Cuadro resumen:

Magnitud Símbolo Unidad Formula

Corriente I Ampere[A] I=V/R

Voltaje V Volt [V] V=R.I

Resistencia R Ohm Ω R=V/I

Potencia P Watt [W] P=V.I

P = V. I = 220 V . 0,45 A = 99 Watt Entonces, la potencia de la lámpara es de 99 Watt

Ley de OHM

La ley de ohm es la ley más importante de la electricidad. Esta, relaciona a la tensión aplicada a un conductor, la resistencia de este, y la intensidad de corriente que circula en consecuencia.

Si aplicamos una d.d.p (voltaje) variable entre los extremos de un conductor, y se

aumenta, se observa un incremento lineal de la intensidad de corriente, esto quiere decir que la resistencia de este conductor es la misma, cualquiera sea el voltaje aplicado. Este importante resultado es valido para los conductores metálicos, y se conoce como la

Ley de OHM.

La relación de esta ley esta dada por: [Amper]

Esto muestra que la intensidad de corriente en un circuito es directamente proporcional a la tensión e inversamente proporcional a la resistencia del circuito.

De esta definición se desprende que:

V = R

.

I

[Volt] y

  

_



_

Una lámpara con una resistencia interna de 6 ohm está conectada a una fuente de alimentación de 12V.

Calcular la corriente total del circuito.

Ahora, si a este mismo circuito se le cambia la lámpara por otra de una resistencia interna de 3 Ω la intensidad de corriente será

I

Si en vez de tener una batería de 12 Volt, se pone una de 24 Volt, entonces la corriente será

I

Con este resultado se observa que al disminuir la resistencia a la mitad, la corriente se duplica. Y cuando duplicamos el voltaje, también se duplica la corriente, lo que verifica a la definición anterior. I = RV

R =

I

V

Instrumentos de protección

Los instrumentos de proteccion sirven para dar seguridad en las instalaciones eléctricas con el fin de evitar accidentes, y por lo tanto daños a las personas y a las instalaciones. Estos instrumentos son:

Llave Termomagnética

Cuando hay un cortocircuito o sobrecarga, la corriente aumenta en un número muy elevado produciendo una liberacion instantanea de gran cantidad de calor generando los problemas ya conocidos.

Para estas situaciones está la llave termomagnética que desconecta el circuito por medio de un bimetal, ya que la corriente que circula por el, si de pronto comienza a aumentar demaciado, produce que el bimetal se caliente y se doble, haciendo que habra el circuito. También tiene una bobina, que si en la cual circula una corriente elevada tambien desconecta el circuito.

Disyuntor Diferencial

Cuando un aparato eléctrico está defectuoso, y por ejemplo, el cable de fase toca las partes metálicas, esto produce una corriente de fuga, y si una persona entra en contacto con el aparato, esta corriente de fuga pasará a travéz de la persona produciendo en muchos casos la muerte.

Pero si la instalación tiene puesta a tierra, la corriente de fuga irá por ella.

Si la instalacion además de tener puesta a tierra tiene un disyuntor diferencial, entonces este actuará y abrirá el circuito.

Este funciona con el principio del electromagnetismo ya que tiene una bobina que hace saltar el interruptor si la corriente en la fase y en el neutro no son iguales, debido a que por la fase circulará mas corriente que por el neutro, que es lo que susede cuando hay una fuga de corriente a tierra.

F N

I

I

Sin puesta a tierra Con puesta a tierra

If

F N

RIESGO ELÉCTRICO

La seguridad es asunto de todos. Desarrollar hábitos de trabajo seguros depende de una actitud responsable. La sensación de que usted desea trabajar en forma segura, con esa actitud se tratara de conocer las reglas y prácticas de seguridad a sus actividades, y se entrara siguiéndolas por si mismo. Esto lo querrá realizar no solo por su seguridad sino también por la de los demás. En caso de no cumplir con los reglamentos y prácticas de seguridad, usted y otros podrían lesionarse y las instalaciones destruirse. Cuando el cuerpo conduce la electricidad, se puede provocar un “SHOCK” y

“QUEMADURAS”. Las propiedades pueden sufrir daños por incendios eléctricos iniciados por alambres sobrecalentados o chispas. Esto debe prevenirse si queremos usar la

energía eléctrica en forma segura y eficiente.

SHOCK ELÉCTRICO

Un shock eléctrico es una sensación física producida por la reacción de los nervios a la corriente eléctrica. En casos menores, solo hay un estiramiento inofensivo de los músculos afectados. En casos más severos, la respiración se corta y los músculos del corazón se paralizan. Si los músculos sufren un daño permanente, sucede a menudo la muerte por

electrocución. Esto significa “muerte producida por la electricidad”. Si los músculos no sufren daño permanente, pueden a menudo restituirse a la actividad

normal por medio de la respiración artificial. La respiración artificial de boca a boca es una manera efectiva de devolver la respiración. En este método usted sopla aire

periódicamente dentro de la boca del accidentado. A la vez, tapa las fosas nasales de la

víctima. Llame a un medico inmediatamente. Es probable que ocurran daños musculares severos si una corriente excesiva atraviesa el

área del pecho. Esto sucede cuando la trayectoria de conducción va de mano a mano o de mano a un pie. En condiciones normales, la epidermis –capa exterior de la piel- presenta una alta resistencia a la

corriente. Si la epidermis se humedece por el sudor u otro liquido, su resistencia se reduce notablemente.

QUEMADURAS

Además del shock, una corriente excesiva que pase a través del cuerpo puede causar serias quemaduras. Estas ocurren por el calor producido por el rozamiento entre los

electrones y los tejidos humanos. Las quemaduras eléctricas a menudo suceden dentro del cuerpo, a lo largo de la trayectoria seguida por la corriente. Este tipo de quemaduras pueden ser muy dolorosas y difíciles de sanar.

Conexión Disyuntor (Interruptor diferencial) Interruptores Termomagnéticos Iluminación Toma corrientes

F N

 Lámpara de Bajo Consumo

El principio de funcionamiento es el mismo que el tubo fluorescente, pero el sistema de arranque electrónico y está incluido en la base de la lámpara, por lo tanto, consumen menos energía eléctrica que las antiguas lámparas incandescentes. pero tiene los mismos peligros que el tubo fluorescente al romperse, por los gases y metales que contiene

 Lámpara Halógena

El principio de funcionamiento de una lámpara halógena es muy similar al de una lámpara incandescente común. En los dos tipos de lámpara la incandescencia que produce la luz visible se basa en la altísima temperatura de calentamiento que alcanza el filamento. Pero la diferencia es que dentro de estas lámparas hay un gas halógeno que al combinarse con el filamento de tungsteno genera luz.

Por lo tanto, emiten una luz 30 % más blanca y brillante empleando menos potencia eléctrica que las incandescentes comunes.

Tipos de Lámparas de bajo consumo

 Lámpara de LED

Estas lámparas basan su funcionamiento en la iluminación de LED (Siglas en inglés para Diodo Emisor de Luz). Es un pequeño elemento comúnmente utilizado en electrónica que consume aún menos energía eléctrica que las lámparas de bajo consumo. Otra ventaja, es que tiene una mejor calidad de luz que no afecta la visión.

Tipos de Lámparas de bajo consumo

Regulador de tensión y corriente contenido en la base de las lámparas Ampolla con gas

alógeno

Lámpara halógena Dicroica

Glosario

Aislante: material que no deja pasar la corriente eléctrica. Alicate: herramienta de corte. Amperios: unidad de medida de la corriente eléctrica. Átomo: la menos parte en la que puede dividirse un cuerpo. Buscapolo: herramienta empleada para detectar la fase en un circuito. Cable: material conductor recubierto por un aislante, empleado para transportar o dirigir la

corriente eléctrica. Carga eléctrica: propiedad de algunas partículas elementales (electrones y protones), por medio de la cual aparecen fuerzas entre ellas.

Circuito eléctrico: conjunto de elementos que permiten la circulación de una corriente eléctrica. Conductor eléctrico: material que permite el paso de la corriente eléctrica por el sin ofrecer

resistencia. Corriente eléctrica: movimiento o flujo de electrones en un conductor.

Electrón: Partícula subatómica que gira alrededor del núcleo del átomo. Fase: Conductor de mayor potencial eléctrico en un circuito.

Llave de punto: Elemento que se utiliza para conectar y desconectar dos conductores, cerrar o abrir un circuito. Llave combinación escalera: Filamento que se utiliza para conmutar la circulación de la corriente entre dos conductores. Neutro: Conductor de menor potencial eléctrico en un circuito. Neutrón: partícula subatómica que se encuentra en el núcleo del átomo. Ohmio: unidad de medida de la resistencia eléctrica. Portalámparas: Elemento empleado para una fácil instalación y remoción de las lámparas. Protón: partícula subatómica que se encuentra dentro del núcleo del átomo. Tiene carga eléctrica

positiva Resistencia eléctrica: Propiedad de algunos materiales de oponerse al paso de la corriente eléctrica.

Tensión: Diferencia de potencial entre dos puntos de un circuito. Tomacorriente: Elemento que se le conecta una fase y un neutro y así se accede fácilmente a la

diferencia de potencial preestablecida. Voltio: Unidad de medida de la tensión eléctrica. Disyuntor diferencial: Artefacto que permite la circulación de corriente cuando la cantidad de

energía que entra es igual a la que sale, y la interrumpe cuando hay una diferencia entre la

cantidad que entra y la q sale .Se utiliza para proteger a las personas de golpes eléctricos fatales. Llave termomagnética: Dispositivo empleado para comandar o proteger circuitos eléctricos. Consta de dos sistemas de seguridad, uno magnético que interrumpe el paso de la corriente en caso de cortocircuito y otro térmico que produce el mismo efecto en el caso que circule una corriente

mayor a la preestablecida. Conexión a tierra: Conexión de un elemento a tierra mediante una jabalina enterrada en un lugar

CIRCUITO EN SERIE