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LEY DE OHM La corriente fluye por un circuito eléctrico siguiendo varias leyes definidas. La ley básica del flujo de la corriente es la ley de Ohm, así llamada en honor a su descubridor, el físico alemán Georg Ohm. Según la ley de Ohm, la cantidad de corriente que fluye por un circuito formado por resistencias puras es directamente proporcional a la fuerza electromotriz aplicada al circuito, e inversamente proporcional a la resistencia total del circuito. Esta ley suele expresarse mediante la fórmula I = V/R, siendo I la intensidad de corriente en amperios, V la fuerza electromotriz en voltios y R la resistencia en ohmios. La ley de Ohm se aplica a todos los circuitos eléctricos, tanto a los de corriente continua (CC) como a los de corriente alterna (CA), aunque para el análisis de circuitos complejos y circuitos de CA deben emplearse principios adicionales que incluyen inductancias y capacitancias. Un circuito en serie es aquél en que los dispositivos o elementos del circuito están dispuestos de tal manera que la totalidad de la corriente pasa a través de cada elemento sin división ni derivación en circuitos paralelos. Circuitos eléctricos La manera más simple de conectar componentes eléctricos es disponerlos de forma lineal, uno detrás del otro. Este tipo de circuito se denomina “circuito en serie”. Si una de las bombillas del circuito deja de funcionar, la otra también lo hará debido a que se interrumpe el paso de corriente por el circuito. Otra manera de conectarlo sería que cada bombilla tuviera su propio suministro eléctrico, de forma totalmente independiente, y así, si una de ellas se funde, la otra puede continuar funcionando. Este circuito se denomina “circuito en paralelo”. Cuando en un circuito hay dos o más resistencias en serie, la resistencia total se calcula sumando los valores de dichas resistencias. Si las resistencias están en paralelo, el valor total de la resistencia del circuito se obtiene mediante la fórmula Circuitos eléctricos En un circuito en paralelo los dispositivos eléctricos, por ejemplo las lámparas incandescentes o las celdas de una batería, están dispuestos de manera que todos los polos, electrodos y terminales positivos (+) se unen en un único conductor, y todos los negativos (-) en otro, de forma que cada unidad se encuentra, en realidad, en una derivación paralela. El valor de dos resistencias iguales en paralelo es igual a la mitad del valor de las resistencias componentes y, en cada caso, el valor de las resistencias en paralelo es menor que el valor de la más pequeña de cada una de las resistencias implicadas. En los circuitos de CA, o circuitos de corrientes variables, deben considerarse otros componentes del circuito además de la resistencia. 1.2. LEYES DE KIRCHHOFF Si un circuito tiene un número de derivaciones interconectadas, es necesario aplicar otras dos leyes para obtener el flujo de corriente que recorre las distintas derivaciones. Estas leyes, descubiertas por el físico alemán Gustav Robert Kirchhoff, son conocidas como las leyes de Kirchhoff. La primera, la ley de los nudos, enuncia que en cualquier unión en un circuito a través del cual fluye una corriente constante, la suma de las intensidades que llegan a un nudo es igual a la suma de las intensidades que salen del mismo. La segunda ley, la ley de las mallas afirma que, comenzando por cualquier punto de una red y siguiendo cualquier trayecto cerrado de vuelta al punto inicial, la suma neta de las fuerzas electromotrices halladas será igual a la suma neta de los productos de las resistencias halladas y de las intensidades que fluyen a través de ellas. Esta segunda ley es sencillamente una ampliación de la ley de Ohm. En este circuito eléctrico formado por dos generadores, de fuerzas electromotrices ð1 y ð2, y tres resistencias, R1, R2 y R3, se puede aplicar la ley de los nudos al nudo B y la ley de las mallas a las redes ABEF y BCDE. 1.3. IMPEDANCIA La aplicación de la ley de Ohm a los circuitos en los que existe una corriente alterna se complica por el hecho de que siempre estarán presentes la capacitancia y la inductancia. La inductancia hace que el valor máximo de una corriente alterna sea menor que el valor máximo de la tensión; la capacitancia hace que el valor máximo de la tensión sea menor que el valor máximo de la corriente. La capacitancia y la inductancia inhiben el flujo de corriente alterna y deben tomarse en cuenta al calcularlo. La intensidad de corriente en los circuitos de CA puede determinarse gráficamente mediante vectores o con la ecuación algebraica Circuitos eléctricos en la que L es la inductancia, C la capacitancia y f la frecuencia de la corriente. El valor obtenido en el denominador de la fracción se denomina impedancia del circuito y suele representarse por la letra Z. Por consiguiente, la ley de Ohm para los circuitos integrados suele expresarse por la ecuación sencilla I = ð / Z. Símbolos de algunos elementos de un circuito eléctrico. 2. MEDIDORES ELECTRICOS, instrumentos que miden e indican magnitudes eléctricas, como corriente, carga, potencial y energía, o las características eléctricas de los circuitos, como la resistencia, la capacidad, la capacitancia y la inductancia. La información se da normalmente en una unidad eléctrica estándar: ohmios, voltios, amperios, culombios, henrios, faradios, vatios o julios. Dado que todas las formas de la materia presentan una o más características eléctricas es posible tomar mediciones eléctricas de un número ilimitado de fuentes. 2.1. MECANISMOS BÁSICOS DE LOS MEDIDORES Por su propia naturaleza, los valores eléctricos no pueden medirse por observación directa. Por ello se utiliza alguna propiedad de la electricidad para producir una fuerza física susceptible de ser detectada y medida. Por ejemplo, en el galvanómetro, el instrumento de medida inventado hace más tiempo, la fuerza que se produce entre un campo magnético y una bobina inclinada por la que pasa una corriente produce una desviación de la bobina. Dado que la desviación es proporcional a la intensidad de la corriente se utiliza una escala calibrada para medir la corriente eléctrica. La acción electromagnética entre corrientes, la fuerza entre cargas eléctricas y el calentamiento causado por una resistencia conductora son algunos de los métodos utilizados para obtener mediciones eléctricas analógicas. 2.2. CALIBRACIÓN DE LOS MEDIDORES Para garantizar la uniformidad y la precisión de las medidas los medidores eléctricos se calibran conforme a los patrones de medida aceptados para una determinada unidad eléctrica, como el ohmio, el amperio, el voltio o el vatio. 2.3. PATRONES PRINCIPALES Y MEDIDAS ABSOLUTAS Los patrones principales del ohmio y el amperio de basan en definiciones de estas unidades aceptadas a nivel internacional y basadas en la masa, el tamaño del conductor y el tiempo. Las técnicas de medición que utilizan estas unidades básicas son precisas y reproducibles. Por ejemplo, las medidas absolutas de amperios implican la utilización de una especie de balanza que mide la fuerza que se produce entre un conjunto de bobinas fijas y una bobina móvil. Estas mediciones absolutas de intensidad de corriente y diferencia de potencial tienen su aplicación principal en el laboratorio, mientras que en la mayoría de los casos se utilizan medidas relativas. Todos los medidores que se describen en los párrafos siguientes permiten hacer lecturas relativas. MEDIDORES DE CORRIENTE Galvanómetros Los medidores eléctricos permiten determinar distintas magnitudes eléctricas. Dos de estos dispositivos son el amperímetro y el voltímetro, ambos variaciones del galvanómetro. En un galvanómetro, un imán crea un campo magnético que genera una fuerza medible cuando pasa corriente por una bobina cercana. El amperímetro desvía la corriente por una bobina a través de una derivación (ilustrada debajo del amperímetro) y mide la intensidad de la corriente que fluye por el circuito, al que se conecta en serie. El voltímetro, en cambio, se conecta en paralelo y permite medir diferencias de potencial. Para que la corriente que pase por él sea mínima, la resistencia del voltímetro (indicada por la línea quebrada situada debajo) tiene que ser muy alta, al contrario que en el amperímetro. Los galvanómetros son los instrumentos principales en la detección y medición de la corriente. Se basan en las interacciones entre una corriente eléctrica y un imán. El mecanismo del galvanómetro está diseñado de forma que un imán permanente o un electroimán produce un campo magnético, lo que genera una fuerza cuando hay un flujo de corriente en una bobina cercana al imán. El elemento móvil puede ser el imán o la bobina. La fuerza inclina el elemento móvil en un grado proporcional a la intensidad de la corriente. Este elemento móvil puede contar con un puntero o algún otro dispositivo que permita leer en un dial el grado de inclinación. El galvanómetro de inclinación de D'Arsonval utiliza un pequeño espejo unido a una bobina móvil y que refleja un haz de luz hacia un dial situado a una distancia aproximada de un metro. Este sistema tiene menos inercia y fricción que el puntero, lo que permite mayor precisión. Este instrumento debe su nombre al biólogo y físico francés Jacques D'Arsonval, que también hizo algunos experimentos con el equivalente mecánico del calor y con la corriente oscilante de alta frecuencia y alto amperaje (corriente D'Arsonval) utilizada en el tratamiento de algunas enfermedades, como la artritis. Este tratamiento, llamado diatermia, consiste en calentar una parte del cuerpo haciendo pasar una corriente de alta frecuencia entre dos electrodos colocados sobre la piel. Cuando se añade al galvanómetro una escala graduada y una calibración adecuada, se obtiene un amperímetro, instrumento que lee la corriente eléctrica en amperios. D'Arsonval es el responsable de la invención del amperímetro de corriente continua. Sólo puede pasar una cantidad pequeña de corriente por el fino hilo de la bobina de un galvanómetro. Si hay que medir corrientes mayores, se acopla una derivación de baja resistencia a los terminales del medidor. La mayoría de la corriente pasa por la resistencia de la derivación, pero la pequeña cantidad que fluye por el medidor sigue siendo proporcional a la corriente total. Al utilizar esta proporcionalidad el galvanómetro se emplea para medir corrientes de varios cientos de amperios. Los galvanómetros tienen denominaciones distintas según la magnitud de la corriente que pueden medir. Microamperímetros Un microamperímetro está calibrado en millonésimas de amperio y un miliamperímetro en milésimas de amperio. Los galvanómetros convencionales no pueden utilizarse para medir corrientes alternas, porque las oscilaciones de la corriente producirían una inclinación en las dos direcciones. Electrodinamómetros Sin embargo, una variante del galvanómetro, llamado electrodinamómetro, puede utilizarse para medir corrientes alternas mediante una inclinación electromagnética. Este medidor contiene una bobina fija situada en serie con una bobina móvil, que se utiliza en lugar del imán permanente del galvanómetro. Dado que la corriente de la bobina fija y la móvil se invierte en el mismo momento, la inclinación de la bobina móvil tiene lugar siempre en el mismo sentido, produciéndose una medición constante de la corriente. Los medidores de este tipo sirven también para medir corrientes continuas. 2.5. Medidores de aleta de hierro Otro tipo de medidor electromagnético es el medidor de aleta de hierro o de hierro dulce. Este dispositivo utiliza dos aletas de hierro dulce, una fija y otra móvil, colocadas entre los polos de una bobina cilíndrica y larga por la que pasa la corriente que se quiere medir. La corriente induce una fuerza magnética en las dos aletas, provocando la misma inclinación, con independencia de la dirección de la corriente. La cantidad de corriente se determina midiendo el grado de inclinación de la aleta móvil. 2.6. Medidores de termopar Para medir corrientes alternas de alta frecuencia se utilizan medidores que dependen del efecto calorífico de la corriente. En los medidores de termopar se hace pasar la corriente por un hilo fino que calienta la unión de termopar. La electricidad generada por el termopar se mide con un galvanómetro convencional. En los medidores de hilo incandescente la corriente pasa por un hilo fino que se calienta y se estira. El hilo está unido mecánicamente a un puntero móvil que se desplaza por una escala calibrada con valores de corriente. MEDICIÓN DEL VOLTAJE El osciloscopio se utiliza a menudo para tomar medidas en circuitos eléctricos. Es especialmente útil porque puede mostrar cómo varían dichas medidas a lo largo del tiempo, o cómo varían dos o más medidas una respecto de otra. El instrumento más utilizado para medir la diferencia de potencial (el voltaje) es un galvanómetro que cuenta con una gran resistencia unida a la bobina. Cuando se conecta un medidor de este tipo a una batería o a dos puntos de un circuito eléctrico con diferentes potenciales pasa una cantidad reducida de corriente (limitada por la resistencia en serie) a través del medidor. La corriente es proporcional al voltaje, que puede medirse si el galvanómetro se calibra para ello. Cuando se usa el tipo adecuado de resistencias en serie un galvanómetro sirve para medir niveles muy distintos de voltajes. El instrumento más preciso para medir el voltaje, la resistencia o la corriente continua es el potenciómetro, que indica una fuerza electromotriz no valorada al compararla con un valor conocido. Para medir voltajes de corriente alterna se utilizan medidores de alterna con alta resistencia interior, o medidores similares con una fuerte resistencia en serie. Los demás métodos de medición del voltaje utilizan tubos de vacío y circuitos electrónicos y resultan muy útiles para hacer mediciones a altas frecuencias. Un dispositivo de este tipo es el voltímetro de tubo de vacío. En la forma más simple de este tipo de voltímetro se rectifica una corriente alterna en un tubo de diodo y se mide la corriente rectificada con un galvanómetro convencional. Otros voltímetros de este tipo utilizan las características amplificadoras de los tubos de vacío para medir voltajes muy bajos. El osciloscopio de rayos catódicos se usa también para hacer mediciones de voltaje, ya que la inclinación del haz de electrones es proporcional al voltaje aplicado a las placas o electrodos del tubo. 3. MOTORES Y GENERADORES ELÉCTRICOS , grupo de aparatos que se utilizan para convertir la energía mecánica en eléctrica, o a la inversa, con medios electromagnéticos. A una máquina que convierte la energía mecánica en eléctrica se le denomina generador, alternador o dinamo, y a una máquina que convierte la energía eléctrica en mecánica se le denomina motor. Dos principios físicos relacionados entre sí sirven de base al funcionamiento de los generadores y de los motores. El primero es el principio de la inducción descubierto por el científico e inventor británico Michael Faraday en 1831. Si un conductor se mueve a través de un campo magnético, o si está situado en las proximidades de otro conductor por el que circula una corriente de intensidad variable, se establece o se induce una corriente eléctrica en el primer conductor. El principio opuesto a éste fue observado en 1820 por el físico francés André Marie Ampère. Si una corriente pasa a través de un conductor situado en el interior de un campo magnético, éste ejerce una fuerza mecánica sobre el conductor. Véase Magnetismo. La máquina dinamoeléctrica más sencilla es la dinamo de disco desarrollada por Faraday, que consiste en un disco de cobre que se monta de tal forma que la parte del disco que se encuentra entre el centro y el borde quede situada entre los polos de un imán de herradura. Cuando el disco gira, se induce una corriente entre el centro del disco y su borde debido a la acción del campo del imán. El disco puede fabricarse para funcionar como un motor mediante la aplicación de un voltaje entre el borde y el centro del disco, lo que hace que el disco gire gracias a la fuerza producida por el campo magnético. El campo magnético de un imán permanente sólo tiene fuerza suficiente como para hacer funcionar una dinamo pequeña o motor. Por ello, los electroimanes se emplean en máquinas grandes. Tanto los motores como los generadores tienen dos unidades básicas: el inductor, que crea el campo magnético y que suele ser un electroimán, y la armadura o inducido, que es la estructura que sostiene los conductores que cortan el campo magnético y transporta la corriente inducida en un generador, o la corriente de excitación en el caso del motor. La armadura es por lo general un núcleo de hierro dulce laminado, alrededor del cual se enrollan los cables conductores. 3.1. GENERADORES DE CORRIENTE CONTINUA Si una armadura gira entre dos polos magnéticos fijos, la corriente en la armadura circula en un sentido durante la mitad de cada revolución, y en el otro sentido durante la otra mitad. Para producir un flujo constante de corriente en un sentido, o corriente continua, en un aparato determinado, es necesario disponer de un medio para invertir el flujo de corriente fuera del generador una vez durante cada revolución. En las máquinas antiguas esta inversión se llevaba a cabo mediante un conmutador, un anillo de metal partido montado sobre el eje de una armadura. Las dos mitades del anillo se aislaban entre sí y servían como bornes de la bobina. Las escobillas fijas de metal o de carbón se mantenían en contacto con el conmutador, que al girar conectaba eléctricamente la bobina a los cables externos. Cuando la armadura giraba, cada escobilla estaba en contacto de forma alternativa con las mitades del conmutador, cambiando la posición en el momento en el que la corriente invertía su sentido dentro de la bobina de la armadura. Así se producía un flujo de corriente de un sentido en el circuito exterior al que el generador estaba conectado. Los generadores de corriente continua funcionan normalmente a voltajes bastante bajos para evitar las chispas que se producen entre las escobillas y el conmutador a voltajes altos. El potencial más alto desarrollado para este tipo de generadores suele ser de 1.500 voltios. En algunas máquinas más modernas esta inversión se realiza usando aparatos de potencia electrónica, como por ejemplo rectificadores de diodo. Los generadores modernos de corriente continua utilizan armaduras de tambor, que suelen estar formadas por un gran número de bobinas agrupadas en hendiduras longitudinales dentro del núcleo de la armadura y conectadas a los segmentos adecuados de un conmutador múltiple. Si una armadura tiene un solo circuito de cable, la corriente que se produce aumentará y disminuirá dependiendo de la parte del campo magnético a través del cual se esté moviendo el circuito. Un conmutador de varios segmentos usado con una armadura de tambor conecta siempre el circuito externo a uno de cable que se mueve a través de un área de alta intensidad del campo, y como resultado la corriente que suministran las bobinas de la armadura es prácticamente constante. Los campos de los generadores modernos se equipan con cuatro o más polos electromagnéticos que aumentan el tamaño y la resistencia del campo magnético. En algunos casos, se añaden interpolos más pequeños para compensar las distorsiones que causa el efecto magnético de la armadura en el flujo eléctrico del campo. El campo inductor de un generador se puede obtener mediante un imán permanente (magneto) o por medio de un electroimán (dinamo). En este último caso, el electroimán se excita por una corriente independiente o por autoexcitación, es decir, la propia corriente producida en la dinamo sirve para crear el campo magnético en las bobinas del inductor. Existen tres tipos de dinamo según sea la forma en que estén acoplados el inductor y el inducido: en serie, en derivación y en combinación. 3.2. MOTORES DE CORRIENTE CONTINUA En general, los motores de corriente continua son similares en su construcción a los generadores. De hecho podrían describirse como generadores que funcionan al revés. Cuando la corriente pasa a través de la armadura de un motor de corriente continua, se genera un par de fuerzas debido a la acción del campo magnético, y la armadura gira. La función del conmutador y la de las conexiones de las bobinas del campo de los motores es exactamente la misma que en los generadores. La revolución de la armadura induce un voltaje en las bobinas de ésta. Este voltaje es opuesto al voltaje exterior que se aplica a la armadura, y de ahí que se conozca como voltaje inducido o fuerza contraelectromotriz. Cuando el motor gira más rápido, el voltaje inducido aumenta hasta que es casi igual al aplicado. La corriente entonces es pequeña, y la velocidad del motor permanecerá constante siempre que el motor no esté bajo carga y tenga que realizar otro trabajo mecánico que no sea el requerido para mover la armadura. Bajo carga, la armadura gira más lentamente, reduciendo el voltaje inducido y permitiendo que fluya una corriente mayor en la armadura. Debido a que la velocidad de rotación controla el flujo de la corriente en la armadura, deben usarse aparatos especiales para arrancar los motores de corriente continua. Cuando la armadura está parada, ésta no tiene realmente resistencia, y si se aplica el voltaje de funcionamiento normal, se producirá una gran corriente, que podría dañar el conmutador y las bobinas de la armadura. El medio normal de prevenir estos daños es el uso de una resistencia de encendido conectada en serie a la armadura, para disminuir la corriente antes de que el motor consiga desarrollar el voltaje inducido adecuado. Cuando el motor acelera, la resistencia se reduce gradualmente, tanto de forma manual como automática. La velocidad a la que funciona un motor depende de la intensidad del campo magnético que actúa sobre la armadura, así como de la corriente de ésta. Cuanto más fuerte es el campo, más bajo es el grado de rotación necesario para generar un voltaje inducido lo bastante grande como para contrarrestar el voltaje aplicado. Por esta razón, la velocidad de los motores de corriente continua puede controlarse mediante la variación de la corriente del campo. 3.3. GENERADORES DE CORRIENTE ALTERNA (ALTERNADORES) Como se decía antes, un generador simple sin conmutador producirá una corriente eléctrica que cambia de sentido a medida que gira la armadura. Este tipo de corriente alterna es ventajosa para la transmisión de potencia eléctrica, por lo que la mayoría de los generadores eléctricos son de este tipo. En su forma más simple, un generador de corriente alterna se diferencia de uno de corriente continua en sólo dos aspectos: los extremos de la bobina de su armadura están sacados a los anillos colectores sólidos sin segmentos del árbol del generador en lugar de los conmutadores, y las bobinas de campo se excitan mediante una fuente externa de corriente continua más que con el generador en sí. Los generadores de corriente alterna de baja velocidad se fabrican con hasta 100 polos, para mejorar su eficiencia y para lograr con más facilidad la frecuencia deseada. Los alternadores accionados por turbinas de alta velocidad, sin embargo, son a menudo máquinas de dos polos. La frecuencia de la corriente que suministra un generador de corriente alterna es igual a la mitad del producto del número de polos por el número de revoluciones por segundo de la armadura. A veces, es preferible generar un voltaje tan alto como sea posible. Las armaduras rotatorias no son prácticas en este tipo de aplicaciones, debido a que pueden producirse chispas entre las escobillas y los anillos colectores, y a que pueden producirse fallos mecánicos que podrían causar cortocircuitos. Por tanto, los alternadores se construyen con una armadura fija en la que gira un rotor compuesto de un número de imanes de campo. El principio de funcionamiento es el mismo que el del generador de corriente alterna descrito con anterioridad, excepto en que el campo magnético (en lugar de los conductores de la armadura) está en movimiento. La corriente que se genera mediante los alternadores descritos más arriba aumenta hasta un pico, cae hasta cero, desciende hasta un pico negativo y sube otra vez a cero varias veces por segundo, dependiendo de la frecuencia para la que esté diseñada la máquina. Este tipo de corriente se conoce como corriente alterna monofásica. Sin embargo, si la armadura la componen dos bobinas, montadas a 90º una de otra, y con conexiones externas separadas, se producirán dos ondas de corriente, una de las cuales estará en su máximo cuando la otra sea cero. Este tipo de corriente se denomina corriente alterna bifásica. Si se agrupan tres bobinas de armadura en ángulos de 120º, se producirá corriente en forma de onda triple, conocida como corriente alterna trifásica. Se puede obtener un número mayor de fases incrementando el número de bobinas en la armadura, pero en la práctica de la ingeniería eléctrica moderna se usa sobre todo la corriente alterna trifásica, con el alternador trifásico, que es la máquina dinamoeléctrica que se emplea normalmente para generar potencia eléctrica. 3.4. MOTORES DE CORRIENTE ALTERNA Se diseñan dos tipos básicos de motores para funcionar con corriente alterna polifásica: los motores síncronos y los motores de inducción. El motor síncrono es en esencia un alternador trifásico que funciona a la inversa. Los imanes del campo se montan sobre un rotor y se excitan mediante corriente continua, y las bobinas de la armadura están divididas en tres partes y alimentadas con corriente alterna trifásica. La variación de las tres ondas de corriente en la armadura provoca una reacción magnética variable con los polos de los imanes del campo, y hace que el campo gire a una velocidad constante, que se determina por la frecuencia de la corriente en la línea de potencia de corriente alterna. La velocidad constante de un motor síncrono es ventajosa en ciertos aparatos. Sin embargo, no puede utilizarse este tipo de motores en aplicaciones en las que la carga mecánica sobre el motor llega a ser muy grande, ya que si el motor reduce su velocidad cuando está bajo carga puede quedar fuera de fase con la frecuencia de la corriente y llegar a pararse. Los motores síncronos pueden funcionar con una fuente de potencia monofásica mediante la inclusión de los elementos de circuito adecuados para conseguir un campo magnético rotatorio. El más simple de todos los tipos de motores eléctricos es el motor de inducción de caja de ardilla que se usa con alimentación trifásica. La armadura de este tipo de motor consiste en tres bobinas fijas y es similar a la del motor síncrono. El elemento rotatorio consiste en un núcleo, en el que se incluye una serie de conductores de gran capacidad colocados en círculo alrededor del árbol y paralelos a él. Cuando no tienen núcleo, los conductores del rotor se parecen en su forma a las jaulas cilíndricas que se usaban para las ardillas. El flujo de la corriente trifásica dentro de las bobinas de la armadura fija genera un campo magnético rotatorio, y éste induce una corriente en los conductores de la jaula. La reacción magnética entre el campo rotatorio y los conductores del rotor que transportan la corriente hace que éste gire. Si el rotor da vueltas exactamente a la misma velocidad que el campo magnético, no habrá en él corrientes inducidas, y, por tanto, el rotor no debería girar a una velocidad síncrona. En funcionamiento, la velocidad de rotación del rotor y la del campo difieren entre sí de un 2 a un 5%. Esta diferencia de velocidad se conoce como caída. Los motores con rotores del tipo jaula de ardilla se pueden usar con corriente alterna monofásica utilizando varios dispositivos de inductancia y capacitancia, que alteren las características del voltaje monofásico y lo hagan parecido al bifásico. Estos motores se denominan motores multifásicos o motores de condensador (o de capacidad), según los dispositivos que usen. Los motores de jaula de ardilla monofásicos no tienen un par de arranque grande, y se utilizan motores de repulsión-inducción para las aplicaciones en las que se requiere el par. Este tipo de motores pueden ser multifásicos o de condensador, pero disponen de un interruptor manual o automático que permite que fluya la corriente entre las escobillas del conmutador cuando se arranca el motor, y los circuitos cortos de todos los segmentos del conmutador, después de que el motor alcance una velocidad crítica. Los motores de repulsión-inducción se denominan así debido a que su par de arranque depende de la repulsión entre el rotor y el estátor, y su par, mientras está en funcionamiento, depende de la inducción. Los motores de baterías en serie con conmutadores, que funcionan tanto con corriente continua como con corriente alterna, se denominan motores universales. Éstos se fabrican en tamaños pequeños y se utilizan en aparatos domésticos. 3.5. OTROS TIPOS DE MÁQUINAS En aplicaciones especiales se emplean algunos tipos de máquinas dinamoeléctricas combinadas. Por lo general, es deseable cambiar de corriente continua a alterna o a la inversa, o cambiar de voltaje de alimentación de corriente continua, o la frecuencia o fase con alimentación de corriente alterna. Una forma de realizar dichos cambios, es usar un motor que funcione con el tipo disponible de alimentación eléctrica para que haga funcionar un generador que proporcione a su vez la corriente y el voltaje deseados. Los generadores de motor, que están compuestos de un motor que se acopla mecánicamente a un generador adecuado, pueden realizar la mayoría de las conversiones antes indicadas. Un transformador rotatorio es una máquina que sirve para convertir corriente alterna en continua, usando bobinas separadas en una armadura rotatoria común. El voltaje de alimentación de corriente alterna se aplica a la armadura a través de los anillos colectores, y el voltaje de la corriente continua se extrae de la máquina con un conmutador independiente. Un dinamotor, que se usa por lo general para convertir corriente continua de bajo voltaje en corriente de alto voltaje, es una máquina parecida que tiene bobinas de armadura independientes. Las máquinas de corriente continua conocidas como amplidinas o rototroles, que tienen varias bobinas de campo, se usan como amplificadores de potencia. Un pequeño cambio en la potencia suministrada a una bobina de campo produce un gran cambio en la potencia de salida de la máquina. Estos amplificadores electrodinámicos se utilizan a menudo en servomecanismos y otros sistemas de control. 4. PILA ELÉCTRICA Desarrollada en 1850, la pila de dicromato consistía en electrodos de cinc y carbono situados en un frasco de cristal lleno de ácido crómico. El diseño de esta batería fue considerado mucho más seguro que el de sus predecesoras, pues no utiliza ácido nítrico concentrado que desprende humos venenosos. Pila eléctrica, dispositivo que convierte la energía química en eléctrica. Todas las pilas consisten en un electrólito (que puede ser líquido, sólido o en pasta), un electrodo positivo y un electrodo negativo. El electrólito es un conductor iónico; uno de los electrodos produce electrones y el otro electrodo los recibe. Al conectar los electrodos al circuito que hay que alimentar, se produce una corriente eléctrica. Las pilas en las que el producto químico no puede volver a su forma original una vez que la energía química se ha transformado en energía eléctrica (es decir, cuando las pilas se han descargado), se llaman pilas primarias o voltaicas. Las pilas secundarias o acumuladores son aquellas pilas reversibles en las que el producto químico que al reaccionar en los electrodos produce energía eléctrica, puede ser reconstituido pasando una corriente eléctrica a través de él en sentido opuesto a la operación normal de la pila. 4.1. PILAS PRIMARIAS La pila primaria más común es la pila Leclanché o pila seca, inventada por el químico francés Georges Leclanché en la década de 1860. La pila seca que se utiliza hoy es muy similar al invento original. El electrólito es una pasta consistente en una mezcla de cloruro de amonio y cloruro de cinc. El electrodo negativo es de cinc, igual que el recipiente de la pila, y el electrodo positivo es una varilla de carbono rodeada por una mezcla de carbono y dióxido de manganeso. Esta pila produce una fuerza electromotriz de unos 1,5 voltios. Otra pila primaria muy utilizada es la pila de cinc-óxido de mercurio, conocida normalmente como batería de mercurio. Puede tener forma de disco pequeño y se utiliza en audífonos, células fotoeléctricas y relojes de pulsera eléctricos. El electrodo negativo es de cinc, el electrodo positivo de óxido de mercurio y el electrólito es una disolución de hidróxido de potasio. La batería de mercurio produce 1,34 V, aproximadamente. La pila de combustible es otro tipo de pila primaria. Se diferencia de las demás en que los productos químicos no están dentro de la pila, sino que se suministran desde fuera. 4.2. PILAS SECUNDARIAS El acumulador o pila secundaria, que puede recargarse invirtiendo la reacción química, fue inventado en 1859 por el físico francés Gaston Planté. La pila de Planté era una batería de plomo y ácido, y es la que más se utiliza en la actualidad. Esta batería, que contiene de tres a seis pilas conectadas en serie, se usa en automóviles, camiones, aviones y otros vehículos. Su ventaja principal es que puede producir una corriente eléctrica suficiente para arrancar un motor; sin embargo, se agota rápidamente. El electrólito es una disolución diluida de ácido sulfúrico, el electrodo negativo es de plomo y el electrodo positivo de dióxido de plomo. En funcionamiento, el electrodo negativo de plomo se disocia en electrones libres e iones positivos de plomo. Los electrones se mueven por el circuito eléctrico externo y los iones positivos de plomo reaccionan con los iones sulfato del electrólito para formar sulfato de plomo. Cuando los electrones vuelven a entrar en la pila por el electrodo positivo de dióxido de plomo, se produce otra reacción química. El dióxido de plomo reacciona con los iones hidrógeno del electrólito y con los electrones formando agua e iones plomo; estos últimos se liberarán en el electrólito produciendo nuevamente sulfato de plomo. Un acumulador de plomo y ácido se agota porque el ácido sulfúrico se transforma gradualmente en agua y en sulfato de plomo. Al recargar la pila, las reacciones químicas descritas anteriormente se invierten hasta que los productos químicos vuelven a su condición original. Una batería de plomo y ácido tiene una vida útil de unos cuatro años. Produce unos 2 V por pila. Recientemente, se han desarrollado baterías de plomo para aplicaciones especiales con una vida útil de 50 a 70 años. Otra pila secundaria muy utilizada es la pila alcalina o batería de níquel y hierro, ideada por el inventor estadounidense Thomas Edison en torno a 1900. El principio de funcionamiento es el mismo que en la pila de ácido y plomo, pero aquí el electrodo negativo es de hierro, el electrodo positivo es de óxido de níquel y el electrólito es una disolución de hidróxido de potasio. La pila de níquel y hierro tiene la desventaja de desprender gas hidrógeno durante la carga. Esta batería se usa principalmente en la industria pesada. La batería de Edison tiene una vida útil de unos diez años y produce 1,15 V, aproximadamente. Otra pila alcalina similar a la batería de Edison es la pila de níquel y cadmio o batería de cadmio, en la que el electrodo de hierro se sustituye por uno de cadmio. Produce también 1,15 V y su vida útil es de unos 25 años. 4.3. PILAS SOLARES Las pilas solares producen electricidad por un proceso de conversión fotoeléctrica. La fuente de electricidad es una sustancia semiconductora fotosensible, como un cristal de silicio al que se le han añadido impurezas. Cuando la luz incide contra el cristal, los electrones se liberan de la superficie de éste y se dirigen a la superficie opuesta. Allí se recogen como corriente eléctrica. Las pilas solares tienen una vida muy larga y se utilizan sobre todo en los aviones, como fuente de electricidad para el equipo de a bordo. 5. BATERÍA, aparato que transforma la energía química en eléctrica, y consiste en dos o más pilas eléctricas conectadas en serie o en paralelo en mixto. Se han desarrollado diversos tipos de nuevas baterías para vehículos eléctricos. Se trata de versiones mejoradas de las baterías convencionales, pero aún tienen numerosos inconvenientes como su corta duración, alto costo, gran volumen o problemas medioambientales. Las baterías destinadas a vehículos eléctricos incorporan sulfuro de litio-hierro, cinc-cloro, hidruro de níquel y sulfuro de sodio. Las compañías suministradoras de electricidad están desarrollando este tipo de baterías para utilizarlas como “niveladores de carga”, a fin de compensar las fluctuaciones esporádicas del sistema. Estas baterías ocupan poco espacio y apenas tienen efectos dañinos para el medioambiente. 6. TIPOS DE CONEXIONES 6.1. CONEXIÓN EN SERIE, Los elementos de un circuito eléctrico están conectados en serie cuando van colocados uno a continuación del otro a lo largo de un solo conductor, de manera que un electrodo que circula por el circuito habrá de pasar por todos ellos, uno detrás de otro. Si se diera el caso de que cualquiera de estos se desconectara, o se averiara, el paso de la corriente quedaría cortado. 6.2. CONEXIÓN EN PARALELO, Cuando los elementos de un circuito están conectados en diferentes cables que forman ramificaciones dentro de el circuito. Si se da el caso de que un electrodo pasa a través de uno de estos elementos, no podrá pasar por ninguno de los otros elementos que estén conectados en el circuito. Si se desconecta o se estropea uno, la resta continuará funcionando. 6.3. CONEXIÓN MIXTA, Cuando en el mismo circuito eléctrico encontramos elementos montados en serie i elementos montados en paralelo. Si desconectamos uno de los elementos continuará funcionando. En cambio, si desconectamos un elemento del circuito dejarán de funcionar porque no recibirán corriente eléctrica.

http://www.profesorenlinea.cl/imagenTecnolgia/circuitos005.jpgCircuitos eléctricos Es tan común la aplicación del circuito eléctrico en nuestros días que tal vez no le damos la importancia que tiene. El automóvil, la televisión, la radio, el teléfono, la aspiradora, las computadoras y videocaseteras, entre muchos y otros son aparatos que requieren para su funcionamiento, de circuitos eléctricos simples, combinados y complejos. (Ver: Historia del circuito eléctrico) Pero ¿qué es un circuito eléctrico? Se denomina así el camino que recorre una corriente eléctrica. Este recorrido se inicia en una de las terminales de una pila, pasa a través de un conducto eléctrico (cable de cobre), llega a una resistencia (foco), que consume parte de la energía eléctrica; continúa después por el conducto, llega a un interruptor y regresa a la otra terminal de la pila. Los elementos básicos de un circuito eléctrico son: Un generador de corriente eléctrica, en este caso una pila; los conductores (cables o alambre), que llevan a corriente a una resistencia foco y posteriormente al interruptor, que es un dispositivo de control. Todo circuito eléctrico requiere, para su funcionamiento, de una fuente de energía, en este caso, de una corriente eléctrica. ¿Qué es la corriente eléctrica? Recibe este nombre el movimiento de cargas eléctricas (electrones) a través de un conducto; es decir, que la corriente eléctrica es un flujo de electrones. ¿Qué es un interruptor o apagador? No es más que un dispositivo de control, que permite o impide el paso de la corriente eléctrica a través de un circuito, si éste está cerrado y que, cuando no lo hace, está abierto. Existen otros dispositivos llamados fusibles, que pueden ser de diferentes tipos y capacidades. ¿Qué es un fusible? Es un dispositivo de protección tanto para ti como para el circuito eléctrico. Sabemos que la energía eléctrica se puede transformar en energía calorífica. Hagamos una analogía, cuando hace ejercicio, tu cuerpo está en movimiento y empiezas a sudar, como consecuencia de que está sobrecalentado. Algo similar sucede con los conductores cuando circula por ellos una corriente eléctrica (movimiento de electrones) y el circuito se sobrecalienta. Esto puede ser producto de un corto circuito, que es registrado por el fusible y ocasiona que se queme o funda el listón que está dentro de el, abriendo el circuito, es decir impidiendo el paso de corriente para protegerte a ti y a la instalación. Recuerda que cada circuito presenta Características Particulares. Obsérvalas, compáralas y obtén conclusiones sobre los circuitos eléctricos. Los circuitos eléctricos pueden estar conectados en serie, en paralelo y de manera mixta, que es una combinación de estos dos últimos. Tipos de circuitos eléctricos Circuito en serie circuito001 Circuito en paralelo circuito002 Circuito con un timbre en serie con dos ampolletas en paralelo circuito003 Circuito con una ampolleta en paralelo con dos en serie circuito004 Circuito con dos pilas en paralelo circuito005 Ver, en Internet:

Las cargas electricas Las cargas eléctricas pueden ser positivas o negativas. Normalmente hay tantas cargas negativas como positivas y entonces decimos que el cuerpo es neutro. En ocasiones los cuerpos pueden ganar o perder algunas cargas. Decimos entonces que el material se ha electrizado o cargado. Si tiene más cargas positivas que negativas se habrá cargado positivamente, y si tiene más negativas, estara cargando negativamente.

EL ATOMO Los protones, partículas del núcleo, tienen carga positiva(+), y los electrones,que giran rápidamente alrededor del núcleo, la tienen negativa(-).Los neutrones son neutros,no tienen carga.Normalmente, los átomos son neutros.Es decir,tienen tantos protones(cargas positivas),como electrones(cargas negativas). Los electrones se pueden mover y abandonar el átomo y de esta forma se origina la electricidad.Los protones y neutrones normalmente no se mueven. En los fenómenos eléctricos sólo se mueven los electrones.

MATERIALES AISLANTES Y CONDUCTORES Los materiales en los que los electrones se pueden mover de átomo en átomo muy fácilmente se llaman conductores, porque conducen la electricidad . La mayoría de los metales son buenos conductores. Si los electrones se mueven con dificultad, el material se llama aislante, porque no conducen la electricidad. Son aislantes la madera, el vidrio,los plásticos, la lana, la seda,etc

EL ELECTROMAGNETISMO:IMANES Y ELECTRICIDAD Los imanes atraen algunos materiales Los imanes son materiales que tienen la propiedad de atraer algunos metales. Dos imanes se pueden atraer o repeler segun la forma en que nos acerquemos.Tienen dos polos llamados polo norte y polo sur. los polos iguales se repelen y los distintos se atraen. Hoy día,la electricidad y el magnetismo se entienden como dos formas de la misma cosa:el electromagnetismo. La base del electomagnetismo es que : Los imanes en movimiento producen campos electricos y las cargas en movimiento, campos magneticos (magnetismo

CIRCUITO CONECTADOS EN SERIE Los aparatos de un circuito eléctrico están conectados en serie cuando dichos aparatos se colocan unos a continuación de otros de forma que los electrones que pasan por el primer aparato del circuito pasan también posteriormente por todos los demás aparatos. La intensidad de la corriente es la misma en todos los puntos del circuito. La diferencia diferencial de potencial entre los puntos 1 y 2 del circuito es tanto menor cuanto mayor es la resistencia R1 que hay entre estos dos puntos. Igual ocurre los puntos 2 y 3 y 3 y 4. ( R, es la resistencia entre los puntos 1y 2, etc.) Por otra parte, la diferencia de potencia entre los puntos A y B dependen de la suma total de las resistencias que hay en el circuito, es decir, R1 + R2 +R3. CIRCUITOS CONECTADOS EN PARALELO Los aparatos de un circuito están conectados en paralelo cuando dichos aparatos se colocan en distintas trayectorias de forma que, si un electrón pasa por uno de los aparatos, no pasa por ninguno de los otros. La intensidad de la corriente en cada trayectoria depende de la resistencia del aparato conectado en ella. Por eso, cuanto más resistencia tenga un aparato, menos electrones pasarán por él y, por tanto, la intensidad de la corriente en esa trayectoria será menor. La diferencia de potencial entre dos puntos situados antes y después de cada resistencia es exactamente igual para cualquiera de las trayectorias, es decir, la diferencia de potencial entre los puntos 1 y 2 es la misma que hay entre los puntos 3 y 4, que a su vez es igual a la que hay entre los puntos 5 y 6.

EL CIRCUITO ELÉCTRICO Un circuito eléctrico es un conductor unido por sus extremos, en el que existe, al menos, un generador que produce una corriente eléctrica. En un circuito, el generador origina una diferencia de potencial que produce una corriente eléctrica. La intensidad de esta corriente depende de la resistencia del conductor. Los elementos que pueden aparecer en un circuito eléctrico pueden estar colocados en serie o en paralelo. MONTAJES Y ESQUEMAS ELÉCTRICOS. Para representar en el papel los circuitos eléctricos se utilizan una serie de símbolos que simplifican mucho el trabajo. De esta forma cualquier persona puede entender y reproducir un circuito si entiende los símbolos.

LA INTENSIDAD La intensidad se representa por la letra I. Se mide en amperios que son representados con la letra A. la intensidad mide el número de caragas (electrones) que pasan por un punto del conductor en un segundo. Para medir la intensidad que circula por un conductor se utiliza el amperímetro. I = Q / t La intensidad es igual al cociente entre la carga que pasa por un conductor (en culombios) y el tiempo en que está pasando (en segundos). DIFERENCIA DE POTENCIAL La diferencia de potencial es representada por la letra V. Su unidad de medida es el voltio, también representado por la letra V. La unidad de diferencia de potencial se llama voltio en honor del físico italiano Alessandro Volta. La diferencia de potencial representa el "impulso" que llevan las cargas (los electrones) por el conductor. Los aparatos que producen una diferencia de potencial son llamados generadores. Para medir la diferencia de potencial que existe entre dos puntos de un conductor se utiliza el voltímetro. LA RESISTENCIA La resistencia es representada por la letra R. Se mide en ohmios, que se representan con la letra griega omega. La resistencia es la dificultad que tienen las cargas (electrones) para moverse en un material. LA LEY DE OHM Lógicamente, cuanto mayor sea la resistencia de un conductor más difícil será el paso de electrones a través de él, y la intensidad de corriente disminuirá. V = I R

LA CORRIENTE ELÉCTRICA La corriente électrica se debe al movimiento de los electrones alo largo de un conductor. Para que esto suceda es necesario que algo "obligue" a los electrones a moverse. ENERGIA DE LA CORRIENTE ELECTRICA Y SUS EFECTOS Los electrones que constituyen la corriente transportan la energía eléctrica procedente del generador, que en las distintas partes del circuito,la transforma en otros tipos de energía: mecánica, química,calorífica, luminosa, etc. Esta facilidad de transfomación, unido al hecho de su cómodo manejo y fácil transporte, hace que la energía eléctrica sea la más usada en la industria y en el hogar, no deja residuos que contaminan el medio ambiente, por lo que considera como una energía<> en todos los aspectos. EFECTO MECÁNICO: La corriente eléctrica, al pasar por un conductor móvil situado en el interior de un campo magnético da origen a un movimiento transformándose la energía eléctrica en mecánica. EFECTO QUÍMICO: Existen algunas sustancias,llamadas electrolitos, que se descomponen al pasar por ellas una corriente eléctrica. EFECTO TÉRMICO: La producción de calor en un hilo conductor al paso de la corriente eléctrica se conoce con el nombre de efecto Joule EFECTO JOULE: El llamado efecto Joule es debido a la resistencia que tienen los materiales. Cuando los electrones circulan el conductor se calienta.

En un circuito eléctrico existen tres formas de concetar los generadores y los receptores: serie, paralelo y mixto. MONTAJE EN SERIE Los elementos de un circuito están conectados en serie cuando se conectan uno a continuación del otro formando una cadena, de manera que la corriente que circula por un determinado elemento, sea la misma que circula por el resto. La tensión en los extremos del generador, será igual a la suma de todas las tensiones intermedias en los receptores. En caso de que uno de los receptores se estropee, se desconectan todos los demás. En la figura 1, tenemos un circuito serie que tiene una lámpara, un timbre y un motor. Si uno de los tres receptores se estropea, los otros dos se desconectan porque se abre el circuito. MONTAJE EN PARALELO Todos lo elementos estan conectados entre los mismos puntos y, por tanto, a todos ellos se les aplica la misma diferencia de potencial. La intensidad de corriente que sale del generador es igual a la suma de las intensidades que circulan por los receptores. En caso de que un receptor se estropee, a los demás receptores no les ocurre nada. En la figura 2, tenemos un circuito paralelo. CIRCUITO MIXTO En un mismo circuito existen elementos conectados en serie y en paralelo. En la figura 3, tenemos un circuito mixto.

SISTEMAS ELÉCTRICOS INTRODUCCIÓN Actualmente el uso de la electricidad se ha vuelto muy importante e imprescindible en prácticamente cualquier actividad que realiza el ser humano, gracias a su versatilidad y flexibilidad la vemos aplicada tanto en el hogar como en los procesos industriales, independientemente de los avances tecnológicos, los fundamentos que rigen el comportamiento de las variables eléctricas básicas, prácticamente han permanecido sin cambio desde los inicios de su uso. Para el manejo de la electricidad se requiere de componentes que controlen, protejan y trasformen la energía eléctrica, la selección de componentes eléctricos-electrónicos implica identificar y diferenciar los paramentos eléctricos de operación, sin esta información no se podrían tomar decisiones inherentes a la confiabilidad en los sistemas eléctricos, concepto que impacta fuertemente en la gestión del Mantenimiento Industrial Considerando lo anterior, el presente trabajo pretende ser un complemento y herramie nta didáctica como apoyo en la impartición de la asignatura de “Sistemas Eléctricos”, orientado a facilitar el aprendizaje de los conceptos que describen la forma en cómo interactúan la tensión, la intensidad, la resistencia y la potencia en un contexto dado, así como comprobar prácticamente esa relación. Este material no es limitativo y está desarrollado tomando en cuenta que el aprendizaje se debe basar en una actitud protagónica del alumno, adquiriendo y haciendo propios los conocimientos, para el docente el compromiso es imprimir una dinámica apoyada en la imaginación, la discusión y la toma de decisiones

Circuito Saltar a: navegación, búsqueda Para otros usos de este término, véase Circuito (desambiguación). Un circuito es una red eléctrica (interconexión de dos o más componentes, tales como resistencias, inductores, condensadores, fuentes, interruptores y semiconductores) que contiene al menos una trayectoria cerrada. Los circuitos que contienen solo fuentes, componentes lineales (resistores, condensadores, inductores) y elementos de distribución lineales (líneas de transmisión o cables) pueden analizarse por métodos algebraicos para determinar su comportamiento en corriente directa o en corriente alterna. Un circuito que tiene componentes electrónicos es denominado un circuito electrónico. Estas redes son generalmente no lineales y requieren diseños y herramientas de análisis mucho más complejos.

uitos eléctricos se clasifican de la siguiente forma: {\color{Blue}\mbox{Tipo de señal}} \quad \begin{cases} \mbox{Corriente continua} \\ \mbox{Corriente alterna} \end{cases} {\color{Blue}\mbox{Tipo de régimen}} \quad \begin{cases} \mbox{Corriente periódica} \\ \mbox{Corriente transitoria} \\ \mbox{Permanente} \end{cases} {\color{Blue}\mbox{Tipos de componentes}} \quad \begin{cases} \mbox{Eléctricos} \\ \mbox{Electrónicos} \quad {\begin{cases} \mbox{Digitales}\\ \mbox{Analógicos} \\ \mbox{Mixtos} \end{cases}} \end{cases} {\color{Blue}\mbox{Tipo de configuración}} \quad \begin{cases} \mbox{Serie} \\ \mbox{Paralelo} \\ \mbox{Mixto} \end{cases} Figura 1: circuito ejemplo. Componente: Un dispositivo con dos o más terminales en el que puede fluir interiormente una carga. En la figura 1 se ven 9 componentes entre resistores y fuentes. Nodo: Punto de un circuito donde concurren más de dos conductores. A, B, D, E son nodos. Nótese que C no es considerado como un nuevo nodo, puesto que se puede considerar como un mismo nodo en A, ya que entre ellos no existe diferencia de potencial o tener tensión 0 (VA - VC = 0). Rama: Conjunto de todos los elementos de un circuito comprendidos entre dos nodos consecutivos. En la figura 1 se hallan siete ramales: AB por la fuente, BC por R1, AD, AE, BD, BE y DE. Obviamente, por un ramal sólo puede circular una corriente. Malla: Cualquier camino cerrado en un circuito eléctrico. Fuente: Componente que se encarga de transformar algún tipo de energía en energía eléctrica. En el circuito de la figura 1 hay tres fuentes: una de intensidad, I, y dos de tensión, E1 y E2. Conductor: Comúnmente llamado cable; es un hilo de resistencia despreciable (idealmente cero) que une los elementos para formar el circuito.

uitos eléctricos se clasifican de la siguiente forma: {\color{Blue}\mbox{Tipo de señal}} \quad \begin{cases} \mbox{Corriente continua} \\ \mbox{Corriente alterna} \end{cases} {\color{Blue}\mbox{Tipo de régimen}} \quad \begin{cases} \mbox{Corriente periódica} \\ \mbox{Corriente transitoria} \\ \mbox{Permanente} \end{cases} {\color{Blue}\mbox{Tipos de componentes}} \quad \begin{cases} \mbox{Eléctricos} \\ \mbox{Electrónicos} \quad {\begin{cases} \mbox{Digitales}\\ \mbox{Analógicos} \\ \mbox{Mixtos} \end{cases}} \end{cases} {\color{Blue}\mbox{Tipo de configuración}} \quad \begin{cases} \mbox{Serie} \\ \mbox{Paralelo} \\ \mbox{Mixto} \end{cases}

Leyes fundamentales Véase también: Análisis de circuitos. Existen unas leyes fundamentales que rigen en cualquier circuito eléctrico. Estas son: Ley de corriente de Kirchhoff: La suma de las corrientes que entran por un nodo debe ser igual a la suma de las corrientes que salen por ese nodo. Ley de tensiones de Kirchhoff: La suma de las tensiones en un lazo debe ser 0. Ley de Ohm: La tensión en una resistencia es igual al producto del valor de dicha resistencia por la corriente que fluye a través de ella. Teorema de Norton: Cualquier red que tenga una fuente de tensión o de corriente y al menos una resistencia es equivalente a una fuente ideal de corriente en paralelo con una resistencia. Teorema de Thévenin: Cualquier red que tenga una fuente de tensión o de corriente y al menos una resistencia es equivalente a una fuente ideal de tensión en serie con una resistencia. Si el circuito eléctrico tiene componentes no lineales y reactivos, pueden necesitarse otras leyes mucho más complejas. Al aplicar estas leyes o teoremas se producirá un sistema de ecuaciones lineales que pueden ser resueltas manualmente o por computadora. Internet es una red de redes que conecta a los usuarios en todos los países del mundo. Alrededor del mundo existen actualmente más de 1000 millones de usuarios de Internet. Hasta el momento, las redes que hemos discutido estaban controladas por una persona o una organización. Internet es un conglomerado de redes y no es propiedad de ninguna persona ni de ningún grupo. Sin embargo, existen varias grandes organizaciones internacionales que ayudan a administrar Internet para que todos los usuarios apliquen las mismas reglas.

http://www.youtube.com/watch?v=e4P1ezhgLVQ

http://www.youtube.com/watch?v=DlVF3Cal7UA

http://sicaelec.com/product/viewProduct/idProductCountry/1750/idProductSublineCountry/192

Interruptor diferencial Saltar a: navegación, búsqueda Cuadro eléctrico de protección en una vivienda. Compuesto por: interruptor de control de potencia, interruptores magnetotérmicos e interruptores diferenciales. Un interruptor diferencial, también llamado disyuntor por corriente diferencial o residual, es un dispositivo electromecánico que se coloca en las instalaciones eléctricas de corriente alterna, con el fin de proteger a las personas de las derivaciones causadas por faltas de aislamiento entre los conductores activos y tierra o masa de los aparatos. En esencia, el interruptor diferencial consta de dos bobinas, colocadas en serie con los conductores de alimentación de corriente y que producen campos magnéticos opuestos y un núcleo o armadura que mediante un dispositivo mecánico adecuado puede accionar unos contactos. Es un dispositivo de protección muy importante en toda instalación, especialmente doméstica, que actúa conjuntamente con el conductor de protección de toma de tierra que debe llegar a cada enchufe o elemento metálico de iluminación, pues así desconectará el circuito en cuanto exista cualquier derivación. Si no existe la toma de tierra, o no está conectada en el enchufe, el diferencial se activará cuando ocurra tal derivación en el aparato eléctrico a través por ejemplo de una persona que toca sus partes metálicas, y está sobre un suelo conductor, recibiendo la persona entonces un "calambrazo" o descarga, que será peligroso o incluso mortal si la corriente sobrepasa intensidades de alrededor de 30 mA . Los diferenciales que protegen hasta 30 miliamperios (mA) se denominan de alta sensibilidad

Funcionamiento Si nos fijamos en la Figura 1, vemos que la intensidad (I1) que circula entre el punto a y la carga debe ser igual a la (I2) que circula entre la carga y el punto b (I1 = I2) y por tanto los campos magnéticos creados por ambas bobinas son iguales y opuestos, por lo que la resultante de ambos es nula. Éste es el estado normal del circuito. Si ahora nos fijamos en la Figura 2, vemos que la carga presenta una derivación a tierra por la que circula una corriente de fuga (If), por lo que ahora I2 = I1 - If y por tanto menor que I1. Los generadores de corriente alterna, o los transformadores existentes en el camino del suministro (generalmente trifásicos) tienen conectado a tierra su terminal neutro, y por tanto se cierra circuito eléctrico en cuanto se pone en contacto cualquiera de los hilos de fase con tierra. Es aquí donde el dispositivo desconecta el circuito para prevenir electrocuciones, bien porque hay derivación de corriente hacia la toma de tierra que deben tener todos los aparatos metálicos, o bien porque hay contacto eléctrico con tierra a través del cuerpo de una persona o por cualquier otra causa. La diferencia entre las dos corrientes de los hilos del suministro es la que produce un campo magnético resultante, que no es nulo y que por tanto producirá una atracción sobre el núcleo N, desplazándolo de su posición de equilibrio, provocando la apertura de los contactos C1 y C2 e interrumpiendo el paso de corriente hacia la carga, en tanto no se rearme manualmente el dispositivo una vez se haya corregido la avería o el peligro de electrocución. Figura 1. Figura 2. Hay que tener en cuenta que estos dispositivos solo protegen aguas abajo del mismo, es decir, desde donde se conecte el diferencial hasta la carga. Este hecho lo podemos entender con la siguiente figura: No detección con fallo aguas arriba del diferencial. Vemos que, por ejemplo, al producirse un fallo en el aislante del cable (representado por un rayo), provoca una derivación a tierra que permitirá la circulación de una corriente desde la tierra conectada al neutro del generador, hasta el fallo producido. Se ha representado un caso poco explicado pero muy claro del funcionamiento del interruptor diferencial en el caso de que el fallo se produzca aguas arriba del mismo (entre éste y el generador), verificándose que en este caso el dispositivo no entraría en funcionamiento, porque las corrientes entrante y saliente sequirían siendo iguales. Por esta razón se debe instalar lo más cerca posible del origen de la fuente de energía eléctrica, que en una vivienda sería el punto de entrada de la derivación individual en el local o la vivienda del usuario, para que la instalación quede totalmente protegida.

Aunque existen interruptores para distintas intensidades de actuación, en España el Reglamento Electrotécnico de Baja Tensión (REBT) exige que en las instalaciones domésticas se instalen normalmente interruptores diferenciales que actúen con una corriente de fuga máxima de 30 mA y un tiempo de respuesta de 50 ms, lo cual garantiza una protección adecuada para las personas y cosas. La norma UNE 21302 dice que se considera un interruptor diferencial de alta sensibilidad cuando el valor de ésta es igual o inferior a 30 miliamperios. Hay diferenciales con valores superiores, aunque el umbral de disparo en todos los casos es de entre 0,5 y 1 veces la intensidad nominal. Por ejemplo para el diferencial de 30mA sería correcto que disparase entre 15 y 30 mA. Las características que definen un interruptor diferencial son el amperaje, número de polos, y sensibilidad, por ejemplo: Interruptor diferencial 16A-IV-30mA

Mientras la corriente que entra por fase sea igual a la que sale por el neutro no salta. Cuando tenes una fuga se deriva corriente por otro lado, aparece el desequilibrio y ahi salta. El tema es que si no tenes puesta a tierra, en caso de fuga la corriente en ves de derivar por tierra lo hace a traves tuyo.

http://www.articulosinformativos.com/Plantas_Electricas_para_el_Hogar-a862578.html

media.wix.com/.../7aef36_3c875a812af1bcfbacc0ef8a5d1dbb5b.doc?..

https://n-1.cc/mod/file/download.php?file_guid=910333

http://www.edesur.com.ar/documentos/H1_REGLAMENTACI%C3%93N_CONEXI%C3%93N_NUEVOS_SUMINISTROS.pdf

Para la realización del presente cálculo se tuvo en cuenta la última edición del Reglamento de la AEA. (1992) 1.- Superficie: Se toma como base una unidad habitacional de hasta 150m2 (ver plano de figuras 1 y 2). 2.- Demanda: La demanda máxima simultánea es no mayor de 6000VA. 3.- Número de circuitos: Según el punto 2.5.3 del reglamento, siendo una instalación de electrificación media, será como mínimo: • Un circuito para bocas de alumbrado. • Un circuito para toma corriente. • Un circuito para usos especiales. 4.- Número mínimo de puntos de utilización o bocas para alumbrado y tomacorrientes: 4.1- Sala de estar y comedor: Una boca de tomacorriente por cada 6 metros cuadrados de superficie. Una boca de alumbrado por cada 20 metros cuadrados de superficie. 4.2- Dormitorio: Tres bocas de tomacorrientes. Una boca de alumbrado. 4.3- Cocina: Tres bocas de tomacorrientes. Dos bocas de alumbrado. Nota: Si se prevee artefactos de ubicación fija (extractores, etc.) se instalará un tomacorriente para cada uno de ellos. 4.4- Baño: Una boca de alumbrado. Una boca de tomacorriente. 4.5- Vestíbulo: Una boca de alumbrado. Una boca de tomacorriente por cada 12 metros cuadrados. 4.6- Pasillos: Una boca de alumbrado. Una boca de tomacorriente por cada 5 metros de longitud. 5.- Determinación de la carga o potencia consumida (punto 2.5.4 del reglamento). 5.1-Cálculo por unidad de vivienda: Circuito de alumbrado Nº de bocas = 13 66% x 125VA x Nº bocas = = 0,66 x 125 x 13 = 1072,50VA Tomacorrientes 2200VA x toma = 2200VA Usos especiales: 2750VA x 1 = 2750VA Total: 6022VA Nota: Si la instalación eléctrica abarca a 10 unidades de las dimensiones indicadas en el plano, deberíamos tomar en cuenta para la carga total consumida un coeficiente para tomar en cuenta el factor de simultaneidad del consumo, que en la tabla I (tabla 2 del reglamento) vale 0,8 para un número de viviendas comprendido entre 5 y 15 (punto 2.54.2 del reglamento). Tabla I: Factores de simultaneidad del consumo Número de viviendas Coeficientes de simultaneidad Electrificación mínima y media Electrificación elevada 2 a 4 5 a 15 16 a 25 > 25 1 0,8 0,6 0,5 0,8 0,7 0,5 0,4 5.2- La caída de tensión entre el origen de la instalación (acometida) y cualquier punto de la utilización no debe superar: Para alumbrado = 3% Para fuerza motriz = 5% a corriente normal = 15% con corriente de arranque Nota: Se calcula tomando en cuenta el consumo de todos los aparatos conectados simultáneamente. Fig. 1 Departamento de tres ambientes Fig. 1 Departamento de cuatro ambientes 6.- Determinación de la sección de los conductores y las protecciones previstas para la instalación y para las personas y sus bienes (punto 2.3 del reglamento) 6.1- Cálculo de la corriente de proyecto (Ip) Ip= Carga o potencia consumida ____________________ Tensión de servicio = 6022VA ____________________ 220VA = 27,37 A Nota: Considerando el incremento de consumo por aparatos como microondas y aire acondicionado de uso cada vez más frecuente en las casas-habitación, tomamos como carga general In’ = 40A. Fig. 2. 6.2.a- La sección del conductor de los distintos circuitos con consumos de 2200VA en algún tomacorriente y 2750VA en el circuito especial (micro-ondas o similar) será de 2,5mm2, ya que esta sección cubre hasta 16 amper según los fabricantes de cables (sin envoltura de protección, tabla 5.1 del reglamento). 6.2.b- Respecto a las termomagnéticas de cada circuito, pueden usarse de 10A en los circuitos normales y de 15A en los especiales, con lo cual actuarán en caso de sobrecargas del 45%, no comprometiendo la temperatura de la aislación del conductor (ver los circuitos de departamentos de 3 y 4 ambientes como guía de referencia). 6.2.c- Respecto de la termomagnética del tablero principal (ubicado en el subsuelo) será de una intensidad nominal de 40A, con valores de sobrecorrientes de larga duración de 1,45 In para actuar y de 5 a 10 veces la In en el caso de cortocircuitos de aparatos o similares (igual para el punto 6.2.b). 6.2.d- Respecto de la corriente de cortocircuito (Icc) que se prevee debe abrir el interruptor principal y no será menor de 3000A (igual para el punto 6.2.b). Nota: Si la cercanía de un transformador de la compañía suministradora al tablero principal hace que la impedancia de cortocircuito sea baja, se deben preveer interruptores termomagnéticos de Icc = 6000A = 6KA 6.2.e- En base a la fórmula de disipación de calor de un cable en el momento del cortocircuito sin que se afecte su aislación y tomando en cuenta la apertura del mismo en medio ciclo (10ms), o sea termomagnéticos que abren por el pasaje de cero de la onda de corriente: Para Icc (de cortocircuito) = 3000A t = 10ms = 10-2s K = coeficiente térmico del cobre aislado en PVC = 114 Lo cual indica que las secciones de 2,5mm2 son las correctas. 7.- Selectividad de las protecciones Siendo que los circuitos C2 y C3 pueden ser afectados por cortocircuitos en aparatos a ellos conectados y también por fugas de corriente a tierra, a fin de evitar que toda la instalación quede sin tensión se protege a estos dos circuitos con diferencial de 30mA, 20A y 30ms y al principal por 300mA, 40A y 100ms. Nota: La selectividad se logra por valor de corriente de disparo que es lo que declaran los fabricantes. 8.- Instalación de puesta a tierra (punto 3.2.3 del reglamento) 8.1- La puesta a tierra debe hacerse próxima al tablero principal y con valor de 10 a 5 ohms preferiblemente. Ello se logra con una jabalina de acero-cobre de ø16mm y 1,5m de altura en la tierra, conectándose al tablero principal con un cable de 10mm2 (en nuestro caso). 8.2- El conductor de tierra (verde-amarillo de 4mm2) debe tenderse desde el tablero principal al tablero de la vivienda (seccional) y desde allí a los diferentes circuitos con cable de 2,5mm2 hasta los tomacorrientes. Nota: De esta manera y así solamente se garantiza que en el caso de defecto de la aislación de los aparatos de clase I (con carcasa metálica, por ejemplo: lavarropas, heladera, frezzer, etc.), la descarga eléctrica circulará a través del conductor de protección de puesta a tierra y accionará el interruptor diferencial, abriendo el circuito. En el caso de estar sólo el interruptor diferencial, la corriente de falla por defecto de aislación circula a través de la persona, con efectos muy dolorosos en el caso de pisos mojados y pies desnudos. NOTA: Consultar las prácticas conformes que el Instituto de Habilitación y Acreditación a establecido a partir del 10/97 que fijan criterios más amplios para Instalaciones y materiales especiales. Mas Informacion Aqui!! 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FOTOS DEL ACTO POR 25 DE MAYO EN EL ESTABLECIMIENTOEDUCATIVO

BIEN VENIDOS INSTALADORES Y ALUMNOS ELECTRICISTAS