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Escuela Industrial Ernesto Bertelsen Temple.
Fundación Diego Echeverría Castro.
Electricidad Básica
Profesor:
Luis Suárez Saa.
Técnico de Nivel Medio en Electromecánica [DEC].
Técnico Universitario en Mecánica Automotriz [UTFSM].
Ingeniero en Mantenimiento Industrial [UTFSM].
Pos título en Pedagogía [PUCV]
Magister en Gestión Organizacional [UV].
Mantenimiento.
Prof. Ing. Luis Suárez
¿Cómo se produce la
Electricidad?
• Según sea la clase de energía aplicada al cuerpo, así
será la forma de obtención de la electricidad;
normalmente, se podrá disponer de electricidad por los
siguientes procedimientos:
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Prof. Ing. Luis Suárez
• Se pueden apreciar estas formas de obtención.
De todas ellas, dos son las más usadas: por
acción química y por acción magnética.
• La producción de electricidad por acción de la
luz, la presión y el calor se suele utilizar para
aplicaciones especiales; la producción por
frotamiento no se usa en la práctica, y su
estudio se debe al hecho histórico de que fue el
primer sistema que se conoció y es la más
sencilla de obtener sin medios costosos (basta
un bolígrafo, unos trocitos de papel y un jersey).
Mantenimiento.
Prof. Ing. Luis Suárez
Tipos de producción de
Electricidad
 Por Frotamiento.
 Por Presión.
 Por acción química.
 Por acción magnética.
 Por acción de a luz.
 Por acción del calor.
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Por Frotamiento
• Esta forma de producción de electricidad es la más antigua que
se conoce; recuérdese que los griegos ya conocían esta forma
de producir electricidad.
• Como ya se sabe, según el material, así será la electrización; o
sea, cederá o ganará electrones.
• La carga conseguida por este método permanece en el material
y se denomina carga estática.
• Esta clase de electrización la conocen todos, ya que es cosa
frecuente ver y oír el chisporroteo debido a la electricidad
estática.
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Por Presión
• Algunos materiales tienen propiedades piezoeléctricas
características; por ejemplo, al someter un cristal de
cuarzo a una presión, aparecen en la superficie del
cristal cargas eléctricas.
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Por Presión
• Esta propiedad de algunos materiales es muy
empleada actualmente (encendedores de gas,
cápsulas
microfónicas,
cápsulas
para
tocadiscos, etc.).
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Por acción Química
• Las pilas y acumuladores son dos dispositivos
que aprovechan la propiedad de algunas
reacciones químicas, capaces de separar las
sustancias con distintas cargas eléctricas.
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Por acción magnética
• Este procedimiento de producción es el más
empleado, y con él se consigue la mayor parte de
la cantidad de energía eléctrica usada.
• Su fundamento estriba en el hecho de que, al
mover un conductor en presencia de un imán
(campo magnético), en el conductor se induce una
corriente
• En esta forma de producción de electricidad se
basa el funcionamiento de los alternadores,
motores y dinamos.
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Por acción de la Luz
• Este sistema de producción de electricidad se
basa en la propiedad de algunas sustancias de
crear carga eléctrica en sus caras cuando sobre
ellas incide luz. Esta propiedad se conoce como
fotoeléctrica.
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Por acción de la Luz
• La producción de electricidad se suele realizar
en pequeñas superficies, que se llaman
fotocélulas.
• Este método, a partir de la luz solar, pero las
potencias que se consiguen son reducidas y, al
mismo tiempo, estas células son muy costosas.
Se emplea sólo para instrumentos de medidas y
aparatos electrónicos, ópticos, etc.
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Por acción del calor
• Otra propiedad importante de algunos cuerpos es la termo
electrónica, debido a la cual, al calentar un material, éste
desprende electrones.
• Esta propiedad es muy utilizada en las lámparas de descarga
(para iluminación) y lámparas o tubos electrónicos.
• Otra propiedad parecida es la termoeléctrica, por la cual, al unir
dos metales distintos y calentar la zona de unión, aparecen unos
electrones, que pasan de un metal al otro
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Movimiento de Electrones
• Todo átomo tiende a quedar eléctricamente en estado
neutro. Para ello, cederá o absorberá electrones,
según le sobren o le falten, de los átomos situados en
su proximidad.
• Si se unen por medio de un conductor dos cuerpos,
uno de ellos con exceso de cargas negativas
(electrones) y otro con falta, se establecerá a través
del conductor un flujo de electrones que irá del que los
tiene en exceso al que los tiene en defecto,
estableciéndose así una corriente electrónica
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Movimiento de Electrones
• Esta corriente cesa cuando no hay posibilidades
de conducción, bien por fallo del conductor, bien
por equilibrio de las cargas de los dos cuerpos.
• Una explicación de la utilización del vocablo
corriente puede hallarse en la similitud entre el
movimiento de los fluidos (corriente de agua) y
este concepto de corriente eléctrica.
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Movimiento de Electrones
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El circuito Eléctrico
• Para crear y mantener la corriente eléctrica,
deben darse dos condiciones indispensables:
• Que haya una fuente de electrones o un
dispositivo para su generación (generador),
pila, batería fotocélula, termopar, etc.
• Que exista un camino exterior al generador
sin interrupción, por el cual puedan circular
los electrones; a este camino se le conoce
como conductor
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Movimiento de Electrones
• Además
de
estas
dos
condiciones
indispensables, en la mayoría de los casos,
existe un elemento llamado receptor, que es el
que recibe los electrones y aprovecha su
energía para conseguir luz, calor, movimiento,
etc.
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Movimiento de Electrones
• A todo este conjunto se le denomina circuito eléctrico.
Si los conductores permanecen unidos al generador y
al receptor, se dice que es un circuito cerrado Los
electrones circulan por el circuito desde el polo
negativo del generador (batería) a su polo positivo e,
internamente en el generador, desde el positivo al
negativo.
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Movimiento de Electrones
• El sentido convencional es de + a - por el
circuito.
• Por el contrario, cuando un conductor no
está conectado al generador o al receptor,
los electrones no pueden pasar por el
circuito y, en consecuencia, no se
establece la corriente eléctrica. En este
caso, se dice que es un circuito abierto
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Clases de Corrientes eléctricas
• Se sabe que la corriente eléctrica es el
movimiento de electrones; ahora bien,
atendiendo al movimiento de los
electrones (su sentido) y a su cantidad, se
puede hacer una clasificación de la
corriente eléctrica.
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Clases de Corrientes eléctricas
• Corriente continua (abreviadamente c. c.), cuando
circula siempre en el mismo sentido y con valor
constante (la misma cantidad de electrones en
cada instante).
• Esta clase de corriente viene producida por
dinamos, pilas y acumulado
• Corriente alterna (abreviadamente c. a.), cuando
circula en ambos sentidos, esto es, cuando los
electrones se desplazan tanto en un sentido como
en el contrario. Según el instante considerado, el
sentido será uno u otro, siendo también variable la
cantidad de electrones que pasan por un punto
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Que es el Magnetismo
• Los cuerpos que poseen propiedades
magnéticas permanentes se llaman
imanes y se pueden clasificar en dos
grupos:
• Naturales
• Artificiales
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Que es el Magnetismo
• Los imanes artificiales son los que se
usan en la práctica; pueden ser
temporales o permanentes, según que sus
efectos desaparezcan o se mantengan en
el tiempo.
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Polos e interacción entre imanes
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Campo Magnético
• Se denomina campo magnético de un
imán el espacio en que se manifiestan sus
acciones magnéticas sobre otros cuerpos.
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Campo Magnético
• Las líneas de fuerza son siempre cerradas y no
son concurrentes en ninguna ocasión. Las
líneas de fuerza parten siempre del polo norte y
retornan al imán por el polo sur, cerrándose por
el interior del imán.
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Magnitudes Eléctricas
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Magnitudes Eléctricas
• Voltaje, tensión o diferencia de potencial (V).
• En un circuito eléctrico, la diferencia de
potencial (el voltaje o la tensión) existente entre
los polos del generador o entre los puntos
cualesquiera del circuito, es la causa de que los
electrones circulen por el circuito si este se
encuentra cerrado.
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Magnitudes Eléctricas
• Su unidad es el voltio (v). Se suelen emplear
dos múltiplos de esta unidad que son el
kilovoltio (kV) y el megavoltio (mV) y también
dos submúltiplos como son el milivoltio (mV) y el
microvoltio (µV).
• 1kV= 1.000 V; 1MV= 1.000.000 V
• 1V= 1000MV; 1 V= 1.000.000 µV
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Magnitudes Eléctricas
• Para medir el voltaje se utiliza un aparato
llamado voltímetro. Se conecta en paralelo
al elemento cuyo voltaje queremos medir.
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Magnitudes Eléctricas
• Intensidad de la corriente eléctrica (I).
• La intensidad de la corriente se define
como la cantidad de carga eléctrica que
circula por un circuito en la unidad de
tiempo.
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Magnitudes Eléctricas
• Se mide en Amperio (a). Normalmente se
emplean de unos submúltiplos de esta
unidad que son miliamperio (mA) y el
microamperio (µA)
• 1 A= 1.000 mA ;1 A= 1.000.000 µA
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Magnitudes Eléctricas
• La intensidad es una característica
equivalente al caudal en el circuito
hidráulico, esto es, a la cantidad de agua
que pasa en la unidad de tiempo por un
punto de la tubería.
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Magnitudes Eléctricas
• Para medir la intensidad de corriente que
circulan por un circuito se utilizan unos
aparatos llamados amperímetros, se
conecta en serie para efectuar la medida.
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Magnitudes Eléctricas
• Resistencia Eléctrica (R)
• Es la propiedad que tienen los cuerpos de
dificultar más o menos el paso de la corriente
eléctrica. Las sustancias conductoras ofrecen
poca resistencia al paso de la corriente, sin
embargo las sustancias aislantes ofrecen una
alta resistencia al paso de la corriente eléctrica.
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Magnitudes Eléctricas
• La unidad de resistencia es el ohmio (Ohm).
Normalmente se emplean de esta unidad como
son kiloohmios (K Ohm) y el megohmio (M
Ohm).
• 1 k Ohm= 1.000 Ohm; 1 M Ohm = 1.000.000
Ohm
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Resistencia Eléctrica
• Resistencia eléctrica es toda oposición
que encuentra la corriente a su paso por
un circuito eléctrico cerrado, atenuando o
frenando el libre flujo de circulación de las
cargas eléctricas o electrones. Cualquier
dispositivo o consumidor conectado a un
circuito eléctrico representa en sí una
carga, resistencia u obstáculo para la
circulación de la corriente eléctrica.
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Resistencia Eléctrica
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Intensidad de corriente electrica
• La corriente eléctrica es la circulación de
cargas eléctricas en un circuito eléctrico.
• La intensidad de corriente eléctrica(I) es la
cantidad de electricidad o carga eléctrica(Q)
que circula por un circuito en la unidad de
tiempo(t).
• Para denominar la Intensidad se utiliza la
letra I y su unidad es el Amperio(A).
Ejemplo:
I=10A
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Fuerza Electromotriz
• Como fuente de fuerza electromotriz se entiende
cualquier dispositivo capaz de suministrar energía
eléctrica dinámica, ya sea utilizando medios químicos,
como las baterías, o electromecánicos, como ocurre
con los generadores de corriente eléctrica.
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Diferencia de Potencial
• El voltaje, tensión o diferencia de potencial
es la presión que ejerce una fuente de
suministro de energía eléctrica o fuerza
electromotriz (FEM) sobre las cargas
eléctricas o electrones en un circuito
eléctrico cerrado, para que se establezca
el flujo de una corriente eléctrica.
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Magnitudes Eléctricas
• A mayor diferencia de potencial o presión que ejerza
una fuente de FEM sobre las cargas eléctricas o
electrones contenidos en un conductor, mayor será el
voltaje o tensión existente en el circuito al que
corresponda ese conductor.
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Aparatos de Medida
• Se denominan instrumentos de medidas de
electricidad a todos los dispositivos que se
utilizan para medir las magnitudes eléctricas
y asegurar así el buen funcionamiento de las
instalaciones y máquinas eléctricas. La
mayoría son aparatos portátiles de mano y
se utilizan para el montaje; hay otros
instrumentos que son conversores de medida
y otros métodos de ayuda a la medición, el
análisis y la revisión.
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Amperímetro
• Un amperímetro es un instrumento que
sirve para medir la intensidad de corriente
que está circulando por un circuito
eléctrico.
• Se conecta en Serie.
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Voltímetros
• Un voltímetro es un instrumento que sirve para
medir la diferencia de potencial o voltaje entre
dos puntos de un circuito eléctrico cerrado pero
a la vez abierto en los polos.
• Se conecta en paralelo a la fuente
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Óhmetro
• Un óhmetro u ohmímetro es un instrumento para medir
la resistencia eléctrica.
• Se conecta en paralelo.
• Nunca se debe medir con energía
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Multimetro
• Un multímetro, llamado también polímetro
o tester, es un instrumento que ofrece la
posibilidad de medir distintas magnitudes
en el mismo aparato.
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Osciloscopio
• Se denomina osciloscopio a un instrumento de
medición electrónico para la representación
gráfica de señales eléctricas que pueden variar
en el tiempo, que permite visualizar fenómenos
transitorios así como formas de ondas en
circuitos eléctricos y electrónicos
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