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Mantenimiento de sistemas
eléctricos
José Ulises Márquez Ramírez
“302”
Nombre de la materia:
Mantenimiento de sistemas eléctricos
 Nombre del maestro:
Tapia
 Escuela:
Conalep

Introducción
En estas siguiente diapositivas se
mostraran los principios básicos de la
electricidad, desde quienes fueron los
inventores o los que desarrollaron
distintas formulas para entenderla, hasta
en las cosas que se utiliza actualmente.
 Además comprenderemos la importancia
que tiene como de que formas se genera
y como podemos ayudar a conservarla.

a) Aplicación de principios
eléctricos
1° La teoría del electrón

En la teoría relativista el electrón se consideró una partícula
casi puntual, ya que la consideración de que fuera puntual
conducía a diversas singularidades. La teoría del Radio clásico
del electrón trataba de explicar la masa del electrón como
un efecto inercial de la energía contenida en el campo
gravitatorio del electrón. Dicho radio es una cantidad finita
de difícil interpretación, si el electrón no es puntual entonces
cuando es acelerado en un campo electromagnético unas
partes del electrón debían ser aceleradas en mayor
proporción que otras, o empezar a moverse antes, lo cual
sugería que la forma del electrón debía cambiar, pero
entonces la idea de interpretar la masa como asociada al
campo no funcionaba bien. Esa y otras inconsistencias como
el efecto de influencia causal del futuro en la expresión de la
fuerza9 revelaron que los modelos no-cuánticos del electrón
eran inadecuados.
Conceptos

El electrón (del griego ἤλεκτρον, ámbar),
comúnmente representado por el
símbolo: e−, es una partícula subatómica
de tipo fermiónico. En un átomo los
electrones rodean el núcleo, compuesto
únicamente de protones y neutrones,
formando orbitales atómicos dispuestos
en sucesivas capas.
Modelos
Magnetismo
El magnetismo es un fenómeno físico por el
que los materiales ejercen fuerzas de atracción o
repulsión sobre otros materiales. Hay algunos
materiales conocidos que han presentado
propiedades magnéticas detectables fácilmente
como el níquel, hierro, cobalto y sus aleaciones
que comúnmente se llaman imanes. Sin embargo
todos los materiales son influidos, de mayor o
menor forma, por la presencia de un campo
magnético.
 El magnetismo también tiene otras
manifestaciones en física, particularmente como
uno de los dos componentes de la radiación
electromagnética, como por ejemplo, la luz.

2° leyes fundamentales de la
electridad
Ley de ohm
 Ley de Ampere
 Ley de Faraday

Ley de Ohms
“La
 intensidad de la corriente eléctrica es
directamente proporcional a la tensión
aplicada e inversamente proporcional a la
resistencia que ofrece el conductor” .

Ley de Ampere
En física del magnetismo, la ley de Ampère, modelada por
André-Marie Ampère en 1826,1 relaciona un campo
magnético estático con la causa que la produce, es decir, una
corriente eléctrica estacionaria. James Clerk Maxwell la
corrigió posteriormente y ahora es una de las ecuaciones de
Maxwell, formando parte del electromagnetismo de la física
clásica.
 La ley de Ampére explica, que la circulación de la intensidad
del campo magnético en un contorno cerrado es igual a la
corriente que lo recorre en ese contorno.
 El campo magnético es un campo vectorial con forma
circular, cuyas líneas encierran la corriente. La dirección del
campo en un punto es tangencial al círculo que encierra la
corriente.
 El campo magnético disminuye inversamente con la distancia
al conductor.

Ley de Faraday

La Ley de inducción
electromagnética de Faraday (o
simplemente Ley de Faraday) se basa
en los experimentos que Michael Faraday
realizó en 1831 y establece que el voltaje
inducido en un circuito cerrado es
directamente proporcional a la rapidez
con que cambia en el tiempo el flujo
magnético que atraviesa una superficie
cualquiera con el circuito como borde:1
3° Conceptos básicos de
electricidad automotriz
electricidad

La electricidad (del griego ήλεκτρον elektron, cuyo
significado es ámbar) es un fenómeno físico cuyo origen son
las cargas eléctricas y cuya energía se manifiesta en
fenómenos mecánicos, térmicos, luminosos y químicos, entre
otros.1 2 3 4 Se puede observar de forma natural en
fenómenos atmosféricos, por ejemplo los rayos, que son
descargas eléctricas producidas por la transferencia de
energía entre la ionosfera y la superficie terrestre (proceso
complejo del que los rayos solo forman una parte). Otros
mecanismos eléctricos naturales los podemos encontrar en
procesos biológicos, como el funcionamiento del sistema
nervioso. Es la base del funcionamiento de muchas máquinas,
desde pequeños electrodomésticos hasta sistemas de gran
potencia como los trenes de alta velocidad, y de todos los
dispositivos electrónicos.5 Además es esencial para la
producción de sustancias químicas como el aluminio y el
cloro.
Corriente
La corriente o intensidad eléctrica es el flujo de
carga por unidad de tiempo que recorre un material.
Se debe al movimiento de los electrones en el
interior del material. En el Sistema Internacional de
Unidades se expresa en C/s (culombios sobre
segundo), unidad que se denomina amperio. Una
corriente eléctrica, puesto que se trata de un
movimiento de cargas, produce un campo magnético,
un fenómeno que puede aprovecharse en el
electroimán.
 El instrumento usado para medir la intensidad de la
corriente eléctrica es el galvanómetro que, calibrado
en amperios, se llama amperímetro, colocado en serie
con el conductor cuya intensidad se desea medir.

Voltaje
La tensión eléctrica, también conocida como
voltaje, diferencia de potencial eléctrico o
tensión eléctrica (denotado dV y medido en
voltios o julios por coulomb) es la diferencia de
potencial entre dos puntos o la diferencia de
potencial de energía eléctrica por la unidad de
carga eléctrica entre dos puntos. 1
 También se puede definir como el trabajo por
unidad de carga ejercido por el campo eléctrico
sobre una partícula cargada para moverla entre
dos posiciones determinadas. Se puede medir con
un voltímetro.2

Resistencia, impedancia, inductancia
y capacitancia
La resistencia eléctrica de un objeto es una medida de su oposición al
paso de corriente.
 impedancia es una magnitud que establece la relación (cociente) entre la
tensión y la intensidad de corriente. Tiene especial importancia si la
corriente varía en el tiempo, en cuyo caso, ésta, la tensión y la propia
impedancia se describen con números complejos o funciones del análisis
armónico. Su módulo (a veces impropiamente llamado impedancia)
establece la relación entre los valores máximos o los valores eficaces de la
tensión y de la corriente. La parte real de la impedancia es la resistencia y
su parte imaginaria es la reactancia.
 En electromagnetismo y electrónica, la inductancia (), es una medida de la
oposición a un cambio de corriente de un inductor o bobina que almacena
energía en presencia de un campo magnético, y se define como la relación
entre el flujo magnético () y la intensidad de corriente eléctrica () que
circula por la bobina y el número de vueltas (N) de el devanado.
 En electromagnetismo y electrónica, la capacitancia1 o capacidad
eléctrica es la propiedad que tienen los cuerpos para mantener una carga
eléctrica. La capacitancia también es una medida de la cantidad de energía
eléctrica almacenada para un potencial eléctrico dado. El dispositivo más
común que almacena energía de esta forma es el condensador.

Conductor, semiconductor y
aislamiento
Un conductor eléctrico es un material que ofrece poca
resistencia al movimiento de carga eléctrica.
 Semiconductor es un elemento que se comporta como un
conductor o como aislante dependiendo de diversos
factores, como por ejemplo el campo eléctrico o magnético,
la presión, la radiación que le incide, o la temperatura del
ambiente en el que se encuentre. Los elementos químicos
semiconductores de la tabla periódica se indican en la tabla
adjunta.
 El aislamiento eléctrico se produce cuando se cubre un
elemento de una instalación eléctrica con un material que no
es conductor de la electricidad, es decir, un material que
resiste el paso de la corriente a través del elemento que
recubre y lo mantiene en su trayectoria a lo largo del
conductor. Dicho material se denomina aislante eléctrico.

Campo eléctrico




El campo eléctrico es un campo físico que es representado
mediante un modelo que describe la interacción entre cuerpos y
sistemas con propiedades de naturaleza eléctrica.1
Matemáticamente se describe como un campo vectorial en el cual
una carga eléctrica puntual de valor sufre los efectos de una fuerza
eléctrica dada por la siguiente ecuación:
(1)
En los modelos relativistas actuales, el campo eléctrico se
incorpora, junto con el campo magnético, en campo tensorial
cuadridimensional, denominado campo electromagnético Fμν.2
Los campos eléctricos pueden tener su origen tanto en cargas
eléctricas como en campos magnéticos variables. Las primeras
descripciones de los fenómenos eléctricos, como la ley de
Coulomb, sólo tenían en cuenta las cargas eléctricas, pero las
investigaciones de Michael Faraday y los estudios posteriores de
James Clerk Maxwell permitieron establecer las leyes completas en
las que también se tiene en cuenta la variación del campo
magnético.
Fricción y desgaste

La fricción entre dos objetos a veces conduce a la
transferencia de electrones de uno a otro. Los
electrones son unidades de carga eléctrica
negativa, y el objeto que gana electrones queda
cargado negativamente, mientras que el que los
pierde queda con una carga positiva. En realidad
el sistema no ha ganado ni perdido carga eléctrica;
la carga positiva de una parte es exactamente
igual a la negativa transferida a la otra. Si el objeto
esta construido por un material buen conductor
(por ejemplo cobre) de la electricidad, los
electrones instantáneamente se desplazan a
través de él y anulan cualquier carga superficial.
Energía y conversión de energía



Energía, capacidad de un sistema físico para realizar trabajo. La
materia posee energía como resultado de su movimiento o de su
posición en relación con las fuerzas que actúan sobre ella.
1. Energía cinética en potencial , luego a energía cinética y
finalmente en calor al atraparla.
2.- energía química ( pila a corriente )a eléctrica y de ahí a energía
luminosa .
3.- De energía química ( la almacenada en tu cuerpo si subes apie )
ó mecánica si subes por un teleférico ) a energía cinética ( al subir )
a energía potencial y finalmente a energía cinética ( al bajar )
4.- De energía química a energía luminosa y calor .
Muchos aparatos necesitan corriente continua para funcionar, sobre
todos los que llevan electrónica (equipos audiovisuales,
ordenadores, etc.). para ello se utilizan fuentes de alimentación que
rectifican y convierten la tensión a una adecuada.

Escala Celsius
Escalas de temperatura y
conversiones
Una vez que la propiedad termométrica ha sido elegida, la elaboración de una escala termométrica o de temperaturas lleva consigo, al menos, dos
operaciones; por una parte, la determinación de los puntos fijos o temperaturas de referencia que permanecen constantes en la naturaleza y, por
otra, la división del intervalo de temperaturas correspondiente a tales puntos fijos en unidades o grados.
El científico sueco Anders Celsius (1701-1744) construyó por primera vez la escala termométrica que lleva su nombre. Eligió como puntos fijos el de
fusión del hielo y el de ebullición del agua, tras advertir que las temperaturas a las que se verificaban tales cambios de estado eran constantes a la
presión atmosférica. Asignó al primero el valor 0 y al segundo el valor 100, con lo cual fijó el valor del grado centígrado o grado Celsius (ºC) como
la centésima parte del intervalo de temperatura comprendido entre esos dos puntos fijos.

Escala Fahrenheit
En los países anglosajones se pueden encontrar aún termómetros graduados en grado Fahrenheit (ºF). La escala Fahrenheit difiere de la Celsius tanto
en los valores asignados a los puntos fijos, como en el tamaño de los grados. Así al primer punto fijo se le atribuye el valor 32 y al segundo el valor
212. Para pasar de una a otra escala es preciso emplear la ecuación:
t(ºF) = 1,8 · t(ºC) + 32
donde t(ºF) representa la temperatura expresada en grados Fahrenheit y t(ºC) la expresada en grados Celsius o centígrados.

Escala Kelvin
La escala de temperaturas adoptada por el SI es la llamada escala absoluta o Kelvin. En ella el tamaño de los grados es el mismo que en la Celsius,
pero el cero de la escala se fija en el - 273,16 ºC. Este punto llamado cero absoluto de temperaturas es tal que a dicha temperatura desaparece la
agitación molecular, por lo que, según el significado que la teoría cinética atribuye a la magnitud temperatura, no tiene sentido hablar de valores
inferiores a él. El cero absoluto constituye un límite inferior natural de temperaturas, lo que hace que en la escala Kelvin no existan temperaturas
bajo cero (negativas). La relación con la escala centígrada viene dada por la ecuación:
T(K) = t(ºC) + 273,16
siendo T(K) la temperatura expresada en grados Kelvin o simplemente en Kelvin.
4° Clasificación de la corriente
eléctrica
Corriente continua

La corriente continua o corriente directa (CC en
español, en inglés DC, de Direct Current) es el flujo continuo
de electrones a través de un conductor entre dos puntos de
distinto potencial. A diferencia de la corriente alterna (CA en
español, AC en inglés), en la corriente continua las cargas
eléctricas circulan siempre en la misma dirección (es decir,
los terminales de mayor y de menor potencial son siempre
los mismos). Aunque comúnmente se identifica la corriente
continua con la corriente constante (por ejemplo la
suministrada por una batería), es continua toda corriente que
mantenga siempre la misma polaridad.
También se dice corriente continua cuando los electrones se
mueven siempre en el mismo sentido, el flujo se denomina
corriente continua y va (por convenio) del polo positivo al
negativo.1
Corriente alterna
Se denomina corriente alterna (abreviada CA en español
y AC en inglés, de alternating current) a la corriente eléctrica
en la que la magnitud y el sentido varían cíclicamente. La
forma de oscilación de la corriente alterna más comúnmente
utilizada es la de una oscilación senoidal (figura 1), puesto
que se consigue una transmisión más eficiente de la energía.
Sin embargo, en ciertas aplicaciones se utilizan otras formas
de oscilación periódicas, tales como la triangular o la
cuadrada.
 Utilizada genéricamente, la CA se refiere a la forma en la cual
la electricidad llega a los hogares y a las empresas. Sin
embargo, las señales de audio y de radio transmitidas por los
cables eléctricos, son también ejemplos de corriente alterna.
En estos usos, el fin más importante suele ser la transmisión
y recuperación de la información codificada (o modulada)
sobre la señal de la CA.

Rectificación de la corriente



Muchos aparatos necesitan corriente continua para funcionar, sobre todos los que llevan
electrónica (equipos audiovisuales, ordenadores, etc.). para ello se utilizan fuentes de
alimentación que rectifican y convierten la tensión a una adecuada.
Rectificación de la tensión en corriente continua.
Este proceso de rectificación, se realizaba antiguamente mediante dispositivos llamados
rectificadores, basados en el empleo de tubos de vacío y actualmente, de forma casi general
incluso en usos de alta potencia, mediante diodos semiconductores o tiristores.
La razón del amplio uso de la corriente alterna viene determinada por su facilidad de
transformación, cualidad de la que carece la corriente continua. En el caso de la corriente
continua la elevación de la tensión se logra conectando dínamos en serie, lo cual no es muy
práctico, al contrario en corriente alterna se cuenta con un dispositivo: el transformador, que
permite elevar la tensión de una forma eficiente.
La energía eléctrica viene dada por el producto de la tensión, la intensidad y el tiempo. Dado
que la sección de los conductores de las líneas de transporte de energía eléctrica depende
de la intensidad, podemos, mediante un transformador, elevar el voltaje hasta altos valores
(alta tensión), disminuyendo en igual proporción la intensidad de corriente. Con esto la
misma energía puede ser distribuida a largas distancias con bajas intensidades de corriente y,
por tanto, con bajas pérdidas por causa del efecto Joule y otros efectos asociados al paso de
corriente tales como la histéresis o las corrientes de Foucault. Una vez en el punto de
consumo o en sus cercanías, el voltaje puede ser de nuevo reducido para su uso industrial o
doméstico y comercial de forma cómoda y segura.
5° La batería automotriz
Principios de funcionamiento
El principio de funcionamiento de un acumulador está basado
esencialmente en un proceso reversible llamado reducción-oxidación
(también conocida como redox), un proceso en el cual uno de los
componentes se oxida (pierde electrones) y el otro se reduce (gana
electrones); es decir, un proceso cuyos componentes no resulten
consumidos ni se pierdan, tambien nosino que meramente cambian su
estado de oxidación y, que a su vez pueden retornar a su estado original en
las circunstancias adecuadas. Estas circunstancias son, en el caso de los
acumuladores, el cierre del circuito externo, durante el proceso de
descarga, y la aplicación de una corriente, igualmente externa, durante la
carga.
 Resulta que procesos de este tipo son bastante comunes, por extraño que
parezca, en las relaciones entre los elementos químicos y la electricidad
durante el proceso denominado electrólisis, y en los generadores voltaicos
o pilas. Los investigadores del siglo XIX dedicaron numerosos esfuerzos a
observar y a esclarecer este fenómeno, que recibió el nombre de
polarización.
 Un acumulador es, así, un dispositivo en el que la polarización se lleva a sus
límites alcanzables, y consta, en general, de dos electrodos del mismo o de
distinto material, sumergidos en un electrolito.

Clasificación, servicio y
especificaciones




Baterías de plomo-ácido
Batería de ebonita con terminales expuestos.
Está constituida por dos electrodos de plomo, de manera que, cuando el aparato está descargado, se
encuentra en forma de sulfato de plomo (II) (PbSO4) incrustado en una matriz de plomo metálico (Pb); el
electrólito es una disolución de ácido sulfúrico. Este tipo de acumulador se sigue usando aún en muchas
aplicaciones, entre ellas en los automóviles.
Baterías de níquel-hierro (Ni-Fe)
También denominada de ferroníquel. Fue descubierta por Waldemar Jungner en 1899, posteriormente
desarrollada por Thomas Alva Edison y patentada en 1903. En el diseño original de Edison el cátodo
estaba compuesto por hileras de finos tubos formados por laminas enrolladas de acero niquelado, estos
tubos están rellenos de hidróxido de níquel u oxi-hidróxido de níquel (NiOOH). El ánodo se componía
de cajas perforadas delgadas de acero niquelado que contienen polvo de óxido ferroso (FeO). El
electrólito es alcalino, una disolución de un 20% de potasa cáustica (KOH) en agua destilada. Los
electrodos no se disuelven en el electrolito, las reacciones de carga/descarga son completamente
reversibles y la formación de cristales de hierro preserva los electrodos por lo cual no se produce efecto
memoria lo que confiere a esta batería gran duración.
Baterías alcalinas de manganeso
Con un contenido de mercurio que ronda el 0,1% de su peso total, es una versión mejorada de la pila
alcalina, en la que se ha sustituido el conductor iónico cloruro de amonio por hidróxido de potasio (de
ahí su nombre de alcalina). El recipiente de la pila es de acero, y la disposición del zinc y del óxido de
manganeso (IV) (o dióxido de manganeso) es la contraria, situándose el zinc, ahora en polvo, en el centro.
La cantidad de mercurio empleada para regularizar la descarga es mayor. Esto le confiere mayor duración,
más constancia en el tiempo y mejor rendimiento. Por el contrario, su precio es más elevado. También
suministra una fuerza electromotriz de 1,5 V. Se utiliza en aparatos de mayor consumo como: grabadoras
portátiles, juguetes con motor, flashes electrónicos.

Baterías de níquel-cadmio (Ni-Cd)
Utilizan un cátodo de hidróxido de níquel y un ánodo de un compuesto de cadmio. El
electrolito es de hidróxido de potasio. Esta configuración de materiales permite recargar la
batería una vez está agotada, para su reutilización; sin embargo, su densidad de energía es de tan
sólo 50 Wh/kg, lo que hace que tengan poca capacidad. Admiten sobrecargas, se pueden seguir
cargando cuando ya no admiten más carga, aunque no la almacena. Admiten un gran rango de
temperaturas de funcionamiento.

Baterías de níquel-hidruro metálico (Ni-MH)
Utilizan un ánodo de hidróxido de níquel y un cátodo de una aleación de hidruro metálico. Este
tipo de baterías se encuentran menos afectadas por el llamado efecto memoria. No admiten bien
el frío extremo, reduciendo drásticamente la potencia eficaz que puede entregar.

Baterías de iones de litio (Li-ion)
Las baterías de iones de litio (Li-ion) utilizan un ánodo de grafito y un cátodo de óxido de
cobalto, trifilina (LiFePO4) u óxido de manganeso. Su desarrollo es más reciente, y permite
llegar a altas densidades de capacidad. No admiten descargas y sufren mucho cuando estas
suceden; por lo que suelen llevar acoplada circuitería adicional para conocer el estado de la
batería, y evitar así tanto la carga excesiva, como la descarga completa. Apenas sufren el efecto
memoria y pueden cargarse sin necesidad de estar descargadas completamente, sin reducción
de su vida útil. No admiten bien los cambios de temperatura.

Baterías de polímero de litio (LiPo)
Son una variación de las baterías de iones de litio (Li-ion). Sus características son muy similares,
pero permiten una mayor densidad de energía, así como una tasa de descarga bastante superior.
Estas baterías tienen un tamaño más reducido respecto a las de otros componentes. Su tamaño
y peso las hace muy útiles para equipos pequeños que requieran potencia y duración, como
manos libres bluetooth.
Mantenimiento

En baterías con mantenimiento es importante comprobar el
nivel del electrolito en cada uno de los seis vasos, debe estar
un centímetro por encima de la parte más alta de las placas.
En caso contrario será necesario añadir agua destilada hasta
alcanzar el nivel correcto. Es muy importante no utilizar agua
del grifo porque contiene minerales que interfieren en las
reacciones químicas y dañan a las placas.
No es necesario añadir ácido porque no se evapora como el
agua, sino que permanece en el interior del vaso.
Solamente será necesario añadir ácido si se ha producido un
derrame del electrolito de la batería, siempre controlando el
proceso con el densímetro para que no se altere su
capacidad.
Carga de la batería
Al funcionar la celda, el acido reacciona y convierte la
energía química en energía eléctrica
 .En las placas de peróxido de plomo se genera carga
positiva (+) y en las de plomo poroso carga negativa
(-).La corriente eléctrica, que se mide en amperios
circula por el sistema eléctrico desde un terminal de
la batería hasta el otro, activando el electrolito.
Conforme continua la reacción química, se forma
sulfato de plomo en la superficie de ambos juegos de
placas, y el acido sulfúrico se diluye gradualmente.
Cuando la superficie de ambos juegos de placas se
cubre completamente con el sulfato de plomo, se
descarga la batería. Al recargarlo con una corriente
eléctrica, las placas vuelven a su estado original, y el
acido sulfúrico se regenera.

Manejo de cargadores de la batería


Un cargador de baterías es un dispositivo utilizado para
suministrar la corriente eléctrica o tensión eléctrica que
almacenará una -o varias simultáneamente- pila recargable o una
batería.
La carga de corriente depende de la tecnología y de la capacidad de
la batería a cargar. Por ejemplo, la corriente -tensión- que debería
suministrarse para una recarga de una batería de auto de 12V
deberá ser muy diferente a la corriente para recargar una batería
de teléfono móvil.
Mantenimiento
Un cargador de mantenimiento es un tipo de cargador sencillo que
carga la batería muy despacio, a la velocidad de autodescarga; es el
tipo de cargador más lento. Una batería puede dejarse en un
cargador de este tipo por tiempo indefinido, manteniéndose
cargada por completo sin riesgo de sobrecarga o calentamiento.
Esta indicado para el mantenimiento de la fuente de energía de
sistemas desatendidos, como sistemas de alarma o de iluminación
de emergencia.
b) Aplicación de circuitos eléctricos
automotrices
1° Simbología eléctrica utilizada
Unidades de alumbrado

Además de los focos, el automóvil actual tiene luces de posición
delanteras (cocuyos) y traseras, indicadores de cambio de dirección
(direccionales), luces de –“pare” (stop) y de marcha atrás. Los
mandos de los focos y de las luces de dirección generalmente se
agrupan en un mismo conmutador multifuncional. Las luces de pare,
generalmente se controlan con un interruptor manométrico
montado en el circuito hidráulico de freno del vehículo, mientras
que las luces de retroceso se conectan a un interruptor atornillado
a la caja de velocidades. La casi totalidad de los circuitos actuales de
alumbrado es de 12 voltios y la potencia de las bombillas varia con
su objetivo (45 vatios para luces de carretera, 36 para cruce, 15
para stop, 6 para cocuyos). Finalmente, se utiliza gran cantidad de
pequeñas bombillas para el alumbrado interior del vehículo, así
como para el tablero de instrumentos. Se trata de bombillas
normales de casquillo para atornillar o de bayoneta y también las
bombillas en forma de tubo pequeño con un casquillo metálico
puntiagudo en cada extremo.
Elementos eléctricos

ELEMENTOS QUE COMPONEN LOS
CIRCUITOS DE ALUMBRADO Y SUS
CARACTERISTICAS
Podemos destacar los siguientes grupos:
- Lámparas
- Faros y pilotos
- Conductores
- Elementos de mando y protección
Accesorios
Alternador, generador y motor




Un alternador es una máquina eléctrica, capaz de transformar energía mecánica en
energía eléctrica, generando una corriente alterna mediante inducción electromagnética.
Los alternadores están fundados en el principio de que en un conductor sometido a un
campo magnético variable se crea una tensión eléctrica inducida cuya polaridad depende
del sentido del campo y su valor del flujo que lo atraviesa.
Un alternador es un generador de corriente alterna. Funciona cambiando constantemente
la polaridad para que haya movimiento y genere energía.
Un generador eléctrico es todo dispositivo capaz de mantener una diferencia de
potencial eléctrico entre dos de sus puntos (llamados polos, terminales o bornes)
transformando la energía mecánica en eléctrica. Esta transformación se consigue por la
acción de un campo magnético sobre los conductores eléctricos dispuestos sobre una
armadura (denominada también estátor). Si se produce mecánicamente un movimiento
relativo entre los conductores y el campo, se generará una fuerza electromotriz (F.E.M.).
Este sistema está basado en la ley de Faraday.
Un motor eléctrico es una máquina eléctrica que transforma energía eléctrica en
energía mecánica por medio de campos electromagnéticos variables. Algunos de los
motores eléctricos son reversibles, pueden transformar energía mecánica en energía
eléctrica funcionando como generadores. Los motores eléctricos de tracción usados en
locomotoras o en automóviles híbridos realizan a menudo ambas tareas, si se los equipa
con frenos regenerativos.
Son muy utilizados en instalaciones industriales, comerciales y particulares. Pueden
funcionar conectados a una red de suministro eléctrico o a baterías. Así, en automóviles se
están empezando a utilizar en vehículos híbridos para aprovechar las ventajas de ambos.
2° Circuitos eléctricos del
automóvil
Tipos de circuitos
Términos eléctricos
Amperio: Unidad de medida de la corriente eléctrica que representa el número de cargas (coulombs) por segundo que pasan por un
punto de un material conductor. ( 1 Amperio = 1 coulomb/segundo). Su nombre se debe al físico francés André Marie Ampère.
Arco eléctrico: Es un tipo de descarga eléctrica de gran intensidad que se forma entre dos electrodos en presencia de un gas a baja
presión o al aire libre. Por los electrodos, usualmente hechos de carbón, se hace pasar una alta corriente (por encima de los 10 amperios) la
cual produce calor en el punto de contacto de los electrodos que después, al ser separados, formarán el arco. Este fenómeno fue
descubierto y demostrado por el químico británico Sir Humphry Davy en 1800.
Bobina: Es un arrollamiento de un cable conductor alrededor de un cilindro sólido o hueco, cuya especial geometría le confiere
importantes características magnéticas.
Central de generación eólica: Es el tipo de central donde se usa la fuerza del viento para mover el eje de los generadores eléctricos.
Puede producir desde 5 hasta 300 kwatts.
Central de generación térmica: Es el tipo de central donde se usa una turbina accionada por vapor de agua inyectado a presión para
mover el eje de los generadores eléctricos. Se puede producir desde los 5 hasta los 5000 kwatts.
Central hidroeléctrica: Es una planta de generación de energía eléctrica basada en el aprovechamiento de la energía producida por las
caídas de agua.
Corriente Eléctrica: Es el flujo de carga eléctrica que pasa por un cuerpo conductor; su unidad de medida es el amperio.
Corriente eléctrica alterna: (Intensidad) El flujo de corriente en un circuito es llamado alterno si varía periódicamente en dirección. Se
le denota como corriente A.C. (Altern current) o C.A. (Corriente alterna).
Corriente eléctrica continua: El flujo de corriente en un circuito es llamado continuo si se produce siempre en una dirección. Se le
denota como corriente D.C. (Direct current) o C.C. (Corriente continua).
Coulomb: Es la unidad básica de carga del electrón. Su nombre deriva del científico Agustín de Coulomb (1736-1806).
Efecto fotoeléctrico: Es la formación y liberación de partículas cargadas eléctricamente, presentes en un material conductor, debido a la
irradiación de luz o de radiación electromagnética. Albert Einstein en 1905 explicó como ocurre este fenómeno utilizando el concepto de
partícula de luz o fotón.
Electricidad: Fenómeno físico resultado de la existencia de cargas eléctricas y de la interacción de ellas. Cuando una carga es estacionaria
o estática, esta produce fuerzas sobre objetos en regiones adyacentes y cuando está en movimiento produce efectos magnéticos.
Electroimán: Es una bobina por la cual se hace pasar corriente eléctrica, comportándose como un imán natural. Esta conformado por una
bobina atravesada por un núcleo de ferrita. Cuando se conecta una corriente continua al electroimán se produce una imantación constante
que recorre el núcleo de ferrita, es decir se tiene un imán con sus dos polos.
Energía solar: Es la energía radiante producida en el sol como resultado de reacciones de fusión nuclear; esta energía se propaga a través
del espacio por las partículas llamadas fotones que en ciertos materiales producen liberación de cargas debido al efecto fotoeléctrico.
.

Ley de Faraday: "Si un campo magnético variable atraviesa el interior de una espira se obtendrá en esta una corriente eléctrica".
Generador: Es un dispositivo usado para convertir energía mecánica en energía eléctrica por medio de la inducción
electromagnética. Consta de dos partes: rotor y estator.
Inducción electromagnética: Es la creación de corriente eléctrica en un conductor por el movimiento de un campo magnético
cerca de este o por el movimiento del conductor en un campo magnético.
Kilowatt: Es un múltiplo de la unidad de medida de la potencia eléctrica (el watt); representa la cantidad de energía consumida
por unidad de tiempo. Esta unidad se relaciona muy a menudo con otras unidades comunes como el HP o con unidades derivadas
como el kilowatt-hora.
Motor eléctrico: El motor eléctrico permite la transformación de energía eléctrica en energía mecánica, esto se logra, mediante
la rotación de un campo magnético alrededor de una espira o bobinado que toma diferentes formas.
Ohmio: Se define como la unidad de medida de la resistencia eléctrica. Un ohmio equivale a la resistencia de un material por el
cual circula un flujo de corriente de un amperio, cuando está sometido a una diferencia de potencial de un voltio.
Resistencia eléctrica: Se define como la oposición que ofrece un cuerpo a un flujo de corriente que intente pasar a través de él,
según la relación Voltaje = Corriente x Resistencia, conocida como la ley de Ohm debido al físico alemán Georg Simon Ohm, quién
la postuló en 1827. Por esta característica los materiales se clasifican en conductores, semiconductores y aislantes.
Transformador: Dispositivo formado por dos bobinas acopladas magnéticamente usado para aumentar o disminuir voltaje; esto
depende del número de espiras que posee cada bobina.
Tranvía eléctrico: Era un medio de transporte urbano similar en su forma a los vagones de ferrocarril pero impulsado por
motores alimentados con energía eléctrica.
Tierra: Comprende a toda la ligazon metálica directa, sin fusibles ni proteccion alguna, de sección suficiente entre determinados
elementos o partes de una instalación y un electrodo o grupo de electrodos enterrados en el suelo, con el objeto de conseguir
que en el conjunto de instalaciones no existan diferencias potenciales peligrosas y que al mismo tiempo permita el paso a tierra de
las corrientes de falla o la de descargas de origen atmosférico.
Turbina: Máquina rotativa que convierte la energía cinética de un fluido en energía mecánica. El elemento básico de una turbina es
un rotor con paletas, hélices, palas, etc.. Esta energía mecánica sirve para operar generadores eléctricos u otro tipo de máquinas.
Voltio: Es la unidad de fuerza que impulsa a las cargas eléctricas a que puedan moverse a través de un conductor. Su nombre,
voltio, es en honor al físico italiano, profesor en Pavia, Alejandro Volta quien descubrió que las reacciones químicas originadas en
dos placas de zinc y cobre sumergidas en ácido sulfúrico originaban una fuerza suficiente para producir cargas eléctricas.
Voltimetro: Es un instrumento utilizado para medir la diferencia de voltaje de dos puntos distintos y su conexión dentro de un
circuito eléctrico es en paralelo.
Watt: Es la unidad de potencia de un elemento receptor de energía (por ejemplo una radio, un televisor). Es la energía consumida
por un elemento y se obtiene de multiplicar voltaje por corriente.
Weber: Unidad del sistema eléctrico internacional que indica el flujo magnético
Diagramas eléctricos
Circuitos de arranque, carga,
encendido, alumbrado, instrumentos,
señales y accesorios
c) Descripción del funcionamiento
del motor de arranque
Tipos de sistemas de arranque y
componentes
Arranque por motor eléctrico
Para el arranque de los motores de automóvil se usa un motor eléctrico
de corriente continua que se alimenta desde la batería de acumuladores a
través de un relé. Este relé a su vez se acciona desde el interruptor de
encendido del automóvil
El motor de arranque es un motor de corriente directa tipo shunt
especialmente diseñado para tener una gran fuerza de torque con un
tamaño reducido, capaz de hacer girar el motor de combustión interna.
Esta capacidad se logra a expensas de sobrecargar eléctricamente las
partes constituyentes ya que el tiempo de funcionamiento es muy breve,
por tal motivo no debe mantenerse en acción por largo tiempo, so pena de
terminar averiado por sobrecalentamiento. El consumo de electricidad
durante el arranque es elevado (hasta 1000 Amp para grandes motores de
combustión), de manera tal que también la batería funciona en un régimen
muy severo durante este proceso. Debido a estas razones es muy
recomendable, cuando se intenta arrancar un motor "perezoso" usar
varios intentos de corta duración (unos 10 segundos), en lugar de un solo
intento de larga duración.
En la figura 2 puede diferenciarse el relé así como los grandes tornillos de
conexión para los cables procedentes de la batería.

d) Descripción del sistema de carga
Tipos de sistemas de carga y sus
componentes
- Los electrones son forzados por el
alternador desde las placas positivas a
las
placas negativas.
- El sulfato cargado negativamente
(SO4)
es rechazado de las placas negativas,
las
cuales se vuelven plomo puro.
- También se suelta sulfato (SO4) de la
placa
positiva.
- El oxígeno (O) del agua cargado
negativamente se combina con el
plomo
positivo de las placas positivas y forma
peróxido de plomo (PbO2).
- El resto de hidrógeno (H) positivo y
el
sulfato (SO4) negativo se combinan
para
formar ácido sulfúrico
La batería cargada completamente
tiene
otra vez:
- Peróxido de plomo (PbO2) en las
placas
positivas.
- Plomo puro (Pb) en las placas
negativas.
- Acido sulfúrico (H2SO4) en el
electrólito.
Tipos de reguladores

Los reguladores electromecánicos basan su principio de funcionamiento en un auto transformador de columna,
sobre la cual se dispone un cursor accionado por un servomotor, que en su recorrido suma o resta espiras. Este
movimiento de auto ajuste es controlado por un comando electrónico, que se activa cada vez que la tensión de
salida se desvía de su valor de calibración, ajustándose automáticamente y con ello mantiene permanentemente
la tensión de salida estable, la respuesta es lenta a las variaciones rápidas de tensión. Las ventajas que ofrece este
principio son que cuenta con una alta precisión (1,5%) y eficiencia del 99%, teniendo capacidad de sobrecarga de
hasta 500% sin generación de contenido armónico, sin embargo aunque no genera ruido armónico tampoco lo
elimina. Su vida útil es mayor a 25 años en funcionamiento continuo a plena carga por su diseño y robustez.

Los reguladores electrónicos basan su regulación en un control electrónico, pueden llevar microprocesador para
regular o simplemente un circuito de control que detecta las variaciones del voltaje y hace la corrección a través
de relevadores para regular la tensión. Su tiempo de respuesta y velocidad de regulación son rápidos además de
ser económicos en comparación a los otros tipos. Sin embargo, los rangos de tensión de entrada son reducidos y
la precisión de la tensión de salida es baja de +/- 3% a +/- 5%. Su diseño propicia que se desconecten para
autoprotegerse en condiciones extremas de alta y baja tensión, lo que genera costos de mantenimiento
haciéndolos equipos de corta duración. En la mayoría de los casos solo ofrecen regulación en la fase y no en la
línea de neutro, se autoprotegen utilizando varistores a la salida para provocar un corto circuito y activar su
fusible.

Los reguladores ferroresonantes. La ferroresonancia es la propiedad del diseño de un transformador en el cual el
transformador contiene dos patrones magnéticos separados con acoplamiento limitado entre ellos. La salida
contiene un circuito resonante paralelo que toma su potencia del primario para reemplazar la potencia entregada
a la carga. Hay que notar que la resonancia en la ferroresonancia es similar a aquella en los circuitos lineales con
condensadores o inductores en serie o paralelo, en donde la impedancia tiene un pico a una frecuencia en
particular. En un circuito no lineal, como el que se usa en los transformadores ferroresonantes, la resonancia se
usa para reducir los cambios en el voltaje de alimentación para suministrar un voltaje más constante a la carga.
e) Funcionamiento del sistema de
encendido por platinos

Los componentes del encendido por platinos, es el distribuidor, el condensador, obvio el
platino, la bobina, los cables y las bujías.
La falla mas común presentan regularmente es que los platinos se "flamean" ya sea por un
desgaste de los mismos, porque el condensador (el condensador no es mas que una
resistencia) este inservible, o por una mala calibración, esto provoca que el motor aviente
explosiones por el escape, que cueste trabajo arrancarlo, que la maquina se escuche
dispareja, que el auto se de de jalones, etc.
Este sistema de encendido por platinos, (a comparacion del encendido electrónico),
presenta un desgaste físico, causado por el roce entre la leva que abre el platino y el
mismo platino, y esto causa que el platino se descalibre, igualmente en ocaciones el portaplatinos presenta un movimiento excesivo, e igualmente causa que el platino se mueva, y
no abra correctamente a la medida.
El motor de arranque es a lo que le llaman "marcha" sirve para hacer girar el motor para
que comience a llevar a cabo las combustiones.
Los bujes son un tipo de rodamientos, para evitar la fricción metal con metal, y los
rodamientos pueden ser, como ya mencione, bujes o también pueden ser baleros. pero ni
el motor de arranque ni los rodamientos están relacionados con el sistema de platinos,
puesto que el sistema de platinos es el "sistema de ignición".
Componentes del sistema, circuito
primario y secundario
f) Funcionamiento de encendido
electrónico
El encendido por transistores (electrónico analógico)
 En un extremo del cigüeñal se encuentran girando unos
imanesalrededor de unas bobinas (bobinas primarias). Por lo
general son doslas bobinas, una que produce corriente que
va a cargar uncondensador (bobina de carga), y otra que va a
producir corriente enun momento muy preciso para avisar
de la descarga del condensador(bobina de aviso). Un
transistor es el encargado de descargar laenergía almacenada
en el condensador. Cuando la bobina de avisoenvíe corriente
al transistor, este cortocircuitara una parte del circuitoy
provocara la salida de la corriente desde el condensador
hacia labobina secundaria. La bobina secundaria convertirá la
corrienteeléctrica que sale de la bobina primaria en
corriente de alto voltaje(unos 25000 voltios) que provocara
la chispa.

Componentes y circuito del sistema
Bobina de encendido
 Cable de alta tensión
 Distribuidor
 Bujías de encendido

g) Funcionamiento del sistema DIS
(sistema de ignición directo)
Al cerrar el circuito primario, circula corriente por la bobina del primario desde el borne
positivo al negativo a través del dispositivo de apertura y cierre del circuito, que en el caso
de la ilustración, para simplificar se ha representado con un ruptor mecánico, pero en la
práctica esto se realiza mediante un transistor de potencia. Mientras circula corriente por
el primario la energía se acumula en forma magnética. En el momento de apertura del
circuito deja de circular corriente por el primario pero la energía magnética se transfiere a
la bobina del secundario donde buscará salir para cerrar el circuito, y como la bobina del
secundario es de muchas espiras y por tanto la relación de transformación elevada saldrá
una tensión de varios kilovoltios (miles de voltios). La alta tensión tenderá a saltar con
mucha tensión en el cilindro donde haya mucha presión de gases: el cilindro en compresión,
mientras que necesitará solo unos centenares de voltios en el cilindro que has depresión,
es decir el que está en escape. De este modo el sistema "sabe" donde se requiere la alta
tensión que prenda la mezcla. Durante el ciclo siguiente, cuando los cilindros cambien de
estado la alta tensión saltará de nuevo en el cilindro que se halle en comprensión.
1° Componentes del sistema,
circuito primario y secundario
El ruptor
Reguladores de avance al encendido.
Distribuidor
2° Sistemas de encendidos
utilizados en vehículos de ultima
generación

Motor Jaguar AJ6
Componentes del sistema, circuitos
y características técnicas
Bobina de encendido con etapa final de
encendido integrada.
 Distribuidor
 Bujía
 Unidad de control
 Sensor de temperatura del motor
 Sensor de posición de la mariposa
 Sensor de revoluciones y PMS
 Disco dentado
 Llave de contacto

Bibliografía
http://tecnologia.idoneos.com/index.php/L
a_fricci%C3%B3n_permite_obtener_carg
as_el%C3%A9ctricas
 http://es.wikipedia.org/wiki/Electricidad
 Microsoft ® Encarta ® 2009. © 19932008 Microsoft Corporation.
 www.automecanico.com

Conclusión


Mi conclusión sobre este trabajo es, que es
muy importante tener el conocimiento de lo
que es la electricidad, para que se utiliza, y
como podemos ayudar para tener una
electricidad limpia y segura, tal es el caso de
las plantas nucleares que producen
electricidad pero tienen mucha
contaminación.
Por ultimo cabe reconocer el estudio que se
tuvo que llevar a cabo para que estos
principios tuvieran un buen funcionamiento
y desempeño en el auto.