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2 AÑO TEC
INSTITUTO SAGRADO CORAZON DE JESUS
PROF: ALBARRACIN NAHUEL
[SISTEMAS TECNOLOGICOS]
APUNTES DE ELECTRICIDAD BASICA
NORMAS DE SEGURIDAD
A.- CON APLICACION DE ENERGIA
Se recomienda no realizar servicio con aplicación de energía en el punto de trabajo, pero si
se tuviera que hacer porque no hay otra posibilidad, tenga en cuenta las siguientes
recomendaciones:
1.- No utilice ropa húmeda y especialmente zapatos mojados. El cuerpo debe estar también
seco.
2.- Coloque entre el punto de trabajo y el piso un material aislante y pise sobre él.
3.- Trabaje línea por línea. Cuando trabaje una línea, la otra, así como los contactos
adyacentes deben estar aislados.
4.- Trabaje con herramientas en buen estado, aisladas y limpias.
5.- Terminado el trabajo en un punto determinado, aíslelo adecuadamente. Terminado todo
el trabajo, esconda los conductores y cubra o tape estos conductores.
6.- En el supuesto de que, por cualquier razón, no pueda terminar en el punto de trabajo no
deje los conductores sin aislamiento.
7.- Use una escalera. No haga pirámides con tablas, sillas, mesas o cualquier otro objeto.
Cuando use una escalera simple, tenga en cuenta que se puede resbalar con cualquier
movimiento.
8.- Si no está seguro que, en el punto por trabajar, existe o no tensión, tome las
precauciones como si existiera tensión.
B.- SIN APLICACION DE ENERGIA
1.- Antes de trabajar un punto determinado, saque de servicio dicho punto, manipulando su
respectiva llave en el tablero de distribución.
2.- No pase por los ductos mayor cantidad de conductores que lo permitido por los planos y
las tablas respectivas.
3.- Al pasar alambres, una persona debe jalar la huincha guía y la otra persona debe guiar el
ingreso de los conductores para que el aislamiento no se deteriore.
4.- Realice las uniones y empalmes de acuerdo a las indicaciones que se dan en las clases
teóricas, así como los encintados de acuerdo a lo requerido. Así evitará posibles cortos
circuitos por deficiencias en el trabajo de uniones, empalmes y protección inadecuada de
estos trabajos.
5.- Si realiza algún cambio en el plano, debe indicarlo en el mismo para su futura
ubicación.
CIRCUITO ELECTRICO
A. DEFINICIÓN.- Es un camino cerrado por donde fluye la corriente eléctrica, desde el
polo negativo hasta el polo positivo de una fuente de alimentación (pila, batería, generador,
etc.).
B.- PARTES DE QUE CONSTA
1. FUENTE O GENERADOR.- Genera el movimiento de los electrones. Desempeña una
función similar al de una bomba de agua, no produce electrones, como la bomba de agua no
produce agua, sino que los hace circular. Circulan los electrones libres por el conductor.
2. CARGA.- Recibe el flujo de electrones o corriente eléctrica, este flujo al paso por la
carga realiza un trabajo que se manifiesta bajo la forma de luz, calor, etc.
3. CONDUCTORES.- Son los medios a lo largo del cual fluyen los electrones que el
generador hace circular.
Nota.- Existe la Corriente Directa o Continua (DC) y la Corriente Alterna (AC). La
diferencia entre estas dos es que, la DC circula en un solo sentido, por lo tanto, se le puede
identificar el positivo y negativo en la fuente de alimentación. Mientras que la AC es una
corriente que cambia de sentido constantemente, por lo tanto el sentido de la corriente
cambia alternadamente.
C.- FACTORES DEL CIRCUITO ELECTRICO
LA CORRIENTE ELECTRICA
Es el movimiento de cargas eléctricas a través de un circuito eléctrico. La unidad de medida
en el sistema internacional es el Amperio, cuya representación es la “A”.
Múltiplos y Submúltiplos
Kiloamperio (KA) = 103 = 1000 A
Amperio (A)
= 1
Miliamperio (mA) = 10-3 = 0.001 A
Microamperio (μA)
= 10-6 = 0.000001A
Nano amperio (nA)
= 10-9 = 0.000000001A
Medición de Corriente
El instrumento utilizado para medir la corriente se denomina AMPERIMETRO. Del mismo
modo que para medir la cantidad de agua que pasa por un caño se coloca el medidor al paso
del agua, un amperímetro debe de estar colocado de modo que toda la corriente pase por él.
Esta manera de conectar un amperímetro se llama conexión en serie.
Hay amperímetros para corriente continua (DC) y para corriente alterna (AC). Los bornes
del amperímetro destinados a la corriente continua tienen un signo (+) (cable conector rojo)
y el otro, un signo (-) (cable conector negro). Al conectar el amperímetro para DC debe
cuidarse de que la polaridad del instrumento coincida con la polaridad de la fuente de
alimentación, de lo contrario se corre el riesgo de que el instrumento se malogre. Esta
precaución es innecesaria para la medición de corriente alterna.
2.- FUERZA ELECTROMOTRIZ O TENSION
La f.e.m o tensión se obtiene como consecuencia de la diferencia de potencial que hay entre
dos puntos. La unidad de medida en el sistema internacional es el Voltio. Su representación
es la letra V.
Múltiplos y Submúltiplos
Kilovoltio (KV) = 103
Voltio (V)
= 1000 V
= 1
Mili voltio (mV) = 10-3 = 0.001 V
Microvoltio (μV)
= 10-6 = 0.000001V
Medición de Voltaje
Para medir voltaje en un circuito se utiliza el Voltímetro, que se conecta entre los extremos
del elemento a medir, es decir, se conecta en paralelo. Existen voltímetros para AC y DC.
El amperímetro como el voltímetro es un aparato que funciona por acción de la corriente
eléctrica.
3.- RESISTENCIA
La resistencia es la propiedad de los materiales de oponerse o resistir al movimiento de los
electrones, lo cual hace necesario la aplicación de un voltaje para producir un flujo de
corriente. La unidad de resistencia en el sistema internacional es el Ohm y se simboliza con
la letra griega Omega mayúscula Ω. El símbolo de resistencia es R.
Medición de resistencia
Para medir un resistor se tiene que desconectar del circuito. El instrumento usado para esta
medición se llama Ohmímetro. Este instrumento de medida utiliza la alimentación de
corriente de una pila o batería para que pueda funcionar.
Nota.- El Multitester es un instrumento de medida que permite utilizarlo como
amperímetro, voltímetro y ohmímetro.
4.- POTENCIA
La Potencia es la velocidad para realizar un trabajo. La unidad de medida en el sistema
Internacional es el Watt (anteriormente llamado Vatio) y se simboliza con la “W”. En
electricidad cualquier material por el que atraviesen cargas eléctricas se dice que disipa una
cierta cantidad de potencia, tal es el caso de los focos, planchas, licuadoras, radios,
televisores, refrigeradores, etc.
Aquí tenemos aproximadamente la potencia que disipan algunos artefactos en comparación
con la potencia de un foco de 100 watts:
EQUIPO O ARTEFACTO
POTENCIA
EN FOCOS
Cocina Eléctrica
7300 W
73
Ducha Eléctrica
4000 W
40
Therma Grande
2000
20
Waflera Grande
1700
17
Microhondas Grande
1500
15
Secadora de pelo
1500
15
Olla arrocera
1400
14
Aire acondicionado
1000
10
Plancha
1000
10
Hervidor
1000
10
Cafetera
800
8
Lavadora
800
8
Terma chica
750
7y½
Tostadora
Licuadora
Bomba de agua
Aspiradora
Congeladora
Computadora
Aspiradora
Refrigeradora
Batidora
Televisor grande
Equipo estéreo
Máquina de coser
Radio portátil
700
500
500
500
350
300
200
200
200
150
100
75
20
7
5
5
5
3y½
3
2
2
2
1y½
1
¾
1/5
LA CORRIENTE ALTERNA
La diferencia con la corriente continua, es que circula solo en un sentido. La corriente
alterna (como su nombre lo indica) tiene una corriente que circula durante un tiempo en un
sentido y después en sentido opuesto, volviéndose a repetir el mismo proceso en forma
constante.
Este tipo de corriente es la que nos llega a nuestras casas y la usamos para alimentar la
TV, el equipo de sonido, la lavadora, la refrigeradora, etc.
Si vemos el siguiente gráfico quedará más claro:
En este caso lo que se ha graficado es el voltaje (que es también alterno) y tenemos que la
magnitud de éste varía primero hacia arriba y luego hacia abajo (de la misma forma en que
se comporta la corriente) y nos da una forma de onda llamada: onda senoidal.
EMPALMES ELECTRICOS
Son uniones de dos o más conductores realizados para facilitar la continuidad de la
corriente eléctrica. Deben hacerse mecánica y eléctricamente seguros, con el objeto de
impedir recalentamiento, la oxidación y corrosión del cobre.
TIPOS DE EMPALMES
A.- EMPALME EN PROLONGACIÓN
Es de constitución firme y sencilla de empalmar, se hace preferentemente en las
instalaciones visibles o de superficie.
B.- EMPALME EN “T” O EN DERIVACIÓN
Es de gran utilidad cuando se desea derivar energía eléctrica en alimentaciones adicionales,
las vueltas deben sujetarse fuertemente sobre el conductor recto.
El empalme de Seguridad es utilizado cuando se desea obtener mayor ajuste mecánico.
Empalme de Seguridad:
C.- EMPALME TRENZADO
Este tipo de empalme permite salvar la dificultad que se presenten en los sitios de poco
espacio por ejemplo en las cajas de paso, donde concurren varios conductores.
AISLAR EMPALMES: Se procederá a encintar fuertemente el empalme con cinta
aislante, cubriendo cada vuelta a la mitad de la anterior
SOLDADORES ELECTRICOS
A.- CAUTIN ELECTRICO
Los cautines de soldar son herramientas que se utilizan para efectuar soldadura con estaño.
El electricista lo emplea para soldar y asegurar empalmes y conexiones eléctricas.
Está compuesto por una punta de cobre fijada a un tubo metálico, dentro del cual está
ubicada una resistencia eléctrica de calentamiento.
El tubo viene acoplado a un mango aislante, de este sale un cordón flexible para su
conexión eléctrica, las puntas pueden tener diferentes formas.
B.- PISTOLA DE SOLDAR
La pistola de soldar se caracteriza por ser de calentamiento rápido, es decir, en algunos
segundos después de pulsar el interruptor ya se puede utilizar para soldar.
PROCESO DE SOLDADO
Para lograr un contacto permanente entre los alambres de dos cables recién unidos, la mejor
solución es soldarlos, siempre y cuando cuentes con un cautín. Sin embargo si los cables
unidos se encuentran sujetos a tensiones es casi obligado que los sueldes, con el objeto de
asegurar la unión y evitar contratiempos en tu instalación eléctrica.
LOS PASOS A SEGUIR:
1. Aplica con el pincel un poco de pasta desoxidante en la parte
superior del amarre.
2. Pasa la punta del cautín debajo del amarre para calentar los alambres y ablandar la pasta
(debes tener extremo cuidado al utilizar el cautín para no quemarte).
3. Apoya la punta del hilo de soldadura sobre el amarre hasta que el calor del cautín la
funda, y llene los huecos que hay entre los alambres.
4. Procura cubrir totalmente la unión con soldadura, pero sin tocar el forro de los cables.
5. Retira el cautín y deja enfriar durante varios minutos la soldadura, cuando ésta se vea
opaca, ya puedes cubrir el amarre con cinta aislante.
SOLDADURA DE ESTAÑO
La Soldadura empleada para usos eléctricos es de una aleación de estaño y plomo, su bajo
punto de fusión permite la soldadura de piezas delgadas y de sistemas eléctricos, pueden
adquirirse en forma de barras de alambre macizo o de alambre fino con núcleo de resina.
Estas aleaciones empleadas con soldadura tienen por lo general una proporción de 60% de
estaño y 40% de plomo.
La soldadura con menor proporción de estaño requiere mayor grado de fusión y no son
apropiados a trabajos eléctricos.
PROPORCION DE ALEACIÓN
Estaño
60%
50%
40%
Plomo
40%
50%
60%
Grado de Fusión
180OC
218 OC
326 OC
Aplicación
Eléctrico
Eléctrico
En Calderas
SOLDADURA PREPARADA
La soldadura enrollada en carretes es
generalmente de sección redonda,
tiene un desoxidante llamado resina
que limpia la parte a soldarse en los
trabajos eléctricos o electrónicos.
Las resinas se funden a una baja
temperatura y forma una capa contra
el aire mientras se calienta para fundir la soldadura.
LAMPARA INCANDESCENTE
La lámpara incandescente o comúnmente llamado foco, está
compuesto de un filamento metálico (generalmente
tungsteno) montado sobre una ampolla de vidrio e
intensamente calentado por la corriente eléctrica. La
ampolla esta al vacío para eliminar el oxígeno e impedir que
el filamento se queme al pasar la corriente eléctrica. La
potencia de una lámpara se mide en Watts y la tensión de
funcionamiento en voltios. Estos datos están indicados en la
superficie de la ampolla.
TIPOS DE LAMPARAS
Son de diferentes tamaños y formas, de acuerdo al uso que se les da. Así, se fabrican
lámparas extraordinariamente pequeñas para aparatos de cirugía o instrumentos especiales
como también lámparas de gran tamaño en la iluminación de fábricas, talleres, etc.
Para el uso común doméstico o industrial se fabrican lámparas desde 15 Watts a 2000
Watts de potencia en diferentes tamaños, formas, colores y para 220 y 110 voltios.
LAMPARAS FLUORESCENTES
Es un dispositivo de descarga eléctrica que consiste en un tubo de vidrio que tiene en cada
extremo cápsulas metálicas con dos clavijas de contacto.
Estructura de una lámpara fluorescente
1.- Casquillo Metálico
2.- Clavijas
3.- Cristal moldeado
4.- Alambre de protección
5.- Filamento o Electrodo
6.- Tubo de cristal
7.- Gas Argón y Vapor de
Mercurio
8.- Revestimiento de fósforo
9.- Aislamiento
10.- Clavijas
Principio de Funcionamiento
Inicialmente, cuando se cierra el interruptor, la corriente procedente de la línea pasa a
través de los filamentos y del arrancador, calentándose los filamentos a una temperatura tal
que emiten fácilmente grandes cantidades de electrones(Fig. 1). Al mismo tiempo, se
vaporiza el mercurio hasta llenar con vapores de mercurio el tubo. De esta manera, el
mercurio ofrece baja resistencia.
Después de unos cuantos segundos de calentamiento previo del filamento, se abre el
arrancador, como se muestra en la Fig. 2. Esta apertura del arrancador, en realidad no afecta
al funcionamiento del tubo, debido a que se produce prácticamente un paso continuo o una
descarga continua de electrones dentro del tubo (Fig. 3).
Las corrientes de electrones chocan contra el revestimiento fosforado en el interior del tubo.
Este revestimiento despide una luz brillante que hace que la lámpara ilumine.
Equipo auxiliar de las lámparas fluorescentes
a.- EL ARRANCADOR
Es un accesorio auxiliar de una lámpara fluorescente que sirve para cerrar
momentáneamente el circuito de calefacción de los filamentos o electrodos del tubo
fluorescente.
b.- EL REACTOR
Las lámparas fluorescentes necesitan para arrancar un voltaje momentáneo bastante más
alto que el de la línea de 220 voltios, para establecer la descarga electrónica a través del gas
que hay dentro del tubo. Para seguir funcionando necesita una tensión más baja que el de la
línea. Esas dos cosas se consiguen insertando en serie el reactor con la línea.
El reactor es un electroimán de muchas vueltas de alambre de bobina sobre un núcleo de
hierro.
TIMBRE ELECTRICO
Hay varios tipos de timbre pero el más usado es el de vibración, que funciona con un
"sistema de interrupción". Cuando la corriente eléctrica pasa por un timbre activa los
conductores de un electroimán y atrae un brazo metálico. Éste golpea una campana
metálica, emitiendo un sonido.
En ese mismo momento se abre el circuito de interrupción, se corta la corriente y el brazo
vuelve a su posición original. Cuando esto sucede, el circuito vuelve a abrirse y se repite
nuevamente el proceso. El brazo experimenta una oscilación o vibración que hace sonar la
campana repetidamente.
El sonido cesa cuando se suelta el interruptor del timbre (pulsador).
La frecuencia de la vibración y, por tanto, el tono del timbre, se puede alterar ajustando el
tornillo de contacto.
La ventaja de estos timbres de vibración, es que funcionan tanto conectados a una corriente
continua (baterías-pilas), como a una corriente alterna, a través de un transformador de bajo
voltaje.
PARTES DE UN TIMBRE
El timbre consta de las siguientes partes:
1.
Un electroimán (E)
2.
Una lámina flexible (L)
3.
Un martillo (M) unido a una lámina
4.
Una punta de contacto regulable (P)
5.
Una Campanilla (C)
EL TRANSFORMADOR
Es un dispositivo que se encarga de "transformar" el voltaje de corriente alterna que tiene
en la entrada en otro diferente que entrega a su salida.
Se compone de un núcleo de hierro sobre el cual se han arrollado varias espiras (vueltas) de
alambre conductor.
Este conjunto de vueltas se llaman bobinas y se denominarán:
"Bobina del PRIMARIO" es aquella que recibe el voltaje de entrada y "Bobina del
SECUNDARIO" es aquella que entrega el voltaje transformado.
La Bobina "PRIMARIA" recibe un voltaje alterno que hará circular, por ella, una corriente
alterna.
Esta corriente inducirá un flujo magnético en el núcleo de hierro.
Como el bobinado "SECUNDARIO" está arrollado sobre el mismo núcleo de hierro, el
flujo magnético circulará a través de las espiras de éste.
Al haber un flujo magnético que atraviesa las espiras del "SECUNDARIO" se generará por
el alambre del secundario un voltaje.
Habría una corriente si hay una carga (el secundario está conectado a una resistencia por
ejemplo).
La razón de la transformación del voltaje entre el bobinado "PRIMARIO" y el
"SECUNDARIO" depende del número de vueltas que tenga cada uno.
Si el número de vueltas del secundario es el triple del primario. En el secundario habrá el triple de
voltaje.