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LICEO INDUSTRIAL A-20
MOD. ELECTROTECNIA
PROF. JOSE SANDOVAL G
GUIA DE REFORZAMIENTO Nº 1
“MAGNITUDES ELECTRICAS FUNDAMENTALES”
OBJETIVO: RECONOCER MAGNITUDES ELECTRICAS FUNDAMENTALES.
Las magnitudes eléctricas básicas son: tensión o voltaje, intensidad de corriente y resistencia
eléctrica.
Intensidad de corriente (I): La intensidad de corriente, también llamada corriente eléctrica, se
define como la cantidad de carga eléctrica (electrones) que pasa por un conductor por unidad
de tiempo.
Su unidad de medida es el amperio (A) y el aparato con que se mide se llama amperímetro.
Voltaje o tensión (V): El voltaje o tensión representa la diferencia de potencial existente entre
dos puntos del circuito eléctrico. La carga o electrones siempre circulan desde los puntos donde
la energía es más alta hasta los puntos en los que es más baja.
La tensión se mide en voltios (V) y su aparato de medida es el voltímetro.
Resistencia eléctrica (R): Se define la resistencia eléctrica como la mayor o menor dificultad que
opone un cuerpo al paso de la corriente eléctrica. Los materiales que presentan mucha
dificultad al paso de la electricidad reciben el nombre de aislantes y en consecuencia tienen una
resistencia eléctrica elevada.
La unidad de medida de la resistencia es el ohmio (Ω) y su aparato de medida es el Ohmímetro.
Potencia eléctrica (P): Potencia es la velocidad a la que se consume la energía. La potencia se
mide en joule por segundo (J/seg) y se representa con la letra “P”.
La unidad de medida de la potencia es el watt (W) y sy aparato de medida es el wattmetro.
Formulas de aplicación:
Para calcular el valor de intensidad de corriente se usa la formula:
I= V
R
Para calcular el valor de voltaje se usa la formula:
V= R x I
Para calcular el valor de resistencia se usa la formula:
R= V
I
(CONTINUACION)
EJERCICIOS DE REFORZAMIENTO GUIA Nº1
(MAGNITUDES ELECTRICAS)
1.-
CALCULAR LA INTENSIDAD DE CORRIENTE QUE CIRCULA POR UN APARATO
ELECTRICO SI SU RESISTENCIA INTERNA ES DE 15 OHM Y SU VOLTAJE
APLICADO ES DE 220 VOLT.
I=V
R
Donde:
R = 15 Ω
V = 220 V
I = X
Resultado: 14.66 A
2.-
¿QUE VOLTAJE SE LE DEBE SUMINISTRAR A UN APARATO ELECTRICO SI ESTE
POSEE UNA RESISTENCIA INTERNA DE 100 OHM Y SU CORRIENTE ES DE 3
AMPERES?
V=RxI
Donde:
I=3A
R = 100 Ω
V= X
Resultado: 300 V
3.-
¿CUAL ES EL VALOR DE LA RESISTENCIA DE UNA ESTUFA ELECTRICA SI SU
VOLTAJE DE TRABAJO ES DE 220 VOLT CUANDO POR ELLA CIRCULA UNA
CORRIENTE DE 1 AMPERE?
R= V
I
Donde:
V = 220 V
I= 1A
R= X
Resultado: 220 Ω
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GUIA DE REFORZAMIENTO Nº 2
“MAGNETISMO Y ELECTROMAGNETISMO”
OBJETIVO: RECONOCER PROPIEDADES Y CARACTERISTICAS DE MAGNETISMO Y
ELECTROMAGNETISMO.
ACTIVIDAD: BUSCA Y DEFINE LOS CONCEPTOS EN NEGRILLA.
MAGNETISMO: es la fuerza de atracción que ejercen determinados cuerpos, como los imanes, en una
región del espacio denominada campo magnético. Existen cuerpos que por su composición poseen
propiedades magnéticas (como la piedra magnetita) y se denominan imanes naturales. Pero también
hay otros, conocidos como imanes artificiales, que adquieren esas propiedades por frotación con otro
imán, o bien al recibir una corriente eléctrica (como ocurre con ciertos alambres enrollados en forma de
espiral). Los imanes poseen dos polos, uno negativo y otro positivo. Si se enfrentan dos cuerpos
imantados, los polos iguales se repelen y los opuestos se atraen. El magnetismo puede transmitirse de
un objeto a otro, fenómeno conocido como imantación. Además, en ciertos casos, los imanes son
capaces de inducir corrientes eléctricas.
Los polos iguales se repelen: al enfrentarse polos iguales, el campo magnético tiende a separarse y la
atracción magnética se debilita tanto que aparece un espacio neutral.
Los polos opuestos se atraen: al unirlos, el campo que se forma entre ellos es muy fuerte.
ELECTROMAGNETISMO; Los campos magnéticos no son producidos únicamente por los imanes, se
puede lograr un campo magnético haciendo circular corriente por un conductor. Podemos representar al
campo magnético producido alrededor de un conductor rectilíneo, por el cual circula corriente, en forma
circular. Las líneas de fuerza tienen un determinado sentido que está indicado por las flechas.
REGLA DE LA MANO IZQUIERDA PARA CONDUCTORES: Se toma el conductor con la mano
izquierda, de manera que el pulgar extendido indique el sentido de circulación de la corriente, los dedos
restantes indican el sentido de las líneas de fuerza.
CAMPO MAGNÉTICO EN UNA BOBINA: Una bobina podemos considerarla como una sucesión de
espiras colocadas una a continuación de la otra, por ejemplo, fabricamos una bobina al establecer un
arrollamiento de alambre aislado sobre un tubo. Esta bobina también es llamada SOLENOIDE.
Si aplicamos una diferencia de potencial a los extremos de la bobina circulará una corriente que
recorre a cada espira. En todas las espiras la corriente sube por un mismo lado y baja por el opuesto. La
circulación de corriente convierte a cada una de las espiras en un imán, donde las líneas de fuerza de
todas las espiras se suman y salen por un extremo de la bobina manifestándose un polo norte y
regresan por el exterior de la bobina al otro extremo manifestándose el polo sur, se tiene así un imán de
una bobina recorrida por una corriente.
El campo magnético de una bobina depende fundamentalmente de] número de espiras que contiene la
bobina y de la corriente que la atraviesa, si la corriente aumenta, el campo magnético será mayor. Si a
una bobina se le introduce un núcleo de hierro, el campo magnético será muchas veces más fuerte, aun
cuando la corriente sea la misma. Este tipo de bobina se llama ELECTROIMAN.
REGLA DE LA MANO IZQUIERDA PARA LA BOBINA: Tomando la bobina con la mano izquierda de
manera tal que los dedos del índice al meñique indiquen el sentido en que circula la corriente, el pulgar
extendido señala el polo norte de la bobina.-
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GUIA DE REFORZAMIENTO Nº 3
“INDUCCION ELECTROMAGNETICA”
OBJETIVO: RECONOCER PROPIEDADES DE LA INDUCCION ELECTROMAGNETICA.
ACTIVIDAD: BUSCA Y DEFINE LOS CONCEPTOS EN NEGRILLA.
INDUCCIÓN ELECTROMAGNÉTICA: La inducción electromagnética es la producción de
corrientes eléctricas por campos magnéticos variables con el tiempo.
Sobre el fenómeno de la inducción electromagnética Faraday no empleó imanes, sino dos
bobinas arrolladas una sobre la otra y aisladas eléctricamente. Cuando variaba la intensidad de
corriente que circulaba por una de ellas, se generaba una corriente inducida en la otra. Este es,
en esencia, el fenómeno de la inducción mutua, en el cual el campo magnético es producido no
por un imán, sino por una corriente eléctrica. La variación de la intensidad de corriente en una
bobina da lugar a un campo magnético variable. Este campo magnético origina un flujo
magnético también variable que atraviesa la otra bobina e induce en ella, de acuerdo con la ley
de Faraday-Henry, una fuerza electromotriz. Cualquiera de las bobinas del par puede ser el
elemento inductor y cualquiera el elemento inducido, de ahí el calificativo de mutua que
recibe este fenómeno de inducción.
El fenómeno de la autoinducción, como su nombre indica, consiste en una inducción de la
propia corriente sobre sí misma. Una bobina aislada por la que circula una corriente variable
puede considerarse atravesada por un flujo también variable debido a su propio campo
magnético, lo que dará lugar a una fuerza electromotriz autoinducida. En tal caso a la
corriente inicial se le añadirá un término adicional correspondiente a la inducción magnética de
la bobina sobre sí misma.
Todas las bobinas en circuitos de corriente alterna presentan el fenómeno de la autoinducción,
ya que soportan un flujo magnético variable; pero dicho fenómeno, aunque de forma transitoria,
está presente también en los circuitos de corriente continua. En los instantes en los que se
cierra o se abre el interruptor, la intensidad de corriente varía desde cero hasta un valor
constante o viceversa. Esta variación de intensidad da lugar a un fenómeno de autoinducción
de duración breve, que es responsable de la chispa que se observa en el interruptor al abrir el
circuito; dicha chispa es la manifestación de esa corriente adicional autoinducida.-
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GUIA DE REFORZAMIENTO Nº 4
“EL CIRCUITO ELECTRICO”
OBJETIVO: RECONOCER CARACTERISTICAS DEL CTO. ELECTRICO, ESTRUCTURA,
COMPONENTES, SIMBOLOGIA Y REPRESENTACION GRAFICA.
Para que una lámpara se encienda o un motor se ponga en funcionamiento es necesario
conectarlos a una pila o batería (acumulador) mediante conductores eléctricos. La unión
correcta de estos elementos forma un circuito eléctrico.
Un circuito eléctrico está formado por un generador (pila o acumulador) que proporciona la
energía necesaria, el receptor (lámpara, motor, etc.) y los conductores que unen los diferentes
componentes:
Los generadores son los aparatos que transforman el trabajo u otro tipo de energía cualquiera
en energía eléctrica.
Los receptores eléctricos transforman la energía eléctrica en otra forma de energía, es decir,
realizan la función inversa a la de los generadores.
El conductor eléctrico es cualquier sistema material que tenga las siguientes propiedades:
Que no ofrezca resistencia apreciable al paso de la corriente y que no aparezca ninguna
diferencia de potencial entre sus extremos cuando circule una corriente eléctrica.
Para poder gobernar los circuitos hacen falta unos componentes llamados elementos de
maniobra o control; los más importantes son los interruptores, los pulsadores y los
conmutadores.
DIAGRAMA ELECTRICO
Circuito elemental
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GUIA DE REFORZAMIENTO N º 5
“COMPONENTES PASIVOS”
OBJETIVO: IDENTIFICAR CONCEPTO, CARACTERISTICAS Y FUNCION DE LOS
COMPONENTES PASIVOS.
Componentes pasivos
Son aquellos que no necesitan una fuente de energía para su correcto funcionamiento. No
tienen la capacidad de controlar la corriente en un circuito.
Los componentes pasivos se dividen en:
Componentes Pasivos Lineales:
Componente
Función más común
Condensador
Almacenamiento de energía, filtrado, adaptación impedancia.
Inductor o Bobina
Almacenar o atenuar el cambio de energía debido a su poder de
autoinducción.
Resistor
Resistencia
o
División de intensidad o tensión, limitación de intensidad.
RESISTENCIAS(R)
Desde el punto de vista de vista de la resistividad , podemos encontrar materiales conductores
(no presentan ninguna oposición al paso de la corriente eléctrica), aislantes (no permiten el flujo
de corriente), y resistivos (que presentan cierta resistencia). Dentro de este último grupo se
situan las resistencias.
Las resistencias son componentes eléctricos pasivos en los que la tensión instantánea aplicada
es proporcional a la intensidad de corriente que circula por ellos. Su unidad de medida es el
ohmio (Ω).
Se pueden dividir en tres grupos:
Resistencias lineales fijas: su valor de resistencia es constante y está predeterminado por el
fabricante.
Resistencias variables: su valor de resistencia puede variar dentro de unos límites.
Resistencias no lineales: su valor de resistencia varia de forma no lineal dependiendo de
distintas magnitudes fisicas (temperatura, luminosidad, etc.).
Las resistencias o resistores son fabricadas en una amplia variedad de valores. Hay
resistencias con valores de Kilohmios (KΩ), Megaohmios (MΩ).
Estás dos últimas unidades se utilizan para representar resistencias muy grandes. En la
siguiente tabla vemos las equivalencias entre ellas:
1
1
1
Kilohmio
Megaohmio
Megaohmio
(KΩ)
(MΩ)
(MΩ)
=
=
=
1,000
1,000,000
1,000
Ohmios
Ohmios
Kilohmios
(Ω)
(Ω)
(KΩ)
Para poder saber el valor de las resistencias sin tener que medirlas, existe un código de
colores de las resistencia que nos ayuda a obtener con facilidad este valor con sólo verlas.
CONDENSADORES(C)
Los condensadores son componentes pasivos diseñados con el fin de almacenar energía electrostática o
presentar una capacidad eléctrica determinada. Su unidad de medida en el S.I. es el Faradio aunque por las
limitaciones características de los mismos se usan distintos submúltiplos (micro, μ / nano, n / pico, p ).
Los condensadores pueden conducir corriente continua durante sólo un instante, aunque funcionan bien
como conductores en circuitos de corriente alterna. Es por esta propiedad lo convierte en dispositivos muy
útiles cuando se debe impedir que la corriente continua entre a determinada parte de un circuito
eléctrico.Los condensadores se utilizan junto con las bobinas, formando circuitos en resonancia,
en las radios y otros equipos electrónicos. Además, en los tendidos eléctricos se utilizan
grandes condensadores para producir resonancia eléctrica en el cable y permitir la transmisión
de más potencia.Además son utilizados en: Ventiladores, motores de Aire Acondicionado, en
Iluminación, Refrigeración, Compresores, Bombas de Agua y Motores de Corriente Alterna, por
la propiedad antes explicada.
Los condensadores se fabrican en gran variedad de formas y se pueden mandar a hacer de
acuerdo a las necesidades de cada uno. El aire, la mica, la cerámica, el papel, el aceite y el
vacío se usan como dieléctricos, según la utilidad que se pretenda dar al dispositivo. Pueden
estar encapsulados en baquelita con válvula de seguridad, sellados, resistentes a la humedad,
polvo, aceite; con terminales para conector hembra y/o soldadura. También existen los
condensadores de Marcha o Mantenimiento los cuales están encapsulados en metal.
Generalmente, todos los Condensadores son secos, esto quiere decir que son fabricados con
cintas de plástico metalizado, auto regenerativos, encapsulados en plástico para mejor
aislamiento eléctrico, de alta estabilidad térmica y resistentes a la humedad.
BOBINAS (L)
Son componentes pasivos de dos terminales que generan un flujo magnético cuando se hacen
circular por ellas una corriente eléctrica.
Se fabrican arrollando un hilo conductor sobre un núcleo de material ferromagnético o al aire.
Su unidad de medida es el Henrio (H) en el Sistema Internacional pero se suelen emplear los
submúltiplos mH y mH.
Sus símbolos normalizados son los siguientes: Existen bobinas de diversos tipos según su
núcleo y según tipo de arrollamiento.
Su aplicación principal es como filtro en un circuito electrónico, denominándose comúnmente,
choques.
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