CARPETA DE 2 AO 9no

TALLER DE ELECTRICIDAD CARPETA DE 2do AO

CarpetaDe 2do ao deElectricidad

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Alumno:

Curso: 2 do

Ao lectivo: CARPETA DE 2 AO

ELECTRICIDAD

UNIDADES ELETRICAS USUALES

La electricidad es la acumulacin o movimiento de electrones que han sido sacados de sus rbitas. Estos electrones son los llamados electrones libres, que al ser sacados de sus rbitas dentro del tomo se mueven con facilidad por la materia. A esto se le llama ELECTRICIDADLas unidades ms usadas sonAmper: [Amperio] (A): Unidad de medida de la corriente elctrica, es la cantidad de carga que circula por un conductor por unidad de tiempo I = Q/t

1 A = 1 Coulombio / segundo1 A = 1000 mA (miliamperio)

Coulomb [coulombio] (C): Unidad de medicin de la carga elctrica. Carga Q que pasa por un punto en un segundo cuando la corriente es de 1 amperio. 1 Coulomb = 6.28x1018 electrones.

Watt [Vatio] (W): Unidad de la potencia. Potencia (P) requerida para realizar un trabajo a razn de 1 julio (joule) por segundo.

Farad [Faradio] (F): Unidad de medida de los capacitores / condensadores.Es la capacitancia (C) en donde la carga de 1 coulombio produce una diferencia de potencial de 1 voltio.

Henry [henrio] (H): Unidad de medida de los inductores/ bobinas.Es la inductancia (L) en que 1 voltio es inducido por un cambio de corriente de 1 amperio por segundo.

Ohm [ohmio] (): Unidad de medicin de la resistencia elctrica, representada por la letra griega () omega.Es la resistencia que produce una tensin de 1 voltio cuando es atravesada por una corriente de 1 amperio.

Volt [voltio] (V): Unidad de medicin de la diferencia de potencial elctrico o tensin elctrica, comnmente llamado voltaje.

Hertz [hercio] (Hz): Cantidad de ciclos completos de una onda en una unidad de tiempo 1 Hertz = 1 ciclo/seg

Radin: Un radin es el ngulo que abarca la porcin de circunferencia que es igual a la longitud del radio del crculo.

Tiempo (t): Unidad de medida del tiempo (seg.)

COMPLETAR:El Amper es..........................................................................................................................El Volt es .............................................................................................................................El Ohm es ............................................................................................................................

RESISTENCIA

DEFINICION: Resistencia elctrica de un cuerpo es la oposicin que este presenta al movimiento de electrones a travs suyo, es decir, a la corriente elctrica.-

As como la altura de mide en metros, el peso en kilogramos, etc. las resistencias se miden en una unidad llamada ohmio.-Es fcil comprender que si por una tubera circula agua, esta pasara ms fcilmente si dicha tubera es ancha que si es estrecha, si es corta que si es larga. As tambin pasara mejor si el interior de la tubera es lisa que si es rugosa.-de la misma forma un conductor presentara menos resistencia al paso de la corriente si es grueso que si es delgado, si es corto que si es largo, el tipo de material del que est constituido tendr influencia sobre la resistencia.- todo lo anterior se expresa en la siguiente formula:LS

R = R = Resistencia = Coeficiente de resistividad del material.-L = Longitud del cuerpo conductorS = Seccin del conductor.-

REPRESENTACION

La unidad fundamental es el ohmio (), as como el kilo gramo tiene 1000 gramos, el kilohmio (K), vale 1000 ohmios. Se expresa de la siguiente forma:

2K5 equivale a 2.500 1K = 1.000 10 K = 10.000 12 K = 12.000 Hay otra unidad que es el megohmio, que se representa M , y vale un milln de ohmios.-1M2 = 1.200.000

RESOLVER EL SIGUIENTE PROBLEMA

Calcular la resistencia de un cable de cobre de 100 metros de longitud y 3,14 mm2 de seccin, sabiendo que la resistencia del cobre tiene un valor de 0,0175 /m/mm2

RESITENCIAS EN SERIE

Se dice que varias resistencia estn en serie cuando van conectadas una detrs de la otra

10 5 20

La oposicin al paso de la corriente de varias resistencias en serie es igual a la suma de la oposicin que presenta cada una de ellas.-

En el ejemplo tenemos R1= 10 ; R2= 20 ; R3 = 5

Aplicando el enunciado queda: R1 + R2 + R3 = Re

Aplicando la frmula queda: 10 + 20 + 5 = Re

la resistencia equivalente (Re) da por resultado 35 Re = 35

La resistencia equivalente de un circuito en serie, es mayor a la mayor de las resistencias de dicho circuito. RESISTENCIAS EN PARALELO

Varias resistencias estn en paralelo cuando tienen unidos los extremos en un mismo puntoHay dos variantes para la suma de resistencias en paralelo, de 2 resistencias en paralelo (forma 1) y 3 o ms resistencias en paralelo (forma 2).-

R1R2R3

R1R2

FORMA 1

FORMA 2

Cuando hay varias resistencias colocadas en paralelo, su equivalente tiene un valor menor que el de la resistencia ms pequea de las que se hallan conectadas en paralelo.-

Para la forma 1 la resistencia total es directamente proporcional al producto de las resistencias e inversamente proporcional a la suma de las mismas.-

R1 * R2R1 + R2

Expresin: Rt =

para la forma 2 la resistencia total es directamente proporcional a 1 e inversamente proporcional a la suma del cociente entre 1 y cada resistencia en paralelo.- 1 1 1 1 1R1 R2 R3 Rn

Expresin: Rt = + + + ... +

1- R1 = 2

R1R2R3

R2 = 3 RT=

R3 = 4

1,07[Escriba una cita del documento o el resumen de un punto interesante. Puede situar el cuadro de texto en cualquier lugar del documento. Use la ficha Herramientas de dibujo para cambiar el formato del cuadro de texto de la cita.][Escriba una cita del documento o el resumen de un punto interesante. Puede situar el cuadro de texto en cualquier lugar del documento. Use la ficha Herramientas de dibujo para cambiar el formato del cuadro de texto de la cita.]=0,5 + 0,33 + 0,25 1 1 1 1 R1 R2 R3 + +RT = 1 1 1 1 2 3 4 + +11===0,925

1,08

HALLAR LA SIGUIENTE RESISTENCIA EQUIVALENTER1 = 4

R1R2R3

R2 = 6 R3 = 5 DESARROLLO

1 1 1 1 R1 R2 R3 + +RT =

TRIANGULO DE POTENCIA

- Relacin entre potencias activas, aparentes y reactivas

Potencia aparenteLa POTENCIA APARENTE de un circuito elctrico de corriente alterna es la suma (vectorial) de la energa que disipa dicho circuito en cierto tiempo en forma de calor o trabajo (POTENCIA ACTIVA) y la energa utilizada para la formacin de los campos elctricos y magnticos de sus componentes que fluctuara entre estos componentes y la fuente de energa (POTENCIA REACTIVA).Se la designa con la letra S y se mide en volt-amper o voltiamperios (VA).Su frmula es: S= I . VPotencia activaEs la potencia que representa la capacidad de un circuito para realizar un proceso de transformacin de la energa elctrica en trabajo. Los diferentes dispositivos elctricos existentes convierten la energa elctrica en otras formas de energa tales como: mecnica, lumnica, trmica, qumica, etc. Esta potencia es, por lo tanto, la realmente consumida por los circuitos. Cuando se habla de demanda elctrica, es esta potencia la que se utiliza para determinar dicha demanda.Se designa con la letra P y se mide en vatios (W). De acuerdo con su expresin, la ley de Ohm:

P= I . V . Cos

Potencia reactivaEsta potencia no tiene el carcter realmente de ser consumida y slo aparecer cuando existan bobinas o condensadores en los circuitos. La potencia reactiva tiene un valor medio nulo, por lo que no produce trabajo TIL. Por ello que se dice que es una potencia desvatada (no produce vatios), se mide en voltiamperios reactivos (VAR) y se designa con la letra Q.A partir de su expresin,

Q= I . V Sin

CONTESTAR EL SIGUIENTE CUESTIONARIO:

1 Cual es la potencia realmente consumida y til para realizar algn trabajo elctrico?

..............................................................................................................................................................

2 Cual de las tres potencias es la que se abona a las empresas prestatarias de energa elctrica?

.........................................................................................................................................................

3 Cul de las tres potencias no produce trabajo til?

.........................................................................................................................................................

4- Expresar cual es la unidad de medida de cada potencia.-

INTERRUPTOR TERMOMAGNETICO

Estos aparatos se emplean para proteger cables y conductores en instalaciones y equipos elctricos contra sobrecargas y cortocircuitos. Este interruptor se utiliza en todas las redes de distribucin, tanto en viviendas, instalaciones domiciliarias y comerciales, como en las industriales. Sus principales caractersticas son la curva de caracterstica de disparo y la capacidad de ruptura de cortocircuito.

Las principales caractersticas que se deben tener en cuenta al seleccionar un interruptor termomagntico son: La curva caracterstica de disparo, para proteger los conductores de acuerdo al tipo de corrientes de insercin que presentan los equipos conectados en el circuito. La capacidad de ruptura de cortocircuito, que debe ser mayor o igual a la corriente de cortocircuito presunta que puede ocurrir en el lugar donde el interruptor termomagntico se encuentra instalado.

Para los distintos casos de aplicacin, se dispone de tres caractersticas de disparo: Caracterstica de disparo B: Para proteccin de conductores de gran longitud, pero que no permite la insercin de corrientes elevadas por poco tiempo. Caracterstica de disparo C: Para proteccin de conductores con uso muy ventajoso, en relacin con aparatos elctricos con corrientes de conexin ms elevadas como, por ejemplo, lmparas y motores. Caracterstica de disparo D: Adecuada para los aparatos elctricos cuya conexin hace circular fuertes impulsos de corriente, como los transformadores, las electrovlvulas y los condensadores.Los interruptores para corriente alterna son adecuados para todas las redes monofsicas y trifsicas, segn su nmero de polos, hasta una tensin asignada de 230/400 V.

REPASO DEL TEMA:COMPLETAR:La curva de caracterstica de disparo del interruptor termomagnetico es importante por ................................................................................. de acuerdo al tipo de corriente

La capacidad de ruptura de cortocircuito es la presunta corriente de ............................... que puede ocurrir en un lugar donde el interruptor se encuentra instalado.-

_INTERRUPTOR DIFERENCIAL

tetrapolar bipolar esquema interno

Un interruptor diferencial, tambin llamado disyuntor por corriente diferencial o residual, es un dispositivo electromecnico que se coloca en las instalaciones elctricas 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 alimentacin de corriente y que producen campos magnticos opuestos y un ncleo o armadura que mediante un dispositivo mecnico adecuado puede accionar unos contactos.

Aunque existen interruptores para distintas intensidades de actuacin, el Reglamento Electrotcnico de Baja Tensin exige que en las instalaciones domsticas se instalen normalmente interruptores diferenciales que acten con una corriente de fuga mxima de 30 mA y un tiempo de respuesta de 50 ms, lo cual garantiza una proteccin adecuada para las personas y cosas.La norma dice que se considera un interruptor diferencial de alta sensibilidad cuando el valor de sta es igual o inferior a 30 miliamperios.Las caractersticas que definen un interruptor diferencial son el AMPERAJE, NUMERO DE POLOS, y SENSIBILIDAD, por ejemplo: Interruptor diferencial 16A-IV-30mARESPONDER:Cul es la diferencia entre interruptor termomagnetico e interruptor diferencial o disyuntor? Para que sirve cada uno? Cumplen la misma funcin?

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PUESTA A TIERRA

Un sistema de puesta a tierra consiste en la conexin de equipos elctricos y electrnicos a tierra, para evitar que se daen nuestros equipos en caso de una corriente transitoria peligrosa.

Los objetivos de un sistema de puesta a tierra es:1. El de brindar seguridad a las personas.1. Proteger las instalaciones, equipos y bienes en general, al facilitar y garantizar la correcta operacin de los dispositivos de proteccin.2. Establecer la permanencia, de un potencial de referencia, al estabilizar la tensin elctrica a tierra, bajo condiciones normales de operacin.

Los fenmenos fisiolgicos que produce la corriente elctrica en el organismo humano dependen del valor de la intensidad de la corriente, tiempo de duracin del contacto, callosidad, sexo, estado de epidermis, peso, altura, estado de nimo, estado del punto de contacto a tierra.Para realizar un sistema de puesta a tierra se necesitan electrodos de tierra, los cuales existen de muchos tipos, algunos mejores que otros en ciertas caractersticas como el costo, entre otras.Los electrodos pueden ser artificiales o naturales. Se entiende por electrodos artificiales los establecidos con el exclusivo objeto de obtener la puesta a tierra, y por electrodos naturales las masas metlicas que puedan existir enterradas.

Conductor de puesta a tierra: Es aquel conductor de un circuito que se conecta a tierra intencionalmente. Este conductor garantiza la conexin fsica entre las partes metlicas expuestas a alguna falla y la tierra. Por medio de este conductor circula la corriente no deseada hacia la tierra.

Electrodo de puesta a tierra: Es un cuerpo metlico conductor desnudo que va enterrado y su funcin es establecer el contacto con la tierra fsica.

PARA COMENTAR:

Existe en tu casa una puesta a tierra?

....................................................................................................................................................................Cmo lo describiras?

....................................................................................................................................................................Qu tipo de conductor posee?, cable, alambre desnudo, otro

....................................................................................................................................................................Cuantas jabalinas tiene y en qu lugares?

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Conductor

PrensacableJabalina colocada con prensa cable

Jabalina

ELECTROMAGNETISMO

Campos y fuerzas magnticas en conductores elctricosSeguro que si le preguntas a alguien que piense en un objeto cuando t le digas una palabra y t pronuncias "imn" l te responder con cualquier cuerpo imantado de algn aparato o incluso de los que usamos para la nevera. Pero con lo que casi nadie te responder es con "hilo de cobre" y es que, por extrao que parezca, tiene mucho que ver un conductor elctrico con un campo magntico. Le debemos el descubrimiento a Hans Christian Oersted, que en 1819 junto con Adr Marie Amper, observ como una aguja imantada colocada junto a un conductor elctrico, recorrido por una corriente, era desviada perpendicularmente; demostrando as la existencia de un campo magntico en torno a todo conductor atravesado por una corriente elctrica. La forma de este campo magntico la podemos observar si hacemos que un conductor atraviese, de forma perpendicular, una superficie sobre la que espolvoreamos limaduras de hierro. Cuando el conductor es recorrido por una corriente en el sentido que indica la flecha, las limaduras se reorientarn en crculos concntricos y el sentido de estos crculos, que es el sentido de las lneas de fuerza, lo podemos obtener si figuradamente nuestra mano derecha agarra el conductor y nuestro pulgar seala el sentido de la corriente elctrica, el resto de nuestros dedos sealar el sentido del campo magntico circular originado en el conductor.

Direccin del campo en un conductorCampo circular producido por un conductor

Nota: es importante mencionar que:- Una corriente que circula en un conductor genera un campo magntico y ....- Un campo magntico que es cortado por un conductor genera una corriente en el mismo.INVESTIGAR:Cul es la importancia de conocer lo que pasa en un conductor? Se aplica en algo que conozca?....................................................................................................................................................................

PRINCIPIO DEL TRANSFORMADOR

Relacin de voltajes, corrientes, potencias en un transformadorEl transformador es un dispositivo que se encarga de "transformar" el voltaje de corriente alterna que tiene a su entrada en otro de diferente amplitud, que entrega a su salida.Se compone de un ncleo de hierro sobre el cual se han arrollado varias espiras (vueltas) de alambre conductor. Este conjunto de vueltas se llaman bobinas y se denominan:Bobina primaria o "primario" a aquella que recibe el voltaje de entrada y Bobina secundaria o "secundario" a aquella que entrega el voltaje transformado.- La Bobina primaria recibe un voltaje alterno que har circular, por ella, una corriente alterna.- Esta corriente inducir un flujo magntico en el ncleo de hierro.- Como el bobinado secundario est arrollado sobre el mismo ncleo de hierro, el flujo magntico circular a travs de las espiras de ste. Al haber un flujo magntico que atraviesa las espiras del "Secundario", se generar por el alambre del secundario un voltaje. En este bobinado secundario habra una corriente si hay una carga conectada (el secundario conectado por ejemplo a un resistor)RESPONDER: A travs de qu principio se genera corriente elctrica en el secundario sin existir conexin elctrica entre el primario y secundario...................................................................................................................................................................

La razn de transformacin del voltaje entre el bobinado "Primario" y el "Secundario" depende del nmero de vueltas que tenga cada uno. Si el nmero de vueltas del secundario es el triple del primario. En el secundario habr el triple de voltaje. La frmula:

Entonces: Vs = Ns x Vp / NpLa nica manera de mantener la misma potencia en los dos bobinados es que cuando el voltaje se eleve, la corriente se disminuya en la misma proporcin y viceversa. Entonces:

As, para conocer la corriente en el secundario (Is) cuando tengo:- Ip (la corriente en el primario),- Np (espiras en el primario) y- Ns (espiras en el secundario)se utiliza siguiente frmula: Is = Np x Ip / NsHALLAR:Si en el primario hubiera 200 espiras con un voltaje de 220v y en el secundario 100 espiras Cual sera el voltaje del secundario?SOLUCION:

Entonces: Vs = Ns x Vp / Np ...........................................................................................................

Enunciado de las Leyes de KirchhoffLey de los nodos o ley de corrientes de Kirchhoff

1a. Ley de circuito de Kirchhoff(KCL - Kirchhoff's Current Law - en sus siglas en ingls o LCK, ley de corriente de Kirchhoff, en espaol)En todo nodo, donde la densidad de la carga no vare en un instante de tiempo, la suma de corrientes entrantes es igual a la suma de corrientes salientes.Un enunciado alternativo es:En todo nodo la suma algebraica de corrientes debe ser 0 (cero).

Ley de las "mallas" o ley de tensiones de Kirchhoff

2a. Ley de circuito de Kirchhoff

En toda malla la suma de todas las cadas de tensin es igual a la suma de todas las subidas de tensin.Un enunciado alternativo es:En toda malla la suma algebraica de las diferencias de potencial elctrico debe ser 0 (cero).

REPASO:

1 - Cul de las leyes me sirve para conocer si la tensin que ingresa a un nudo es la misma que la que sale?

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2 - Parafrasear la Primera ley de kirchhoff.

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REPASO DE LA LEY DE OHMGeorge Simon Ohm, descubri en 1827 que la corriente en un circuito de corriente continua vara directamente proporcional con la diferencia de potencial, e inversamente proporcional con la resistencia del circuito. La ley de Ohm, establece que la corriente elctrica (I) en un conductor o circuito, es igual a la diferencia de potencial (V) sobre el conductor (o circuito), dividido por la resistencia (R) que opone al paso, l mismo. La ley de Ohm se aplica a la totalidad de un circuito o a una parte o conductor del mismo.En los circuitos de corriente continua, puede resolverse la relacin entre la corriente, voltaje, resistencia y potencia con la ayuda de un grfico de sectores, este diagrama ha sido uno de los ms utilizados:

En este grafico puede apreciarse que hay cuatro cuadrantes que representan: V Voltaje, I Corriente, R Resistencia y W Potencia. De modo que, conociendo la cantidad de dos cualesquiera, nos permite encontrar el otro valor.RESOLVER:En una instalacin fabril se necesita conocer la potencia de un motor cuya resistencia es de 400 y la intensidad de 1,12 A ,hallar la potencia.-..........................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................EL MOTOR ELECTRICO

EL MOTOR Unmotor elctricoes unamquina elctricaque transformaenerga elctricaenenerga mecnicapor medio de interaccioneselectromagnticas.

Un motor elctrico opera primordialmente en base a dos principios: El de induccin, descubierto por Michael Faraday en 1831; que seala, que si un conductor se mueve a travs de un campo magntico o est situado en las proximidades de otro conductor por el que circula una corriente de intensidad variable, se induce una corriente elctrica en el primer conductor. Y el principio que Andr Ampre observo en 1820, en el que establece: que si una corriente pasa a travs de un conductor situado en el interior de un campo magntico, ste ejerce una fuerza mecnica o f.e.m. (fuerza electromotriz), sobre el conductor.

PARTES

Estator: El estator es el elemento que opera como base, permitiendo que desde ese punto se lleve a cabo la rotacin del motor. El estator no se mueve mecnicamente, pero si magnticamente. El estator est constituido principalmente de un conjunto de lminas de acero al silicio (y se les llama "paquete"), que tienen la habilidad de permitir que pase a travs de ellas el flujo magntico con facilidad; la parte metlica del estator y los devanados proveen los polos magnticos.

Rotor: El rotor es el elemento de transferencia mecnica, ya que de l depende la conversin de energa elctrica a mecnica. Los rotores, son un conjunto de lminas de acero al silicio que forman un paqueteBornera: Conjunto de bornes situado en la parte frontal de la carcaza, que sirve para conectar la red a los terminales del bobinado estatrico. Los bornes a los cuales se conectan los principios de las bobinas, se identifican en la actualidad normalmente con U1, V1, W1 y los finales U2, V2 y W2.

CUESTIONARIO DE ELECTRICIDADFILA 1

1 Describir 6 unidades elctricas bsicas mencionando que miden y sus unidades propiamente dichas.-2 Qu relacin guarda la resistencia equivalente de un circuito en serie con las resistencias del mismo?-3 A qu se denomina potencia activa y que potencia no produce trabajo elctrico til?-4 Para qu sirve el interruptor termomagnetico y cules son sus 2 caractersticas principales?5 Cules son los 3 objetivos de un sistema de puesta a tierra?6 - Qu sucede cuando una corriente elctrica recorre un conductor?7 Cmo funciona un transformador?8 Enunciar y colocar la frmula de la primera ley de Kirchhoff9 - De qu trata la ley de Ohm? Escribir la frmula para hallar la intensidad teniendo como dato la tensin y la resistencia.-10 Realizar un esquema elctrico mixto con no menos de 10 elementos, mitad conectado en paralelo y mitad conectado en serie.-

CUESTIONARIO DE ELECTRICIDADFILA 2

1 Cmo definira a la corriente elctrica y cul es su unidad de medida?-2 - Qu relacin guarda la resistencia equivalente de un circuito en paralelo con las resistencias del mismo?-3 A que se denomina potencia reactiva y cul es la potencia que se abona a la empresa de energa elctrica?-4 - Para qu sirve el interruptor diferencial y cules son sus 3 caractersticas principales?5 Que es el conductor de puesta a tierra y que es el electrodo de puesta a tierra?6 - Qu sucede cuando un campo magntico es cortado por un conductor?7 Qu relacin guarda el nmero de espiras del primario con las del secundario?8 Enunciar y colocar la frmula de la segunda ley de Kirchhoff9 - De qu trata la ley de Ohm? Escribir la frmula para hallar la tensin teniendo como dato la intensidad y la resistencia.-10 Realizar un esquema elctrico paralelo con no menos de 10 elementos mitad conectado en paralelo

E.P.E.T. N1 UNESCO --ao 2014--1