Generación de Electricidad y Fundamentos Eléctricos

8/18/2019 Generación de Electricidad y Fundamentos Eléctricos

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1. 1 CONCEPTOS BÁSICOS DE ELECTRICIDAD

1. 1.1 Generación

2. 1.2 Movimiento e e!ectrone"

#. 1.3 E!ectricia e"t$tica

%. 1.4 La car&a e!'ctrica

(. 1.5 Corriente a!terna ) corriente contin*a

2. 2 EL CIRC+ITO EL,CTRICO

1. 2.1 De-nición

2. 2.2 Eecto" e !a e!ectricia

#. 2.3 Inten"ia e corriente e!'ctrica

%. 2.4 Ten"ión e!'ctrica

(. 2.5 Potencia e!'ctrica

/. 2.6 Re"i"tencia e!'ctrica

1. 2.6.1 E0ercicio"

. 2.7 Eecto e !a temerat*ra en *n con*ctor

1. 2.7.1 E0ercicio

3. 2.8 Pe!i&ro" e !a e!ectricia

4. 2.9 Ai"!ante"5 con*ctore" ) "emicon*ctore"

16.2.10 Ri&ie7 ie!'ctrica

#. 3 ANÁLISIS DE CIRC+ITOS EN CORRIENTE CONTIN+A

1. 3.1 Circ*ito" Serie

1. 3.1.1 E0ercicio"

2. 3.1.2 Pre"entación e !a" r$ctica"

#. 3.1.3 Pr$ctica 1

2. 3.2 E0em!o

#. 3.3 Circ*ito" Para!e!o

1. 3.3.1 Pr$ctica 2

%. 3.4 E0em!o

(. 3.5 Circ*ito" Mi8to"

1. 3.5.1 Pr$ctica #

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2. 3.5.2 Pr$ctica %

#. 3.5.3 E0ercicio"

/. 3.6 ASOCIACI9N DE GENERADORES

. 3.7 Conen"aore"

3. 3.8 An$!i"i" e circ*ito" meiante ma)a"

4. 3.9 MÁ:IMA TRANS;ERENCIA DE POTENCIA

%. 4 POTENCIA EL,CTRICA DE +N CIRC+ITO

(. 5 APLICACIONES EL,CTRICAS BÁSICAS

/. 6 CORRIENTE ALTERNA

. 7 CIRC+ITOS TRI;ÁSICOS

CONCEPTOS BÁSICOS DE ELECTRICIDAD

Genera!"n

La &eneración e ener&


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• S*@e"tación e tran"ormación meia ten"ión? Di"min*)e !a ten"ión etra@a0o "e&n "e va acercano a! *"*ario -na!.

• E"tación tran"ormaora e i"tri@*ción? Aata !a ten"ión e tra@a0o a*n va!or mane0a@!e ara c!iente" in*"tria!e".

•

C!iente in*"tria!? E" *n c!iente =*e tiene *n a!to con"*mo e ener&


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#$%!&!en'$ (e e)e'r$ne*

En !a "i&*iente -&*ra "e *ee o@"ervar como "e m*even !o" e!ectrone" en *ncirc*ito e!'ctrico. Lo" e!ectrone" "a!en e! o!o ne&ativo5 recorren e! circ*itoe!'ctrico ) entran or e! o!o o"itivo. E"te eecto "e ro*ce or e! e8ce"o ee!ectrone" en *n e8tremo ) e! eecto e e!!o" en e! o!o o"itivo. Se trata ecomen"ar !a ierencia e car&a" e8i"tente entre o"itivo ) ne&ativo. +na ve7comen"aa !a ierencia "e ice =*e !a i!a "e >a a&otao.

Princiio" e !a e!ectricia


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E)e'r!!(a( e*'+'!a

E" ener&a ro*cioor e! rotamientoro7amiento e *na "*er-cie =*e cee e!ectrone" a !a otra5>acieno =*e !a "e&*na a!macene *n e8ce"o e e!ectrone".

E"ta ener&acia car&a" o"itiva"5 "e ro*ce *na e"car&a e a!to vo!ta0e m*)e"a&raa@!e. En e!emento" e!ectrónico" *ee ro*cir !a e"tr*ccióne-nitiva e! i"o"itivo.

+n e0em!o c!aro e" c*ano e! coc>e or eecto e! ro7amiento con !a carretera"e car&a e e!ectricia e"t$tica ) c*ano no" @a0amo" e '! "e ro*ce *nae"car&a a trav'" e !o" a"a0ero"5 eecto =*e ro*ce *na "en"acióne"a&raa@!e. A!&*no" con*ctore" onen *na &oma con*ctora =*e ro7a en !acarretera ) ro*ce !a e"car&a e !a ener&


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En !a $rr!en'e a)'erna !o" e!ectrone" "e m*even *na" vece" en *n "entio )otra" vece" en e! "entio contrario. En e! ca"o e *na "ea! "enoia! e! va!orromeio e !a "ea! e" cero. Se re"enta en !a e!ectricia e !a" viviena" )e" &eneraa or a!ternaore".


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EL CIRCITO ELCTRICO

Den!!"n

Se e-ne *n circ*ito e!'ctrico como e! recorrio cerrao =*e "i&*en !o"e!ectrone" ro*cio" or *n &eneraor e!'ctrico >a"ta *na car&a. E"t$ormao or e! &eneraor5 *n con*ctor =*e tran"orta !a ener&a"ta !o"


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e!emento" =*e !a van a *ti!i7ar5 mecani"mo" ara a@rir e! circ*ito ) etener e!a"o e !o" e!ectrone" Finterr*tor ) e! recetor e e"a ener&


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anti&*amente "e cre


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La ten"ión e!'ctrica "e *ee comarar con !a re"ión e a&*a e8i"tente en *n*nto eterminao e *n eó"ito e a&*a. C*anta m$" re"ión e8i"ta m$"cantia e a&*a *ee a"ar or *n ori-cio eterminao.

La ten"ión e!'ctrica "e *ee meir con *n vo!tec>o e e"tar"ometio a *n vo!ta0e eterminao ) or e! =*e e"ta circ*!ano *na inten"iaeterminaa. E"a otencia con"*mia e" tran"ormaa en otra orma eener&


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Oro? 6562% mmm2

E"tao? 651#4 mmm2

!? E" !a !on&it* e! con*ctor en metro"

S? E" !a "ección e! con*ctor en mm2. Ka) =*e tener en c*enta =*e no e" !o

mi"mo e! i$metro e! con*ctor =*e "* "ección F$rea. Para ca!c*!ar !a "ección>a) =*e *ti!i7ar !a órm*!a S Q 8 r2

+n ca@!e e 1mm e i$metro tiene 653mm2 e "ección5 *no e 2mm ei$metro tiene #51%mm2 e "ección ) otro e #mm e i$metro tiene56/mm2 e "ección.

Ka) =*e "a@er =*e?

A m$" !on&it* m$" re"i"tencia

A ma)or "ección menor re"i"tencia

C*anto menor re"i"tivia menor re"i"tencia

Comercia!mente !o" ca@!e" tienen !a" "i&*iente" "eccione".

E! vo!ta0e en *n con*ctor o e!emento e!'ctrico e" i&*a! a !a re"i"tencia e!e!emento en c*e"tión m*!ti!icaa or !a inten"ia =*e circ*!a or '! R : I5ta! ) como "e *ee o@"ervar en !a" "i&*iente" órm*!a"?


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En one e" e! vo!ta0e en o!tio"5 I !a inten"ia en Amerio" ) R !are"i"tencia en o>mio".

Eer!!$*

1. Ca!c*!ar !a re"i"tencia e *n con*ctor e co@re e (66 metro" e!on&it* ) 15/ mi!a) re"i"tencia" varia@!e"=*e *een "er a0*"taa" or e! *"*ario5 "on conocia" como otenciómetro".


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Potenciómetro

Ee'$ (e )a 'e&era'ra en n $n('$rLa re"i"tivia e *n con*ctor "e a ara *na temerat*ra e *no" 26C. Si !atemerat*ra e! con*ctor a*menta tam@i'n !o >ar$ "* re"i"tencia ) !o >ar$ en*nción e! coe-ciente e temerat*ra t'rmico e! materia! e! =*e e"t'com*e"to e! con*ctor.

La órm*!a ara ca!c*!ar !a re"i"tencia e *n con*ctor a *na temerat*raeterminaa viene aa or !a órm*!a?

RT1 = RT0 + RT0 α (T1 - T0)

En one?

RT1 e" !a re"i"tencia e! con*ctor a !a temerat*ra T1RT0 e" !a re"i"tencia e! con*ctor a !a temerat*ra T6U e" e! coeiciente e temerat*ra e! materia! e! con*ctor Fver !a ta@!a ecoe-ciente" e temerat*ra

T1 e" !a temerat*ra -na! en VC T6 e" !a temerat*ra inicia! en VC


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Eer!!$

1. Ca!c*!ar !a re"i"tencia =*e tenr$ *n ca@!e e co@re e 166m e !on&it*) 15(mm2 e "eccion c*ano a!cance *na temerat*ra e 166C.Ca!c*!ar !a re"i"tencia e! con*ctor a 26C con !a órm*!a e !are"i"tivia.

E0ercicio" "o@re e! eecto e !a temerat*ra "o@re *n con*ctor

Pe)!,r$* (e )a e)e'r!!(a(

C*ano "e tra@a0a con !a e!ectricia >a) =*e "er con"ciente e !o" e!i&ro"=*e e!!o con!!eva ) tomar !a" meia" oort*na" ara evitar !a ma)or arte eacciente" o"i@!e" en e! entorno e tra@a0o.

A contin*ación "e van a e8!icar !o" eecto" e !a e!ectricia en e! c*ero>*mano ) !a" o"i@!e" reca*cione" a tomar.

E! c*ero >*mano ) !a e!ectricia

Preca*cione"

Rie"&o" e!'ctrico"

La corriente e!'ctrica ) !o" >*mano"C>o=*e e!'ctrico

C*anto re"i"timo"

Acciente en tren5 acciente torre a!ta ten"ión5 acciente oerario5 acciente&rave.

A!*)an'e*< $n('$re* *e&!$n('$re*

http://www.sapiensman.com/electrotecnia/problemas3.htmhttps://caenergico.wordpress.com/2009/10/26/precauciones-para-el-uso-de-la-electricidad/http://www.grupoisastur.com/manual_isastur/data/es/1/1_5_1.htmhttp://html.rincondelvago.com/la-corriente-electrica-y-los-humanos.htmlhttps://es.wikipedia.org/wiki/Choque_el%C3%A9ctricohttp://www.investigacionyciencia.es/blogs/tecnologia/50/posts/cunto-resistimos-12851https://www.youtube.com/watch?v=-92rFt6XbWYhttps://www.youtube.com/watch?v=7jjb7r_flZohttps://www.youtube.com/watch?v=HmyvV1p9MJUhttps://www.youtube.com/watch?v=Hjd2wlxESTUhttps://www.youtube.com/watch?v=Hjd2wlxESTUhttp://www.sapiensman.com/electrotecnia/problemas3.htmhttps://caenergico.wordpress.com/2009/10/26/precauciones-para-el-uso-de-la-electricidad/http://www.grupoisastur.com/manual_isastur/data/es/1/1_5_1.htmhttp://html.rincondelvago.com/la-corriente-electrica-y-los-humanos.htmlhttps://es.wikipedia.org/wiki/Choque_el%C3%A9ctricohttp://www.investigacionyciencia.es/blogs/tecnologia/50/posts/cunto-resistimos-12851https://www.youtube.com/watch?v=-92rFt6XbWYhttps://www.youtube.com/watch?v=7jjb7r_flZohttps://www.youtube.com/watch?v=HmyvV1p9MJUhttps://www.youtube.com/watch?v=Hjd2wlxESTUhttps://www.youtube.com/watch?v=Hjd2wlxESTU


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• Con*ctore"? Son materia!e" =*e ermiten e! a"o e !a corrientee!'ctrica5 entre e!!o" >a) meta!e" como e! co@re5 a!*minio5 oro5 !ata )a!&*no" !


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2. Con e! vo!ta0e e !a i!a ) !a Rt ca!c*!ar e! va!or e !a inten"ia I.

#. +na =*e ve7 =*e "e conoce e! va!or e !a inten"ia e! circ*ito "e*ee ca!c*!ar e! vo!ta0e e caa re"i"tencia or !a !e) e o>m. R8I.Comro@ar =*e !a "*ma e !a ten"ión e caa re"i"tencia a comore"*!tao e! vo!ta0e e !a i!a .

%. E"te a"o e" ociona! ) "irve ara ca!c*!ar !a otencia con"*mia orcaa re"i"tencia. Para e!!o @a"ta con a!icar !a órm*!a P8I en caare"i"tencia. La re"i"tencia =*e "e monte en *n circ*ito r$ctico e@er$tener *na otencia e a! meno" e! o@!e e! va!or ca!c*!ao ara caa*na.

Eer!!$*

1. Re"o!ver *n circ*ito =*e tiene en "erie tre" re"i"tencia" e 15 16 )#66o>m a!imentaa" a *na *ente e a!imentación e 12

2. Re"o!ver5 montar ) meir *n circ*ito =*e tiene en "erie tre" re"i"tencia"e (/6o>m5 13 ) #46o>m a!imentaa" a *na *ente e a!imentación e1(

#. Re"o!ver *n circ*ito =*e tiene en "erie 2 !$mara" e 16612( )2(12( a!imentaa" a 2%6.

%. Re"o!ver *n circ*ito =*e tiene en "erie # !$mara" e 1662%651662%6 ) 1662%6 a!imentaa" a 2%6.

(. Re"o!ver *n circ*ito =*e tiene en "erie % !$mara" e 2(2%51662%65 /62%6 ) (612( a!imentaa" a 2%6.

Pre*en'a!"n (e )a* r+'!a*Se >a e tener *n c*aerno e r$ctica" FDo"ier en e! =*e "e recoi!en toa"!a" r$ctica" rea!i7aa" con !o" "i&*iente" contenio"?

• T


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C!r!'$* Para)e)$

E" *n circ*ito e!'ctrico en one !o" comonente" e"t$n co!ocao" e orma=*e too" e!!o" reci@en e! mi"mo vo!ta0e e !a i!a. En e"te tio e circ*ito"iemre "e c*m!e =*e?

• E! vo!ta0e en toa" !a" re"i"tencia" e" e! mi"mo.

• La re"i"tencia e=*iva!ente Ftota! "e ca!c*!a con !a "i&*iente órm*!a.

Si "o!o e8i"ten o" re"i"tencia" "e *ee *ti!i7ar !a órm*!a re"*mia?

• La inten"ia e caa re"i"tencia "e ca!c*!a e manera inivi*a! aartir e! vo!ta0e e !a i!a.

• La inten"ia =*e "a!e e !a i!a "e rearte entre toa" !a" re"i"tencia"5e" ecir5 =*e !a "*ma e !a" inten"iae" e caa re"i"tencia e" i&*a! a

!a inten"ia e !a i!a.


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Pr+'!a 2

1. Re"o!ver5 montar ) meir *n circ*ito =*e tiene en ara!e!o tre"re"i"tencia" e (/6o>m5 13 ) #46o>m a!imentaa" a *na *ente ea!imentación e 1(

Ee&)$

C!r!'$* #!:'$*

E" *n circ*ito =*e tiene *na com@inación e a"ociación e re"i"tencia" en "erie) en ara!e!o a !a ve7. Para re"o!ver e"te circ*ito >a) =*e ir >acienotran"ormacione" e caa *na e !a" rama"5 e manera =*e e va)are*cieno !a com!e0ia e! circ*ito ara =*e a! -na! =*ee *n circ*ito

"enci!!o en "erie o ara!e!o. E"ta" tran"ormacione" con"i"ten en re*cir caacirc*ito "erie o ara!e!o =*e vean en e! circ*ito a *na "o!o re"i"tenciae=*iva!ente.


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Circ*ito ori&ina!

Primera re*cción

Se&*na re*cción

A artir e a=*< e! circ*ito "e ana!i7a como *n circ*ito ara!e!o norma! )corriente.

+na ve7 =*e ten&o too" !o" c$!c*!o ara ic>o circ*ito >a) =*e ar marc>aatr$" a caa tran"ormación ara ca!c*!ar e! re"to e c$!c*!o" ara caa *na e!a" re*ccione" rea!i7aa".


21/28

Pr+'!a 3

1. Re"o!ver e! circ*ito mo"trao. Rea!i7ar e! monta0e ) >acer !a" meia" eten"ión e inten"ia e caa re"i"tencia5 comarar !o" va!ore" meio"con !o" o@tenio" en !o" c$!c*!o" rea!i7ao".

Pr+'!a 4

1. Re"o!ver e! circ*ito mo"trao. Rea!i7ar e! monta0e ) >acer !a" meia" eten"ión e inten"ia e caa re"i"tencia5 comarar !o" va!ore" meio"con !o" o@tenio" en !o" c$!c*!o" rea!i7ao".

Eer!!$*

1. Re"o!ver !o" circ*ito" mo"trao" a contin*ación?


22/28


23/28

Circ*ito" en one aarecen vo!t


24/28

Otro" tio" e re"i"tencia"? aria@!e"5 PTC5 NTC5 LDR5DR

Bo@ina"? ;*ncione"5 tio"

BAterN DE GENERADORES

C$n(en*a($re*

Concepto

E! conen"aor e" *n comonente e!ectrónico caa7 e a!macenar ener&


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Lo" tio" e conen"aore" m$" *ti!i7ao" en e!ectrónica "on?

Cer$mico"? Son conen"aore" arecio" a *na !ente0a. Lo">a) e vario" tamao" ) caaciae"5 a*n=*e e"ta no "*e!e"o@rea"ar !o" 166n; F166 8 16H4 ;.

Po!i'"ter? Son conen"aore" =*e tienen orma rectan&*!ar) tienen *na caacia ma)or =*e !o" anteriore". L!e&an atener >arta ( ó /J; F/ 8 16H/ ;.

Tanta!io? Son conen"aore" en orma e *na &ota e a&*a.S* caacia e" e *no" oco" J;5 *ee !!e&ar a tener>a"ta 1( ó 26J;. Son m*) e"ta@!e".

E!ectro!a"ta (6.666J; F(6.666 8 16H/ ;.

La" caracter


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La ten"ión tota! a!icaa a! circ*ito e" !a "*ma e !a" ten"ione" e caaconen"aor5 =*e "e *ee ca!c*!ar a artir e !a car&a a!macenaa en caa*no e e!!o"5 =*e "er$ i&*a! a !a car&a tota! e! circ*ito.

E"te tio e a"ociación "e *ti!i7a en e! ca"o en =*e "e e"ee con"e&*ir *n va!ore caacia ine8i"tente en e! mercao5 o con"e&*ir =*e e! circ*ito "oorte*na ten"ión m$8ima e tra@a0o =*e no "oorte *n "o!o conen"aor.

Asociación de condensadores en paralelo

E" e! mi"mo tio e a"ociación =*e "e *ti!i7a@a con !a" re"i"tencia" en ara!e!o.E! circ*ito =*e "e orma e" e! tio?

E"te tio e a"ociación "e caracteri7a or=*e !a ten"ión en caa *no e !o"conen"aore" e" !a mi"ma.

La caacia tota! e! circ*ito viene aa or *na e8re"ión i'ntica a !a e !aa"ociación e re"i"tencia" en "erie?

La car&a tota! a!macenaa or e! circ*ito e" !a "*ma e !a" car&a" e caaconen"aor5 =*e "e *ee ca!c*!ar a artir e !a ten"ión ) !a caacia ecaa *no e e!!o".

E"te tio e a"ociación "e *ti!i7a en e! ca"o en =*e "e e"ee con"e&*ir *n va!ore caacia ine8i"tente en e! mercao5 o con"e&*ir =*e e! circ*ito *eaa!macenar *na ma)or cantia e car&a.

An+)!*!* (e !r!'$* &e(!an'e &aa*

En e"te aartao "e va e8!icar otro m'too e an$!i"i" e circ*ito" =*e5a*n=*e e" &enera!5 tam@i'n "e a!ica a circ*ito" con re"i"tencia".

E"te m'too "e e@e a!icar o@!i&atoriamente c*ano en *n circ*ito conre"i"tencia" no "e *ee a!icar e! m'too traiciona! e re*cción e circ*ito""erieHara!e!o. Tam@i'n "e *ee a!icar en ca"o" en =*e "e *ea re*cir e!


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circ*ito or e! m'too traiciona!5 ero e"o e" a e!ección e !a er"ona =*ee"t$ rea!i7ano e! an$!i"i".

E" *n m'too e an$!i"i" or meio e ec*acione" matem$tica" ) or !o tanto"e com!ica m$" c*anto m$" &rane e" e! circ*ito a ana!i7ar. En e! "i&*ientei@*0o oemo" o@"ervar *n e0em!o t


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Con e"ta" tre" ec*acione" "e *een ca!c*!ar !a" tre" inten"iae" -cticia"5 )con e!!a" ca!c*!ar !a" inten"iae" ) ten"ione" veraera" =*e tiene caare"i"tencia.

E! m'too *ti!i7ao ara e"te an$!i"i" "e @a"a en !a" !e)e" e irc>>oX =*e ice=*e !a "*ma e toa" !a" caa) en e!!a. Aem$"5 tam@i'n ice =*e !a "*ma e!a" inten"iae" =*e entran a *n n*o5 o *nto e *nión e comonente"5 e"i&*a! a !a "*ma e inten"iae" =*e "a!en e '!.

#Á?I#A TRANS@ERENCIA DE POTENCIA

POTENCIA ELCTRICA DE N CIRCITO

Potencia ) re"i"tencia

C$!c*!o"5 e!i&ro"5 meia" correctora"

APLICACIONES ELCTRICAS BÁSICAS

I!*minación5 ca!eo5 roteccione"

CORRIENTE ALTERNA

CIRCITOS TRI@ÁSICOS
http://www.profesorenlinea.cl/fisica/ElectricidadPotenciaResist.htmhttp://www.profesorenlinea.cl/fisica/ElectricidadPotenciaResist.htm

Generación de Electricidad y Fundamentos Eléctricos

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