I. Realizar un breve escrito sobre las siguientes variables y caractersticas elctricas, mencionando sus unidades de medicin y si naturaleza fsica

Fuerza Elctrica ()

Entre dos o ms cargas aparece una fuerza denominada fuerza elctrica cuyo mdulo depende de el valor de las cargas y de la distancia que las separa, mientras que su signo depende del signo de cada carga. Las cargas del mismo signo se repelen entre s, mientras que las de distinto signo se atraen.

Se sabe que las direcciones de la fuerza elctrica sobre cargas que interactan estn dadas por la ley carga-fuerza. Sin embargo, qu sucede con sus magnitudes? Coulomb investig esto y encontr que la magnitud de la fuerza elctrica entre dos cargas puntuales (muy pequeas) depende directamente del producto de las cargas e inversamente del cuadrado de la distancia entre ellas. Esto es , . (q es la magnitud de la carga; por lo tanto, significa la magnitud de ). Esta relacin es matemticamente similar a la de la fuerza gravitacional entre dos masas puntuales .

Igual quelas mediciones de Cavendish para determinar la constante de la gravitacin universal G, las mediciones de Coulomb dieron una constante de proporcionalidad, k, de manera que la fuerza elctrica puede escribirse en forma de ecuacin. As, la magnitud de la fuerza elctrica entre dos cargas puntuales se describe mediante una ecuacin llamada ley de Coulomb: (slo cargas puntuales, q significa magnitud de la carga)

Aqu, r es la distancia entre las cargas y k es una constante con un valor de

La ecuacin de fuerza elctrica determina la fuerza entre dos partculas cargadas; pero, en muchos casos, tratamos con fuerzas entre ms de dos cargas. En tal situacin, la fuerza elctrica neta sobre cualquier carga particular es la suma vectorial de las fuerzas sobre esa carga que provocan todas las otras cargas.

La fuerza es una magnitud vectorial, por lo tanto adems de determinar el mdulo se deben determinar direccin y sentido.

Direccin de la fuerza elctricaSi se trata nicamente de dos cargas, la direccin de la fuerza es colineal a la recta que une ambas cargas.

Sentido de la fuerza elctricaEl sentido de la fuerza actuante entre dos cargas es de repulsin si ambas cargas son del mismo signo y de atraccin si las cargas son de signo contrario.

Fuerzas originadas por varias cargas sobre otraSi se tienen varias cargas y se quiere hallar la fuerza resultante sobre una de ellas, lo que se debe hacer es plantear cada fuerza sobre la carga (una por cada una de las otras cargas). Luego se tienen todas las fuerzas actuantes sobre esta carga y se hace la composicin de fuerzas, con lo que se obtiene un vector resultante.

Campo Elctrico ()

La presencia de carga elctrica en una regin del espacio modifica las caractersticas de dicho espacio dando lugar a un campo elctrico. As pues, podemos considerar un campo elctrico como una regin del espacio cuyas propiedades han sido modificadas por la presencia de una carga elctrica, de tal modo que al introducir en dicho campo elctrico una nueva carga elctrica, sta experimentar una fuerza.

El campo elctrico se representa matemticamente mediante el vector campo elctrico, definido como el cociente entre la fuerza elctrica que experimenta una carga testigo y el valor de esa carga testigo (una carga testigo positiva).

La definicin ms intuitiva del campo elctrico se la puede dar mediante la ley de Coulomb. Esta ley, una vez generalizada, permite expresar el campo entre distribuciones de carga en reposo relativo. Sin embargo, para cargas en movimiento se requiere una definicin ms formal y completa, se requiere el uso de cuadrivectores y el principio de mnima accin. A continuacin se describen ambas.

Debe tenerse presente de todas maneras que desde el punto de vista relativista, la definicin de campo elctrico es relativa y no absoluta, ya que observadores en movimiento relativo entre s medirn campos elctricos o "partes elctricas" del campo electromagntico diferentes, por lo que el campo elctrico medido depender del sistema de referencia escogido.

La fuerza elctrica, como la fuerza gravitacional, es una fuerza con accin a distancia. Como el rango de la fuerza elctrica es infinito (Fe r 1>r2 y tiende a cero slo si r tiende a infinito), una configuracin particular de cargas tendr un efecto sobre una carga adicional colocada en cualquier parte cercana. La idea de una fuerza que acta a travs del espacio fue difcil de aceptar por los primeros investigadores, y entonces se introdujo el concepto ms moderno de campo de fuerza o simplemente campo. Un campo elctrico se concibe como rodeando todo con- junto de cargas. As, el campo elctrico representa el efecto fsico de una configuracin particular de cargas sobre el espacio cercano. El campo es la manera de representar lo que es diferente acerca del espacio cercano por la presencia de las cargas. El concepto nos permite pensar en cargas que interactan con el campo elctrico creado por otras cargas, y no directamente con otras cargas a cierta distancia. La idea central del concepto del campo elctrico es la siguiente: una configuracin de cargas crea un campo elctrico en el espacio cercano. Si en este campo elctrico se coloca otra carga, el campo ejercer una fuerza elctrica sobre ella. Por lo tanto: Las cargas crean campos, y stos, a su vez, ejercen fuerzas sobre otras cargas. Un campo elctrico es un campo vectorial (tiene direccin y magnitud), lo que nos permite determinar la fuerza ejercida (incluida la direccin) sobre una carga en una posicin particular en el espacio. Sin embargo, el campo elctrico no es una fuerza. La magnitud (o intensidad) del campo elctrico se define como la fuerza ejercida por carga unitaria. Determinar la fuerza de un campo elctrico puede imaginarse tericamente utilizando el siguiente procedimiento. Coloque una pequea carga (llamada carga de prueba) en un punto de inters. Mida la fuerza que acta sobre la carga de prueba, divida por la cantidad de carga, y encuentre as la fuerza que se ejercera por coulomb. Luego imagine que se retira la carga de prueba. La fuerza desaparece (por qu?), pero el campo permanece, porque es generado por las cargas cercanas, que permanecen. Cuando el campo elctrico se determina en muchos puntos, tenemos un mapa de la fuerza de campo elctrico, pero no de su direccin. As que la descripcin es incompleta. Puesto que la direccin del campo elctrico se especifica mediante la direccin de la fuerza sobre la carga de prueba, depende de si la carga de prueba es positiva o negativa. La convencin de signos es que se usa una carga de prueba positiva 1q+2 para medir la direccin del campo elctrico, Esto es, la direccin del campo elctrico es en la direccin de la fuerza que experimenta una carga de prueba positiva. Una vez que se conocen la magnitud y direccin del campo elctrico que genera una configuracin de cargas, es posible ignorar las cargas fuente y hablar slo en trminos del campo que stas han generado. Este procedimiento de visualizar las interacciones elctricas entre las cargas a menudo facilita los clculos. El campo elctrico E en cualquier punto se define como sigue :

Unidad SI del campo elctrico: newton / coulomb (N/C). La direccin de E es en la direccin de la fuerza sobre una pequea carga de prueba positiva en ese punto. Para el caso especial de una carga puntual, podemos usar la ley de fuerza de Coulomb. Para determinar la magnitud del campo elctrico que se debe a una carga puntual a una distancia r de esa carga puntual, se utiliza la ecuacin

Es importante notar que en la obtencin de la ecuacin 15.4, q se cancela. Esto debe suceder siempre, porque el campo es producido por las otras cargas, no por la carga de prueba q. Algunos vectores de campo elctrico en la vecindad de una carga positiva. Note que sus direcciones estn alejndose de la carga positiva, porque una carga de prueba positiva sentira una fuerza en esta direccin. Advierta tambin que la magnitud del campo (la longitud de la fecha) disminuye conforme la distancia r aumenta. Si hay ms de una carga generando un campo elctrico, entonces el campo elctrico total o neto en cualquier punto se encuentra usando el principio de superposicin para campos elctricos.Para una configuracin de cargas, el campo elctrico total o neto en cualquier punto es la suma vectorial de los campos elctricos que se deben a las cargas individuales. El uso de este principio se ilustra en los siguientes dos ejemplos, y una manera de determinar cualitativamente la direccin del campo elctrico de un grupo de cargas se muestra en la seccin Aprender dibujando referente al uso del principio de superposicin para determinar la direccin del campo elctrico.

Trabajo o energa elctrica (W)En mecnica clsica, se dice que una fuerza realiza trabajo cuando altera el estado de movimiento de un cuerpo. El trabajo de la fuerza sobre ese cuerpo ser equivalente a la energa necesaria para desplazarlo1 de manera acelerada. El trabajo es una magnitud fsica escalar que se representa con la letra (del ingls Work) y se expresa en unidades de energa, esto es en julios o joules (J) en el Sistema Internacional de Unidades.

Ya que por definicin el trabajo es un trnsito de energa, nunca se refiere a l como incremento de trabajo, ni se simboliza como W.Es el producto de una fuerza aplicada sobre un cuerpo y del desplazamiento del cuerpo en la direccin de esta fuerza. Mientras se realiza trabajo sobre el cuerpo, se produce una transferencia de energa al mismo, por lo que puede decirse que el trabajo es energa en movimiento.El trabajo es una magnitud fsica escalar que se representa con la letra W (del ingls Work) y se expresa en unidades de energa, esto es en julios o joules (J) en el Sistema Internacional de Unidades.

Por lo tanto. El trabajo es igual al producto de la fuerza por la distancia y por el coseno del ngulo que existe entre la direccin de la fuerza y la direccin que recorre el punto o el objeto que se mueve.

Puede calcularse el trabajo que una fuerza realiza a lo largo de una trayectoria curvilnea general. Para ello basta saber que el trabajo que la fuerza realiza en un elemento diferencial ds de la trayectoria, vale:

Entonces, para obtener el trabajo a lo largo de toda la trayectoria bastar con integrar a lo largo de la misma entre los puntos inicial y final de la curva. Pero hay que tener en cuenta tambin, que la direccin de la fuerza puede o no coincidir con la direccin sobre la que se est moviendo el cuerpo.

En caso de no coincidir, hay que tener en cuenta el ngulo que separa estas dos direcciones.

El concepto de trabajo est ligado muy ntimamente al de energa, Esta ligazn puede verse en el hecho de que, del mismo modo que existen distintas definiciones de energa (para la mecnica, la termodinmica), tambin existen definiciones distintas de trabajo, aplicables cada una a cada rama de la fsica. El trabajo es una magnitud de gran importancia para establecer nexos entre las distintas ramas de la fsica. Cuando se levanta un objeto desde el suelo hasta la superficie de una mesa, por ejemplo, se realiza trabajo al tener que vencer la fuerza de la gravedad, dirigida hacia abajo; la energa comunicada al cuerpo por este trabajo aumenta su energa potencial.

Tambin se realiza trabajo cuando una fuerza aumenta la velocidad de un cuerpo, como ocurre por ejemplo en la aceleracin de un avin por el empuje de sus reactores. La fuerza puede no ser mecnica, como ocurre en el levantamiento de un cuerpo o en la aceleracin de un avin de reaccin; tambin puede ser una fuerza electrosttica, electrodinmica o de tensin superficial.

Por otra parte, si una fuerza constante no produce movimiento, no se realiza trabajo. Por ejemplo, el sostener un libro con el brazo extendido no implica trabajo alguno sobre el libro, independientemente del esfuerzo necesario.

En el Sistema Internacional de Unidades el Joule, se define como el trabajo realizado por una fuerza de 1 newton a lo largo de un metro. El trabajo realizado por unidad de tiempo se conoce como potencia. La potencia correspondiente a un julio por segundo es un vatio.

El trabajo realizado por unidad de tiempo se conoce como potencia. La potencia correspondiente a un Joule por segundo es un vatio. Kilogrmetro: equivale a la fuerza de un kilogramo actuando a lo largo de un metro. Erg: Equivale a la aplicacin de3 la fuerza de una DINA a una distancia de un centmetro.

Joule=J

La fuerza se mide en Newton (N)

La distancia se mide en metros (m)

El trabajo en (N x m)

Las unidades (N x m) pueden ser sustituidas en Joule(J)Consideremos una partcula sobre la que acta una fuerza , funcin de la posicin de la partcula en el espacio, esto es y sea un desplazamiento elemental (infinitesimal) experimentado por la partcula durante un intervalo de tiempo . Llamamos trabajo elemental, , de la fuerza durante el desplazamiento elemental al producto escalar ; esto es,

Si representamos por la longitud de arco (medido sobre la trayectoria de la partcula) en el desplazamiento elemental, esto es , entonces el vector tangente a la trayectoria viene dado por y podemos escribir la expresin anterior en la forma

donde representa el ngulo determinado por los vectores y y es la componente de la fuerza F en la direccin del desplazamiento elemental .

El trabajo realizado por la fuerza durante un desplazamiento elemental de la partcula sobre la que est aplicada es una magnitud escalar, que podr ser positiva, nula o negativa, segn que el ngulo sea agudo, recto u obtuso.Si la partcula P recorre una cierta trayectoria en el espacio, su desplazamiento total entre dos posiciones A y B puede considerarse como el resultado de sumar infinitos desplazamientos elementales y el trabajo total realizado por la fuerza en ese desplazamiento ser la suma de todos esos trabajos elementales; o sea

Esto es, el trabajo viene dado por la integral curvilnea de a lo largo de la curva que une los dos puntos; en otras palabras, por la circulacin de sobre la curva entre los puntos A y B. As pues, el trabajo es una magnitud fsica escalar que depender en general de la trayectoria que una los puntos A y B, a no ser que la fuerza sea conservativa, en cuyo caso el trabajo resultar ser independiente del camino seguido para ir del punto A al punto B, siendo nulo en una trayectoria cerrada. As, podemos afirmar que el trabajo no es una variable de estado.

Potencial elctrico (V)

El potencial elctrico o potencial electrosttico en un punto, es el trabajo que debe realizar un campo electrosttico para mover una carga positiva desde dicho punto hasta el punto de referencia, dividido por unidad de carga de prueba. Dicho de otra forma, es el trabajo que debe realizar una fuerza externa para traer una carga positiva unitaria q desde el punto de referencia hasta el punto considerado en contra de la fuerza elctrica a velocidad constante. Matemticamente se expresa por:

El potencial elctrico slo se puede definir para un campo esttico producido por cargas que ocupan una regin finita del espacio. Para cargas en movimiento debe recurrirse a los potenciales de Linard-Wiechert para representar un campo electromagntico que adems incorpore el efecto de retardo, ya que las perturbaciones del campo elctrico no se pueden propagar ms rpido que la velocidad de la luz. Si se considera que las cargas estn fuera de dicho campo, la carga no cuenta con energa y el potencial elctrico equivale al trabajo necesario para llevar la carga desde el exterior del campo hasta el punto considerado. La unidad del Sistema Internacional es el voltio (V). Todos los puntos de un campo elctrico que tienen el mismo potencial forman una superficie equipotencial. Una forma alternativa de ver al potencial elctrico es que a diferencia de la energa potencial elctrica o electrosttica, l caracteriza slo una regin del espacio sin tomar en cuenta la carga que se coloca all.

Considrese una carga elctrica puntual en presencia de un campo elctrico . La carga experimentar una fuerza elctrica:

Esta fuerza realizar un trabajo para trasladar la carga de un punto A a otro B, de tal forma que para producir un pequeo desplazamiento la fuerza elctrica har un trabajo diferencial expresado como:

Por lo tanto, integrando la expresin se obtiene el trabajo total realizado por el campo elctrico:

Un caso particular de la frmula anterior, es el de un campo elctrico definido creado por una carga puntual esttica Q. Sea una carga puntual que recorre una determinada trayectoria A - B en las inmediaciones de una carga tal y como muestra la figura 1. Siendo el desplazamiento infinitesimal de la carga en la direccin radial, el trabajo diferencial se puede expresar as:

Para calcular el trabajo total, se integra entre la posicin inicial A, distante de la carga y la posicin final B, distante de la carga :

De la expresin se concluye que el trabajo no depende de la trayectoria seguida por la partcula, slo depende de la posicin inicial y final, lo cual implica que la fuerza elctrica es una fuerza conservativa. Por lo tanto se puede definir una energa potencial que permite calcular el trabajo ms fcilmente:

El trabajo realizado por la fuerza elctrica para desplazar una partcula entre A y B ser:

Usualmente, el nivel cero de energa potencial se suele establecer en el infinito, es decir, si y slo si (esto tiene que ver con la eleccin de la constante de integracin en la frmula del potencial).

Diferencia de potencial elctrico

Considrese una carga de prueba positiva en presencia de un campo elctrico y que se traslada desde el punto A al punto B conservndose siempre en equilibrio. Si se mide el trabajo que debe hacer el agente que mueve la carga, la diferencia de potencial elctrico se define como:

El trabajo puede ser positivo, negativo o nulo. En estos casos el potencial elctrico en B ser respectivamente mayor, menor o igual que el potencial elctrico en A. La unidad en el SI para la diferencia de potencial que se deduce de la ecuacin anterior es Joule/Coulomb y se representa mediante una nueva unidad, el voltio, esto es: 1 voltio= 1 joule/coulomb.

Un electronvoltio (eV) es la energa adquirida para un electrn al moverse a travs de una diferencia de potencial de 1 V, 1 eV = 1,6x10-19 J. Algunas veces se necesitan unidades mayores de energa, y se usan los kiloelectronvoltios (keV), megaelectronvoltios (MeV) y los gigaelectronvoltios (GeV). (1 keV=103 eV, 1 MeV = 106 eV, y 1 GeV = 109 eV).

Aplicando esta definicin a la teora de circuitos y desde un punto de vista ms intuitivo, se puede decir que el potencial elctrico en un punto de un circuito representa la energa que posee cada unidad de carga al paso por dicho punto. As, si dicha unidad de carga recorre un circuito constituyendse en corriente elctrica, sta ir perdiendo su energa (potencial o voltaje) a medida que atraviesa los diferentes componentes del mismo. Obviamente, la energa perdida por cada unidad de carga se manifestar como trabajo realizado en dicho circuito (calentamiento en una resistencia, luz en una lmpara, movimiento en un motor, etc.). Por el contrario, esta energa perdida se recupera al paso por fuentes generadoras de tensin. Es conveniente distinguir entre potencial elctrico en un punto (energa por unidad de carga situada en ese punto) y corriente elctrica (nmero de cargas que atraviesan dicho punto por segundo).Usualmente se escoge el punto A a una gran distancia (en rigor el infinito) de toda carga y el potencial elctrico a esta distancia infinita recibe arbitrariamente el valor cero. Esto permite definir el potencial elctrico en un punto poniendo y eliminando los ndices:

siendo el trabajo que debe hacer un agente exterior para mover la carga de prueba desde el infinito al punto en cuestin.Obsrvese que la igualdad planteada depende de que se da arbitrariamente el valor cero al potencial en la posicin de referencia (el infinito) el cual hubiera podido escogerse de cualquier otro valor as como tambin se hubiera podido seleccionar cualquier otro punto de referencia.

Tambin es de hacer notar que segn la expresin que define el potencial elctrico en un punto, el potencial en un punto cercano a una carga positiva aislada es positivo porque debe hacerse trabajo positivo mediante un agente exterior para llevar al punto una carga de prueba (positiva) desde el infinito. Similarmente, el potencial cerca de una carga negativa aislada es negativo porque un agente exterior debe ejercer una fuerza (trabajo negativo en este caso) para sostener a la carga de prueba (positiva) cuando esta (la carga positiva) viene desde el infinito.

Por ltimo, el potencial elctrico queda definido como un escalar porque y son escalares.

Tanto como son independientes de la trayectoria que se siga al mover la carga de prueba desde el punto A hasta el punto B. Si no fuera as, el punto B no tendra un potencial elctrico nico con respecto al punto A y el concepto de potencial sera de utilidad restringida.

Una carga de prueba se mueve desde A hasta B en el campo de carga q siguiendo una de dos trayectorias. Las flechas muestran a E en tres puntos de la trayectoria II

Es posible demostrar que las diferencias de potencial son independientes de la trayectoria para el caso especial representado en la figura. Para mayor simplicidad se han escogido los puntos A y B en una recta radial.

Una carga de prueba puede trasladarse desde A hacia B siguiendo la trayectoria I sobre una recta radial o la trayectoria II completamente arbitraria.

La trayectoria II puede considerarse equivalente a una trayectoria quebrada formada por secciones de arco y secciones radiales alternadas. Puesto que estas secciones se pueden hacer tan pequeas como se desee, la trayectoria quebrada puede aproximarse a la trayectoria II tanto como se quiera. En la trayectoria II el agente externo hace trabajo solamente a lo largo de las secciones radiales, porque a lo largo de los arcos, la fuerza y el corrimiento son perpendiculares y en tales casos es nulo. La suma del trabajo hecho en los segmentos radiales que constituyen la trayectoria II es el mismo que el trabajo efectuado en la trayectoria I, porque cada trayectoria est compuesta del mismo conjunto de segmentos radiales. Como la trayectoria II es arbitraria, se ha demostrado que el trabajo realizado es el mismo para todas las trayectorias que unen A con B.Aun cuando esta prueba slo es vlida para el caso especial ilustrado en la figura, la diferencia de potencial es independiente de la trayectoria para dos puntos cualesquiera en cualquier campo elctrico. Se desprende de ello el carcter conservativo de la interaccin electrosttica el cual est asociado a la naturaleza central de las fuerzas electrostticas.

Para un par de placas paralelas en las cuales se cumple que , donde d es la distancia entre las placas paralelas y E es el campo elctrico constante en la regin entre las placas.

Potencial elctrico (P)

La potencia elctrica es la relacin de paso de energa de un flujo por unidad de tiempo; es decir, la cantidad de energa entregada o absorbida por un elemento en un tiempo determinado. La unidad en el Sistema Internacional de Unidades es el vatio (watt).

Cuando una corriente elctrica fluye en cualquier circuito, puede transferir energa al hacer un trabajo mecnico o termodinmico. Los dispositivos convierten la energa elctrica de muchas maneras tiles, como calor, luz (lmpara incandescente), movimiento (motor elctrico), sonido (altavoz) o procesos qumicos. La electricidad se puede producir mecnica o qumicamente por la generacin de energa elctrica, o tambin por la transformacin de la luz en las clulas fotoelctricas. Por ltimo, se puede almacenar qumicamente en bateras.La energa consumida por un dispositivo elctrico se mide en vatios-hora (Wh), o en kilovatios-hora (kWh). Normalmente las empresas que suministran energa elctrica a la industria y los hogares, en lugar de facturar el consumo en vatios-hora, lo hacen en kilovatios-hora (kWh). La potencia en vatios (W) o kilovatios (kW) de todos los aparatos elctricos debe figurar junto con la tensin de alimentacin en una placa metlica ubicada, generalmente, en la parte trasera de dichos equipos. En los motores, esa placa se halla colocada en uno de sus costados y en el caso de las bombillas de alumbrado el dato viene impreso en el cristal o en su base.

Potencia en corriente continua

Cuando se trata de corriente continua (CC) la potencia elctrica desarrollada en un cierto instante por un dispositivo de dos terminales, es el producto de la diferencia de potencial entre dichos terminales y la intensidad de corriente que pasa a travs del dispositivo. Por esta razn la potencia es proporcional a la corriente y a la tensin. Esto es,

donde I es el valor instantneo de la intensidad de corriente y V es el valor instantneo del voltaje. Si I se expresa en amperios y V en voltios, P estar expresada en watts (vatios). Igual definicin se aplica cuando se consideran valores promedio para I, V y P.Cuando el dispositivo es una resistencia de valor R o se puede calcular la resistencia equivalente del dispositivo, la potencia tambin puede calcularse como,

recordando que a mayor corriente, menor voltaje.

Potencia en corriente alterna

Cuando se trata de corriente alterna (AC) sinusoidal, el promedio de potencia elctrica desarrollada por un dispositivo de dos terminales es una funcin de los valores eficaces o valores cuadrticos medios, de la diferencia de potencial entre los terminales y de la intensidad de corriente que pasa a travs del dispositivo.Si a un circuito se aplica una tensin sinusoidal con velocidad angular y valor de pico de forma

Esto provocar, en el caso de un circuito de carcter inductivo (caso ms comn), una corriente desfasada un ngulo respecto de la tensin aplicada:

Donde, para el caso puramente resistivo, se puede tomar el ngulo de desfase como cero.

La potencia instantnea vendr dada como el producto de las expresiones anteriores:

Mediante trigonometra, la expresin anterior puede transformarse en la siguiente:

Y sustituyendo los valores del pico por los eficaces:

Se obtiene as para la potencia un valor constante, y otro variable con el tiempo, . Al primer valor se le denomina potencia activa y al segundo potencia fluctuante.

Componentes de la intensidad

Consideremos un circuito de C. A. en el que la corriente y la tensin tienen un desfase . Se define componente activa de la intensidad, Ia, a la componente de sta que est en fase con la tensin, y componente reactiva, Ir, a la que est en cuadratura con ella (vase Figura 1). Sus valores son:

El producto de la intensidad, I, y las de sus componentes activa, Ia, y reactiva, Ir, por la tensin, V, da como resultado las potencias aparente (S), activa (P) y reactiva (Q), respectivamente:

Potencia aparente

La potencia compleja de un circuito elctrico de corriente alterna (cuya magnitud se conoce como potencia aparente y se identifica con la letra S), es la suma (vectorial) de la potencia que disipa dicho circuito y se transforma en calor o trabajo (conocida como potencia promedio, activa o real, que se designa con la letra P y se mide en vatios (W)) y la potencia utilizada para la formacin de los campos elctrico y magntico de sus componentes, que fluctuar entre estos componentes y la fuente de energa (conocida como potencia reactiva, que se identifica con la letra Q y se mide en voltiamperios reactivos (var)). Esto significa que la potencia aparente representa la potencia total desarrollada en un circuito con impedancia Z. La relacin entre todas las potencias aludidas es .

Esta potencia aparente (S) no es realmente la "til", salvo cuando el factor de potencia es la unidad (cos =1), y seala que la red de alimentacin de un circuito no solo ha de satisfacer la energa consumida por los elementos resistivos, sino que tambin ha de contarse con la que van a "almacenar" las bobinas y condensadores. Se mide en voltiamperios (VA), aunque para aludir a grandes cantidades de potencia aparente lo ms frecuente es utilizar como unidad de medida el kilovoltiamperio (kVA).La frmula de la potencia aparente es:

Potencia activa, Potencia media consumida o potencia absorbida

Es la potencia capaz de transformar 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 y, en consecuencia, 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 -watt- (W) o kilovatios -kilowatt- (kW). De acuerdo con su expresin, la ley de Ohm y el tringulo de impedancias:

Resultado que indica que la potencia activa se debe a los elementos resistivos.

Potencia Reactiva Inductiva

Esta potencia no se consume ni se genera en el sentido estricto (el uso de los trminos "potencia reactiva generada" y/o "potencia reactiva consumida" es una convencin) y en circuitos lineales solo aparece cuando existen bobinas o condensadores. Por ende, es toda aquella potencia desarrollada en circuitos inductivos. Considrese el caso ideal de que un circuito pasivo contenga exclusivamente, un elemento inductivo (R = 0; Xc = 0 y Xl = o) al cual se aplica una tensin senoidal de la forma u(t) = Umx * sen w*t. En dicho caso ideal se supone a la bobina como carente de resistencia y capacidad, de modo que solo opondr su reactancia inductiva a las variaciones de la intensidad del circuito. En dicha condicin, al aplicar una tensin alterna a la bobina la onda de la intensidad de corriente correspondiente resultar con el mximo ngulo de desfasaje (90). La onda representativa de dicho circuito es senoidal, de frecuencia doble a la de red, con su eje de simetra coincidiendo con el de abscisas, y por ende con alternancias que encierran reas positivas y negativas de idntico valor. La suma algebraica de dichas sumas positivas y negativas da una potencia resultante nula, fenmeno que se explica conceptualmente considerando que durante las alternancias positivas el circuito toma energa de la red para crear el campo magntico en la bobina; mientras en las alternancias negativas el circuito la devuelve, y a dicha devolucin se debe la desaparicin temporaria del campo magntico. Esta energa que va y vuelve de la red constantemente no produce trabajo y recibe el nombre de "energa oscilante", correspondiendo a la potencia que vara entre cero y el valor (Umx*Imx)/2 tanto en sentido positivo como en negativo.Por dicha razn, para la condicin indicada resulta que P = 0 y por existir como nico factor de oposicin la reactancia inductiva de la bobina, la intensidad eficaz del circuito vale:

En circuitos inductivos puros, pese a que no existe potencia activa alguna igual se manifiesta la denominada "Potencia reactiva" de carcter inductivo que vale:

Siendo = 90 (Dado que la corriente atrasa con respecto de la tensin)

La potencia reactiva tiene un valor medio nulo, por lo que no produce trabajo y 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,

Lo que reafirma en que esta potencia se debe nicamente a los elementos reactivos.

Potencia Reactiva Capacitiva

Es toda aquella potencia desarrollada en un circuito capacitivo. Considerando el caso ideal de que un circuito pasivo contenga nicamente un capacitor (R = 0; Xl = 0; Xc = 0) al que se aplica una tensin senoidal de la forma U(t) = Umx*sen w*t, la onda correspondiente a la corriente I, que permanentemente carga y descarga al capacitor resultar 90 adelantada en relacin a la onda de tensin aplicada. Por dicha razn tambin en este caso el valor de la potencia posee como curva representativa a una onda senoidal de valor oscilante entre los valores cero y (Umx*Imx)/2 en sentido positivo y negativo.Las alternancias de dicha onda encierran reas positivas correspondientes a los perodos en que las placas del capacitor reciben la carga de la red; significando los perodos negativos el momento de descarga del capacitor, que es cuando se devuelve a la red la totalidad de la energa recibida. En esta potencia tambin la suma algebraica de las reas positivas y negativas es nula dado que dicha reas son de igual y opuesto valor. La potencia activa vale cero, y por existir como nico factor de oposicin la reactancia capacitiva del circuito la intensidad eficaz que recorre al mismo vale:

Siendo = 90 (La tensin atrasa respecto de la corriente)

En los circuitos capacitivos puros no existe potencia activa, pero si existe la potencia reactiva de carcter capacitivo que vale:

Potencia de cargas reactivas e in-reactivas

Para calcular la potencia de algunos tipos de equipos que trabajan con corriente alterna, es necesario tener en cuenta tambin el valor del factor de potencia o coseno de phi () que poseen. En ese caso se encuentran los equipos que trabajan con carga reactiva o inductiva, es decir, aquellos aparatos que para funcionar utilizan una o ms bobinas o enrollado de alambre de cobre, como ocurre, por ejemplo, con los motores elctricos, o tambin con los aparatos de aire acondicionado o los tubos fluorescentes.

Las cargas reactivas o inductivas, que poseen los motores elctricos, tienen un factor de potencia menor que 1 (generalmente su valor vara entre 0,85 y 0,98), por lo cual la eficiencia de trabajo del equipo en cuestin y de la red de suministro elctrico disminuye cuando el factor se aleja mucho de la unidad, traducindose en un mayor gasto de energa y en un mayor desembolso econmico.

Potencia trifsica

La representacin matemtica de la potencia activa en un sistema trifsico equilibrado (las tres tensiones de fase tienen idntico valor y las tres intensidades de fase tambin coinciden) est dada por la ecuacin:

Siendo la intensidad de lnea y la tensin de lnea (no deben emplearse para esta ecuacin los valores de fase). Para reactiva y aparente:

Corriente Elctrica (I)

La corriente elctrica o intensidad elctrica es el flujo de carga elctrica por unidad de tiempo que recorre un material. 1 Se debe al movimiento de las cargas (normalmente 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 elctrica, puesto que se trata de un movimiento de cargas, produce un campo magntico, un fenmeno que puede aprovecharse en el electroimn.

El instrumento usado para medir la intensidad de la corriente elctrica es el galvanmetro que, calibrado en amperios, se llama ampermetro, colocado en serie con el conductor cuya intensidad se desea medir.

Un material conductor posee gran cantidad de electrones libres, por lo que es posible el paso de la electricidad a travs del mismo. Los electrones libres, aunque existen en el material, no se puede decir que pertenezcan a algn tomo determinado.

Una corriente de electricidad existe en un lugar cuando una carga neta se transporta desde ese lugar a otro en dicha regin. Supongamos que la carga se mueve a travs de un alambre. Si la carga q se transporta a travs de una seccin transversal dada del alambre, en un tiempo t, entonces la intensidad de corriente I, a travs del alambre es:

Aqu q est dada en culombios, t en segundos, e I en amperios. Por lo cual, la equivalencia es:

Una caracterstica de los electrones libres es que, incluso sin aplicarles un campo elctrico desde afuera, se mueven a travs del objeto de forma aleatoria debido a la energa calrica. En el caso de que no hayan aplicado ningn campo elctrico, cumplen con la regla de que la media de estos movimientos aleatorios dentro del objeto es igual a cero. Esto es: dado un plano irreal trazado a travs del objeto, si sumamos las cargas (electrones) que atraviesan dicho plano en un sentido, y sustraemos las cargas que lo recorren en sentido inverso, estas cantidades se anulan.

Cuando se aplica una fuente de tensin externa (como, por ejemplo, una batera) a los extremos de un material conductor, se est aplicando un campo elctrico sobre los electrones libres. Este campo provoca el movimiento de los mismos en direccin al terminal positivo del material (los electrones son atrados [tomados] por el terminal positivo y rechazados [inyectados] por el negativo). Es decir, los electrones libres son los portadores de la corriente elctrica en los materiales conductores.

Si la intensidad es constante en el tiempo, se dice que la corriente es continua; en caso contrario, se llama variable. Si no se produce almacenamiento ni disminucin de carga en ningn punto del conductor, la corriente es estacionaria.

Para obtener una corriente de 1 amperio, es necesario que 1 culombio de carga elctrica por segundo est atravesando un plano imaginario trazado en el material conductor.El valor I de la intensidad instantnea ser:

Si la intensidad permanece constante, en cuyo caso se denota Im, utilizando incrementos finitos de tiempo se puede definir como:

Si la intensidad es variable la frmula anterior da el valor medio de la intensidad en el intervalo de tiempo considerado.Segn la ley de Ohm, la intensidad de la corriente es igual a la tensin (o voltaje) dividido por la resistencia que oponen los cuerpos:

Haciendo referencia a la potencia, la intensidad equivale a la raz cuadrada de la potencia dividida por la resistencia. En un circuito que contenga varios generadores y receptores, la intensidad es igual a:

donde es el sumatorio de las fuerzas electromotrices del circuito, es la suma de todas la fuerzas contra electromotrices, es la resistencia equivalente del circuito, es la suma de las resistencias internas de los generadores y es el sumatorio de las resistencias internas de los receptores.Intensidad de corriente en un elemento de volumen: , donde encontramos n como el nmero de cargas portadoras por unidad de volumen dV; q refirindose a la carga del portador; v la velocidad del portador y finalmente dS como el rea de la seccin del elemento de volumen de conductor.

Resistencia (R)

Se le denomina resistencia elctrica a la igualdad de oposicin que tienen los electrones al moverse a travs de un conductor. La unidad de resistencia en el Sistema Internacional es el ohmio, que se representa con la letra griega omega (), en honor al fsico alemn Georg Ohm, quien descubri el principio que ahora lleva su nombre.

Para un conductor de tipo cable, la resistencia est dada por la siguiente frmula:

Donde es el coeficiente de proporcionalidad o la resistividad del material, es la longitud del cable y S el rea de la seccin transversal del mismo.

La resistencia de un material depende directamente de dicho coeficiente, adems es directamente proporcional a su longitud (aumenta conforme es mayor su longitud) y es inversamente proporcional a su seccin transversal (disminuye conforme aumenta su grosor o seccin transversal).

Descubierta por Georg Ohm en 1827, la resistencia elctrica tiene un parecido conceptual a la friccin en la fsica mecnica. La unidad de la resistencia en el Sistema Internacional de Unidades es el ohmio (). Para su medicin, en la prctica existen diversos mtodos, entre los que se encuentra el uso de un ohmnmetro. Adems, su cantidad recproca es la conductancia, medida en Siemens.

Adems, de acuerdo con la ley de Ohm la resistencia de un material puede definirse como la razn entre la diferencia de potencial elctrico y la corriente en que atraviesa dicha resistencia, as:

Donde R es la resistencia en ohmios, V es la diferencia de potencial en voltios e I es la intensidad de corriente en amperios.

Tambin puede decirse que "la intensidad de la corriente que pasa por un conductor es directamente proporcional a la diferencia de potencial e inversamente proporcional a su resistencia".

Segn sea la magnitud de esta medida, los materiales se pueden clasificar en conductores, aislantes y semiconductor. Existen adems ciertos materiales en los que, en determinadas condiciones de temperatura, aparece un fenmeno denominado superconductividad, en el que el valor de la resistencia es prcticamente nulo.Una resistencia ideal es un elemento pasivo que disipa energa en forma de calor segn la ley de Joule. Tambin establece una relacin de proporcionalidad entre la intensidad de corriente que la atraviesa y la tensin medible entre sus extremos, relacin conocida como ley de Ohm:

donde i(t) es la corriente elctrica que atraviesa la resistencia de valor R y u(t) es la diferencia de potencial que se origina. En general, una resistencia real podr tener diferente comportamiento en funcin del tipo de corriente que circule por ella.

Comportamiento en corriente continua

Una resistencia real en corriente continua (CC) se comporta prcticamente de la misma forma que si fuera ideal, esto es, transformando la energa elctrica en calor por efecto Joule. La ley de Ohm para corriente continua establece que:

donde R es la resistencia en ohmios, V es la diferencia de potencial en voltios e I es la intensidad de corriente en amperios.

Comportamiento en corriente alterna

Diagrama fasorial.

Como se ha comentado anteriormente, una resistencia real muestra un comportamiento diferente del que se observara en una resistencia ideal si la intensidad que la atraviesa no es continua. En el caso de que la seal aplicada sea senoidal, corriente alterna (CA), a bajas frecuencias se observa que una resistencia real se comportar de forma muy similar a como lo hara en CC, siendo despreciables las diferencias. En altas frecuencias el comportamiento es diferente, aumentando en la medida en la que aumenta la frecuencia aplicada, lo que se explica fundamentalmente por los efectos inductivos que producen los materiales que conforman la resistencia real.

Por ejemplo, en una resistencia de carbn los efectos inductivos solo provienen de los propios terminales de conexin del dispositivo mientras que en una resistencia de tipo bobinado estos efectos se incrementan por el devanado de hilo resistivo alrededor del soporte cermico, adems de aparecer una cierta componente capacitiva si la frecuencia es especialmente elevada. En estos casos, para analizar los circuitos, la resistencia real se sustituye por una asociacin serie formada por una resistencia ideal y por una bobina tambin ideal, aunque a veces tambin se les puede aadir un pequeo condensador ideal en paralelo con dicha asociacin serie. En los conductores, adems, aparecen otros efectos entre los que cabe destacar el efecto pelicular.

Consideremos una resistencia R, como la de la figura 2, a la que se aplica una tensin alterna de valor:

De acuerdo con la ley de Ohm circular una corriente alterna de valor:

donde . Se obtiene as, para la corriente, una funcin senoidal que est en fase con la tensin aplicada.

Si se representa el valor eficaz de la corriente obtenida en forma polar:

Y operando matemticamente:

De donde se deduce que en los circuitos de CA la resistencia puede considerarse como una magnitud compleja con parte real y sin parte imaginaria o, lo que es lo mismo con argumento nulo, cuya representacin binica y polar sern:

Capacitancia (C)

En electromagnetismo y electrnica, la capacidad elctrica, tambin conocida como capacitancia, es la propiedad que tienen los cuerpos para mantener una carga elctrica. La capacidad tambin es una medida de la cantidad de energa elctrica almacenada para una diferencia de potencial elctrico dada. El dispositivo ms comn que almacena energa de esta forma es el condensador. La relacin entre la diferencia de potencial (o tensin) existente entre las placas del condensador y la carga elctrica almacenada en ste, se describe mediante la siguiente expresin matemtica:

donde:

es la capacidad, medida en faradios (en honor al fsico experimental Michael Faraday); esta unidad es relativamente grande y suelen utilizarse submltiplos como el microfaradio o picofaradio. es la carga elctrica almacenada, medida en culombios; es la diferencia de potencial (o tensin), medida en voltios.

Cabe destacar que la capacidad es siempre una cantidad positiva y que depende de la geometra del condensador considerado (de placas paralelas, cilndrico, esfrico). Otro factor del que depende es del dielctrico que se introduzca entre las dos superficies del condensador. Cuanto mayor sea la constante dielctrica del material no conductor introducido, mayor es la capacidad.En la prctica, la dinmica elctrica del condensador se expresa gracias a la siguiente ecuacin diferencial, que se obtiene derivando respecto al tiempo la ecuacin anterior.

Donde i representa la corriente elctrica, medida en amperios.

Donde:

C es la capacidad, en Faradios.A es el rea de las placas, en metros cuadrados. es la constante dielectrica;d es la separacin entre las placas, en metros.

Energa

La energa almacenada en un condensador, medida en joules, es igual al trabajo realizado para cargarlo. Consideremos un condensador con una capacidad C, con una carga +q en una placa y -q en la otra. Para mover una pequea cantidad de carga desde una placa hacia la otra en sentido contrario a la diferencia de potencial se debe realizar un trabajo :

donde

W es el trabajo realizado, medido en julios;q es la carga, medida en coulombios;C es la capacidad, medida en faradios.

Es decir, para cargar un condensador hay que realizar un trabajo y parte de este trabajo queda almacenado en forma de energa potencial electrosttica. Se puede calcular la energa almacenada en un condensador integrando esta ecuacin. Si se comienza con un condensador descargado (q = 0) y se mueven cargas desde una de las placas hacia la otra hasta que adquieran cargas +Q y -Q respectivamente, se debe realizar un trabajo W:

Combinando esta expresin con la ecuacin de arriba para la capacidad, obtenemos:

donde

W es la energa, medida en julios; C es la capacidad, medida en faradios; V es la diferencia de potencial, medido en voltios; Q es la carga almacenada, medida en coulombios.

Auto capacidad

Usualmente el trmino capacidad mutua se utiliza como abreviatura del trmino capacidad entre dos conductores cercanos, como las placas de un condensador. Sin embargo, para un conductor aislado tambin existe una propiedad llamada auto-capacitancia que es la cantidad de carga elctrica que debe agregarse a un conductor aislado para aumentar su potencial en un voltio, para as calcular la capacidad elctrica mediante un condensador paralelo o plano. El punto de referencia terico para este potencial es una esfera hueca conductora, de radio infinito, centrado en el conductor. Usando este mtodo, la auto-capacitancia de una esfera conductora de radio R est dada por:

Estos son algunos ejemplos de valores de auto-capacitancia:

Para el "plato" de la parte superior de un generador de Van de Graaff, normalmente una esfera de 20 cm de radio: 22.24 pF. El planeta Tierra: unos 710 F

Inductancia (L)

En electromagnetismo y electrnica, la inductancia (), es una medida de la oposicin a un cambio de corriente de un inductor o bobina que almacena energa en presencia de un campo magntico, y se define como la relacin entre el flujo magntico () y la intensidad de corriente elctrica () que circula por la bobina y el nmero de vueltas (N) del devanado:

La inductancia depende de las caractersticas fsicas del conductor y de la longitud del mismo. Si se enrolla un conductor, la inductancia aparece. Con muchas espiras se tendr ms inductancia que con pocas. Si a esto aadimos un ncleo de ferrita, aumentaremos considerablemente la inductancia.

El flujo que aparece en esta definicin es el flujo producido por la corriente exclusivamente. No deben incluirse flujos producidos por otras corrientes ni por imanes situados cerca ni por ondas electromagnticas.

Esta definicin es de poca utilidad porque es difcil medir el flujo abrazado por un conductor. En cambio se pueden medir las variaciones del flujo y eso slo a travs de la Tensin Elctrica inducida en el conductor por la variacin del flujo. Con ello llegamos a una definicin de inductancia equivalente pero hecha a base de cantidades que se pueden medir, esto es, la corriente, el tiempo y la tensin:

El signo de la tensin y de la corriente son los siguientes: si la corriente que entra por la extremidad A del conductor, y que va hacia la otra extremidad, aumenta, la extremidad A es positiva con respecto a la opuesta. Esta frase tambin puede escribirse al revs: si la extremidad A es positiva, la corriente que entra por A aumenta con el tiempo.

En el SI, la unidad de la inductancia es el henrio (H), llamada as en honor al cientfico estadounidense Joseph Henry. 1H = 1Wb/A, donde el flujo se expresa en weber y la intensidad en amperios.

El trmino "inductancia" fue empleado por primera vez por Oliver Heaviside en febrero de 1886,1 mientras que el smbolo se utiliza en honor al fsico Heinrich Lenz.

La inductancia siempre es positiva, salvo en ciertos circuitos electrnicos especialmente concebidos para simular inductancias negativas, y los valores de inductancia prcticos, van de unos dcimos de nH para un conductor de 1 milmetro de largo, hasta varias decenas de miles de Henrios para bobinas hechas de miles de vueltas alrededor de ncleos ferromagnticos.II. Describir los cuidados y reglas de seguridad necesarios para el trabajo con electricidad

En electricidad, las reglas de oro son cinco reglas que definen unos procedimientos estndar de obligado cumplimiento para minimizar el riesgo elctrico en trabajos sin tensin.

Desconectar, corte visible o efectivo

Antes de iniciar cualquier trabajo elctrico sin tensin debemos desconectar todas las posibles alimentaciones a la lnea, mquina o cuadro elctrico. Prestaremos especial atencin a la alimentacin a travs de grupos electrgenos y otros generadores, sistemas de alimentacin interrumpida, bateras de condensadores, etc.Consideraremos que el corte ha sido bueno cuando podamos ver por nosotros mismos los contactos abiertos y con espacio suficiente como para asegurar el aislamiento. Esto es el corte visible.Como en los equipos modernos no es posible ver directamente los contactos, los fabricantes incorporan indicadores de la posicin de los mismos. Si la a paramenta est debidamente homologada, tenemos la garanta de que el corte se ha realizado en condiciones de seguridad. Esto es el corte efectivo. Interruptores Seccionadores Pantgrafos Fusibles Puentes flojos

La simple observacin de la timonera del dispositivo no es garanta suficiente de la apertura del mismo.

Enclavamiento, bloqueo y sealizacin

Se debe prevenir cualquier posible re-conexin, utilizando para ello medios mecnicos (por ejemplo candados). Para enclavar los dispositivos de mando no se deben emplear medios fcilmente anulables, tales como cinta aislante, bridas y similares.Cuando los dispositivos sean tele mandados, se debe anular el telemando eliminando la alimentacin elctrica del circuito de maniobra.En los dispositivos de mando enclavados se sealizar claramente que se estn realizando trabajos.Adems, es conveniente advertir a otros compaeros que se ha realizado el corte y el dispositivo est enclavado.

Comprobacin de ausencia de tensin

En los trabajos elctricos debe existir la premisa de que, hasta que no se demuestre lo contrario, los elementos que puedan estar en tensin, lo estarn de forma efectiva.

Siempre se debe comprobar la ausencia de tensin antes de iniciar cualquier trabajo, empleando los procedimientos y equipos de medida apropiados al nivel de tensin ms elevado de la instalacin.

Haber realizado los pasos anteriores no garantiza la ausencia de tensin en la instalacin. Podra tratarse de un circuito conectado a un equipo de emergencia ante posibles averas o falta de alimentacin, como el caso de un quirfano en un hospital o sanatorio que no puede sufrir cortes de energa. La otra posibilidad es que exista un banco de capacitores para mejorar el factor de potencia de una instalacin y quede con carga a pesar de la falta de alimentacin elctrica.

La verificacin de ausencia de tensin debe hacerse en cada una de las fases y en el conductor neutro, en caso de existir. Tambin se recomienda verificar la ausencia de tensin en todas las masas accesibles susceptibles de quedar eventualmente sin tensin

Puesta a tierra y cortocircuito

Este paso es especialmente importante, ya que crear una zona de seguridad virtual alrededor de la zona de trabajo.

En el caso de que la lnea o el equipo volviesen a ponerse en tensin, bien por una realimentacin, un accidente en otra lnea (fallo de aislamiento) o descarga atmosfrica (rayo), se producira un cortocircuito y se derivara la corriente de falta a Tierra, quedando sin peligro la parte afectada por los trabajos.

Los equipos o dispositivos de puesta a tierra deben soportar la intensidad mxima de defecto trifsico de ese punto de la instalacin sin estropearse. Adems, las conexiones deben ser mecnicamente resistentes y no soltarse en ningn momento. Hay que tener presente que un cortocircuito genera importantes esfuerzos electrodinmicos.

Los equipos de puesta a tierra deben conectarse primero a tierra y despus a los conductores que van a ser puestos a tierra. Los equipos deben ser visibles desde la zona de trabajo.

Es recomendable poner cuatro juegos de puentes de cortocircuito y puesta a tierra, uno al comienzo y al final del tramo que se deja sin servicio, y otros dos lo ms cerca posible de la zona de trabajo.

Aunque este sistema protege frente al riesgo elctrico, puede provocar otros riesgos, como cadas o golpes, porque en el momento del cortocircuito se produce un gran estruendo que puede asustar al tcnico.

Sealizacin de la zona de trabajo

La zona dnde se estn realizando los trabajos se sealizar por medio de vallas, conos o dispositivos anlogos. Si procede, tambin se sealizarn las zonas seguras para el personal que no est trabajando en la instalacin.

Aparte de estas cinco reglas de seguridad debemos tener en cuenta: inspeccione las herramientas antes de comenzar el trabajo para determinar desgastes o defectos; revise las herramientas para asegurarse de que todos los protectores de seguridad o protecciones estn en su lugar; nunca modifique las herramientas o el equipo elctrico; inspeccione los cables elctricos e interruptores para determinar si tienen cortes, el aislante desgastado, terminales expuestos y conexiones sueltas; asegrese de que las herramientas estn limpias, secas y libres de partculas grasosas o depsitos de carbn; no cargue, almacene o cuelgue las herramientas elctricas por el cable; deje de usar las herramientas inmediatamente si comienza a salir humo, chispas o si las mismas dan toques; no sobrecargue los enchufes de las paredes o los cables de extensin; asegrese de que el cable de extensin sea del tamao o clasificacin correcta para la herramienta que se esta utilizando; y nunca quite la pata de tierra del enchufe de tres patas para colocarla en un enchufe de pared para dos patas. use un buen par de zapatos de seguridad resistentes al aceite con suelas y tacones anti resbalantes; no use ropa que le restrinja el movimiento; use ropa de algodn o ropa incombustible elite la rope sultan ya que puede enredarse en el equipo; abotone los punos de la camisa; quitese las corbatas, joyas, bufandas y relojes de pulsera; recoja el cabello largo con gorros o redes; use cascos protectores clase B cuando trabaje cerca de cables electricos elevados; evite los cinturones con hebillas grandes de metal; cuando use un cinturon para cargar herramientas no deje que las herramientas cuelguen fuera de los sujetadores o que cuelguen fuera del cinturon; y quitese el cinturon de cargar herramientas antes de comenzar a trabajar en lugares pequenos. Se recomienda el siguiente equipo de proteccion personal (PPE, por sus siglas en ingles) para evitar que su cuerpo se convierta en un conductor de electricidad: proteccion para la cabeza, ojos y cara no conductora de electricidad; ropa y guantes de goma; y zapatos o botas con suela de goma. Chequea el voltaje No dae el cable de energa Seleccione un lugar ventilado para instalar una unidad Evite la luz directa del sol No ubique al equipo cerca del calor usar guates usar la ropa adecuada para el trabajo con electricidad no usar en el cuerpo piezas de metal. bajar las palancas de electricidad antes de empezar a trabajar desconectar los aparatos antes de continuar el trabajo usar los implementos adecuados para el trabajo con electricidad no tocar cables que tengan corrientes elctricas verificar quelas instalaciones elctricas sean buenas utilizar cinta de aislar para los cables que estn en peligro de hacer contacto para que no hayan choques elctricos. no tocar cables elctricos con las manos mojadas

III. Explicar que es corriente directa y corriente alterna

Corriente Directa o Alterna

La corriente continua (CC en espaol, en ingls DC, de Directa Curten) se refiere al flujo continuo de carga elctrica a travs de un conductor entre dos puntos de distinto potencial, que no cambia de sentido con el tiempo. A diferencia de la corriente alterna (CA en espaol, AC en ingls, de Alternating Current), en la corriente continua las cargas elctricas circulan siempre en la misma direccin. Aunque comnmente se identifica la corriente continua con una corriente constante, es continua toda corriente que mantenga siempre la misma polaridad, as disminuya su intensidad conforme se va consumiendo la carga (por ejemplo cuando se descarga una batera elctrica).

Tambin 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.

Conversin de corriente alterna en continua

Muchos aparatos necesitan corriente continua para funcionar, sobre todos los que llevan electrnica (equipos audiovisuales, ordenadores, etc). Para ello se utilizan fuentes de alimentacin que rectifican y convierten la tensin a una adecuada.

Este proceso de rectificacin, se realiza mediante dispositivos llamados rectificadores, antiguamente basados en el empleo de tubos de vaco y actualmente, de forma casi general incluso en usos de alta potencia, mediante diodos semiconductores o tiristores.

Polaridad

Generalmente los aparatos de corriente continua no suelen incorporar protecciones frente a un eventual cambio de polaridad, lo que puede acarrear daos irreversibles en el aparato. Para evitarlo, y dado que la causa del problema es la colocacin inadecuada de las bateras, es comn que los aparatos incorporen un diagrama que muestre cmo deben colocarse; as mismo, los contactos se distinguen emplendose convencionalmente un muelle metlico para el polo negativo y una placa para el polo positivo. En los aparatos con bateras recargables, el transformador - rectificador tiene una salida tal que la conexin con el aparato slo puede hacerse de una manera, impidiendo as la inversin de la polaridad. En la norma sistemtica europea el color negro corresponde al negativo y el rojo al positivo.

En los casos de instalaciones de gran envergadura, tipo centrales telefnicas y otros equipos de telecomunicacin, donde existe una distribucin centralizada de corriente continua para toda la sala de equipos se emplean elementos de conexin y proteccin adecuados para evitar la conexin errnea de polaridad.

Corriente Alterna

La corriente alterna (CA) es un tipo de corriente elctrica, en la que la direccin del flujo de electrones va y viene a intervalos regulares o en ciclos. La corriente que fluye por las lneas elctricas y la electricidad disponible normalmente en las casas procedente de los enchufes de la pared es corriente alterna. La corriente estndar utilizada en los EE.UU. es de 60 ciclos por segundo (es decir, una frecuencia de 60 Hz); en Europa y en la mayor parte del mundo es de 50 ciclos por segundo (es decir, una frecuencia de 50 Hz.).

La corriente continua (CC) es la corriente elctrica que fluye de forma constante en una direccin, como la que fluye en una linterna o en cualquier otro aparato con bateras es corriente continua.

Una de las ventajas de la corriente alterna es su relativamente econmico cambio de voltaje. Adems, la prdida inevitable de energa al transportar la corriente a largas distancias es mucho menor que con la corriente continua.

Se denomina corriente alterna (abreviada CA en espaol y AC en ingls, de alternating current) a la corriente elctrica en la que la magnitud y el sentido varan cclicamente.

La forma de oscilacin de la corriente alterna ms comnmente utilizada es la oscilacin sinodal con la que se consigue una transmisin ms eficiente de la energa, a tal punto que al hablar de corriente alterna se sobrentiende que se refiere a la corriente alterna sinodal.Sin embargo, en ciertas aplicaciones se utilizan otras formas de oscilacin peridicas, tales como la triangular o la cuadrada.Utilizada genricamente, la CA se refiere a la forma en la cual la electricidad llega a los hogares y a las industrias. Sin embargo, las seales de audio y de radio transmitidas por los cables elctricos, son tambin ejemplos de corriente alterna. En estos usos, el fin ms importante suele ser la transmisin y recuperacin de la informacin codificada (o modulada) sobre la seal de la CA.

La corriente continua la producen las bateras, las pilas y las dinamos. Entre los extremos de cualquiera de estos generadores se genera una tensin constante que no varia con el tiempo, por ejemplo si la pila es de 12 voltios, todo los receptores que se conecten a la pila estarn siempre a 12 voltios (a no ser que la pila este gastada y tenga menos tensin). Si no tienes claro las magnitudes de tensin e intensidad, te recomendamos que vayas primero al enlace de la parte de abajo sobre las magnitudes elctricas antes de seguir. Adems de estar todos los receptores a la tensin de la pila, al conectar el receptor (una lmpara por ejemplo) la corriente que circula por el circuito es siempre constante (mismo nmero de electrones) , y no varia de direccin de circulacin, siempre va en la misma direccin, es por eso que siempre el polo + y el negativo son siempre los mismos.

Si quieres aprender a resolver circuitos de c.c. te recomendamos que comiences por este enlace: Circuitos de 1 Receptor.

Este tipo de corriente es producida por los alternadores y es la que se genera en las centrales elctricas. La corriente que usamos en las viviendas es corriente alterna (enchufes).

En este tipo de corriente la intensidad varia con el tiempo (numero de electrones), adems cambia de sentido de circulacin a razn de 50 veces por segundo (frecuencia 50Hz). Segn esto tambin la tensin generada entre los dos bornes (polos) varia con el tiempo en forma de onda sinodal (ver grfica), no es constante. Veamos como es la grfica de la tensin en corriente alterna.

Esta onda sinodal se genera 50 veces cada segundo, es decir tiene una frecuencia de 50Hz (hertzios), en EEUU es de 60Hz. Como vemos pasa 2 veces por 0V (voltios) y 2 veces por la tensin mxima que es de 325V. Es tan rpido cuando no hay tensin que los receptores no lo aprecian y no se nota, excepto los fluorescentes (efecto estroboscpico). Adems vemos como a los 10ms (milisegundos) la direccin cambia y se invierten los polos, ahora llega a una tensin mxima de -325V (tensin negativa).

Esta onda se conoce como onda alterna sinodal y es la ms comn ya que es la que tenemos en nuestras casas. La onda de la intensidad sera de igual forma pero con los valores de la intensidad lgicamente, en lugar de los de la tensin.

Para aprender a resolver circuitos de corriente alterna te recomendamos este enlace: Circuitos de Corriente Alterna.

UNIVERSIDAD SANTA MARA LA ANTIGUAFACULTAD DE INGENIERA Y TECNOLOGAEscuela de Ingeniera Industrial AdministrativaIngeniera Elctrica

Investigacin #1Tarea # 1 y #2

Grupo: D02 Cdigo:1093

Preparado por:

Ingrid Choy Santos 8-882-524

Profesor:

Lino Ruiz

Fecha de entrega:10 de febrero de 2015