Modulo 4 Electricidad basica.pptx

Electricidad Básica 1

ELECTRICIDAD BÁSICA

Ing. Edmundo Villacís G.Junio 2013

15/06/2013


ELECTRICIDAD BÁSICA

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OBJETIVO

Al término del curso, el participante identificará y aplicará técnicas de análisis de circuitos, funcionamiento de elementos eléctricos y mediciones eléctricas.


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Con electricidad funcionan los equipos del hogar, de la empresa, los vehículos, los controles, iluminación, computadoras, medidores, comunicaciones.Saber lo que se sacrifica para generar un kWh.Encontrar nuevas maneras de ahorrar energía eléctrica y optimizar el uso de la misma.Saber la protección y cuidados a tener para manipular equipos eléctricos


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Principios eléctricos

La carga eléctrica es la cantidad de electricidad almacenada en un cuerpo. Los átomos de un cuerpo son eléctricamente neutros, es decir la carga negativa de sus electrones se anula con la carga positiva de sus protones. Podemos cargar un cuerpo positivamente (potencial positivo) si le robamos electrones a sus átomos y podemos cargarlo negativamente (potencial negativo) si le añadimos electrones.

Si tenemos un cuerpo con potencial negativo y otro con potencial positivo, entre estos dos cuerpos tenemos una diferencia de potencial (d.d.p.) Los cuerpos tienden ha estar en estado neutro, es decir a no tener carga, es por ello que si conectamos los dos cuerpos con un conductor (elemento por el que pueden pasar los electrones fácilmente) los electrones del cuerpo con potencia negativo pasan por el conductor al cuerpo con potencial positivo, para que los dos cuerpos tiendan a su estado natural, es decir neutro. Acabamos de generar corriente eléctrica, ya que este movimiento de electrones es lo que se llama corriente eléctrica. Luego es necesario una d.d.p entre dos puntos para que cuando los conectemos con un conductor se genere corriente eléctrica. La diferencia de carga de los dos cuerpos será la causante de mas a menos corriente. Esta carga de un cuerpo se mide en culombios (C).


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TENSIÓN O VOLTAJE La Tensión es la diferencial de potencial entre dos puntos. Por eso en física se llama d.d.p (diferencia de potencial) y en tecnología Tensión o Voltaje. Como ya debemos saber por el estudio de la carga eléctrica la tensión es la causa que hace que se genere corriente por un circuito. En un enchufe hay tensión (diferencia de potencial entre sus dos puntos) pero OJO no hay corriente. Solo cuando conectemos el circuito al enchufe empezará a circular corriente (electrones) por el circuito y eso es gracias a que hay tensión. Entre los dos polos de una pila hay tensión y al conectar la bombilla pasa corriente de un extremo a otro y la bombilla luce. A mayor tensión entre dos polos mayor cantidad de electrones y con mas velocidad pasaran de un polo al otro. La tensión se mide en Voltios. Cuando la tensión es de 0V (cero voltios) ya no hay posibilidad de corriente y si fuera una pila diremos que la pila se ha agotado. Pero ¿Quien hace que se mantenga una tensión entre dos puntos? Pues los Generadores, que son los aparatos que mantienen la d.d.p o tensión entre dos puntos para que al conectar el circuito se genere corriente.


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INTENSIDAD DE CORRIENTE Es la cantidad de electrones que pasan por un punto en un segundo. Imaginemos que pudiésemos contar los electrones que pasan por un punto de un circuito eléctrico en un segundo. Pues eso seria la Corriente eléctrica. Se mide en Amperios (A). Por ejemplo una corriente de 1 A (amperio) equivale a 6,25 trillones de electrones que han pasado en un segundo. ¿Muchos verdad?


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RESISTENCIA ELÉCTRICA Los electrones cuando en su movimiento se encuentran con un receptor (por ejemplo una lámpara) no lo tienen fácil para pasar por ellos, es decir les ofrecen una resistencia. Por el conductor van muy a gusto por que no les ofrecen resistencia a moverse por ellos, pero los receptores no. Por ello se llama resistencia a la dificultad que se ofrece al paso de la corriente. Todos los elementos de un circuito tienen resistencia, excepto los conductores que se considera caso cero. Se mide en Ohmios (Ω). La resistencia se representa con la letra R. La resistencia se suele medir con el multímetro, que es un aparato que mide la intensidad, la tensión y por supuesto también la resistencia entre dos puntos de un circuito o la de un receptor.


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LA LEY DE OHM La Ley de Ohm, postulada por el físico y matemático alemán Georg Simon Ohm, es una de las leyes fundamentales de la electrodinámica, estrechamente vinculada a los valores de las unidades básicas presentes en cualquier circuito eléctrico como son:

Tensión o voltaje "E", en volt (V).Intensidad de la corriente " I ", en ampere (A).Resistencia "R" en ohm () de la carga o consumidor conectado al circuito.


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CÁLCULO DE LA RESISTENCIA MEDIANTE LA LEY DE OHMHállese la resistencia de una estufa que consume 3 amperios a una tensión de 120 voltios.

CÁLCULO DE LA TENSIÓN DE UN CONDUCTOR¿Qué diferencia de potencial hay que aplicar a un reóstato de 30 ohmios para que circulen a través de él 5 amperios?

CÁLCULO DE RESISTENCIAS, CIRCUITO SERIEEn el circuito de la figura, calcular la resistencia total, la intensidad que circula y las caídas de tensión producidas en cada resistencia.

3 Ohmios 2 Ohmios 5 Ohmios120 V


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CÁLCULO DE LA TENSIÓN DE UN CONDUCTOR¿Qué diferencia de potencial hay que aplicar a un reóstato de 30 ohmios para que circulen a través de él 5 amperios?

CÁLCULO DE LA DIFERENCIA DE POTENCIALUn conductor tiene una resistencia de 4 ohmios. Calcular la diferencia de potencial en sus extremos cuando lo atraviesa una intensidad de 2 amperios?

CÁLCULO DE LA RESISTENCIAEn los extremos de un conductor hay una diferencia de potencial de 20 voltios cuando lo atraviesa una corriente de 4 amp. Calcular su resistencia ?


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POTENCIA ELÉCTRICA Potencia es la velocidad a la que se consume la energía. Si la energía fuese un líquido, la potencia sería los litros por segundo que vierte el depósito que lo contiene. La potencia se mide en joule por segundo (J/seg).Un J/seg equivale a 1 watt (W), por tanto, cuando se consume 1 joule de potencia en un segundo, estamos gastando o consumiendo 1 watt de energía eléctrica.La unidad de medida de la potencia eléctrica “P” es el “watt”, y se representa con la letra “W”. Por ejemplo de una Lámpara o Bombilla sería la cantidad de luz que emite, en un timbre la cantidad de sonido, en un radiador la cantidad de calor. Se mide en vatios (w) y se representa con la letra P.Una lámpara de 80w dará el doble de luz que una de 40w.Por cierto su formula es P=V x I (tensión en voltios, por Intensidad en Amperios)


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Rueda de paletas

Campana

Chorro de agua

Objetivo: Hacer el mayor ruido posible.

1.- Mucho caudal2.- Presión

1.- Intensidad2.- Corriente

A mayor intensidad y corriente, mayor potencia


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ENERGÍA ELÉCTRICA La energía eléctrica es la potencia por unidad de tiempo. La energía se consume, es decir a más tiempo conectado un receptor más energía consumirá. También un receptor que tiene mucha potencia consumirá mucha energía. Como vemos la energía depende de dos cosas, la potencia del receptor y del tiempo que este conectado. Su fórmula es E= P x t (potencia por tiempos) Su unidad es el w x h (vatio por hora) pero suele usarse un múltiplo que es el Kw x h (Kilovatios por hora) Si ponemos en la fórmula la potencia en Kw y el tiempo en horas ya obtendremos la energía en Kw x h.


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MAGNITUD SIMBOLO UNIDAD SIMBOLO FÓRMULACARGA C CULOMBIO CTENSIÓN V VOLTIOS V V = I x RINTENSIDAD I AMPERIOS A I = V/RRESISTENCIA R OHMIOS Ω R = V/IPOTENCIA P VATIOS W P = V x I

ENERGÍA EVATIO POR HORA

w x h E = P x t


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Una batería de automóvil de 12 V de fem proporciona 7,5 A al encender las luces delanteras. Cuando el conductor opera el motor de arranque con las luces encendidas, la corriente total llega a 40 A. Calcule la potencia eléctrica en ambos casos.Resolución:datos: fem = 12 Vi1 = 7,5 Ai2 = 40 AP1 = V.i1 Þ P1 = 12 V.7,5 A Þ P1 = 90 WP2 = V.i2 Þ P2 = 12 V.40 A Þ P1 = 480 W


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Una pila cuesta 2,00 €. Su tensión es de 1,5 V y puede entregar 2 A durante 6 horas, calcule:a) La potencia.b) La energía.c) El costo de cada kWh.Resolución:datos: i = 2 AV = 1,5 Vc pila = 2,00 €t = 6 h = 21600 sa) P = V.i Þ P = 1,5 V.2 A Þ P = 3 Wb) E = P.t Þ E = 3 W.21600 s Þ E = 64800 J = 0,018 kW.hc) Costo = c pila/E Þ Costo = 2,00€ / 0,018 kW.h Þ Costo = 111,11 $/kW.h


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Una lámpara cuya I es de 0,5 está conectada a una línea de 220v. Calcular:La potencia eléctricaLa energía consumida en Julios si ha estado encendido durante 5h.

En la etiqueta de un tostador podemos leer los siguientes datos: 220 V - 25 . Si el precio de la energía eléctrica es 0,16 € por cada kW·h, ¿cuánto pagaremos por tostar pan durante 3 minutos? Si hacemos tostadas 20 días en el mes, ¿cuánto dinero supondrá en la factura de la luz?

Un calefactor tiene una potencia de 1200 W y su etiqueta indica que funciona conectado a 220 V:a) ¿Cuál es la resistencia del aparato y qué intensidad circula por él cuando está en funcionamiento?b) ¿Cuál es la potencia que tendría si funcionase conectado a 110 V?


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Clases de corriente eléctrica.En la práctica, los dos tipos de corrientes eléctricas más comunes son: corriente directa (CD) o continua y corriente alterna (CA). La corriente directa circula siempre en un solo sentido, es decir, del polo negativo al positivo de la fuente de fuerza electromotriz (FEM) que la suministra. Esa corriente mantiene siempre fija su polaridad, como es el caso de las pilas, baterías y dinamos.

La corriente alterna se diferencia de la directa en que cambia su sentido de circulación periódicamente y, por tanto, su polaridad. Esto ocurre tantas veces como frecuencia en hertz (Hz) tenga esa corriente . A la corriente directa (C.D.) también se le llama "corriente continua" (C.C.). La corriente alterna es el tipo de corriente más empleado en la industria y es también la que consumimos en nuestros hogares. La corriente alterna de uso doméstico e industrial cambia su polaridad o sentido de circulación 50 ó 60 veces por segundo, según el país de que se trate. Esto se conoce como frecuencia de la corriente alterna. En los países de Europa la corriente alterna posee 50 ciclos o hertz (Hz) por segundo de frecuencia, mientras que los en los países de América la frecuencia es de 60 ciclos o hertz.


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Corriente alterna: ventajas y desventajas.• Se puede transmitir a grandes distancias sin tener grandes caídas de tensión.• Con transformadores se puede reducir o amplificar a cualquier voltaje sin grandes

pérdidas de potencia.• Se puede transformar en continua mediante con facilidad.• Como desventaja cabe citar que produce, pulsos electromagnéticos que afectan a

equipos electrónicos sensibles como radios o sistemas que operen con radiofrecuencias, dado que estas se propagan en el aire.

• Los motores y generadores de corriente alterna son estructuralmente más sencillos y fáciles de mantener que los de corriente directa.

Corriente continua: ventajas y desventajas.• No se puede transportar grandes distancias sin grandes caídas de tensión.• Se puede almacenar fácilmente en baterías• Variando la tensión se puede variar la velocidad de los motores DC• No produce interferencias por pulsos electromagnéticos.• Es más cara de producir. Así mismo, los motores DC son más costosos.• Las dos tienen su campo de aplicación. En bajas tensiones se llevan bien los dos sistemas

desde una radio portátil hasta una PC, y para voltajes elevados predomina la alterna.

Ventajas y desventajas


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Ley de Ohm

El ohmio (también ohm) es la unidad de medida de la resistencia que oponen los materiales al paso de la corriente eléctrica y se representa con la letra W o con el símbolo o letra griega Ω (omega). El ohmio se define como la resistencia que ofrece al paso de la corriente eléctrica una columna de mercurio (Hg) de 106,3 cm de alto, con una sección transversal de 1 mm2, a una temperatura de 0º Celsius.

La Ley de Ohm establece que "la intensidad de la corriente eléctrica que circula por un conductor eléctrico es directamente proporcional a la diferencia de potencial aplicada e inversamente proporcional a la resistencia del mismo", se puede expresar matemáticamente en la siguiente fórmula o ecuación:

I = Intensidad en amperios (A)V = Diferencia de potencial en voltios (V)R = Resistencia en ohmios (W o Ω).


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Circuitos eléctricos

Un circuito es una red eléctrica (interconexión de dos o más componentes, tales como resistencias, inductores, condensadores, fuentes, interruptores y semiconductores) que contiene al menos una trayectoria cerrada.

Componente: Un dispositivo con dos o más terminales en el que puede fluir una carga. En la figura se ven 9.Nodo: Puntos de un circuito donde concurren más de dos conductores. A, B, D, E son nodos. C no es considerado como un nodo, ya que entre A y C no existe diferencia de potencial.Ramal: Conjunto de todos los elementos de un circuito comprendidos entre dos nodos consecutivos. En la figura se hallan siete ramales: AB por la fuente, BC por R1, AD, AE, BD, BE y DE.Malla: Cualquier camino cerrado en un circuito eléctrico.Fuente: Componente que transforma algún tipo de energía en energía eléctrica. En el circuito de la figura hay tres fuentes, una de intensidad, I, y dos de tensión, E1 y E2.Conductor: Llamado cable; es un hilo de resistencia despreciable (idealmente cero) que une los elementos para formar el circuito.

http://es.wikipedia.org/wiki/Componente_electr%C3%B3nico

http://es.wikipedia.org/wiki/Nodo_%28circuitos%29

http://es.wikipedia.org/wiki/An%C3%A1lisis_de_mallas

http://es.wikipedia.org/wiki/Fuente_el%C3%A9ctrica

http://es.wikipedia.org/wiki/Cable


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GeneradoresSon elementos capaces de generar energía eléctrica a partir de otras formas de energía (química, mecánica, solar, etc) : pilas, baterías, dinamos, alternadores...


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ReceptoresSon los elementos que consumen la energía eléctrica y la transforman en otras formas de energía (calorífica, luminosa, rotativa, sonora, etc). Ejemplos: lámparas, timbres, motores, resistencias, radiadores, etc.


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Elementos de maniobraSon aquellos elementos que se encargan de manejar (abrir o cerrar a voluntad) un circuito.

Interruptores abren o cierran un circuito de forma permanente.

Pulsadores abren o cierran un circuito mientras están presionados. Los hay normalmente abiertos y normalmente cerrados.


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Elementos de maniobraSon aquellos elementos que se encargan de manejar (abrir o cerrar a voluntad) un circuito.

Los conmutadores permiten controlar dos o más circuitos desde un mismo punto. En las viviendas también se utilizan para encender una lámpara desde dos puntos diferentes (si quiero controlar la lámpara desde más de dos sitios necesito intercalar conmutadores de cruce entre dos conmutadores simples).


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Elementos de protecciónSon aquellos que se encargan de proteger el circuito eléctrico contra cortocircuitos y sobrecargas, como por ejemplo los fusibles, diferenciales, magnetotérmicos, etc.


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Conductores: Su función es unir todos los elementos del circuito y permitir elpaso de la corriente. Suelen ser de cobre.


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Circuitos eléctricos en serie

En un circuito en serie los receptores están instalados uno a continuación de otro en la línea eléctrica, de tal forma que la corriente que atraviesa el primero de ellos será la misma que la que atraviesa el último. Para instalar un nuevo elemento en serie en un circuito tendremos que cortar el cable y cada uno de los terminales generados conectarlos al receptor.


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Circuitos eléctricos en paralelo

En un circuito en paralelo cada receptor conectado a la fuente de alimentación lo está de forma independiente al resto; cada uno tiene su propia línea, aunque haya parte de esa línea que sea común a todos. Para conectar un nuevo receptor en paralelo, añadiremos una nueva línea conectada a los terminales de las líneas que ya hay en el circuito.


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Caída de tensión

Aparece un concepto nuevo ligado a la tensión. Cuando tenemos más de un receptor conectado en serie en un circuito, si medimos los voltios en los extremos de cada uno de los receptores podemos ver que la medida no es la misma si aquellos tienen resistencias diferentes. La medida de los voltios en los extremos de cada receptor la llamamos caída de tensión.


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Serie Paralelo

ResistenciaAumenta al incorporar receptores

Disminuye al incorporar receptores

Caida de tensión

Cada receptor tiene la suya, que aumenta con su resistencia.La suma de todas las caídas es igual a la tensión de la pila.

Es la misma para cada uno de los receptores, e igual a la de la fuente.

Intensidad

Es la misma en todos los receptores e igual a la general en el circuito. Cuantos más receptores, menor será la corriente que circule

Cada receptor es atravesado por una corriente independiente, menor cuanto mayor resistencia. La intensidad total es la suma de las intensidades individuales. Será pues mayor cuanto más receptores tengamos en el sistema

Cálculos


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En el circuito de la figura sabemos que la pila es de 4'5 V, y las lámparas tienen una resistencia de R1= 60 Ω y R2= 30 Ω. Se pide: 1. Dibujar el esquema del circuito; 2. calcular la resistencia total o equivalente del circuito, la intensidad de corriente que circulará por él cuando se cierre el interruptor y las caídas de tensión en cada una de las bombillas.


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En el circuito de la figura sabemos que la pila es de 4'5V, y las lámparas son de 60Ω y 30Ω, respectivamente. Calcular: 1. La intensidad en cada rama del circuito, la intensidad total que circulará y la resistencia equivalente. 2. Dibujar el esquema del circuito.


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Circuitos eléctricos mixtos

Se da cuando en un mismo circuito aparecen series acopladas en paralelo o paralelos en serie. La resistencia equivalente se calcula resolviendo por separado cada una de las asociaciones sencillas formadas.


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Circuitos eléctricos mixtos

Grupo # 1Rt 1= R1 + R2 Rt 1= 40 + 20 Rt 1= 60 Grupo # 2 Rt 2 = R3 + R4 + R5 Rt 2 = 50 + 60 + 10 Rt 2 = 120


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Potencia y factor de potencia

El factor de potencia se define como el cociente de la relación de la potencia activa entre la potencia aparente; esto es:

FP = P/S

el factor de potencia es un término utilizado para describir la cantidad de energía eléctrica que se ha convertido en trabajo.

El valor ideal del factor de potencia es 1, esto indica que toda la energía consumida por los aparatos ha sido transformada en trabajo.

Por el contrario, un factor de potencia menor a la unidad significa un mayor consumo de energía necesaria para producir un trabajo útil.

Factor de potencia es sinónimo de eficiencia energética


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FP = P/S


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La potencia efectiva o real es la que en el proceso de transformación de la energía eléctrica se aprovecha como trabajo.• Unidades: Watts (W)• Símbolo: P

La potencia reactiva es la encargada de generar el campo magnético que requieren para su funcionamiento los equipos inductivos como los motores y transformadores.• Unidades: VAR• Símbolo: Q

La potencia aparente es la capacidad nominal de operación que puede entregar el equipo al sistema.• Unidades: VA• Símbolo: S


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• El ángulo PHI nos indica si las señales de voltaje y corriente se encuentran en fase.• Dependiendo del tipo de carga, el factor de potencia puede ser:

• adelantado • retrasado • igual a 1.

• En las cargas resistivas como las lámparas incandescentes, el voltaje y la corriente están en fase.

Por lo tanto = 0• En este caso, se tiene un factor de potencia unitario.


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En las cargas inductivas como los motores y transformadores, la corriente se encuentra retrasada respecto al voltaje.

Por lo tanto, < 0 • En este caso se tiene un factor de potencia retrasado.


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En las cargas capacitivas como los condensadores, la corriente se encuentra Adelantada respecto al voltaje.

• Por lo tanto, > 0• En este caso se tiene un factor de potencia adelantado.


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Causas de un factor de potencia bajo:• Para producir un trabajo, las cargas eléctricas requieren de un cierto consumo de energía.• Cuando este consumo es en su mayoría energía reactiva, el valor de se incrementa y disminuye el factor de potencia.


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Problemas técnicos debido a un factor de potencia bajo:• Mayor consumo de corriente.• Aumento de las pérdidas en conductores.• Sobrecarga de transformadores, generadores y líneas de distribución.• Incremento de las caídas de voltaje.

Problemas económicos debido a un factor de potencia bajo:• Incremento de la facturación eléctrica por mayor consumo de corriente.• Penalización de hasta un 120 % del costo de la facturación.


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• Las cargas inductivas requieren potencia reactiva para su funcionamiento.• Esta demanda de reactivos se puede reducir e incluso anular si se colocan capacitores en

Paralelo con la carga.• Cuando se reduce la potencia reactiva, se mejora el factor de potencia.


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• Las cargas inductivas requieren potencia reactiva para su funcionamiento.• Esta demanda de reactivos se puede reducir e incluso anular si se colocan capacitores en

Paralelo con la carga.• Cuando se reduce la potencia reactiva, se mejora el factor de potencia.

Son tres los tipos de compensación en paralelo más empleados:a) Compensación individualb) Compensación en grupoc) Compensación central

Aplicaciones y ventajas del tipo de compensación individual• Los capacitores son instalados por cada carga inductiva.• El arrancador para el motor sirve como un interruptor para el capacitor.• El uso de un arrancador proporciona control semiautomático para los capacitores.• Los capacitores son puestos en servicio sólo cuando el motor está trabajando.


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Aplicaciones y ventajas del tipo de compensación individual• Los capacitores son instalados por cada carga inductiva.• El arrancador para el motor sirve como un interruptor para el capacitor.• El uso de un arrancador proporciona control semiautomático para los capacitores.• Los capacitores son puestos en servicio sólo cuando el motor está trabajando.• El costo de varios capacitores por separado es mayor que el de un capacitor individual de valor equivalente.• Existe subutilización para aquellos capacitores que no son usados con frecuencia.


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Aplicaciones y ventajas del tipo de compensación en grupo• Se utiliza cuando se tiene un grupo de cargas inductivas de igual potencia y que operan simultáneamente.• La compensación se hace por medio de un banco de capacitores en común.• Los bancos de capacitores pueden ser instalados en el centro de control de motores.• La sobrecarga no se reduce en las líneas de alimentación principales


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Aplicaciones y ventajas del tipo de compensación central• Es la solución más general para corregir el factor de potencia.• El banco de capacitores se conecta en la acometida de la instalación.• Es de fácil supervisión.• Se requiere de un regulador automático del banco para compensar según las necesidades de cada momento.• La sobrecarga no se reduce en la fuente principal ni en las líneas de distribución.


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Sistemas monofásicos y trifásicos

Un sistema monofásico es un sistema de producción, distribución y consumo de energía eléctrica formado por una única corriente alterna o fase y por lo tanto todo el voltaje varía de la misma forma. La distribución monofásica de la electricidad se suele usar cuando las cargas son principalmente de iluminación y de calefacción, y para pequeños motores eléctricos.

Un sistema trifásico es un sistema de producción, distribución y consumo de energía eléctrica formado por tres corrientes alternas monofásicas de igual frecuencia y amplitud (y por consiguiente, valor eficaz) que presentan una cierta diferencia de fase entre ellas, en torno a 120°, y están dadas en un orden determinado. Cada una de las corrientes monofásicas que forman el sistema se designa con el nombre de fase.Un sistema trifásico de tensiones se dice que es equilibrado cuando sus corrientes son iguales y están desfasados simétricamente.Existen dos tipos de conexión; en triángulo y en estrella. En estrella, el neutro es el punto de unión de las fases.


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Ventajas Circuitos Trifásicos-La posibilidad de disponer de dos tensiones distintas, la más alta para receptores de mucho consumo y la otra menor para consumos domésticos.

-Menores pérdidas en el transporte de energía y por tanto uso de conductores demenor sección. En un sistema trifásico balanceado los conductores necesitan ser el 75% del tamaño que necesitarían para un sistema monofásico con la misma potencia en VA.

-Las máquinas trifásicas tienen un par (torque) menos ondulado que las monofásicas (mejor rendimiento).

-Mejor rendimiento en los receptores y en los generadores trifásicos que en losmonofásicos.

-Oportunidad de utilizar receptores de mayor potencia.


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Los capacitores se pueden utilizar para hacer funcionar motores trifásicos con un suministro energía eléctrica monofásica. En este método, las dos conexiones de la línea monofásica se conectan con dos de las entradas en un motor trifásico. Un capacitor está conectado con una de las entradas monofásicas y la tercera entrada al motor


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Conexión estrella

• En el punto de unión de las tres líneas los, voltajes se anulan, produciendo un potencial de cero voltios; a este punto se le conoce como punto neutro.• A los voltajes medidos entre dos líneas cualesquiera se les conoce como voltajes de línea.• A los voltajes medidos entre una línea cualesquiera y el neutro se le conoce como voltajes de fase o voltaje en la carga.• Cuando se desconecta alguna de las fases, solamente se afecta a la carga que esa línea esta alimentando.• La corriente que demanda la línea, es también la corriente que consume la carga.


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Conexión delta o triángulo

• A los voltajes medidos entre dos líneas cualesquiera se les conoce como voltajes de línea.• El voltaje de línea es también el voltaje de fase; porque todo el voltaje de línea se aplica a cada carga.• Cuando se desconecta alguna de las fases se afecta a dos cargas; dos de los voltajes se reducen a la mitad • La corriente que demanda cada carga es menor a la corriente de línea.• Las cargas conectadas en delta reciben mayor voltaje que las cargas conectadas en estrella.


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Conexión estrella delta

La conexión en estrella y triángulo en un circuito para un motor trifásico, se emplea para lograr un rendimiento óptimo en el arranque de un motor. Por ejemplo, si tenemos un motor trifásico, y este es utilizado para la puesta en marcha de turbinas de ventilación que tienen demasiado peso, pero deben desarrollar una rotación final de alta velocidad, deberemos conectar ese motor con un circuito que permita cumplir con los requerimientos de trabajo. Esta conexión se utiliza en equipos que poseen mucha carga mecánica, les cuesta comenzar a girar y terminar de desarrollar su velocidad final.

http://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Motor_trif%C3%A1sico&action=edit&redlink=1


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Conexión estrella delta

Una vez que el motor alcanza una velocidad del 70 al 80% de la nominal, se desconecta la parte estrella para conmutar a la configuración delta y es a partir de este momento en que el motor trabaja bajo condiciones nominales de operación.La orden de cambio puede ser dada por un temporizador.El tiempo de arranque con este método es aproximadamente tres veces mayor que el arranque en directo de la máquina.

En la actualidad existen unos equipos llamados arrancadores estrella-triángulo que realizan este cometido de forma mucho más exacta, pues, lo ideal es que se realice el cambio de estrella a triángulo cuando el motor halla alcanzado el 80% de su velocidad nominal

Durante el arranque de un motor, éste puede demandar hasta 2,5 veces el valor de corriente nominal, lo que traduciría en instalaciones más robustas y costosas. Por eso se utiliza este tipo de conexiones.El arranque comienza en estrella, generando una tensión en cada bobina del estator raíz de 3 veces menor que la nominal.


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Conexión delta estrella

La conexión delta-estrella, de las más empleadas, se utiliza en los sistemas de potencia para elevar voltajes de generación o de transmisión, en los sistemas de distribución (a 4 hilos) para alimentación de fuerza y alumbrado.Características:- Los voltajes primarios de línea y de fase son iguales:- Las tensiones secundarias cumplen la siguiente relación:


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Elementos y parámetros de instalaciones eléctricas

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ContactorUn contactor es un dispositivo de conexión capaz de establecer, soportar e interrumpir la corriente en un circuito. Es un dispositivo de maniobra indicado para la conexión de dispositivos de cierta potencia, como pueden ser motores eléctricos. En estos casos sustituye a el interruptor. El contactor es maniobrado a distancia, a través de una bobina, que al ser sometida a tensión (excitada) provocará la apertura o cierre de los contactos del dispositivo.


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Disyuntor. El interruptor automático es también un aparato mecánico de conexión capaz de establecer, soportar e interrumpir corrientes.Añade a esta función la de establecer, soportar durante tiempo determinado e interrumpir corrientes en condiciones anormales especificadas del circuito, tales como las de cortocircuito. Es decir, el interruptor automático combina la función de maniobra con la de protección.


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El seccionador es también un dispositivo de conexión capaz de establecer, soportar e interrumpir la corriente en un circuito. Está diseñado para maniobrar sin carga. Cerrado permite el paso de la corriente nominal y abierto garantiza el corte, evitando la formación de arcos. Su accionamiento es directo, manual o por medio de un motor. Es habitual en centros de transformación y subestaciones eléctricas, trabajando en combinación con interruptores automáticos, que permiten la maniobra en carga. El seccionador garantiza, una vez abierta la línea por el interruptor automático, que ésta no se cierre accidentalmente.


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Los relés son dispositivos de conexión capaz de establecer, soportar e interrumpir corrientes en un circuito de baja potencia. Se utilizan para el diseño de sistemas de control, siendo la alternativa a los ordenadores industriales (PLCs), siempre que se trate de sistemas no excesivamente complejos.


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Un motor eléctrico es una máquina capaz de transformar energía eléctrica en energía mecánica. Los motores pueden ser, en función de la naturaleza de lacorriente eléctrica empleada, de corriente continua o de corriente alterna. Estos últimos pueden ser monofásicos o trifásicos. Los motores eléctricos de corriente alterna se clasifican también en motores síncronos y motores asíncronos. En los primeros la velocidad de giro del motor coincide con la frecuencia de la corriente eléctrica de alimentación. En los segundos, evidentemente, no.


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Un generador eléctrico es una máquina capaz de transformar energía mecánica enenergía eléctrica.El motor de corriente alterna trifásico síncrono puede funcionar como generador y, de hecho, esta es su principal aplicación en la industria.

Generador síncrono trifásico, con inducido en estrella y neutro accesible.


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Los transformadores son máquinas eléctricas no rotativas. Tienen la misión de transmitir, mediante un campo electromagnético, la energía eléctrica de un sistema, con una determinada tensión, a otro sistema con tensión deseada. Pueden estar destinados a transformar potencias de cierta consideración, alimentados por tensión y frecuencias fijas (transformadores de potencia). También pueden utilizarse para trabajar con tensiones y frecuencias variables (transformadores de comunicación). Otra aplicación es facilitar una conexión adecuada a aparatos de medida o protección (transformadores de medida).

Transformador de dos arrollamientos (monofásico).

Transformador trifásico, conexión estrella - triángulo. Unifilar


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En el caso de circuitos de mayor potencia, de tipo industrial, es habitual distinguir entre el circuito de fuerza y el circuito de mando. El circuito de fuerza es el que contiene los componentes de alta demanda energética que son la razón de ser del circuito: por ejemplo, el motor eléctricoque se pretende gobernar. Incluye, además de esos componentes de consumo final, los conductores y dispositivos de conmutación de potencia directamente vinculados: seccionadores, contactores o interruptores y dispositivos de protección. El circuito de mando es el que contiene aquellos otros componentes (de control y de medida) que, con una alimentación eléctrica independiente y con una potencia sensiblemente inferior, permiten el gobierno de los componentes de fuerza. El circuito de mando se ubica en uno o varios cuadros de control independientes. Incluye los pulsadores, lámparas de emergencia, indicadores de las distintas magnitudes eléctricas (voltaje, intensidad) y relés utilizados para el mando de la instalación.


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arranque de un motor trifásico (220 V y 50 Hz) por medio de un contactor K. Este contactor cierra sus contactos principales al ser excitada su bobina por medio del Interruptor S, dotado de enclavamiento mecánico. Completan los datos del circuito un interruptor automático Q del tipo magnetotérmico, que actúa como dispositivo de protección del motor; y un fusibleF que protege el circuito de mando. El circuito de mando está alimentado entre dos fases.


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Parte Descripción

UNE-EN 60617-2 Elementos de símbolos, símbolos distintivos y otros símbolos de aplicación general

UNE-EN 60617-3 Conductores y dispositivos de conexiónUNE-EN 60617-4 Componentes pasivos básicosUNE-EN 60617-5 Semiconductores y tubos electrónicosUNE-EN 60617-6 Producción, transformación y conversión de la energía eléctricaUNE-EN 60617-7 Aparamenta y dispositivos de control y protecciónUNE-EN 60617-8 Instrumentos de medida, lámparas y dispositivos de señalizaciónUNE-EN 60617-9 Telecomunicaciones : Conmutación y equipos periféricos

UNE-EN 60617-10 Telecomunicaciones : TransmisiónUNE-EN 60617-11 Esquemas y planos de instalación, arquitectónicos y topográficos.UNE-EN 60617-12 Operadores lógicos binariosUNE-EN 60617-13 Operadores analógicos


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Mediciones y cálculos eléctricos


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El Multímetro o Multitester es un conjunto de accesorios que se comportan como instrumentos de múltiples propósitos. Así como los más comunes, que tienen la propiedad de medir intensidad de corriente, tensión, en señal continua o alterna, y además medir resistencia eléctrica.Antes de medir magnitudes debe tener en cuenta lo siguiente: 1.- Saber que magnitud se va a medir (Tensión, corriente o potencia) o que parámetro (Resistencia, continuidad, polarización de transistores, etc.) 2.- Saber que tipo de frecuencia tiene la magnitud (Corriente continua, alterna o mixta) 3.- Comience a medir por la escala más alta de su selector (ejemplo: para medir voltaje se comienza por la escala de 1000v. max) 4.- Antes de medir con un Multímetro analógico, recuerde ajustar la aguja al cero de la izquierda de la escala de medida, cuando valla a medir magnitudes; o ajuste el cero a la derecha, para medir resistencia.


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5.- Antes de medir con un instrumento vea la temperatura de funcionamiento normal o tolerancia a las variaciones de temperatura. 6.- Conecte el instrumento al circuito en función de la magnitud o parámetro que se medirá, por ejemplo: “Para medir Tensión Eléctrica, el instrumento se enfrenta a un circuito energizado y se debe conectar en paralelo al circuito, componente, elemento o máquina que se registre en la medición”. “Para medir Corriente Eléctrica, el instrumento se enfrenta a un circuito energizado y se debe conectar en serie al circuito, componente, elemento o máquina que se registre en la medición”. “Para medir Resistencia Eléctrica, el instrumento se debe enfrentar a un circuito desenergizado y se debe conectar en paralelo al circuito, componente, elemento o máquina que se registre en la medición. Si en el circuito hay presencia de condensadores, éstos deben ser descargados, después de haber desenergizado el circuito. En caso de acumuladores o baterías, sólo se deben desconectar del circuito”.


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7.- Verifique que el instrumento tenga una pantalla protectora contra campos magnéticos, en caso contrario, éste no sirve para realizar mediciones en este ambiente 8.- Tenga especial cuidado con los instrumentos de medición, en lo que respecta a su manipulación, recuerde que son equipos de alto costo y muy delicados.


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CIRCUITOS DE APLICACIÓN R1= 100 ohmR2= 220 ohmR3= 330 ohmLED= Diodo 5 mmR aux= 220 ohm1.- Construya el circuito del diagrama, con sus componentes.

2.- Antes de montar las resistencias mida el valor de cada una y llene una tabla de datos de valores medidos .Antes de energizar el circuito mida la resistencia total del circuito e ingrese el valor a la tabla de datos.


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3.- Conecte las tres resistencias en paralelo y realice las mediciones pertinentes de tensión, corriente total y corrientes parciales.

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