Apunte de Conceptos Basicos Parte 1

8/17/2019 Apunte de Conceptos Basicos Parte 1

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Tec. Elec. Isidro Avalis – FUO

LA MATERIA

Definición: Materia es todo lo que tienemasa y ocupa un lugar

en el espacio

La Química es la ciencia que estudia su naturaleza, composición

y transformación.

Si la materia tiene masa y ocupa un lugar en el espacio significa

que es cuantificable, es decir, que se puede medir.

Todo cuanto podemos imaginar, desde un libro, un auto, el

computador y hasta la silla en que nos sentamos y el agua quebebemos, o incluso algo intangible como el aire que respiramos,

está hecho de materia.

Los planetas del Universo, los seres vivos como los insectos y los objetos

inanimados como las rocas, están también hechos de materia.

De acuerdo a estos ejemplos, en el mundo natural existen distintos tipos de

materia, la cual puede estar constituida por dos o más materiales diferentes, tales

como la leche, la madera, un trozo de granito, el azúcar, etc. Si un trozo de granito

se muele, se obtienen diferentes tipos de materialesLa cantidad de materia de un cuerpo viene dada por sumasa, la cual se mide

normalmente en kilogramos o en unidades múltiplo o submúltiplo de ésta (en

química, a menudo se mide en gramos). La masa representa una medida de la

inercia o resistencia que opone un cuerpo a acelerarse cuando se halla sometido

a una fuerza. Esta fuerza puede derivarse del campo gravitatorio terrestre, y en

este caso se denomina peso. (La masa y el peso se confunden a menudo en el

lenguaje corriente; no son sinónimos).

Volumen de un cuerpo es el lugar o espacio que ocupa. Existen cuerpos de muy

diversos tamaños. Para expresar el volumen de un cuerpo se utiliza el metrocúbico (m³) y demás múltiplos y submúltiplos.

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Las nubes

son materia.

http://www.profesorenlinea.cl/fisica/MasaConcepto.htmhttp://www.profesorenlinea.cl/fisica/MasaConcepto.htmhttp://www.profesorenlinea.cl/fisica/masaypeso.htmhttp://www.profesorenlinea.cl/fisica/masaypeso.htmhttp://www.profesorenlinea.cl/fisica/MasaConcepto.htmhttp://www.profesorenlinea.cl/fisica/masaypeso.htmhttp://www.profesorenlinea.cl/fisica/MasaConcepto.htm


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Cuando se aplica calor a los cuerpos se habla de Cambios de estado Progresivos

de la materia. Cuando los cuerpos se enfrían se habla de Cambios de estado

Regresivos.

Los cambios de estado progresivos son:

• Sublimación Progresiva

• Fusión• Evaporación

1. Sublimación progresiva: Este cambio se produce cuando un cuerpo pasa del

estado sólido al gaseoso directamente. La sublimación progresiva sólo ocurre en

algunas sustancias, como, el yodo y la naftalina.

2. Fusión. Es el paso de una sustancia, del estado sólido al líquido por la acción

del calor. La temperatura a la que se produce la fusión es característica de cada

sustancia. Por ejemplo la temperatura a la que ocurre la fusión del hielo es O° C

mientras la del hierro es de 1.525° C. La temperatura constante a la que ocurre la

fusión se denomina punto de fusión.3. Evaporación. Es el paso de una sustancia desde el estado líquido al gaseoso.

Este cambio de estado ocurre normalmente a la temperatura ambiente, y sin

necesidad de aplicar calor. Bajo esas condiciones, sólo las partículas de la

superficie del líquido pasarán al estado gaseoso, mientras que aquéllas que están

más abajo seguirán en el estado inicial. Sin embargo, si se aplica mayor calor,

tanto las partículas de la superficie como las del interior del líquido podrán pasar

al estado gaseoso. El cambio de estado así producido se denomina ebullición. La

temperatura que cada sustancia necesita para alcanzar la ebullición es

característica, y se denomina punto de ebullición. Por ejemplo, al nivel del mar el

alcohol tiene un punto de ebullición de 78,5° C y el agua de 100°C.

La temperatura a la que ocurre la fusión o la ebullición de una sustancia es un

valor constante, es independiente de la cantidad de sustancia y no varía aún

cuando ésta continúe calentándose.

El punto de fusión y el punto de ebullición pueden considerarse como las huellas

digitales de una sustancia, puesto que corresponden a valores característicos,

propios de cada una y permiten su identificación.

SustanciaPunto de

fusión (ºC)

Punto deebullición

(ºC)

Agua (sustancia) 0 100

Alcohol (sustancia) 11! !"

#ierro (ele$ento) 1.%3& 2.!%0

'ore (ele$ento) 1.0"3 2.00

Alu$inio (ele$ento) 0 2.*00

*


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+lo$o (ele$ento) 32" 1.!%0

,ercurio (ele$ento) 3& 3%!

Los cambios de estado regresivos de la materia son:

• Sublimación regresiva

• Solidificación

• Condensación

1. Sublimación regresiva. Es el cambio de estado que ocurre cuando una

sustancia gaseosa se vuelve sólida, sin pasar por el estado líquido.

2. Solidificación. Es el paso de una sustancia desde el estado líquido al sólido.

Este proceso ocurre a una temperatura característica para cada sustancia

denominada punto de solidificación y que coincide con su punto de fusión.

3. Condensación. Es el cambio de estado que se produce en una sustancia al

pasar del estado gaseoso al estado líquido. La temperatura a que ocurre esta

transformación se llama punto de condensación y corresponde al punto de

ebullición de dicha sustancia. Este cambio de estado es uno de los más

aprovechados por el hombre en la destilación fraccionada del petróleo, mediante

la cual se obtienen los derivados como la parafina, bencina y gas de cañería.

NIVELES ENERGÉTICOS ATÓMICOS

En un átomo, los electrones están girando alrededor del núcleo formando capas.

En cada una de ellas, la energía que posee el electrón es distinta. Por ejemplo: en

las capas muy próximas al núcleo, la fuerza de atracción entre éste y los

electrones es muy fuerte, por lo que estarán fuertemente ligados.

Ocurre lo contrario en las capas alejadas, en las que los electrones se encuentran

débilmente ligados, por lo que resultará más fácil realizar intercambios

electrónicos en las últimas capas.

¿ Cuántos niveles de energía existen?

Pues 7, numerados del 1, el más interno, al 7, el más externo. Y los niveles se

llaman: K,L,M,N,O,P y Q.

A su vez, cada nivel tiene sus electrones repartidos en distintos subniveles, que

pueden ser de cuatro tipos: s, p, d, f.

%


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En cada subnivel hay un número determinado de orbitales que pueden contener,

como máximo, 2 electrones cada uno. Así, hay 1 orbital tipo s, 3 orbitales p, 5

orbitales d y 7 del tipo f. De esta forma el número máximo de electrones que

admite cada subnivel es: 2 en el s; 6 en el p (2 electrones x 3 orbitales); 10 en el d

(2 x 5); 14 en el f (2 x 7).

El último nivel de energía se llama capa electrónica de valencia y es el másimportante porque es el que usualmente define la manera en que los átomos se

enlazan entre sí para formar diversos compuestos.


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IONES es unapartícula cargada eléctricamente constituida por unátomo omolécula que

no es eléctricamente neutra. Conceptualmente esto se puede entender como que,

a partir de un estado neutro de un átomo o partícula, se han ganado o

perdidoelectrones; este fenómeno se conoce comoionización.

Los iones cargados negativamente, producidos por haber máselectrones que

protones, se conocen comoaniones (que son atraídos por elánodo) y los

cargados positivamente, consecuencia de una pérdida deelectrones, se conocen

como cationes (los que son atraídos por elcátodo).

Anión y catión significan:

Anión ("el que va hacia arriba") tiene carga eléctrica negativa.

Catión ("el que va hacia abajo") tiene carga eléctrica positiva.Ánodo y cátodo utilizan el sufijo '-odo', del griego odos (-οδος), que significa

camino o vía.

Ánodo: ("camino ascendente de la corriente eléctrica") polo positivo".2

Cátodo: ("camino descendente de la corriente eléctrica") polo negativo".

!

http://es.wikipedia.org/wiki/Especie_qu%C3%ADmicahttp://es.wikipedia.org/wiki/Carga_el%C3%A9ctricahttp://es.wikipedia.org/wiki/%C3%81tomohttp://es.wikipedia.org/wiki/Mol%C3%A9culahttp://es.wikipedia.org/wiki/Electr%C3%B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/Ionizaci%C3%B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/Electr%C3%B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/Ani%C3%B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/%C3%81nodohttp://es.wikipedia.org/wiki/Electr%C3%B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/Cati%C3%B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/Cati%C3%B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/C%C3%A1todohttp://es.wikipedia.org/wiki/Ion#cite_note-2http://es.wikipedia.org/wiki/Especie_qu%C3%ADmicahttp://es.wikipedia.org/wiki/Carga_el%C3%A9ctricahttp://es.wikipedia.org/wiki/%C3%81tomohttp://es.wikipedia.org/wiki/Mol%C3%A9culahttp://es.wikipedia.org/wiki/Electr%C3%B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/Ionizaci%C3%B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/Electr%C3%B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/Ani%C3%B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/%C3%81nodohttp://es.wikipedia.org/wiki/Electr%C3%B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/Cati%C3%B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/C%C3%A1todohttp://es.wikipedia.org/wiki/Ion#cite_note-2


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"


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LA ENERGIA

LAS !ENTES DE ENERG"A

&

http://es.wikipedia.org/wiki/Energ%C3%ADahttp://es.wikipedia.org/wiki/Energ%C3%ADa


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Las fuentes deenergíase pueden dividir en dos grandes subgrupos: permanentes

(renovables) y temporales (no renovables). No renovables. Los combustibles

fósiles son recursos no renovables: no podemos reponer lo que gastamos. En

algún momento, se acabarán, y tal vez sea necesario disponer de millones de

años de evolución similar para contar nuevamente con ellos. Son aquellas cuyas

reservas son limitadas y se agotan con el uso. Las principales son la energíanuclear y los combustibles fósiles (el petróleo, elgas natural y

el carbón).Energía fósil Artículo principal: Calentamiento global. Los combustibles

fósiles se pueden utilizar en forma sólida (carbón), líquida (petróleo) o gaseosa

(gas natural). Son acumulaciones de seres vivos que vivieron hace millones de

años y que se han fosilizado formando carbón o hidrocarburos. En el caso del

carbón se trata de bosques de zonas pantanosas, y en el caso del petróleo y el

gas natural de grandes masas de plancton marino acumuladas en el fondo del

mar. En ambos casos la materia orgánica se descompuso parcialmente por falta

de oxígeno y acción de la temperatura, la presión y determinadas bacterias deforma que quedaron almacenadas moléculas con enlaces de altaenergía.

La energía más utilizada en el mundo es laenergía fósil. Si se considera todo lo

que está en juego, es de suma importancia medir con exactitud las reservas de

combustibles fósiles del planeta. Se distinguen las “reservas identificadas” aunque

no estén explotadas, y las “reservas probables”, que se podrían descubrir con las

tecnologías futuras. Según los cálculos, el planeta puede suministrar

energía durante 40 años más (si sólo se utiliza el petróleo) y más de 200 (si se

sigue utilizando el carbón). Hay alternativas actualmente en estudio: laenergía fisil

–nuclear y no renovable-, las energías renovables, las pilas de hidrógeno o la

fusión nuclear. Energía nuclear. Artículo principal: Energíanuclear. El núcleo

atómico de elementos pesados como el uranio, puede ser desintegrado (fisión

nuclear) y liberar energía radiante y cinética. Las centrales termonucleares

aprovechan esta energía para producir electricidad mediante turbinas de vapor de

agua. Se obtiene al romper los átomos de minerales radiactivos en reacciones en

cadena que se producen en el interior de un reactor nuclear. Una consecuencia de

la actividad de producción de este tipo de energía, son los residuos nucleares,

que pueden tardar miles de años en desaparecer y tardan mucho tiempo enperder la radiactividad Renovables o verdesEnergía verde es un término que

describe la energía generada a partir de fuentes de energíaprimaria respetuosas

con el medio ambiente. Las energías verdes son energías renovables que no

contaminan, es decir, cuyo modo de obtención o uso no emite subproductos que

puedan incidir negativamente en el medio ambiente. Actualmente, están cobrando

mayor importancia a causa del agravamiento del efecto invernadero y el

consecuente calentamiento global, acompañado por una mayor toma de

conciencia a nivel internacional con respecto a dicho problema. Asimismo,

economías nacionales que no poseen o agotaron sus fuentes de energía

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http://es.wikipedia.org/wiki/Energ%C3%ADahttp://es.wikipedia.org/wiki/Petr%C3%B3leohttp://es.wikipedia.org/wiki/Gas_naturalhttp://es.wikipedia.org/wiki/Gas_naturalhttp://es.wikipedia.org/wiki/Carb%C3%B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/Carb%C3%B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/Energ%C3%ADahttp://es.wikipedia.org/wiki/Energ%C3%ADahttp://es.wikipedia.org/wiki/Energ%C3%ADahttp://es.wikipedia.org/wiki/Energ%C3%ADahttp://es.wikipedia.org/wiki/Energ%C3%ADahttp://es.wikipedia.org/wiki/Energ%C3%ADahttp://es.wikipedia.org/wiki/Energ%C3%ADahttp://es.wikipedia.org/wiki/Energ%C3%ADahttp://es.wikipedia.org/wiki/Energ%C3%ADahttp://es.wikipedia.org/wiki/Energ%C3%ADahttp://es.wikipedia.org/wiki/Energ%C3%ADahttp://es.wikipedia.org/wiki/Energ%C3%ADahttp://es.wikipedia.org/wiki/Petr%C3%B3leohttp://es.wikipedia.org/wiki/Gas_naturalhttp://es.wikipedia.org/wiki/Carb%C3%B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/Energ%C3%ADahttp://es.wikipedia.org/wiki/Energ%C3%ADahttp://es.wikipedia.org/wiki/Energ%C3%ADahttp://es.wikipedia.org/wiki/Energ%C3%ADahttp://es.wikipedia.org/wiki/Energ%C3%ADahttp://es.wikipedia.org/wiki/Energ%C3%ADahttp://es.wikipedia.org/wiki/Energ%C3%ADahttp://es.wikipedia.org/wiki/Energ%C3%ADahttp://es.wikipedia.org/wiki/Energ%C3%ADa


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tradicionales (como el petróleo o el gas) y necesitan adquirir esos recursos de

otras economías, buscan evitar dicha dependencia energética, así como el

negativo en su balanza comercial que esa adquisiciónrepresenta.

Co#$ersi%# de !#idades

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Tec. Elec. Isidro Avalis – FUO!SO DE LA ENERG"A

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SEG!RIDAD

Quien desee incursionar en las partes internas de un aparato eléctrico o

electrónico, ya sea para intentar su reparación o mantenimiento, o tan solo por

curiosidad, debe tener muy claro los riesgos a los que se enfrenta, y debe conocer

las precauciones que se deben tomar, si no desea pasar por una muy

desagradable, o incluso fatal experiencia (para su integridad física y/o la del

aparato).

Las advertencias impresas en las tapas o en etiquetas adheridas a los aparatos

eléctricos y electrónicos, que alertan sobre el peligro de desarmarlos o intentar

repararlos sin tener la capacidad y conocimientos necesarios, no son simplemente

un mero formalismo requerido en las leyes en algunos países (no en todos

lamentablemente), son una advertencia real de los peligros que encierran esosaparatos.

1%


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Mueren anualmente en todo el mundo, una gran cantidad de personas, victimas

de descargas eléctricas intentando reparar aparatos eléctricos o electrónicos sin

los conocimientos y precauciones que se requieren. Lamentablemente ese tipo de

noticia no suelen tener mayor cobertura en la prensa, como mucho, una pequeña

nota en la página de sucesos. Pero, si Ud. realiza una búsqueda de noticias sobre

el tema en Internet, puede encontrar cientos de casos. Además de los casosfatales de muerte por electrocución, ocurren miles que si bien no tienen un

desenlace fatal y no son reseñadas por la prensa, pueden dejar graves secuelas:

trastornos nerviosos, contracciones musculares, fibrilación ventricular, paros

cardiacos o respiratorios, trastornos sensoriales, quemaduras por arco eléctrico,

además de los golpes, lesiones y caídas ocasionadas por la contracción muscular

o las convulsiones producto del shock eléctrico. Y si la victima tiene la suerte de

estar entre los más afortunados, que sobreviven a la experiencia sin mayores

daños físicos, seguramente conservará un muy desagradable recuerdo por el

resto de su vida.

Los &eli'ros de#tro de e()i&os electr%#icos de co#s)mo

Podemos dividir los riesgos de incursionar en el interior de un aparato electrónico,

en dos tipos. El primero y más importante, el peligro de daños a la integridad

física de la persona, y el segundo, el peligro de daños al aparato.

S*oc+ El,ctrico

El mayor riesgo de electrocución, en el interior de cualquier aparato eléctrico o

electrónico está presente cuando este está conectado a la red eléctrica, pero creer

que con solo "desenchufar" el cable del tomacorriente el peligro desaparece, es

un terrible error.

1


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Muchos aparatos electrónicos como Televisores, Monitores, Hornos de

microondas, Fuentes de PC, Amplificadores y otros, aun estando desconectados

de la red eléctrica, pueden mantener grandes cargas eléctricas en los

condensadores (Capacitores) de sus fuentes de alimentación, que pueden

producir descargas peligrosas si se entra en contacto con ellos o con otroselementos conectados a ellos.

Los equipos que utilizan TRC (Tubos de Rayos Catódicos) o cinescopios, debido a

que estos funcionan con Alto Voltaje (hasta 30000 voltios o más) y a que su

construcción hace que sean capaces de almacenar carga eléctrica, son también

un grave peligro si no se manipulan correctamente. Ver:El Alto Voltaje en los

TRC.

Incluso, algunos aparatos electrónicos pequeños que funcionan con pilas, comopor ejemplo las cámaras fotográficas con flash, pueden almacenar cargas de

voltaje peligroso en sus circuitos, aun cuando se han retirado las pilas.

Radiacio#esMuchos aparatos electrónicos, producen diversos tipos de radiaciones (Rayos X,

ondas electromagnéticas, emisiones Láser), que pueden producir daños

personales si son puestos en funcionamiento abiertos o sin las medidas de

seguridad adecuadas. Tal es el caso, por ejemplo, de los televisores de TRC

(sobretodo los de pantalla de gran tamaño, proyectores y retroproyectores),transmisores de radio, teléfonos celulares yhornos de microondas.

Este tipo de radiaciones pueden producir cáncer y/o quemaduras, con solo estar

próximos a la fuente de radiación, si no se cumplen las normas de seguridad. Su

proximidad también puede afectar otros dispositivos electrónicos, lo que resulta

altamente peligroso, por ejemplo: para personas con marcapasos.La emisión

Láser de las unidades lectoras de CD, DVD y Blu-Ray pueden ocasionar daños

oculares temporales o permanentes.

Otros &eli'rosLos TRC (Tubos de Rayos Catódicos) o cinescopios, de televisores y monitores,

tienen su parte más frágil (el cañón) en el interior del equipo. Un ligero golpe allí

puede destruirlo, y en algunos casos causar una implosión que lance fragmentos

de vidrio en todas direcciones.

En aparatos con mecanismos, motores y partes mecánicas, si se activan mientras

se están manipulando, pueden atraparle y lastimarle un dedo o una mano.

Algunos chasis y partes tienen filos que pueden ocasionar cortaduras.

1!

http://www.comunidadelectronicos.com/articulos/altovol-trc.htmhttp://www.comunidadelectronicos.com/articulos/altovol-trc.htmhttp://www.comunidadelectronicos.com/articulos/microondas-1.htmhttp://www.comunidadelectronicos.com/articulos/altovol-trc.htmhttp://www.comunidadelectronicos.com/articulos/altovol-trc.htmhttp://www.comunidadelectronicos.com/articulos/microondas-1.htm


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Da-os al e()i&oQuienes nos dedicamos a la reparación de aparatos electrónicos de consumo,

nos encontramos con frecuencia, con equipos que han sido abiertos, quizás por

curiosidad, o en un intento de reparación o mantenimiento, por el propio usuario o

por personas que no tienen pleno conocimiento sobre los cuidados y

procedimientos de seguridad requeridos. Dejando muchas veces, una secuela dedaños que en algunos casos, hacen inviable la reparación.

Muchos circuitos y componentes electrónicos (algunos de ellos, costosos) son

delicados, pueden dañarse si se manipulan incorrectamente. Tal es el caso, por

ejemplo, de los semiconductores (transistores, circuitos integrados, lectores

ópticos, etc.) de tecnología MOS, CMOS, MOSFET, que pueden en algunos

casos, dañarse por la electricidad estática del cuerpo humano, al tocarlos con la

mano sin conocer las precauciones que se deben tomar.

En casi todos los equipos electrónicos modernos, se debe seguir, paso a paso, el

procedimiento indicado por el fabricante en el manual de servicio, para abrir y/o

desarmar el equipo sin causar daños.

Algunos aparatos tienen tornillos ocultos, otros no utilizan tornillos y las piezas

plásticas tienen dientes y ranuras que encajan unas con otras. Si se intenta

desarmar sin seguir los pasos adecuados, las partes plásticas se rompen.

Las pantallas TRC, LCD y Plasma de televisores, monitores y otros equipos son

partes delicadas, y costosas, que pueden dañarse fácilmente si no se tienen las

precauciones adecuadas.

Desconectar módulos o circuitos internos de un equipo, sin seguir el orden y

procedimiento indicados por el fabricante, en algunos casos puede dañar otros

circuitos, aun cuando el equipo esté apagado y desconectado de la red eléctrica o

de su fuente de alimentación.En muchos casos, es necesario descargar los condensadores de los circuitos de

alimentación, incluso los de bajo voltaje, para reducir el riesgo de daños a otros

componentes electrónicos.

Co#cl)si%#El propósito de estas notas, no es asustar, sino crear conciencia.

Si bien, estos no son todos peligros que pueden existir dentro de un equipo

electrónico de consumo, son al menos algunos de los más importantes. Existen

tantos equipos y tecnologías diferentes y cada día hay algo nuevo, que sin duda

1"


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existirán otros que no hemos mencionado aquí.

Espero que estas notas sirvan para crear conciencia sobre los riesgos que corre

quién intente reparar o curiosear dentro de un aparato, sin tener los conocimientos

apropiados para ello.

Si desea incursionar en las partes internas de un equipo eléctrico y/o electrónico yno tiene la experiencia y conocimientos necesarios, es mejor dejarlo en manos de

alguien capacitado, por su salud y la del equipo.

Querer ahorrarse algo de dinero, reparando Ud. mismo ese supuesto "cablecito

suelto" puede costarle más caro !!

Si Ud. es un estudiante o aficionado a la electrónica, con los conocimientos

básicos de electrónica, electricidad y de seguridad en estos campos y está

dispuesto a afrontar los riesgos, aquí le dejo algunas recomendaciones:

Trate de tener a la mano el manual de servicio del aparato (puede buscar en los

sitios listados en la secciónManuales y Diagramas) y siga los procedimientos que

allí se indiquen para desarmar y realizar los chequeos con seguridad.

No trabaje solo, hágalo bajo la supervisión de su profesor o un técnico más

capacitado, que pueda orientarlo. Si esto no es posible, asegúrese de que exista

al menos otra persona presente que pueda auxiliarlo en caso de una emergencia.

Cuando tome mediciones de voltaje u otras comprobaciones en cualquier equipo

mientras este está conectado a la red eléctrica, mantenga siempre una mano en

su bolsillo.

Use zapatos de goma o calzado deportivo con suela de goma.

Si es posible, utilice untransformador aislador de línea o un disyuntor por

corriente diferencial.

No use joyas u otros artículos que pudieran accidentalmente hacer contacto con

los circuitos o engancharse en algún punto.

Mantenga el área de trabajo despejada de objetos metálicos y herramientas que

puedan producir contactos accidentales.

1&

http://www.comunidadelectronicos.com/sitios2.htm#Manualeshttp://www.comunidadelectronicos.com/proyectos/transformador-aislador.htmhttp://www.comunidadelectronicos.com/sitios2.htm#Manualeshttp://www.comunidadelectronicos.com/proyectos/transformador-aislador.htm


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Si necesita revisar o desconectar componentes, soldar, o retirar partes u otro tipo

contacto con el circuito apagado, descargue antes, los condensadores de la

fuente o fuentes de alimentación, con una resistencia de 100 a 500 ohmios 5W.

También puede utilizar unDescargador de Condensadores.

Use siempre las herramientas adecuadas.

No trabaje en aparatos electrónicos o eléctricos cuando esté cansado o distraído,o bajo los efectos del alcohol o medicamentos que produzcan somnolencia o

disminución de percepción, las probabilidades de cometer un error fatal aumentan

exponencialmente.

SEA PRUDENTE !!!

Corrie#te el,ctrica. efectos al atra$esar el or'a#ismo*)ma#o

A#tecede#tes

Durante las últimas décadas se han realizado experiencias sobre cadáveres,

personas vivas y fundamentalmente sobre animales, que permiten hacernos una

idea de los efectos que produce el paso de la electricidad por el cuerpo de

personas en condiciones fisiológicas normales.

Este desarrollo del conocimiento ha originado que la primera edición de la norma

CEI 479, aparecida en el año 1.974, fuese sustituida a los 10 años por la CEI4791:1984 y ésta, una década después es revisada por la CEI 479-1:1994, que

aparece con carácter prospectivo y de aplicación provisional. Paralelamente, las

Normas UNE 20-572-80 y 20-572-92 (parte 1) han ido adaptándose a esta

evolución. En esta NTP nos vamos a referir a la publicación más reciente, la

norma CEI 479-11994 tratando con especial interés la«fibrilación ventricular»,

que constituye la causa esencial de los accidentes mortales debidos a la

electricidad.

Resiste#cia del c)er&o *)ma#o

El cuerpo humano presenta una resistencia al paso de la corriente eléctrica

normalmente elevada, aunque esta depende de varios factores sobre todo del

estado de la piel; así, una piel seca ofrecerá alta resistencia, mientras que una piel

húmeda ofrece baja resistencia; la piel herida también ofrece baja resistencia

permitiendo que la corriente fluya fácilmente por el torrente sanguíneo y los otros

tejidos orgánicos. El cuerpo humano es conductor de la electricidad por lo que la

intensidad que por él circula es consecuencia directa de latensión aplicada y

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http://www.comunidadelectronicos.com/proyectos/detector-voltaje.htmhttp://www.comunidadelectronicos.com/proyectos/detector-voltaje.htm


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dela resistencia que ofrece al paso de la corriente. La resistencia en el cuerpo

humano depende de los siguientes aspectos: Resistencia de la piel a la entrada

de la corriente. Resistencia opuesta por los tejidos y órganos. Resistencia de la

piel a la salida de la corriente. La superficie de contacto. La humedad de la piel.

La presión de contacto. El tipo de calzado. La humedad del terreno. Teniendo en

cuenta que el cuerpo humano se comporta como una resistencia “R”. Los valores

típicos son:

CLASE DE RESISTENCIA VALOR DE RESISTENCIA

Piel seca 600.000 ohmios

Piel húmeda 100.000 ohmios

Por el inerior del c!er"o #de las manos a los "ies$ 600 a %00 0hmios

De !na ore&a a ora ore&a 100 ohmios

Lo anterior significa que si la piel está seca la “R” es alta, pero si está húmeda la

“R” es baja. Por lo tanto la corriente es inversamente proporcional a la “R” y como

consecuencia pasará más cantidad de corriente a través de nuestro cuerpo

cuando está húmedo.

Para que se produzca el choque eléctrico, una persona tiene que formar parte de

un circuito eléctrico, y cuando la persona forma parte de un circuito puede ofrecer

el camino de más baja resistencia al paso de la corriente.

/C)0les so# las co#dicio#es &ara ()e circ)le la corrie#te?

Para que circule corriente a través de un elemento o del cuerpo humano se deben

existir las siguientes condiciones'

Dos &)#tos de co#tacto. A 1 23

Que el cuerpo humano cierre el circuito en dos puntos, uno de entrada y otro de

salida, independiente de la parte del cuerpo que toque el circuito.

Te#si%# a&licada e#tre A 1 23

Cuando la persona cierre el circuito debe haber en ese momento un voltaje o

fuente de poder que la suministre. (Ver figura 1).

Cami#o el,ctrico 4de 5a6a resiste#cia73

Cuando el cuerpo humano entra en contacto con energía, el camino que recorre la

corriente no debe ser interrumpida, para que se genere un punto de entrada y otro

de salida (se puede interrumpir con un aislador).

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Tec. Elec. Isidro Avalis – FUO (i)!ra 1. Tensi*n a"licada.

¿Cómo pasa la corriente eléctrica por el cuerpo humano?

Las consecuencias del accidente dependen de los órganos del cuerpo humano

(cerebro, corazón, pulmones), que atraviese la corriente eléctrica a su paso por él.

Las mayores lesiones se producen cuando la corriente eléctrica circula entre los

siguientes puntos de contacto:

• Mano derecha - pie izquierdo

• Mano izquierda – pie derecho

• Manos - cabeza

• Mano derecha – tórax – mano izquierda

• Mano – brazo – codo

• Pie derecho – pie izquierdo

LAS CINCO FORMAS DE ELECTRIZARSE

1. Contacto bipolar: entre fase (positivo) y fase (positivo) -----es un accidente

frecuente.

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2. Contacto bipolar: fase(positivo) y neutro (negativo) energizado----- es un

accidente poco frecuente.

3. Contacto bipolar: neutro energizado con neutro energizado ----- accidente

muy poco frecuente.

4. Contacto Unipolar: fase a tierra (la masa) ------ es un accidente muyfrecuente.

5. Contacto unipolar neutro energizado a tierra (la masa) ----- es un accidente

frecuente.

REACCIÓN DEL C!ERPO A LA DESCARGA ELÉCTRICA OELECTRI8ACIÓN3

Por ser el cuerpo humano un conductor de electricidad, podemos aplicarle la leyde OHM.

I = V / R

#V$ Vola&e a"licado al c!er"o

(I) Intensidad que pasa por el uerpo

!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! " +#R$Resisencia del uerpo # sus

ontatos

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La gravedad de la descarga no viene determinada solamente por el voltaje,

depende de:

La cantidad de corriente que circula por el cuerpo.

• El tiempo de permanencia del cuerpo formando el circuito.

• La capacidad de reacción del cuerpo humano.

• La frecuencia (sí es corriente alterna).

Efectos de la corriente eléctrica sobre el organismo según el valor de la

intensidad.

INTENSIDAD DE

CORRIENTE

E(ECTO

De 0 a 1 mA No "rod!ce nin)!na sensaci*n en la mano.

De , a - mA. Cho!e no doloroso/ no "ierde conrol m!sc!lar.

De a 1 mA. Cho!e doloroso/ no "ierde conrol m!sc!lar.

De 16 a , mA Cho!e doloroso/ con "osi2le "3rdida de conrol m!sc!lar

De ,6 a 0 mA. Cho!e doloroso/ 4!eres conracciones m!sc!lares 5 di4ic!lad "arares"irar

De 1 a 100 mA. Adems de los e4ecos aneriores se "resena 4i2rilaci*n del cora7*n.

De 101 a ,00 mA. Casi siem"re "ro8oca la 4i2rilaci*n 5 la m!ere insannea.

9as de ,00 mA (!eres conracciones de los músc!los del cora7*n !e se maniene

"arali7ado.

De 1 a , Am". :!emad!ras )ra8es "ro4!ndas #ercer )rado$.

2*


25/58


Efectos de la corriente eléctrica2%


26/58


Efectos sobre el sistema nervioso:El cerebro efectúa el control nervioso por

medio de impulsos eléctricos, por esto cualquier corriente externa puede provocar

pérdida del control muscular o desordenes de tipo nervioso.

Efectos sobre el sistema circulatorio:El sistema circulatorio es un sistema

hidráulico por el cual fluye la sangre, en vez de agua o aceite. Haciendo la

analogía entre un sistema hidráulico y el sistema circulatorio: El sistema hidráulicotiene tubería, la tubería del sistema circulatorio son las venas, el sistema

hidráulico requiere de una bomba, la bomba del sistema circulatorio es el corazón

que bombea sangre cuando recibe impulsos eléctricos. En otras palabras, si

existe fibrilación ventricular o si ocurre un paro cardiaco se provoca interrupción de

la circulación sanguínea, que es la mayor causa de muerte por accidentes de tipo

eléctrico.

Efectos sobre el sistema respiratorio:El sistema respiratorio es controlado por

el cerebro. El cerebro controla los músculos del sistema respiratorio, estos se

contraen y se expanden permitiendo la entrada de aire por un lado y por otro ladoexpulsa el Monóxido de carbono. Cuando una corriente elevada circula por el

cuerpo, puede presentar dos tipos de efectos:

1. Si la corriente circula por la cabeza, tiene efectos de tipo nervioso que a su

vez afectan el sistema respiratorio y el sistema circulatorio.

2. Por pérdida de control muscular sobre los músculos del sistema

respiratorio, debemos recordar que el corazón es un músculo.

Efectos químicos:Además existen efectos químicos ya que la corriente produce

electrólisis en las células provocando concentraciones ácidas.

Efectos caloríficos:Toda corriente eléctrica cuando circula por una resistencia

produce energía calorífica por efecto Joule. Como el cuerpo humano tiene

resistencia eléctrica, cuando es atravesada por una corriente intensa se calienta

como si fuese una parrilla de un fogón eléctrico. Una corriente de 1 amperio a

través del cuerpo es suficiente para provocar quemaduras severas.

Para tener una referencia, aproximadamente, un amperio es la corriente quecircula por un bombillo de 100 vatios, cuando se conecta a 110 voltios.

Las consecuencias del paso de la corriente por el cuerpo pueden ocasionar desde

lesiones físicas secundarias (golpes, caídas, etc.), hasta la muerte por fibrilación

ventricular.

Una persona se electriza cuando la corriente eléctrica circula por su cuerpo, es

decir, cuando la persona forma parte del circuito eléctrico, pudiendo, al menos,

distinguir dos puntos de contacto: uno de entrada y otro de salida de lacorriente.

La electrocución se produce cuando dicha persona fallece debido al paso de la

corriente por su cuerpo.

2


27/58


Lafibrilación ventricular consiste en el movimiento anárquico del corazón, el

cual, deja de enviar sangre a los distintos órganos y, aunque esté en movimiento,

no sigue su ritmo normal de funcionamiento.

Portetanización entendemos el movimiento incontrolado de los músculos como

consecuencia del paso de la energía eléctrica. Dependiendo del recorrido de la

corriente perderemos el control de las manos, brazos, músculos pectorales,etc.Laasfixia se produce cuando el paso de la corriente afecta al centro nervioso que

regula la función respiratoria, ocasionando el paro respiratorio.

Otros factores fisiopatológicos tales como contracciones musculares, aumento

de la presión sanguínea, dificultades de respiración, parada temporal del corazón,

etc. pueden producirse sin fibrilación ventricular. Tales efectos no son mortales,

son, normalmente, reversibles y, a menudo, producen marcas por el paso de la

corriente. Las quemaduras profundas pueden llegara ser mortales.

En la figura 2 se indican los efectos que produce una corriente alterna defrecuencia comprendida entre 15 y 100 Hz con un recorrido mano izquierda-los

dos pies. Se distinguen las siguientes zonas:

• · Zona 1: habitualmente ninguna reacción.

• · Zona 2: habitualmente ningún efecto fisiológico peligroso.

•

· Zona 3: habitualmente ningún daño orgánico. Con duración superior a 2segundos se pueden producir contracciones musculares dificultando la

respiración, paradas temporales del corazón sin llegar a la fibrilación ventricular.

• · Zona 4: riesgo de parada cardiaca por: fibrilación ventricular, parada

respiratoria, quemaduras graves.

2!


28/58


(i)!ra ,. E4eco en el or)anismo de la corriene alerna.

En la figura 3 se representan los efectos de una corriente continua ascendentecon trayecto mano izquierda – los dos pies. Se puede apreciar que para una

duración de choque superior a un ciclo cardíaco el umbral defibrilación en

corriente continua es muy superior que en corriente alterna.

(i)!ra ;. E4eco en el or)anismo de la corriene direca.

Principales factores que influyen en el efecto eléctrico

Intensidad de la corriente

2"


29/58


Es uno de los factores que más inciden en los efectos y lesiones ocasionados por

el accidente eléctrico. En relación con la intensidad de corriente, son relevantes

los conceptos que se indican a continuación.

Umbral de percepción: es el valor mínimo de la corriente que provoca una

sensacion en una persona, a través de la que pasa esta corriente. En corriente

alterna esta sensación de paso de la corriente se percibe durante todo el tiempo

de paso de la misma; sin embargo, con corriente continua solo se percibe cuando

varía la intensidad, por ello son fundamentales el inicio y la interrupción de¡ paso

de la corriente, ya que entre dichos instantes no se percibe el paso de la corriente,

salvo por los efectos térmicos de la misma. Generalizando, la Norma CEI 479-

11994 considera un valor de 0,5 mA en corriente alterna y 2 mA en corriente

continua, cualquiera que sea el tiempo de exposición.

Umbral de reacción: es el valor mínimo de la corriente que provoca unacontracción muscular.

Umbral de no soltar: cuando una persona tiene sujetos unos electrodos, es el

valor máximo de la corriente que permite a esa persona soltarlos. En corriente

alterna se considera un valor máximo de 10 mA , cualquiera que sea el tiempo de

exposición. En corriente continua, es difícil establecer el umbral de no soltar ya

que solo el comienzo y la interrupción del paso de la corriente provoca el dolor y

las contracciones musculares.

Umbral de fibrilación ventricular: es el valor mínimo de la corriente que puede

provocar la fibrilación ventricular. En corriente alterna, el umbral de fibrilación

ventricular decrece considerablemente si la duración del paso de la corriente se

prolonga más allá de un ciclo cardíaco. Adecuando los resultados de las

experiencias efectuadas sobre animales a los seres humanos, se han establecido

unas curvas, por debajo de las cuales no es susceptible de producirse. La

fibrilación ventricular está considerada como la causa principal de muerte por

choque eléctrico.En corriente continua, si el polo negativo está en los pies (corriente descendente),

el umbral de fibrilación es de aproximadamente el doble de lo que sería si el polo

positivo estuviese en los pies (corriente ascendente). Si en lugar de las corrientes

longitudinales antes descritas fuese una corriente transversal, la experiencia sobre

animales hace suponer que, solo se producirá la fibrilación ventricular con

intensidades considerablemente más elevadas.

Duración del contacto eléctrico

2&


30/58


Junto con la intensidad es el factor que más influye en el resultado del accidente.

Por ejemplo, en corriente alterna y con intensidades inferiores a 100 mA, la

fibrilación puede producirse si el tiempo de exposición es superior a 500 ms.

Impedancia o Resistencia del cuerpo humano

Su importancia en el resultado del accidente depende de las siguientes

circunstancias: de la tensión, de la frecuencia, de la duración del paso de la

corriente, de la temperatura, del grado de humedad de la piel, de la superficie de

contacto, de la presión de contacto, de la dureza de la epidermis, etc.

Las diferentes partes del cuerpo humano, tales como la piel, los músculos, la

sangre, etc., presentan para la corriente eléctrica una impedancia compuesta por

elementos resistivos y capacitivos. Durante el paso de la electricidad laimpedancia de nuestro cuerpo se comporta como una suma de tres impedancias

en serie:

• •€Im"edancia de la "iel en la 7ona de enrada.

• •€Im"edancia inerna del c!er"o.

• •€Im"edancia de la "iel en la 7ona de salida.

Hasta tensiones de contacto de 50 V en corriente alterna, la impedancia de la piel

varía, incluso en un mismo individuo, dependiendo de factores externos tales

como la temperatura, la humedad de la piel, etc.; sin embargo, a partir de 50 V la

impedancia de la piel decrece rápidamente, llegando a ser muy baja si la piel está

perforada.

La impedancia interna del cuerpo puede considerarse esencialmente como

resistiva, con la particularidad de ser la resistencia de los brazos y las piernas

mucho mayor que la del tronco. Además, para tensiones elevadas la impedancia

interna hace prácticamente despreciable la impedancia de la piel. Para poder

comparar laimpedancia interna dependiendo de la trayectoria, en la figura 6 se

indican las impedancias de algunos recorridos comparados con los trayectos

mano-mano y mano-pie que se consideran como impedancias de referencia

(100%).

30


31/58


LE9 DE O:M

El ohm es la unidad de medida de la resistencia que oponen los materiales al

paso de la corriente eléctrica y se representa con el símbolo o letra griega Ω

(omega). Eventualmente se coloca la palabra ohm debido a la dificultad de

imprimir el carácter griego.El ohm se define como la resistencia que ofrece al paso de la corriente eléctrica

un material.

Esta ley relaciona los tres componentes que influyen en una corriente eléctrica,

como son la intensidad (I), la diferencia de potencial o tensión (V) y la resistencia

(R) que ofrecen los materiales o conductores. 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:

V = I x R

donde, empleando unidades del Sistema internacional de Medidas , tenemos que:

• I = Intensidad en amperes (A)

• V = Diferencia de potencial en voltios (V)• R = Resistencia en ohms (Ω).

31


32/58


Para conocer las ecuaciones se puede utilizar el triangulo de la ley de Ohm. Solo

se cubre la incógnita que se esta buscando, y lo restante es la fórmula para

obtener el valor.

De acuerdo con la “Ley de Ohm”, un ohm (1 Ω) es el valor que posee una

resistencia eléctrica cuando al conectarse a un circuito eléctrico de un voltio (1 V)

de tensión provoca un flujo o intensidad de corriente de un amper (1 A).La resistencia eléctrica, por su parte, se identifica con el símbolo o letra (R) y la

fórmula general(independientemente del tipo de material de que se trate) para

despejar su valor (en surelación con la intensidad y la tensión) derivada de la

fórmula general de la Ley de Ohm, es la siguiente:

32


33/58


33


34/58


3*


35/58


3%


36/58


Le1es de ;irc**off &ara el a#0lisis de los circ)itos

Las leyes de Kirchhoff se utilizan para la resolución de un circuito en la forma que

se expone a continuación. Utilizaremos como ejemplo de aplicación el circuito

siguiente:

3


37/58


La ley de nudos proviene de la conservación de la carga y dice, esencialmente,que la suma de las corrientes que llegan a un nodo es cero; es decir, que el total

de corriente que entra (signo mas, por ejemplo) es igual al total de la corriente que

sale del nudo (signo menos en su caso). Esta ley ha de aplicarse a tantos nudos

existan en nuestro circuito, menos uno. En nuestro caso, a un nudo;

seleccionando el nudo A y suponiendo definimos como positiva la corriente

entrante en el nudo:

I1 - I2 - I3 = 0

La ley de mallas establece que la suma de caídas de potencial a lo largo de una

malla debe coincidir con la suma de fuerzas electromotrices (de los elementos

activos) a lo largo de la misma. Si no hubiera elementos activos, la suma de

potenciales a lo largo de un recorrido cerrado es cero, lo cual está ligado al

carácter conservativo del campo eléctrico. Para su aplicación es preciso

previamente asignar un sentido de recorrido a las mallas y dar algún convenio de

signos:

Una f.e.m se tomará como positiva si en nuestro recorrido salimos por el polo

positivo. Una caída de potencial se tomará como positiva si en nuestro recorrido

vamos a favor de la corriente cuando pasamos por el elemento. En nuestro

circuito las caídas de potencial son todas en resistencias óhmicas; si es I la

intensidad que atraviesa a una resistencia R, la caída de potencial es IR.

3!


38/58


En nuestro caso, utilizando las mallas I y II recorridas en los sentidos indicados

tendremos las siguientes ecuaciones:

e1 = I1R1 + I3R3

-e2 = I2R2+I2R4– I3R3 = I2(R2 + R4) – I3R3

Conocidos los valores de los elementos que constituyen nuestro circuito, las tres

ecuaciones anteriormente expuestas configuran un sistema lineal del que se

pueden despejar los valores de I1, I2 e I3. Obsérvese que en el circuito anterior

R2 y R4 se asocian como si fueran una sola resistencia de valor (R2 + R4). Este

es un ejemplo de cómo se asocian resistencias en serie, que son las que están en

una misma rama no importando en qué ubicación.

Asociación de elementos en Serie y en Paralelo

Previo a analizar un circuito conviene proceder a su simplificación cuando se

encuentran asociaciones de elementos en serie o en paralelo. El caso estudiado

anteriormente corresponde, como se ha dicho, a una asociación de resistencias

en Serie. Se dice que varios elementos están en serie cuando están todos en la

misma rama y, por tanto, atravesados por la misma corriente. Si los elementos en

serie son Resistencias, ya se ha visto que pueden sustituirse, independiente de su

ubicación y número, por una sola resistencia suma de todas las componentes. En

esencia lo que se está diciendo es que la dificultad total al paso de la corriente

eléctrica es la suma de las dificultades que individualmente presentan los

elementos componentes

RS = R1 + R1 + R3

Esta regla particularizada para el caso de Resistencias sirve también para

asociaciones de f.e.m. (baterías).

Por otra parte, se dice que varios elementos están en Paralelo cuando la caida de

potencial entre todos ellos es la misma. Esto ocurre cuando sus terminales están

unidos entre si como se indica en el esquema siguiente

3"


39/58


Ahora la diferencia de potencial entre cualquiera de las resistencias es V, la

existente entre los puntos A y B. La corriente por cada una de ellas es V/Ri

(i=1,2,3) y la corriente total que va de A a B (que habría de ser la que atraviesa Rp

cuando se le aplica el mismo potencial) será I1 + I2 + I3. Para que esto se cumpla

el valor de la conductancia 1/Rp ha de ser la suma de las conductancias de las

Resistencias componentes de la asociación:

1/Rp = 1/R1 + 1/R2 + 1/R3

Lo cual significa que, al haber tres caminos alternativos para el paso de la

corriente, la facilidad de paso (conductancia) ha aumentado: la facilidad total es la

suma de las facilidades.

Las baterías No suelen asociarse en paralelo, debido a su pequeña resistencia

interna. Si se asociaran tendrían que tener la misma f.e.m. que sería la que se

presentaría al exterior. Pero cualquier diferencia daría lugar a que una de las

baterías se descargara en la otra.

Leyes de irchhoff

3&


40/58


Las leyes de Kirchhoff son dosigualdades que se basan en laconservación de la

energía y la carga en loscircuitos eléctricos. Fueron descritas por primera vez en

1845 porGustav Kirchhoff. Son ampliamente usadas eningeniería eléctrica.

Ambas leyes de circuitos pueden derivarse directamente de lasecuaciones de

Maxwell, pero Kirchhoff precedió aMaxwell y gracias aGeorg Ohm su trabajo fuegeneralizado. Estas leyes son muy utilizadas eningeniería eléctrica eingeniería

electrónica para hallarcorrientes ytensiones en cualquier punto de uncircuito

eléctrico.

Le1 de corrie#tes de ;irc**off

La corriente que pasa por unnodo es igual a la corriente que sale del mismo. i1 +

i4 = i2 + i3

Esta ley también es llamada ley de nodos o primera ley de Kirchhoff y es común

que se use la sigla LCK para referirse a esta ley. La ley de corrientes de Kirchhoff

nos dice que:

En cualquier nodo, la suma de las corrientes que entran en ese nodo es igual a lasuma de las corrientes que salen. De forma equivalente, la suma de todas las

corrientes que pasan por el nodo es igual a cero

Esta fórmula es válida también para circuitos complejos:

*0

http://es.wikipedia.org/wiki/Igualdad_matem%C3%A1ticahttp://es.wikipedia.org/wiki/Conservaci%C3%B3n_de_la_energ%C3%ADahttp://es.wikipedia.org/wiki/Conservaci%C3%B3n_de_la_energ%C3%ADahttp://es.wikipedia.org/wiki/Circuitos_el%C3%A9ctricoshttp://es.wikipedia.org/wiki/Gustav_Kirchhoffhttp://es.wikipedia.org/wiki/Ingenier%C3%ADa_el%C3%A9ctricahttp://es.wikipedia.org/wiki/Ecuaciones_de_Maxwellhttp://es.wikipedia.org/wiki/Ecuaciones_de_Maxwellhttp://es.wikipedia.org/wiki/Maxwellhttp://es.wikipedia.org/wiki/Georg_Ohmhttp://es.wikipedia.org/wiki/Ingenier%C3%ADa_el%C3%A9ctricahttp://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Ingenier%C3%ADa_el%C3%A9ctronica&action=edit&redlink=1http://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Ingenier%C3%ADa_el%C3%A9ctronica&action=edit&redlink=1http://es.wikipedia.org/wiki/Intensidad_de_corriente_el%C3%A9ctricahttp://es.wikipedia.org/wiki/Potencial_el%C3%A9ctricohttp://es.wikipedia.org/wiki/Circuito_el%C3%A9ctricohttp://es.wikipedia.org/wiki/Circuito_el%C3%A9ctricohttp://es.wikipedia.org/wiki/Nodo_(circuitos)http://es.wikipedia.org/wiki/Igualdad_matem%C3%A1ticahttp://es.wikipedia.org/wiki/Conservaci%C3%B3n_de_la_energ%C3%ADahttp://es.wikipedia.org/wiki/Conservaci%C3%B3n_de_la_energ%C3%ADahttp://es.wikipedia.org/wiki/Circuitos_el%C3%A9ctricoshttp://es.wikipedia.org/wiki/Gustav_Kirchhoffhttp://es.wikipedia.org/wiki/Ingenier%C3%ADa_el%C3%A9ctricahttp://es.wikipedia.org/wiki/Ecuaciones_de_Maxwellhttp://es.wikipedia.org/wiki/Ecuaciones_de_Maxwellhttp://es.wikipedia.org/wiki/Maxwellhttp://es.wikipedia.org/wiki/Georg_Ohmhttp://es.wikipedia.org/wiki/Ingenier%C3%ADa_el%C3%A9ctricahttp://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Ingenier%C3%ADa_el%C3%A9ctronica&action=edit&redlink=1http://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Ingenier%C3%ADa_el%C3%A9ctronica&action=edit&redlink=1http://es.wikipedia.org/wiki/Intensidad_de_corriente_el%C3%A9ctricahttp://es.wikipedia.org/wiki/Potencial_el%C3%A9ctricohttp://es.wikipedia.org/wiki/Circuito_el%C3%A9ctricohttp://es.wikipedia.org/wiki/Circuito_el%C3%A9ctricohttp://es.wikipedia.org/wiki/Nodo_(circuitos)


41/58


La ley se basa en el principio de laconservación de la carga donde la carga en

couloumbs es el producto de la corriente en amperios y el tiempo en segundos.

Le1 de te#sio#es de ;irc**off

<

Ley de tensiones de Kirchhoff, en este caso v4= v1+v2+v3. No se tiene en cuenta

a v5 porque no forma parte de la malla que estamos analizando.

Esta ley es llamada también Segunda ley de Kirchhoff, ley de lazos de Kirchhoff o

ley de mallas de Kirchhoff y es común que se use la sigla LVK para referirse a

esta ley.

*1

-ota

/as tensiones $edidas tienen la

olaridad descrita en el diuo.

'o$o odrn calcular I0."1" A4or lo 5ue 61!43* 6 7

6A8143 6

http://es.wikipedia.org/wiki/Conservaci%C3%B3n_de_la_cargahttp://commons.wikimedia.org/wiki/File:Kirchhoff_voltage_law.svghttp://es.wikipedia.org/wiki/Conservaci%C3%B3n_de_la_cargahttp://commons.wikimedia.org/wiki/File:Kirchhoff_voltage_law.svg


42/58


En un lazo cerrado, la suma de todas las caídas de tensión es igual a la tensión

total suministrada. De forma equivalente, la suma algebraica de las diferencias de

potencial eléctrico en un lazo es igual a cero.

De igual manera que con la corriente, los voltajes también pueden ser complejos,

así:

Esta ley se basa en la conservación de un campo potencial de energía. Dado una

diferencia de potencial, una carga que ha completado un lazo cerrado no gana o

pierde energía al regresar al potencial inicial.

Esta ley es cierta incluso cuando hay resistencia en el circuito. La validez de esta

ley puede explicarse al considerar que una carga no regresa a su punto de

partida, debido a la disipación de energía. Una carga simplemente terminará en el

terminal negativo, en vez de el positivo. Esto significa que toda la energía dada

por la diferencia de potencial ha sido completamente consumida por la resistencia,la cual la transformará en calor. Teóricamente, y, dado que las tensiones tienen un

signo, esto se traduce con un signo positivo al recorrer un circuito desde un mayor

potencial a otro menor, y al revés: con un signo negativo al recorrer un circuito

desde un menor potencial a otro mayor.

En resumen, la ley de tensión de Kirchhoff no tiene nada que ver con la ganancia

o pérdida de energía de los componentes electrónicos (Resistores, capacitores,

etc. ). Es una ley que está relacionada con el campo potencial generado porfuentes de tensión. En este campo potencial, sin importar que componentes

electrónicos estén presentes, la ganancia o pérdida de la energía dada por el

campo potencial debe ser cero cuando una carga completa un lazo.

*2


43/58


Empleando las leyes de Kirchhoff, calcular las corrientes propuestas en el

siguiente circuito y así mismo la potencia eléctrica dada por la fuente.

Solución:

Para futuras referencias a los resistores los nombraremos como a continuación se

muestra.

Lo primero que se debe hacer es identificar las mallas, nodos principales y

ramas principales.

*3

R1=5[ohm]

R2=20[ohm]

R3=10[ohm]

R4=15[ohm] =


44/58


Podemos ver que se tiene un total de cuatro nodos principales.

En el circuito a su vez podemos ver un total de 3 mallas.

**


45/58


46/58


De igual forma seleccionaremos solo tres mallas para aplicar la ley de voltajes ya

que solo requerimos de tres ecuaciones de malla, dichas mallas serán estas.

*

9alla 19alla ,

9alla ;


47/58


Ahora si aplicamos la ley de corrientes en los nodos seleccionados obtenemos las

siguientes ecuaciones.

I1-I2-I6=0--------a

-I1+I5+I3=0------b

I4+I6-I5=0-------c

Aplicando la ley de voltajes en las mallas seleccionadas recorriéndolas en sentido

horario, obtenemos las siguientes ecuaciones.

V1+V5=V------1

V2-V3-V1=0-------2

V4-V5+V3=0-------3

Donde

V1: Voltaje en R1.

V2: Voltaje en R2.

V3: Voltaje en R3.

V4: Voltaje en R4.

V5: Voltaje en R5.

Si utilizamos la ley de Ohm en las ecuaciones que se dan en la ley de voltajes,

para así reducir el número de incógnitas del sistema, y a su vez sustituimos los

datos conocidos sobre las resistencias y la fuente, obtenemos que:

5*I2+40*I3=100

20*I6-10*I4-5*I2=0

15*I5-40*I3+10*I4=0

Por lo tanto nos queda el siguiente sistema de 6x6.

I1-I2-I6=0

-I1+I5+I3=0

I4+I6-I5=0

5*I2+40*I3=100

20*I6-10*I4-5*I2=0

15*I5-40*I3+10*I4=0

Para resolver la segunda parte de nuestro problema, es decir, poder calcular la

potencia dada por la fuente utilizaremos la siguiente expresión.

P=IV*!


48/58


Donde

P: potencia dada por la fuente.

I: corriente que sale de la fuente.

V: voltaje de la fuente.

El voltaje se nos proporciona en el esquema de circuito, la corriente también se

nos indica cual es ya que como en la rama principal que contiene a la fuente pasa

únicamente la corriente I1, dicha corriente es la que proporciona la fuente. Por lo

que:

P=6[A] x 100[v]

P=600[W]

*"


49/58


E6ercicios.

Le1 De O*m 9 Circ)itos E# Serie


50/58


A. 3 VB. 3.75 VC. 1.25 V

D. 2.5 V

2.

El valor de la corriente de entrada IT en el circuito es:

A. 1.25 mA

B. 1.0 mA.C. 2.5 mA.D. 3.74 mA

3. Considere el circuito mostrado en la figura. Si se abre A:

A. Se apaga la lámpara B1.

B. Se apaga la lámpara B2.

C. Se apagan todas las lámparas.

D. Se apagan las lámparas B1 y B2.

4. Considere el circuito mostrado en la figura. Para apagar todas las lámparas es

necesario abrir el interruptor

%0


51/58


A. AB. BC. CD. A, B y C

5. Cuatro resistencias iguales R, se conectan de forma diferente a una misma

fuente de voltaje, como lo muestran las figuras. La potencia desarrollada por la

fuente de voltaje es mayor en la configuración

A.1B. 2C. 3D. 4

6. Cuatro resistencias iguales R, se conectan de forma diferente a una misma

fuente de voltaje como lo muestran las figuras. La resistencia equivalente es

mayor y menor, respectivamente, en los circuitos

%1


52/58


A. 1 y 2B. 1 y 3C. 1 y 4D. 2 y 37

.

En una casa se tienen las siguientes instalaciones eléctricas de manera que su cantidad,

voltaje de operación, potencia consumida por cada uno se halla descrito en la siguientetabla:NEVERA(N).......110VOLTIOS......POTENCIA......2000W.

TELEVISOR......110VOLTIOS......POTENCIA......400W.

PLANCHA.........110VOLTIOS.....POTENCIA.......800W.

BOMBILLO.......110VOLTIOS.....POTENCIA.......100W. Para que todos los aparatos funcionen

a la diferencia de potencial mostrado en la tabla, la forma de conectarlos es

A. AB. BC. CD. D8.En una casa se tienen las siguientes instalaciones eléctricas de manera que su

cantidad, voltaje de operación, potencia consumida por cada uno se halla

descrito en la siguiente tabla:

NEVERA(N)....110VOLTIOS.......POTENCIA.......2000W.

TELEVISOR(T).......110VOLTIOS......POTENCIA......400W.

PLANCHA(P).........110VOLTIOS.......POTENCIA......800W.BOMBILLO(B).....110VOLTIOS.......POTENCIA.....100W. Si estos aparatos se

conectan como indica la figura, el aparato por el cual circula la menor corriente

es

.

%2


53/58


A. Nevera

B. Bombilla

C. Televisor

D. Plancha

9. Los multímetros electrónicos o testers son:

A.Aparatos que convierten energía eléctrica en movimiento.

B.Un medidor de voltaje, corriente y resistencia en un solo aparato.

C. Un generador de ondas multiuso

D.Los aparatos que regulan la energía eléctrica.

10. La conexión de los voltímetros y los amperímetros es:

A.Los voltímetros se conectan en serie y los amperímetros en paralelo

B.Los voltímetros se conectan en paralelo y los amperímetros en serie

C.Los voltímetros se conectan en serie con los amperímetros.

D.Los amperímetros se conectan en paralelo con los voltímetros.

%3


54/58


Circ)ito de Portero el,ctrico

%*


55/58


%%


56/58


%


57/58


%!


58/58


9Escria una cita del docu$ento o del resu$en de un unto interesante.

+uede situar el cuadro de te:to en cual5uier lugar del docu$ento. Utilice

la ;cha #erra$ientas de cuadro de te:to ara ca$iar el

Apunte de Conceptos Basicos Parte 1

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