ELECTRICIDAD

JHONIER RAMÍREZ ALZATE

JUAN MANUEL POSADA VARGAS

CENTRO DE DISEÑO E INNOVACIÓN TECNOLÓGICA INDUSTRIAL DOSQUEBRADAS

ELECTRICIDAD

JHONIER RAMIREZ ALZATE

JUAN MANUEL POSADA VARGAS

INGENIERO

EDWIN ALEXANDER GÓMEZ ROBBY

INSTRUCTOR

CENTRO DE DISEÑO E INNOVACIÓN TECNOLÓGICA INDUSTRIAL

DOSQUEBRADAS

La electricidad es una propiedad física manifestada a través de la atracción o del rechazo que ejercen entre sí las distintas partes de la materia. El origen de esta propiedad se encuentra en la presencia de

componentes con carga negativa (denominados protones) y otros con carga positiva (los electrones).

La electricidad, por otra parte, es el nombre que recibe una clase de energía que se basa en dicha propiedad física y que se manifiesta tanto

en movimiento (la corriente) como en estado de reposo (la estática). Como fuente energética, la electricidad puede usarse para la iluminación

o para producir calor, por ejemplo.

QUÉ ES LA ELECTRICIDAD

La electrónica es la rama de la física y especialización de la ingeniería, que estudia y emplea sistemas cuyo funcionamiento se basa en la

conducción y el control del flujo microscópico de los electrones u otras partículas cargadas eléctricamente.

Utiliza una gran variedad de conocimientos, materiales y dispositivos, desde los semiconductores hasta las válvulas termoiónicas. El diseño y la

gran construcción de circuitos electrónicos para resolver problemas prácticos forma parte de la electrónica y de los campos de la ingeniería

electrónica, electromecánica y la informática en el diseño de software para su control. El estudio de nuevos dispositivos semiconductores y su

tecnología se suele considerar una rama de la física, más concretamente en la rama de ingeniería de materiales.

QUE ES ELECTRÓNICA

EXISTEN DOS TIPOS DE ELECTRICIDAD: ESTÁTICA Y DINÁMICA. ¿QUÉ CARACTERÍSTICAS TIENE LA ELECTRICIDAD ESTÁTICA? ¿QUÉ

CARACTERÍSTICAS TIENE LA ELECTRICIDAD DINÁMICA?

la electricidad estática

El término electricidad estática se refiere a la acumulación de un exceso de carga eléctrica en una zona con poca conductividad eléctrica, un aislante, de manera que la acumulación de carga persiste

la dinámica

La electricidad dinámica se produce cuando existe una fuente permanente de electricidad que provoca la circulación permanente de electrones por un conductor.

Un conductor eléctrico es un material que ofrece poco resistencia al paso de la electricidad. Generalmente son aleaciones o compuestos con

electrones libres que permiten el movimiento de cargas.Los mejores conductores eléctricos son los metales y sus aleaciones, aunque existen otros materiales no metálicos que también poseen la

propiedad de conducir la electricidad, como el grafico o las disoluciones y soluciones salinas por ejemplo, el agua de mar.

QUÉ ES UN CONDUCTOR Y QUÉ CARACTERÍSTICAS DEBE TENER UN BUEN

CONDUCTOR?

Un material aislante es aquel que, debido a que los electrones de sus átomos están fuertemente unidos a sus núcleos, prácticamente no permite sus desplazamientos y, por ende, el paso de la corriente

eléctrica cuando se aplica una diferencia de tensión entre dos puntos del mismo. Material no conductor que, por lo tanto, no deja pasar la

electricidad.

¿QUÉ ES UN MATERIAL AISLANTE?

Semiconductor es un elemento que se comporta como un conductor o como aislante dependiendo de diversos factores, como por ejemplo el campo eléctrico o magnético, la presión, la radiación que le incide, o la

temperatura del ambiente en el que se encuentre. Los elementos químicos semiconductores de la tabla periódica se indican en la tabla adjunta.

¿A QUÉ SE LE CONOCE COMO SEMICONDUCTOR?

EXISTEN DOS TIPOS DE CORRIENTE ELÉCTRICA: CONTINUA Y ALTERNA. ¿QUÉ CARACTERÍSTICAS TIENE LA CORRIENTE

CONTINUA? ¿QUÉ CARACTERÍSTICAS TIENE LA CORRIENTE ALTERNA?

Corriente continuaLa corriente continua es el flujo continuo de electrones a trabes del conductor.La corriente continua circula siempre en la misma dirección

Corriente alternaEL CICLO: Es la variación completa de la tensión o la corriente de cero a un valor máximo positivo y luego de nuevo a cero y de este a un valor máximo negativo y finalmente a cero.

FRECUENCIALa frecuencia es el numero de ciclos que se producen en un segundo. Su unidad es el hertz ( H z ) que equivale a un ciclo por segundo, se representa con la letra f.

PERIODOTiempo necesario para que un ciclo se repita. Se mide en segundos y se representa con la letra P.Frecuencia y periodo son valores inversosT =1/f =1/T

CIRCUITO ELÉCTRICO: Camino que recorre una corriente eléctrica (el movimiento de cargas eléctricas (electrones). Este recorrido se inicia en una de las terminales de una pila, pasa a través de un conducto eléctrico (cable de cobre), llega a una resistencia (foco), que consume parte de la energía eléctrica; continúa después por el conducto, llega a un interruptor y regresa a la otra terminal de la pila.

Diagramas de los circuitos: Son representaciones gráficas de la forma como se pueden conectar los elementos de un circuito eléctrico.

Un circulo eléctrico es un conjunto de elementos que unidos de forma adecuada permiten el paso de electrones.

Se le llama instalación eléctrica al conjunto de elementos que permiten transportar y distribuir la energía eléctrica.

QUÉ DIFERENCIA HAY ENTRE UN CIRCUITO ELÉCTRICO Y UNA INSTALACIÓN ELÉCTRICA

HAGA UNA GRÁFICA DONDE EXPLIQUE CÓMO LLEGA LA ELECTRICIDAD A NUESTROS HOGARES.

Se hacen incendios por cortocircuitos debido a cables gastados, enchufes rotos, etc.

. Líneas recargadas, que se recalientan por excesivos aparatos eléctricos conectados y por gran cantidad de derivaciones en las líneas, sin tomar en

cuenta la capacidad eléctrica instala

. Mal mantenimiento de los equipos electrónicos

¿CÓMO SE PUEDE GENERAR UN INCENDIO? ¿CÓMO SE PUEDEN SOBRECARGAR UN CIRCUITO ELÉCTRICO?

Como se puede generar un incendio

Se produce cuando la magnitud de la tensión (voltaje) o corriente supera el valor prestablecido como norma (valor nominal). Comúnmente estas sobrecargas se originan por exceso de consumos en la instalaciones

eléctrica.

Las sobrecargas producen calentamiento excesivo en los conductores lo que puede significar las destrucciones de su aislación, incluso llegando a

provocar incendios por inflamación

Como se puede sobre cargar un circuito eléctrico

Efecto fisiopatológico resultante del paso de corriente eléctrica a través del cuerpo humano o de un animal.

Se puede producir daños a una persona después de los 32 voltios, lo cual causaría lesiones en las neuronas provocando

daños físicos en un futuro para las personas.

CUANDO HAY UN CHOQUE ELÉCTRICO, ¿CUÁL ES LA CANTIDAD DE CORRIENTE QUE PUEDE PRODUCIR DAÑOS SEVEROS A UNA

PERSONA?

MENCIONE ALGUNAS DE LAS RECOMENDACIONES DE SEGURIDAD QUE SE DEBEN TENER EN CUENTA

ANTES DE TRABAJAR CON CIRCUITOS ELÉCTRICOS.

• use un buen par de zapatos de seguridad resistentes al aceite con suelas y tacones anti resbalantes;• no use ropa que le restrinja el movimiento;• use ropa de algodón o ropa incombustible• evite la ropa suelta ya que puede enredarse en el equipo;• abotone los puños de la camisa;• quítese las corbatas, joyas, bufandas y relojes de pulsera;• recoja el cabello largo con gorros o redes;• use cascos protectores clase B cuando trabaje cerca de cables eléctricos elevados;• evite los cinturones con hebillas grandes de metal

Es un equipo que proporciona energía eléctrica. En cada uno de los equipos hay, en realidad, dos fuentes de voltaje que pueden operar de manera independiente, en serie o en paralelo según se especifique en

los interruptores ubicados en la parte central.Cada una de las fuentes cuenta con una perilla que ajusta el voltaje y

otra que limita la corriente que la fuente puede proporcionar. Así mismo hay un indicador del voltaje que la fuente está proporcionando o la corriente que está circulando a través de ella, según la posición del

interruptor correspondiente.En la parte inferior hay tres bornes: (+), (-) y tierra. La salida de la fuente

es entre las terminales (+) y (-) y el valor del indicador de voltaje muestra la diferencia de potencial entre ellas, siendo mayor el potencial de la terminal (+) en comparación con el de la terminal (-). De esta forma la fuente opera como una batería y se dice que está “flotada” ya que no

hay un punto de referencia común entre ella y alguna otra batería .

¿QUÉ ES UNA FUENTE DE VOLTAJE?

En términos simples el voltaje alterno es el que se relaciona con la corriente alterna que es la que obtienes de la red eléctrica mediante el

enchufe. Por su parte el voltaje directo es el que se relaciona con la corriente DC o corriente continua, la que te entregan bacterias y pilas.

El voltaje continuo o directo es un voltaje constante en el tiempo que se genera entre dos puntos con diferentes potenciales eléctricos.

El voltaje alterno es el voltaje cuya magnitud varia en forma cíclica debido a un cambio de polaridad, generando una onda periódica que por lo general es sinusoidal ya que este tipo de onda es mas eficiente para

transmitir energía

EXISTEN DOS TIPOS DE VOLTAJES: CONTINUO O DIRECTO Y ALTERNO. ¿QUÉ CARACTERÍSTICAS

TIENEN?

Frecuencia: Hertz (HZ)

La frecuencia utilizada por la suministrada por las empresas de electricidad en Colombia es de 60HZ

LA MAGNITUD FRECUENCIA ES MEDIDA ¿CON QUÉ UNIDAD?, ¿QUÉ FRECUENCIA TIENE LA CORRIENTE SUMINISTRADA POR LAS COMPAÑÍAS DE SUMINISTRO DE CORRIENTE ELÉCTRICA EN

COLOMBIA?

• Es el mínimo lapso que separa dos instantes en los que el sistema se encuentra exactamente en el mismo estado: mismas posiciones, mismas velocidades, mismas amplitudes. Así, el periodo de oscilación de una onda es el tiempo empleado por la misma en completar una longitud de onda. En términos breves es el tiempo que dura un ciclo de la onda en volver a comenzar. Por ejemplo, en una onda, el periodo es el tiempo transcurrido entre dos crestas o valles sucesivos. El periodo (T) es inverso a la frecuencia (f)

PERIODO DE UNA ONDA

• Cualquier circuito de alumbrado, motor, equipo electrodoméstico, aparato electrónico, etc., ofrece siempre una mayor o menor resistencia al paso de la corriente, por lo que al conectarse a una fuente de fuerza electromotriz se considera como una carga o consumidor de energía eléctrica.

La resistencia que ofrece un consumidor al flujo de la corriente de electrones se puede comparar con lo que ocurre cuando los tubos de una instalación hidráulica sufren la reducción de su diámetro interior debido a la acumulación de sedimentos. Al quedar reducido su diámetro, el fluido hidráulico encuentra más resistencia para pasar, disminuyendo el caudal que fluye por su interior.

CARGA O CUNSUMIDOR DE ENERGIA ELECTRICA

• Existen numerosas operaciones industriales en las cuales se requiere el suministro de potencia eléctrica en una forma variable y controlable.

• Iluminación, control de velocidad de motores, soldadura eléctrica, control de temperatura, presión, etc., son alguna muestra de dichas operaciones. Los modernos sistemas industriales recurren a los circuitos de control, los cuales son simplemente componentes que permiten gobernar la potencia suministrada a una carga dada.

• Básicamente, los circuitos de control pueden ser clasificados en las siguientes categorías:

• - Switches manualmente operados

• - Switches mecánicamente operados

• - Solenoides

• - Switches electromagnéticos (relays)

• - Switches electrónicos (tiristores)

DISPOSITIVO DE CONTROL

• Son dispositivos encargados de des energizar un sistema, circuito o artefacto, cuando en ellos se alteran las condiciones normales de funcionamiento. Como su nombre lo indica, estos aparatos protegen las instalaciones para evitar daños mayores que redunden en pérdidas económicas. Algunos de ellos están diseñados para detectar fallas que podrían provocar daños a las personas. Cuando ocurre esta eventualidad, desconectan el circuito.

• Entre una gran variedad de dispositivos de protección, los más utilizados son los “Interruptores Termomagnético” o “Disyuntores” y los “Interruptores o Protectores Diferenciales”.

DISPOSITIVOS DE PROCTECCIÓN

• Un dispositivo de alambrado es el alambre de cobre que internamente contiene un metal duro, flexible y de un revestimiento de cobre fijado sobre el núcleo de alambre

DISPOSITIVO DE ALAMBRADO

• se emplea en las instalaciones eléctricas para evitar el paso de corriente al usuario por un fallo del aislamiento de los conductores activos.

• La puesta a tierra es una unión de todos los elementos metálicos que, mediante cables de sección suficiente entre las partes de una instalación y un conjunto de electrodos, permite la desviación de corrientes de falta o de las descargas de tipo atmosférico, y consigue que no se pueda dar una diferencia de potencial peligrosa en los edificios, instalaciones y superficie próxima al terreno.

SISTEMA DE PUESTA A TIERRA

• Es un sistema de cableado regulado por una red de cables y conectores en número, calidad y flexibilidad de disposición suficientes que nos permita unir dos puntos cualquiera dentro del edificio para cual tipo de red (voz, datos, imágenes). Consiste en usar un solo tipo de cable para todos los servicios que requieran prestar y centralizarlo para facilitar su administración y mantenimiento.

CABLEADO REGULADO

• La ley de Ohm establece que la intensidad eléctrica que circula entre dos puntos de un circuito eléctrico es directamente proporcional a la tensión eléctrica entre dichos puntos, existiendo una constante de proporcionalidad entre estas dos magnitudes. Dicha constante de proporcionalidad es la conductancia eléctrica , que es inversa a la resistencia eléctrica .

• La ecuación matemática que describe esta relación es:

• donde, I es la corriente que pasa a través del objeto en amperios, V es la diferencia de potencial de las terminales del objeto en voltios es la conductancia en siemens y R es la resistencia en ohmios (Ω). Específicamente, la ley de Ohm dice que la R en esta relación es constante, independientemente de la corriente.1

LEY DE OHM

• I es la corriente que pasa a través del objeto en amperios, V es la diferencia de potencial de las terminales del objeto en voltios es la conductancia en siemens y R es la resistencia en ohmios (Ω). Específicamente, la ley de Ohm dice que la R en esta relación es constante, independientemente de la corriente.1

REPRESENTACION DE VOLTAJE,RESISTENCIA Y CORRIENTE

SOLUCIÓN DE PROBLEMAS

UNIDADES DE MEDIDA INTERNACIONAL

• Es una conexión donde los terminales de entrada de todos los dispositivos coinciden entre si, lo mismo que sus terminales de salida. En este circuito el voltaje es igual y la corriente es diferente esto es totalmente inverso al circuito en serie

CIRCUITO PARALELO

• Es una configuración de conexión en la que los terminales de los dispositivos se conectan secuencialmente. La terminal de salida de un salida de un dispositivo se conecta a la terminal de entrada del dispositivo siguiente

CIRCUITO SERIE

UNIDADES DE MAGNITUDES ELECTRICAS