Mediciones Eléctricas - Conceptos básicos

7/28/2019 Mediciones Elctricas - Conceptos bsicos

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ELECTRONICABASICA

CURSO TALLER


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PARTE UNO

TEORA Y NOCIONES


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CORRIENTE ELECTRICA QUE ES LA CORRIENTE ELCTRICA?

Lo que conocemos como corriente elctrica no es otra cosa que la

circulacin de cargas o electrones a travs de un circuito elctricocerrado, que se mueven siempre del polo negativo al polo positivo de lafuente de suministro de fuerza electromotriz (FEM).


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REQUISITOS PARA QUE CIRCULE LA CORRIENTE ELCTRICA

Para que una corriente elctrica circule por un circuito es necesario que

se disponga de tres factores fundamentales:

1. Fuente de fuerza electromotriz (FEM).

2. Conductor.

3. Carga o resistencia conectada al circuito


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Fuente de fuerza electromotriz (FEM).

Una fuente de fuerza electromotriz (FEM) como, por ejemplo, unabatera, un generador o cualquier otro dispositivo capaz de bombear oponer en movimiento las cargas elctricas negativas cuando se cierre elcircuito elctrico.
http://karavelita.files.wordpress.com/2007/05/rayos.jpghttp://karavelita.files.wordpress.com/2007/05/rayos.jpghttp://karavelita.files.wordpress.com/2007/05/rayos.jpghttp://karavelita.files.wordpress.com/2007/05/rayos.jpghttp://karavelita.files.wordpress.com/2007/05/rayos.jpghttp://karavelita.files.wordpress.com/2007/05/rayos.jpghttp://karavelita.files.wordpress.com/2007/05/rayos.jpg


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Conductor.

Un camino que permita a los electrones fluir, ininterrumpidamente,

desde el polo negativo de la fuente de suministro de energa elctricahasta el polo positivo de la propia fuente. En la prctica ese camino lo

constituye el conductor o cable metlico, generalmente de cobre.


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Carga o resistencia conectada al circuitoUna carga o consumidor conectada al circuito que ofrezca resistencia alpaso de la corriente elctrica. Se entiende como carga cualquierdispositivo que para funcionar consuma energa elctrica como, porejemplo, una bombilla o lmpara para alumbrado, el motor de

cualquier equipo, una resistencia que produzca calor (calefaccin,cocina, secador de pelo, etc.), un televisor o cualquier otro equipoelectrodomstico o industrial que funcione con corriente elctrica.


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LEY DE OHM

El flujo de corriente en ampere que circula por un circuito elctricocerrado, es directamente proporcional a la tensin o voltaje aplicado, einversamente proporcional a la resistencia en ohms de la carga quetiene conectada.

I = V/R


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CONCEPTOS FUNDAMENTALES

VOLTAJE

CORRIENTE RESISTENCIA POTENCIA


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VOLTAJE

La tensin, elvoltaje o diferencia de potencial es una magnitudfsica que impulsa a los electrones a lo largo de un conductor en uncircuito cerrado. La diferencia de potencial tambin se define como el

trabajo por unidad de carga ejercido por el campo elctrico, sobre unapartcula cargada, para moverla de un lugar a otro.

Unidad de medida Volt = V

Letra o smbolo para su indicacin v

Por ley de Ohm, tenemos: V = I * R
http://es.wikipedia.org/wiki/Electr%C3%B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/Circuito_el%C3%A9ctricohttp://es.wikipedia.org/wiki/Circuito_el%C3%A9ctricohttp://es.wikipedia.org/wiki/Electr%C3%B3n


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CORRIENTE

La corriente elctrica intensidad es el f lujo de carga por unidad detiempo que recorre un material. Se debe a un movimiento de loselectrones por el interior del material.

Unidad de medida Ampere = A

Letra o smbolo para su indicacin I i

Por ley de Ohm, tenemos: I =V/ R


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RESISTENCIA

Se denomina resistencia elctrica de una sustancia, a la oposicinque encuentra la corriente elctrica para circular a travs de dichasustancia. Su valor viene dado en ohmios, se designa con la letra griegaomegamayscula (), y se mide con el Ohmmetro.

Unidad de medida Ohmio =

Letra o smbolo para su indicacin R

Smbolo grfico

Por ley de Ohm, tenemos: R = V / i
http://es.wikipedia.org/wiki/Corriente_el%C3%A9ctricahttp://es.wikipedia.org/wiki/Ohmiohttp://es.wikipedia.org/wiki/Omegahttp://es.wikipedia.org/wiki/%C3%93hmetrohttp://es.wikipedia.org/wiki/%C3%93hmetrohttp://es.wikipedia.org/wiki/Omegahttp://es.wikipedia.org/wiki/Ohmiohttp://es.wikipedia.org/wiki/Corriente_el%C3%A9ctrica


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POTENCIA

La potencia elctrica desarrollada en un cierto instante por undispositivo o carga de dos terminales es el producto de la diferencia de

potencial entre dichos terminales y la intensidad de corriente que pasaa travs del dispositivo carga.

P = V * I
http://es.wikipedia.org/wiki/Voltajehttp://es.wikipedia.org/wiki/Voltajehttp://es.wikipedia.org/wiki/Intensidad_de_corriente_el%C3%A9ctricahttp://es.wikipedia.org/wiki/Intensidad_de_corriente_el%C3%A9ctricahttp://es.wikipedia.org/wiki/Voltajehttp://es.wikipedia.org/wiki/Voltaje


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TIPOS DE CORRIENTE ELECTRICA

Corriente directa (CD)Continua y corriente alterna (CA).


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CORRIENTE DIRECTA

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, bateras y dinamos.

A la corriente directa (C.D.) tambin se le llama "corriente continua"(C.C.)


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CORRIENTE ALTERNA

Se denomina corriente alterna a la corriente elctrica en la que la

magnitud y direccin varan cclicamente. La forma de onda de lacorriente alterna ms comnmente utilizada es la de una ondasenoidal.


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ALGO DE IMPORTANCIA

NODO: Punto de interconexin entre uno ms elementos de circuito

LEY DE CORRIENTES DE KIRCHHOFF; LCK

La suma algebraica de las corrientes que entran y salen por un nodo escero

LEY DE LOS VOLTEJES DE KIRCHHOFF; LVK

La suma algebraica de los voltajes en cualquier trayectoria cerrada de

circuito es cero


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PARTE DOS

DISPOSITIVOSELECTRICOS Y

CONFIGURACIONES


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ELEMENTOS PASIVOS Y ACTIVOS

Los elementos pasivos activos, son los elementos que componen uncircuito elctrico. Estos elementos estn interconectados entre si,segn la configuracin de diagrama para el cual fue diseado uncircuito.


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ELEMENTOS PASIVOS

Los elementos pasivos, son aquellos, que al circular corriente producenuna diferencia de potencial entre sus terminales y disipan potencia en

forma de calor (consumen energa). Estos elementos pueden ser unresistor, inductor o capacitor, o la combinacin de estos mismos.


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ResistenciaR, Ohm,
http://es.wikibooks.org/wiki/Imagen:6_different_resistors.jpg


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BobinaL, Henrio, H


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Capacitor o condensadorC, Faradio, F


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ELEMENTOS ACTIVOS

Los elementos activos, son dispositivos capaces de generar una tensino una corriente (en forma ms general un campo elctrico) ysuministrar potencia a una carga dada (entregan energa).

Estos pueden ser fuentes independientes de voltaje o fuentesindependientes de corriente. Pueden ser pilas generadores

motorizados.

Fuente de voltaje senoidal

Generador de C.C.


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TIPOS DE CIRCUITOS

CIRCUITO SERIE Y DIVISION DE VOLTAJE (LVK) CIRCUITO PARELELO Y DIVISION DE CORRIENTE (LCK)


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CIRCUITO SERIE Y DIVISION DE VOLTAJE (LVK)

La configuracin serie es aquel circuito que es una sola trayectoria

cerrada, o malla, de elementos, es decir que sus elementos estninterconectados entre si secuencialmente; como los vagones de un tren.Si hace falta un elemento en el circuito serie, el circuito quedarabierto; sin funcionar, puesto que quedara sin cerrarse el circuito paraque circule corriente en l. A continuacin veremos el esquema de uncircuito serie.


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Circuito Serie


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La corriente i en el circuito serie, es la misma en cada elemento del circuito

I1 = I2 =I3 == IN

La Resistencia serie es:

RS= R1 + R2+ + RN

El voltaje v en cada resistor es:V1 = I1R1,v2 = I2R2, ,v N = INRN (Por ley de Ohm)

Y as tenemos divisin de voltaje en cada resistor en circuito serie, por tanto:

v = I1R1 + I2R2 + + INRN

y /

v= I * RS


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CIRCUITO PARELELO Y DIVISION DE CORRIENTE (LCK)

La configuracin en paralelo es aquel circuito que es una malla sin

contener otros elementos, es decir, que cada uno de sus elementosestn interconectados directamente a las terminales de suministro dealimentacin. Si hace falta un elemento en el circuito paralelo, elcircuito quedar aun funcionando, puesto que la ausencia de unelemento no afecta a los otros elementos. A continuacin veremos elesquema de un circuito paralelo.


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Circuito paralelo
http://void%280%29/


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El voltajeven el circuito paralelo es el mismo en cada uno de los elementos del circuito

V1 = V2 = V3 =.= VN

R p =

La corriente i en cada resistor es:

I1 = , I2 = , I3= ,., IN=

Y as tenemos divisin de corriente en cada resistor del circuito paralelo, por tanto:

I = + + ++

y /

I =

RNRRR

1......

3

1

2

1

1

1

1

1R

V

2R

V

3R

V

RN

V

1R

V

2R

V

3R

V

RN

V

Rp

v


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PARTE TRES

ELEMENTOS

SEMICONDUCTORES


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Resistencia:

La resistencia elctrica es la oposicin que ofrece un elemento a lacirculacin de electrones a travs del mismo.

Las resistencias que comercialmente se utilizan son de carbn prensado,

de pelcula metlica (metal film), y de alambre.

Hay de varios tipos.


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Valor de las resistencias.

La convencin para el cdigo de colores es la siguiente


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El Diodo.

Los diodos son dispositivos semiconductores de estado slido,generalmente fabricados con silicio, al que se le agregan impurezaspara lograr sus caractersticas.

Poseen dos terminales, llamados nodo y ctodo.

Bsicamente un diodo se utiliza para rectificar la corriente elctrica. Sucaracterstica principal es que permite la circulacin de corriente en unsolo sentido. Por su construccin, el diodo de silicio posee enpolarizacin directa (circulacin de corriente de nodo hacia ctodo)una cada de tensin del orden de los 0,6 a 0,7 voltios, y en inversa(bloqueo) tiene una corriente de fuga prcticamente despreciable.


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Hay diodos de uso especial, como los Zener, los Schottky, de Seal, etc.


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Comprobacin de diodos: Los diodos se comprueban con el multmetro, utilizando la escala R x 1

, si el modelo lo posee, la posicin de la escala que tiene el smbolo deldiodo.


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El Transistor El transistor es un elemento de tres terminales, que tiene la propiedad

de variar la corriente que circula a travs de el mediante unapolarizacin muy pequea. Es decir, se pueden manejar grandescorrientes mediante la inyeccin apropiada de una corriente de controlmuy pequea. Este es el principio por el cual los transistores son muyutilizados como elementos amplificadores de potencia.


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Tipos de transistores: Bipolar: Es uno de los transistores ms utilizados. Consta de tres

bloques de material semiconductor, que se pueden disponer enconfiguracin NPN o PNP, y de tres terminales, Base, Colector yEmisor.

Comprobacin de transistores:

Antes de comprobar los transistores, se debe consultar en un manual decomponentes su configuracin de sus terminales, ya que hay variascombinaciones existentes.

Para comprobar el estado de los transistores estn preparados estosgrficos, que indican como medir un transistor.


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PARTE CUATRO

EQUIPOS DEGENERACION YACCESORIOS PARA

ELECTRONICA


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Generador de Funciones. Un Generador de Funciones es un aparato electrnico que produce ondas

senoidales, cuadradas y triangulares, adems de crear seales TTL. Susaplicaciones incluyen pruebas y calibracin de sistemas de audio, ultrasnicos yservo.

Este generador de funciones, especficamente trabaja en un rango defrecuencias de entre 0.2 Hz a 2 MHz. Tambin cuenta con una funcin debarrido la cual puede ser controlada tanto internamente como externamente

con un nivel de DC. El ciclo de mquina, nivel de offset en DC, rango debarrido y la amplitud y ancho del barrido pueden ser controlados por elusuario.


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El Protoboard o placa de pruebas. Elprotoboardo breadboard(en ingls) es un tablero con orificios conectados

elctricamente entre s, habitualmente siguiendo patrones de lneas, en el cualse pueden insertar componente electrnicos y cables para el armado yprototipo de circuitos electrnicos y sistemas similares.

Est hecho de dos materiales, un aislante, generalmente un plstico, y unconductor que conecta los diversos orificios entre s. Uno de sus usosprincipales es la creacin y comprobacin de prototipos de circuitos

electrnicos antes de llegar a la impresin mecnica del circuito en sistemas deproduccin comercial.


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http://localhost/var/www/apps/conversion/tmp/scratch_3//commons.wikimedia.org/w/index.php?title=File:Breadboard_scheme.svg&page=1


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PARTE CINCO

INSTRUMENTOSDE MEDICION


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En fsica, Qumica e Ingeniera, medir es la actividad de compararmagnitudes fsicas de objetos ysucesos del mundo real. Comounidades se utilizan objetos y sucesos previamente establecidos comoestndares, y la medicin da como resultado un nmero que es la

relacin entre el objeto de estudio y la unidad de referencia. Losinstrumentos de medicin son el medio por el que se hace estaconversin.
http://es.wikipedia.org/wiki/F%C3%ADsicahttp://es.wikipedia.org/wiki/Qu%C3%ADmicahttp://es.wikipedia.org/wiki/Ingenier%C3%ADahttp://es.wikipedia.org/wiki/Medirhttp://es.wikipedia.org/wiki/Magnitud_f%C3%ADsicahttp://es.wikipedia.org/wiki/Objeto_(filosof%C3%ADa)http://es.wikipedia.org/wiki/Sucesohttp://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Unidad_f%C3%ADsica&action=edit&redlink=1http://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Unidad_f%C3%ADsica&action=edit&redlink=1http://es.wikipedia.org/wiki/Sucesohttp://es.wikipedia.org/wiki/Objeto_(filosof%C3%ADa)http://es.wikipedia.org/wiki/Magnitud_f%C3%ADsicahttp://es.wikipedia.org/wiki/Medirhttp://es.wikipedia.org/wiki/Ingenier%C3%ADahttp://es.wikipedia.org/wiki/Qu%C3%ADmicahttp://es.wikipedia.org/wiki/F%C3%ADsica


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Entre los instrumentos de inters para el curso veremos los que midenlos parmetros elctricos, que son:

Voltmetro Voltmetro

Ampermetro Ampermetro

Ohmetro

Wattmetro


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VOLTMETRO O VOLTIMETRO

Unvoltmetro es un instrumento que sirve para medir la diferencia depotencial (voltaje) entre dos puntos de un circuito elctrico cerradopero a la vez abiertos en los polos.
http://es.wikipedia.org/wiki/Voltajehttp://es.wikipedia.org/wiki/Voltajehttp://es.wikipedia.org/wiki/Circuito_el%C3%A9ctricohttp://es.wikipedia.org/wiki/Circuito_el%C3%A9ctricohttp://es.wikipedia.org/wiki/Voltajehttp://es.wikipedia.org/wiki/Voltaje


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AMPERMETRO O AMPERIMETRO

Un ampermetro es un instrumento que sirve para medir laintensidad de corriente que est circulando por un circuito elctrico.
http://es.wikipedia.org/wiki/Intensidad_de_corriente_el%C3%A9ctricahttp://es.wikipedia.org/wiki/Circuito_(electricidad)http://es.wikipedia.org/wiki/Circuito_(electricidad)http://es.wikipedia.org/wiki/Intensidad_de_corriente_el%C3%A9ctrica


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OHMETRO

Un hmetro u ohmmetro es un instrumento para medir laresistencia elctrica.
http://es.wikipedia.org/wiki/Resistencia_el%C3%A9ctricahttp://es.wikipedia.org/wiki/Resistencia_el%C3%A9ctrica


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WATTMETRO

El wattmetro es un instrumento utilizado en la medicin de potenciaactiva. Un tipo de vatmetro muy difundido es el de tipoelectrodinmico, que se basa en la interaccin entre corrientes quecirculan por bobinas dispuestas convenientemente. Es posible lamedicin de potencia de seales de cualquier tipo (forma de onda),dado que la deflexin o respuesta del instrumento es proporcional a lapotencia activa desarrollada.


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UTILIZACION DE LOS INTRUMENTOS DEMEDICION


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MULTIMETRO:

Es un instrumento de medicin mltiple que mide: Voltaje, Amperaje yOhmios. Entre los mas sofisticados, estos llegan a medir en C.D. A.C.,Faradios, Diodos y hasta temperatura en grados Celsius grados

Fahrenheit.


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MODO VOLTMETRO

Para efectuar la medida de la diferencia de potencial el voltmetro ha decolocarse en paralelo, esto es, en derivacin sobre los puntos entre losque tratamos de efectuar la medida.
http://es.wikipedia.org/wiki/Circuito_paralelohttp://es.wikipedia.org/wiki/Circuito_paralelo


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MODO AMPERMETRO

Para efectuar la medida de la intensidad de la corriente circulante elampermetro ha de colocarse en serie, para que sea atravesado pordicha corriente.
http://es.wikipedia.org/wiki/Circuito_seriehttp://es.wikipedia.org/wiki/Circuito_serie


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MODO OHMETRO

La resistencia se mide aplicando cada una de las terminales delhmetro a las terminales de la resistencia


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INSTRUMENTOS GRAFICADORES

Son aquellos instrumentos de medicin de carcter sofisticado, que nosolo tienen la capacidad de medir valores de diferentes parmetros, sino, tambin la capacidad de graficar su comportamiento. Veremos eneste caso un Osciloscopio.


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OSCILOSCOPIO:

Es un instrumento para mediciones de seales elctricas o electrnicas,que miden y monitorean los valores en tiempo real, en dosdimensiones. Estos instrumentos son casi exclusivamente para sealesde energa de corriente alterna (C.A.). Estos equipos se ajustan y laescala de valores, es a base de la grfica, segn se desea fraccionar.

Adems de que tienen la capacidad de monitorear hasta la frecuencia yparmetros propios de seales senoidales.


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PARTE CUATRO

SEGURIDAD EHIGIENE


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SEGURIDAD E

HIGIENENO ES UNA OPCIN


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SEGURIDAD E HIGIENE

Tiene por objeto establecer las medidas necesarias de prevencin de losaccidentes y enfermedades de trabajo, tendientes a lograr que laprestacin del trabajo se desarrolle en condiciones de seguridad,higiene y medio ambiente adecuados para los trabajadores, conforme alo dispuesto en la Ley Federal del Trabajo y los Tratados Internacionalescelebrados y ratificados por los Estados Unidos Mexicanos en dichasmaterias.


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DEFINICIONES BSICAS ACCIDENTE

Es un evento no deseado que tiene como consecuencia un dao fsico apersonas o propiedad, generalmente es el contacto con una fuente deenerga (cintica, elctrica, qumica, trmica, etc.) con magnitudsuperior al lmite de tolerancia que puede soportar el cuerpo estructura.


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ACTO INSEGURO

Desviacin a los mtodos de trabajo normalmente aceptados por laexperiencia como seguros, cometidos por el trabajador

Tocar cables energizados sin la debida proteccin

Reparar maquinaria en movimiento

Usar las manos u otra parte como herramienta


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CONDICION INSEGURA

Condicin del equipo, herramienta y del lugar de trabajo que exponen ala persona a un accidente

Herramienta en mal estado

Recipientes de qumicos o petroqumicos sin tapa

Pisos sucios con aceite o con basura pesada

Escaleras deterioradas

Agujeros de registros sin tapas


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ACTO INSALUBRE

Todo acto que propicie directa indirectamente el deterioro de lascondiciones, ya sean ecolgicas, sociales individuales


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CONDICION INSALUBRE

Es toda circunstancia que agrede directa indirectamente a la salud y/la vida humana


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PELIGRO

Es cualquier condicin actitud en la que puede esperarse consuficiente certeza que cause daos fsicos, lesiones, enfermedades daos a la propiedad


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RIESGO

Es la posibilidad de que se registre un dao prdida, cuyo gradodepende de la comprobacin de que esto ltimo ocurra


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LESION

Es la prdida total o parcial de la integridad fsica y/ mental delindividuo


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REGLA

Es la disposicin que define en forma unvoca, ordenada y concisa lospasos que invariablemente deben seguir para la realizacin de unatarea


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NORMA

Es la especificacin clara y ordenada de los requisitos que se debensatisfacer en cualquier entorno, instrumento, equipo trabajo.


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PROCEDIMIENTO

Es la disposicin que define en forma unvoca, ordenada y detallada delos pasos que debern seguirse para la realizacin de un trabajo tareade manera eficiente


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Los accidentes, son cosas de del azar o de mala suerte?

Algunas veces escuchamos decir alguna persona tiene mala suerte y fuela causa de que se lesionara en un accidente. Sin embargo lasestadsticas nos indican que el 99% de los accidentes son de tipo

previsible y que un 2% esta fuera de nuestro control; como huracanes,terremotos, inundaciones etc.


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Estos accidentes se catalogan segn su magnitud

LEVES: No originan incapacidad, no daan equipo o propiedad

GRAVES: Originan incapacidad, daan equipo y propiedad.

FATALES: Originan incapacidad total o muerte, dao total de equipo ydestruccin de propiedad


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Higiene

La higiene es el conjunto de conocimientos y tcnicas que debenaplicar los individuos para el control de los factores que ejercen opueden ejercer efectos nocivos sobre su salud. La higiene personal es el

concepto bsico del aseo, limpieza y cuidado de nuestro cuerpo.


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Sus objetivos son mejorar la salud, conservarla y prevenir lasenfermedades. Se entiende como higiene:

Limpieza, aseo de lugares o personas.

Hbitos que favorecen la salud. Parte de la medicina, orientada a favorecer hbitos saludables, en prevencin de

enfermedades.

Reconocimiento, evaluacin y control de aquellos factores y tensiones ambientales quesurgen en el lugar de trabajo y que pueden provocar enfermedades, quebrantos de salud,quebrantos de bienestar, incomodidad e ineficacia de los trabajadores y los ciudadanos.

La higiene personal es la parte de la medicina que trata de los medios en que el hombredebe vivir y de la forma de modificarlos en el sentido ms favorable para su desarrollo.
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PARTE CINCO

NORMAS YRECOMENDACIONES

DE SEGURIDAD FRENTE ARIESGOS ELCTRICOS


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NORMAS GENERALES DE SEGURIDAD "No manipule las instalaciones elctricas si no est formado y

autorizado para ello.

"Respete las sealizaciones

"Revise los equipos elctricos antes de utilizarlos.

"No desconectar los equipos tirando de los cables".


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"No conectar cables sin clavijas de conexin homologadas.

"Evitar el paso de personas y equipos sobre alargaderas o cableselctricos

"Las herramientas elctricas que se encuentren hmedas o mojadas,jams deben usarse".

"No gaste bromas con la electricidad"

NORMAS GENERALES DE SEGURIDAD


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"No utilice agua para apagar fuegos donde es posible que exista tensinelctrica".

"En ningn caso se deben puentear las protecciones :

interruptores diferenciales, magneto trmicos,...

"Las instalaciones se utilizarn y mantendrn de forma adecuada:

"El acceso a recintos de servicio y envolventes de material elctrico,estar slo permitido a los trabajadores autorizados".



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"Ante una persona electrocutada:

- En todos los casos, procure cortar la tensin. Aparte al electrocutadode la fuente de tensin, sin mantener un contacto directo con el mismo,

utilizando para ello elementos aislantes: prtigas, maderas, sillas todasde madera, guantes aislantes, etc.

- Advierta de esta situacin a su inmediato superior o las personas msprximas para iniciar las actividades de actuacin en caso deemergencia.

- En todos los casos, si est capacitado, proporcione de inmediato losprimeros auxilios y avise a la asistencia sanitaria externa.



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ACCESORIOS PARA EL TRABAJO ELECTRICO ROPA:

ALGODN GABARDINA


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LENTES :

ACCESORIOS PARA EL TRABAJO ELECTRICO


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CASCO:



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GUANTE ARGONERO DE PIEL DE RES



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BOTAS. Sin partes de metal.


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