2 AÑO TEC

INSTITUTO SAGRADO CORAZON DE JESUS

PROF: ALBARRACIN NAHUEL

[SISTEMAS TECNOLOGICOS]APUNTES DE ELECTRICIDAD BASICA

NORMAS DE SEGURIDAD

A.- CON APLICACION DE ENERGIA

Se recomienda no realizar servicio con aplicación de energía en el punto de trabajo, pero sise tuviera que hacer porque no hay otra posibilidad, tenga en cuenta las siguientesrecomendaciones:

1.- No utilice ropa húmeda y especialmente zapatos mojados. El cuerpo debe estar tambiénseco.

2.- Coloque entre el punto de trabajo y el piso un material aislante y pise sobre él.

3.- Trabaje línea por línea. Cuando trabaje una línea, la otra, así como los contactosadyacentes deben estar aislados.

4.- Trabaje con herramientas en buen estado, aisladas y limpias.

5.- Terminado el trabajo en un punto determinado, aíslelo adecuadamente. Terminado todoel trabajo, esconda los conductores y cubra o tape estos conductores.

6.- En el supuesto de que, por cualquier razón, no pueda terminar en el punto de trabajo nodeje los conductores sin aislamiento.

7.- Use una escalera. No haga pirámides con tablas, sillas, mesas o cualquier otro objeto.Cuando use una escalera simple, tenga en cuenta que se puede resbalar con cualquiermovimiento.

8.- Si no está seguro que, en el punto por trabajar, existe o no tensión, tome lasprecauciones como si existiera tensión.

B.- SIN APLICACION DE ENERGIA

1.- Antes de trabajar un punto determinado, saque de servicio dicho punto, manipulando surespectiva llave en el tablero de distribución.

2.- No pase por los ductos mayor cantidad de conductores que lo permitido por los planos ylas tablas respectivas.

3.- Al pasar alambres, una persona debe jalar la huincha guía y la otra persona debe guiar elingreso de los conductores para que el aislamiento no se deteriore.

4.- Realice las uniones y empalmes de acuerdo a las indicaciones que se dan en las clasesteóricas, así como los encintados de acuerdo a lo requerido. Así evitará posibles cortoscircuitos por deficiencias en el trabajo de uniones, empalmes y protección inadecuada deestos trabajos.

5.- Si realiza algún cambio en el plano, debe indicarlo en el mismo para su futuraubicación.

CIRCUITO ELECTRICO

A. DEFINICIÓN.- Es un camino cerrado por donde fluye la corriente eléctrica, desde elpolo negativo hasta el polo positivo de una fuente de alimentación (pila, batería, generador,etc.).

B.- PARTES DE QUE CONSTA

1. FUENTE O GENERADOR.- Genera el movimiento de los electrones. Desempeña unafunción similar al de una bomba de agua, no produce electrones, como la bomba de agua noproduce agua, sino que los hace circular. Circulan los electrones libres por el conductor.

2. CARGA.- Recibe el flujo de electrones o corriente eléctrica, este flujo al paso por lacarga realiza un trabajo que se manifiesta bajo la forma de luz, calor, etc.

3. CONDUCTORES.- Son los medios a lo largo del cual fluyen los electrones que elgenerador hace circular.

Nota.- Existe la Corriente Directa o Continua (DC) y la Corriente Alterna (AC). Ladiferencia entre estas dos es que, la DC circula en un solo sentido, por lo tanto, se le puedeidentificar el positivo y negativo en la fuente de alimentación. Mientras que la AC es unacorriente que cambia de sentido constantemente, por lo tanto el sentido de la corrientecambia alternadamente.

C.- FACTORES DEL CIRCUITO ELECTRICO

LA CORRIENTE ELECTRICA

Es el movimiento de cargas eléctricas a través de un circuito eléctrico. La unidad de medidaen el sistema internacional es el Amperio, cuya representación es la “A”.

Múltiplos y Submúltiplos

Kiloamperio (KA) = 103 = 1000 A

Amperio (A) = 1

Miliamperio (mA) = 10-3 = 0.001 A

Microamperio (μA) = 10-6 = 0.000001A

Nano amperio (nA) = 10-9 = 0.000000001A

Medición de Corriente

El instrumento utilizado para medir la corriente se denomina AMPERIMETRO. Del mismomodo que para medir la cantidad de agua que pasa por un caño se coloca el medidor al pasodel agua, un amperímetro debe de estar colocado de modo que toda la corriente pase por él.Esta manera de conectar un amperímetro se llama conexión en serie.

Hay amperímetros para corriente continua (DC) y para corriente alterna (AC). Los bornesdel amperímetro destinados a la corriente continua tienen un signo (+) (cable conector rojo)y el otro, un signo (-) (cable conector negro). Al conectar el amperímetro para DC debecuidarse de que la polaridad del instrumento coincida con la polaridad de la fuente dealimentación, de lo contrario se corre el riesgo de que el instrumento se malogre. Estaprecaución es innecesaria para la medición de corriente alterna.

2.- FUERZA ELECTROMOTRIZ O TENSION

La f.e.m o tensión se obtiene como consecuencia de la diferencia de potencial que hay entredos puntos. La unidad de medida en el sistema internacional es el Voltio. Su representaciónes la letra V.

Múltiplos y Submúltiplos

Kilovoltio (KV) = 103 = 1000 V

Voltio (V) = 1

Mili voltio (mV) = 10-3 = 0.001 V

Microvoltio (μV) = 10-6 = 0.000001V

Medición de Voltaje

Para medir voltaje en un circuito se utiliza el Voltímetro, que se conecta entre los extremosdel elemento a medir, es decir, se conecta en paralelo. Existen voltímetros para AC y DC.

El amperímetro como el voltímetro es un aparato que funciona por acción de la corrienteeléctrica.

3.- RESISTENCIA

La resistencia es la propiedad de los materiales de oponerse o resistir al movimiento de loselectrones, lo cual hace necesario la aplicación de un voltaje para producir un flujo decorriente. La unidad de resistencia en el sistema internacional es el Ohm y se simboliza conla letra griega Omega mayúscula Ω. El símbolo de resistencia es R.

Medición de resistencia

Para medir un resistor se tiene que desconectar del circuito. El instrumento usado para estamedición se llama Ohmímetro. Este instrumento de medida utiliza la alimentación decorriente de una pila o batería para que pueda funcionar.

Nota.- El Multitester es un instrumento de medida que permite utilizarlo comoamperímetro, voltímetro y ohmímetro.

4.- POTENCIA

La Potencia es la velocidad para realizar un trabajo. La unidad de medida en el sistemaInternacional es el Watt (anteriormente llamado Vatio) y se simboliza con la “W”. Enelectricidad cualquier material por el que atraviesen cargas eléctricas se dice que disipa unacierta cantidad de potencia, tal es el caso de los focos, planchas, licuadoras, radios,televisores, refrigeradores, etc.

Aquí tenemos aproximadamente la potencia que disipan algunos artefactos en comparacióncon la potencia de un foco de 100 watts:

EQUIPO O ARTEFACTO POTENCIA EN FOCOS

Cocina Eléctrica 7300 W 73

Ducha Eléctrica 4000 W 40

Therma Grande 2000 20

Waflera Grande 1700 17

Microhondas Grande 1500 15

Secadora de pelo 1500 15

Olla arrocera 1400 14

Aire acondicionado 1000 10

Plancha 1000 10

Hervidor 1000 10

Cafetera 800 8

Lavadora 800 8

Terma chica 750 7 y ½

Tostadora 700 7

Licuadora 500 5

Bomba de agua 500 5

Aspiradora 500 5

Congeladora 350 3 y ½

Computadora 300 3

Aspiradora 200 2

Refrigeradora 200 2

Batidora 200 2

Televisor grande 150 1 y ½

Equipo estéreo 100 1

Máquina de coser 75 ¾

Radio portátil 20 1/5

LA CORRIENTE ALTERNA

La diferencia con la corriente continua, es que circula solo en un sentido. La corrientealterna (como su nombre lo indica) tiene una corriente que circula durante un tiempo en unsentido y después en sentido opuesto, volviéndose a repetir el mismo proceso en formaconstante.

Este tipo de corriente es la que nos llega a nuestras casas y la usamos para alimentar laTV, el equipo de sonido, la lavadora, la refrigeradora, etc.Si vemos el siguiente gráfico quedará más claro:

En este caso lo que se ha graficado es el voltaje (que es también alterno) y tenemos que lamagnitud de éste varía primero hacia arriba y luego hacia abajo (de la misma forma en quese comporta la corriente) y nos da una forma de onda llamada: onda senoidal.

EMPALMES ELECTRICOS

Son uniones de dos o más conductores realizados para facilitar la continuidad de lacorriente eléctrica. Deben hacerse mecánica y eléctricamente seguros, con el objeto deimpedir recalentamiento, la oxidación y corrosión del cobre.

TIPOS DE EMPALMES

A.- EMPALME EN PROLONGACIÓN

Es de constitución firme y sencilla de empalmar, se hace preferentemente en lasinstalaciones visibles o de superficie.

B.- EMPALME EN “T” O EN DERIVACIÓN

Es de gran utilidad cuando se desea derivar energía eléctrica en alimentaciones adicionales,las vueltas deben sujetarse fuertemente sobre el conductor recto.

El empalme de Seguridad es utilizado cuando se desea obtener mayor ajuste mecánico.

Empalme de Seguridad:

C.- EMPALME TRENZADO

Este tipo de empalme permite salvar la dificultad que se presenten en los sitios de pocoespacio por ejemplo en las cajas de paso, donde concurren varios conductores.

AISLAR EMPALMES: Se procederá a encintar fuertemente el empalme con cintaaislante, cubriendo cada vuelta a la mitad de la anterior

SOLDADORES ELECTRICOS

A.- CAUTIN ELECTRICO

Los cautines de soldar son herramientas que se utilizan para efectuar soldadura con estaño.El electricista lo emplea para soldar y asegurar empalmes y conexiones eléctricas.

Está compuesto por una punta de cobre fijada a un tubo metálico, dentro del cual estáubicada una resistencia eléctrica de calentamiento.

El tubo viene acoplado a un mango aislante, de este sale un cordón flexible para suconexión eléctrica, las puntas pueden tener diferentes formas.

B.- PISTOLA DE SOLDAR

La pistola de soldar se caracteriza por ser de calentamiento rápido, es decir, en algunossegundos después de pulsar el interruptor ya se puede utilizar para soldar.

PROCESO DE SOLDADO

Para lograr un contacto permanente entre los alambres de dos cables recién unidos, la mejorsolución es soldarlos, siempre y cuando cuentes con un cautín. Sin embargo si los cablesunidos se encuentran sujetos a tensiones es casi obligado que los sueldes, con el objeto deasegurar la unión y evitar contratiempos en tu instalación eléctrica.

LOS PASOS A SEGUIR:

1. Aplica con el pincel un poco de pasta desoxidante en la partesuperior del amarre.

2. Pasa la punta del cautín debajo del amarre para calentar los alambres y ablandar la pasta(debes tener extremo cuidado al utilizar el cautín para no quemarte).

3. Apoya la punta del hilo de soldadura sobre el amarre hasta que el calor del cautín lafunda, y llene los huecos que hay entre los alambres.

4. Procura cubrir totalmente la unión con soldadura, pero sin tocar el forro de los cables.

5. Retira el cautín y deja enfriar durante varios minutos la soldadura, cuando ésta se veaopaca, ya puedes cubrir el amarre con cinta aislante.

SOLDADURA DE ESTAÑO

La Soldadura empleada para usos eléctricos es de una aleación de estaño y plomo, su bajopunto de fusión permite la soldadura de piezas delgadas y de sistemas eléctricos, puedenadquirirse en forma de barras de alambre macizo o de alambre fino con núcleo de resina.

Estas aleaciones empleadas con soldadura tienen por lo general una proporción de 60% deestaño y 40% de plomo.

La soldadura con menor proporción de estaño requiere mayor grado de fusión y no sonapropiados a trabajos eléctricos.

PROPORCION DE ALEACIÓN

Estaño Plomo Grado de Fusión Aplicación60% 40% 180OC Eléctrico50% 50% 218 OC Eléctrico40% 60% 326 OC En Calderas

SOLDADURA PREPARADA

La soldadura enrollada en carretes esgeneralmente de sección redonda,tiene un desoxidante llamado resinaque limpia la parte a soldarse en lostrabajos eléctricos o electrónicos.

Las resinas se funden a una bajatemperatura y forma una capa contra

el aire mientras se calienta para fundir la soldadura.

LAMPARA INCANDESCENTE

La lámpara incandescente o comúnmente llamado foco, estácompuesto de un filamento metálico (generalmentetungsteno) montado sobre una ampolla de vidrio eintensamente calentado por la corriente eléctrica. Laampolla esta al vacío para eliminar el oxígeno e impedir queel filamento se queme al pasar la corriente eléctrica. Lapotencia de una lámpara se mide en Watts y la tensión defuncionamiento en voltios. Estos datos están indicados en lasuperficie de la ampolla.

TIPOS DE LAMPARAS

Son de diferentes tamaños y formas, de acuerdo al uso que se les da. Así, se fabricanlámparas extraordinariamente pequeñas para aparatos de cirugía o instrumentos especialescomo también lámparas de gran tamaño en la iluminación de fábricas, talleres, etc.

Para el uso común doméstico o industrial se fabrican lámparas desde 15 Watts a 2000Watts de potencia en diferentes tamaños, formas, colores y para 220 y 110 voltios.

LAMPARAS FLUORESCENTES

Es un dispositivo de descarga eléctrica que consiste en un tubo de vidrio que tiene en cadaextremo cápsulas metálicas con dos clavijas de contacto.

Estructura de una lámpara fluorescente

1.- Casquillo Metálico

2.- Clavijas

3.- Cristal moldeado

4.- Alambre de protección

5.- Filamento o Electrodo

6.- Tubo de cristal

7.- Gas Argón y Vapor deMercurio

8.- Revestimiento de fósforo

9.- Aislamiento

10.- Clavijas

Principio de Funcionamiento

Inicialmente, cuando se cierra el interruptor, la corriente procedente de la línea pasa através de los filamentos y del arrancador, calentándose los filamentos a una temperatura talque emiten fácilmente grandes cantidades de electrones(Fig. 1). Al mismo tiempo, sevaporiza el mercurio hasta llenar con vapores de mercurio el tubo. De esta manera, elmercurio ofrece baja resistencia.

Después de unos cuantos segundos de calentamiento previo del filamento, se abre elarrancador, como se muestra en la Fig. 2. Esta apertura del arrancador, en realidad no afectaal funcionamiento del tubo, debido a que se produce prácticamente un paso continuo o unadescarga continua de electrones dentro del tubo (Fig. 3).

Las corrientes de electrones chocan contra el revestimiento fosforado en el interior del tubo.Este revestimiento despide una luz brillante que hace que la lámpara ilumine.

Equipo auxiliar de las lámparas fluorescentes

a.- EL ARRANCADOR

Es un accesorio auxiliar de una lámpara fluorescente que sirve para cerrarmomentáneamente el circuito de calefacción de los filamentos o electrodos del tubofluorescente.

b.- EL REACTOR

Las lámparas fluorescentes necesitan para arrancar un voltaje momentáneo bastante másalto que el de la línea de 220 voltios, para establecer la descarga electrónica a través del gasque hay dentro del tubo. Para seguir funcionando necesita una tensión más baja que el de lalínea. Esas dos cosas se consiguen insertando en serie el reactor con la línea.

El reactor es un electroimán de muchas vueltas de alambre de bobina sobre un núcleo dehierro.

TIMBRE ELECTRICO

Hay varios tipos de timbre pero el más usado es el de vibración, que funciona con un"sistema de interrupción". Cuando la corriente eléctrica pasa por un timbre activa losconductores de un electroimán y atrae un brazo metálico. Éste golpea una campanametálica, emitiendo un sonido.

En ese mismo momento se abre el circuito de interrupción, se corta la corriente y el brazovuelve a su posición original. Cuando esto sucede, el circuito vuelve a abrirse y se repitenuevamente el proceso. El brazo experimenta una oscilación o vibración que hace sonar lacampana repetidamente.

El sonido cesa cuando se suelta el interruptor del timbre (pulsador).

La frecuencia de la vibración y, por tanto, el tono del timbre, se puede alterar ajustando eltornillo de contacto.

La ventaja de estos timbres de vibración, es que funcionan tanto conectados a una corrientecontinua (baterías-pilas), como a una corriente alterna, a través de un transformador de bajovoltaje.

PARTES DE UN TIMBRE

El timbre consta de las siguientes partes:

1. Un electroimán (E)

2. Una lámina flexible (L)

3. Un martillo (M) unido a una lámina

4. Una punta de contacto regulable (P)

5. Una Campanilla (C)

EL TRANSFORMADOR

Es un dispositivo que se encarga de "transformar" el voltaje de corriente alterna que tieneen la entrada en otro diferente que entrega a su salida.

Se compone de un núcleo de hierro sobre el cual se han arrollado varias espiras (vueltas) dealambre conductor.

Este conjunto de vueltas se llaman bobinas y se denominarán:

"Bobina del PRIMARIO" es aquella que recibe el voltaje de entrada y "Bobina delSECUNDARIO" es aquella que entrega el voltaje transformado.

La Bobina "PRIMARIA" recibe un voltaje alterno que hará circular, por ella, una corrientealterna.

Esta corriente inducirá un flujo magnético en el núcleo de hierro.

Como el bobinado "SECUNDARIO" está arrollado sobre el mismo núcleo de hierro, elflujo magnético circulará a través de las espiras de éste.

Al haber un flujo magnético que atraviesa las espiras del "SECUNDARIO" se generará porel alambre del secundario un voltaje.

Habría una corriente si hay una carga (el secundario está conectado a una resistencia porejemplo).

La razón de la transformación del voltaje entre el bobinado "PRIMARIO" y el"SECUNDARIO" depende del número de vueltas que tenga cada uno.

Si el número de vueltas del secundario es el triple del primario. En el secundario habrá el triple devoltaje.