Electrotecnia uno4

ELECTROTECNIA UNO
NATURALEZA DE LA ELECTRICIDAD
MAGNITUDES ELECTRICAS
INSTRUMENTOS DE MEDIDA
EL CIRCUITO ELECTRICO
ANÁLISIS DE CIRCUITOS EN CORRIENTE
CONTINUA
ALVARO VASQUEZ RUEDA
INSTRUCTOR DE FORMACIÓN PROFESIONAL EN ELECTRICIDAD Y
ELECTRÓNICA
INGENIERO ELECTRÓNICO
TECNÓLOGO EN INGENIERIA ELECTRÓNICA Y
TELECOMUNICACIONES
TÉCNICO ELECTRÓNICO
TÉCNICO ELECTRICISTA

3.1. INTRODUCCION
Se ha venido desarrollando el bloque modular de Electrotecnia, sin
que el alumno, cuente con un texto o manual que le facilite la
adquisición de los conceptos tecnológicos.
Para lograr una mejor comprensión por parte de los alumnos; se ha
recopilado los contenidos concernientes al modulo uno de
electrotecnia, y ampliado algunos conceptos importantes, en lenguaje
sencillo para que sean asimilados y utilizados como herramienta de
trabajo y texto de consulta.
Con los adelantos tecnológicos logrados hasta nuestra época, se hace
necesario que los programas se vayan actualizándo acorde con el
avance de la tecnología; situación esta que nos incentiva a
presentarles a los aprendices; un manual de electrotecnia que lo
ayude a conseguir una buena calidad en la formación.
Con una recopilación y ampliación de los contenidos temáticos de
electrotecnia, como herramienta de análisis, reflexión y consulta; sin
duda se podrá mejorar los resultados del proceso enseñanza
aprendizaje.
En este manual se desarrolla el programa de electrotecnia uno para la
especialidad de electricidad, con un lenguaje sencillo y fácil de
entender, por temas y con su respectiva bibliografía y notas de autor.
El estilo del texto permite tener un espacio disponible para hacer
anotaciones y resúmenes de los contenidos mas importantes, para ser
tenidos en cuenta, así como ejercicios, y dibujos.
Al final se incluye un problemario, para ser resuelto por el estudiante,
analizado y discutido en clase, con la posibilidad de ser sustentado a
través de la construcción de un prototipo real.
Este documento está en construcción faltan notas de autor y
bibliografías, muchos conceptos escritos son de los autores
consultados en su bibliografía.

OBJETIVOS GENERALES
Adquirir o reconstruir los conceptos principios y leyes fundamentales
de la electrotecnia a través de la experimentación de los fenómenos
eléctricos de componentes pasivos, en frecuencia cero y diferentes a
cero.
Valorar la necesidad y la importancia de la comprensión y aplicación
de estos conceptos principios y leyes.
OBJETIVOS ESPECIFICOS
Determinar las propiedades de los materiales
Identificar los componentes pasivos de acuerdo con sus propiedades
Asimilar las diferentes variables que intervienen en la electricidad.
Identificar los diferentes tipos de arreglos que conforman un circuitos
eléctrico.
Identificar los diferentes componentes que constituyen un circuito
eléctrico.
Determinar los parámetros y variables que definen el comportamiento
del circuito eléctrico en corriente continua.

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I. NATURALEZA DE LA ELECTRICIDAD
1. EL ESTUDIO DE LA ELECTRICIDAD
La materia está formada por átomos que, en estado normal, son
eléctricamente neutros, pues tienen la misma cantidad de protones
que de electrones.
Sin embargo, es frecuente que los átomos ganen o pierdan uno o
varios electrones: en el primero de los casos, el átomo se carga
negativamente( electricidad negativa), mientras que en el segundo
se carga positivamente ( electricidad positiva ).
Dos cuerpos cargados de electricidad de la misma clase se repelen,
mientras que si están cargados de electricidad diferente se atraen.
Los cuerpos en los que las cargas eléctricas no se mueven o lo hacen
con mucha dificultad se denominan dieléctricos (p. ej., el plástico, el
vidrio o la lana) y no conducen la electricidad, mientras que los que
se caracterizan por la facilidad con que los electrones pasan de un
átomo a otro se denominan conductores (p. ej., los metales) y
conducen bien la electricidad.
Son numerosas las disciplinas que se ocupan del estudio de la
electricidad: la electrostática, que estudia las cargas eléctricas en
reposo; la electrocinética, que estudia las cargas eléctricas en
movimiento a través de un conductor; el electromagnetismo, que
trata de la relación entre las corrientes eléctricas y los cuerpos
magnéticos; la electrónica, que estudia el paso de las cargas
eléctricas a través de gases, sólidos y el vacío; la electrotecnia, que
se ocupa del transporte de la energía eléctrica y de sus aplicaciones,
etc.
ALVARO VASQUEZ RUEDA alvarova27@hotmail.com; avasquez@misenasena.edu.co

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2. SEGURIDAD
8.1.1.1.1. CHOQUE ELECTRICO
Cuando se trabaja con circuitos eléctricos, siempre existe la
posibilidad de recibir una descarga o choque eléctrico al entrar en
contacto con los conductores que están conectados a la parte "viva"
de la alimentación, Este choque se manifiesta como una contracción
involuntaria de los músculos, con sensación de dolor, como
consecuencia del paso de la corriente a lo largo del cuerpo. Si la
corriente es muy grande, el choque puede tener consecuencias fatales.
Por lo tanto, la seguridad es una parte esencial del trabajo con
circuitos eléctricos.
Figura 1: Choque eléctrico.
E1 mayor riesgo de choque se presenta en circuitos de alto voltaje
capaz de proporcionar una cantidad muy grande de potencia. La
resistencia del cuerpo humano es un factor muy importante. Si en
cada mano se sostiene un alambre, la resistencia del cuerpo a través
de los conductores varía entre 10000 y 50 000 Ω
Si la distancia entre los dos conductores disminuye, la resistencia del
cuerpo también disminuye, y si se sostiene un solo conductor, la
resistencia es mucho mas alta. De lo anterior se desprende el hecho
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de que, entre mas alta sea la resistencia del cuerpo, menor será la
corriente que circule por él.
De acuerdo con lo anterior, la primera regla de seguridad es trabajar
con una mano cuando el circuito este encendido. Cuando se trabaja
con circuitos que están conectados a 1a línea de alimentación, es
necesario mantener un perfecto aislamiento de la tierra, ya que, en
general, uno de los lados de la línea se conecta al punto de tierra.
Además, es frecuente que el chasis metálico de los receptores de
radio y televisión así como todos los electrodomésticos y equipos
industriales se encuentren conectado a la tierra de la línea de
alimentación. La regla final, y también la mas segura, es trabajar con
los circuitos, en la medida de lo posible, cuando estos no están
conectados a la línea de alimentación y hacer pruebas de resistencia.
Nótese que la corriente que circula por el cuerpo, y no la que lo hace
por el circuito, es la que provoca el choque eléctrico. Por esta razón,
en los circuitos de alto voltaje se debe tener la mayor precaución, ya
que estos generan una diferencia de potencial suficiente para producir
una cantidad de corriente peligrosa a lo largo de la resistencia,
relativamente alta, del cuerpo humano.
Por ejemplo, un voltaje de 500 V a través de una resistencia de 25
000Ω genera una corriente de 0.02 A, o sea 20 mA, que es fatal. Una
corriente tan pequeña como 10 µA puede causar un choque eléctrico.
En un experimento efectuado para determinar la corriente que circula
por una persona al tocar un conductor, esta resulto ser de 9 mA para
los hombres y 6 mA para las mujeres.
Además del alto voltaje, otra importante consideración para
determinar la magnitud de la peligrosidad de1 riesgo de choque
eléctrico, es 1a cantidad de potencia que la fuente puede
proporcionar. Una corriente de 0.02 A a lo largo de la resistencia de
25 000 Ω del cuerpo significa que esta disipara una potencia de 10
W. Si la fuente no es capaz de suministrar esta potencia, e1 voltaje
disminuye cuando la corriente de carga es excesiva.
E1 valor final de la corriente, en este caso, corresponde a la cantidad
de potencia que la fuente puede proporcionar.
En resumen, el peligro de sufrir un choque eléctrico aumenta cuando
la fuente de alimentación tiene un vo1taje mayor de 30 V y la
potencia suficiente para mantener la corriente de carga a lo largo del
cuerpo cuando este se encuentra conectado al voltaje.
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En general, los componentes que son capaces de suministrar una gran
potencia son físicamente grandes, debido a la enorme cantidad de
energía calorífica que disipan.
Mediante experimentos se ha determinado que una intensidad
superior a 25 miliamperios ( 0,025 A ) es peligrosa. Cuál seria la
tensión capaz de hacer circular una intensidad de 25 ma en el cuerpo
de resistencia mas baja?
Según la Ley de Ohm :
Ι
Ω
Ω= ⇒ = ⇒ = × ⇒ = × ⇒ =
V
R
V
A V I R V A V V
1000
0 025 0 025 1000 25. .
( tensión de seguridad ).
Las Corrientes eléctricas menores a 25 mA. causan en el cuerpo
humano el llamado fenómeno de electrización mientras que los
superiores producen electrocución.
NORMAS DE SEGURIDAD BÁSICAS PARA TRABAJOS
ELECTRICOS
1. Verifique con probador que el circuito a trabajar, esté
totalmente desenergizado. ( El probador debe estar en buen
estado)
2. No utilice el cuerpo para probar si hay voltaje.
3. Evite trabajar solo, lleve otra persona, instruida sobre que
hacer en caso de emergencia, estudie las posibilidades de
riesgo y vaya preparado.
4. Utilice los elementos de protección personal, y
manténgalos en buen estado. (Botas de seguridad,
casco,guantes, gafas protectoras, probadores de voltaje,
cuerdas, escaleras y cinturón de seguridad.
5. Verifique el estado de aislamiento de las herramientas del
electricista.
6. Condene el circuito a trabajar mediante un aviso de peligro,
y un candado, si es posible quite los fusibles, asegúrese de que
no se energice sin su autorización.
7. No cargue herramientas en el bolsillo, ni las lance al aire,
utilice una cuerda.

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8. Aprenda a utilizar y manejar la escalera, para trabajos altos,
con una persona experimentada.
9. No pinte las escaleras.
10. No cambie un fusible o protector automático de un
circuito por otro de mayor capacidad, investigue la causa por
la cual se abrió.
11. No abra un interruptor o seccionador con carga en
funcionamiento, desenergice primero las máquinas una a una,
y luego abra el interruptor, o desenergice mediante el
disyuntor, el cual es capaz de apagar el arco eléctrico
provocado por la carga.
3. SISTEMAS DE MEDIDAS Y UNIDADES
El sistema internacional MKSA de unidades se adopto en 1960 por la
Decimaprimera Conferencia de Pesos y Medidas bajo el nombre de
sistema Internacional de Unidades (SI) El sistema SI esta
remplazando todos los otros sistemas en los países métricos y su
amplia aceptación los deja en una eventual obsolescencia.1
Las siete cantidades fundamentales SI se enumeran en la Tabla 1. Las
unidades derivadas se expresan en términos de estas siete unidades
básicas por medio de las ecuaciones que las definen. Algunas de estas
ecuaciones se dan como ejemplo en la Tabla 2 para las cantidades
eléctricas y magnéticas.
Tabla 1: unidades fundamentales del sistema SI
CANTIDAD UNIDAD SÍMBOLO
Longitud Metro m
Masa Kilogramo Kg
Tiempo Segundo seg
Corriente eléctrica Amperio A
Temperatura termodinámica Grado Kelvin °K
1
Instrumentación electrónica y mediciones, David Cooper, P H H , 1988 Paginas
25, 26 , 27.
9

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Intensidad luminosa Candela Cd
Cantidad de sustancia Mol mol
Tabla 2: unidades derivadas
CANTIDAD Y SÍMBOLO NOMBRE EXPRESION SÍMBOLO
Corriente eléctrica, I amperio W/A A
Fuerza electromotriz, E voltio J/s V
Potencial, W Watio V/A W
Resistencia, R ohmio A.s Ω
Carga eléctrica, Q culombio C/V C
Capacitancia, C Faradio V/m F
Intensidad de campo eléctrico, E C/m² V/m
Densidad de flujo eléctrico, D F/m C/m²
Permitividad e A/m F/m
Intensidad de campo magnético, H V.s A/m
Flujo magnético Weber Wb/m² Wb
Densidad de flujo magnético, B Tesla Wb/A T
Inductancia, L, M Henrio H/m H
Permeabilidad, p W/A H/m
8.1.1.1.2. MÚLTIPLOS Y SUBMULTIPLOS DE LAS UNIDADES
SI.
Las unidades deben tener múltiplos para expresar cantidades grandes,
con cifras numéricas pequeñas, Ali también se debe poder expresar
cantidades muy pequeñas con cifras numéricas cortas, para esto se le
colocan prefijos a las unidades que representan cifras que van de mil
en mil así, por ejemplo, si se desea representar una milésima de
amperio en lugar de escribir 0.001 A se escribe 1 mA.
En la tabla tres se muestran los prefijos mas utilizados en las
unidades SI.
Tabla 3: prefijos de los múltiplos y submúltiplos
Símbolo Prefijo Valor
G GIGA 1000000000
M MEGA 1000000
K KILO 1000
UND UNIDAD 1

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m mili 0.001
µ micro 0.000001
n nano 0.0000000001
p pico 0.000000000001
0,00001v
10uv
Las unidades de las cantidades empleadas con mayor frecuencia en
ingeniería eléctrica (volts, amperes, watts ohms, etc ) son aquellas del
sistema métrico. Forman parte del Sistema Internacional de Unidades
(Systeme international d'Unites, abreviado "SI").
Las unidades eléctricas del sistema SI se basan en el sistema mksa
(metro-kilogramo-segundo-ampere). Han sido adoptadas por las
instituciones normativas a nivel mundial, que incluyen a la
International Electrotechnical Commission (IEC), el American
National Standards Institute (ANSI) y el Standards Board (Consejo
de Normas) del institute of Electrical and Electronics Engineers
(IEEE). Así como el NEC Código nacional de electricidad.
En Colombia el Instituto de normas técnicas ICONTEC con la norma
2050 que constituye el código eléctrico nacional.
4. TEORIA ATOMICA DE LA MATERIA.
8.1.1.1.3. EL ATOMO
Parte más pequeña, indivisible por medios químicos, de un elemento
químico. Está constituido por partículas subatómicas, los protones y
neutrones, que forman el núcleo del átomo, y los electrones, que
giran a su alrededor en distintas capas o niveles a distancias relativas
extraordinariamente grandes con respecto al tamaño del núcleo.
8.1.1.1.4. NUMERO ATÓMICO
Número que expresa la cantidad de protones que hay en el núcleo del
átomo de un elemento. Se representa mediante la letra Z y, cuando el
átomo se encuentra en estado neutro, coincide con el número de
electrones presentes en dicho átomo.
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Al formular un núcleo, el número atómico se escribe en la parte baja
anterior al símbolo del elemento al que pertenece dicho núcleo; por
ejemplo, en el caso del núcleo del isótopo 6 del litio, se escribirá
36Li, donde 6 es el número másico de dicho isótopo y 3 el número
atómico.
Protón y electrón en el átomo de hidrogeno.
Figura 2: Esquema del átomo de hidrogeno
8.1.1.1.5. MOLECULA
Parte más pequeña de una sustancia pura que conserva íntegramente
las propiedades de dicha sustancia. Se distinguen unas de otras por el
número y el tipo de átomos que las forman, así como por el modo en
que estos átomos están colocados. Pueden ser monoatómicas, si
están formadas por un solo átomo, como las de los gases nobles;
diatómicas, formadas por dos átomos, como las de los halógenos; y,
en general, poliatómicas, de más de dos átomos, como las del azufre.
8.1.1.1.6. NIVELES DE ENERGIA
Bohr, Niels (Copenhague 1885 1962) Físico danés. Elaboró un
modelo atómico, en el que considera que los electrones giran en
ciertas órbitas permitidas alrededor del núcleo, de forma similar, en
muchos aspectos, a como lo hace un satélite alrededor de su planeta.
Los electrones poseen en dichas órbitas un momento cinético y una
energía determinados, con la peculiaridad de que, pese a tener un
movimiento circular, no radian energía. Sus postulados enlazan la
teoría de la física clásica con los principios de la mecánica cuántica.
Protón en el
núcleo
Electrón en
órbita
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Los electrones girando al rededor del núcleo, se encuentran en capas
sucesivas o niveles de energía, que se denominan K, L, M, N, O, P,
Q, y que se encuentran ubicadas a determinada distancia del núcleo.
Electrón
Protón Neutrón
Esquema del átomo de Helio según el modelo atómico de Bohr.
Figura 3: Átomo de helio.
8.1.1.1.7. NUMERO DE ELECTRONES
Para la mayoría de elementos se puede emplear la regla que establece,
que el max. Numero de electrones que pueden haber en determinada
capa interna es 2(n)², donde n es el numero de la capa.
K = 1, L = 2 ETC.
K L M N O P Q
Figura 4: Niveles de energia.
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Según esto la primera capa contendrá 2 electrones y la segunda 8 y
así sucesivamente; la ultima capa solo puede contener 8 electrones.
8.1.1.1.8. VALENCIA ELECTRÓNICA
Número que se asocia a un elemento químico y representa su
capacidad de unión con otros elementos para formar moléculas.
Indica el número de electrones que cede o capta el átomo de dicho
elemento cuando forma un enlace iónico, valencia iónica, o el número
de electrones que comparte dicho átomo cuando forma un enlace
covalente, valencia covalente. Dado que los electrones implicados en
el enlace son los del nivel más externo, dichos electrones reciben el
nombre de electrones de valencia.
Muchos elementos pueden actuar con más de una valencia,
dependiendo del número de electrones que cedan, capten o
compartan con los átomos de otros elementos.
Los átomos tienden a estabilizar su ultima capa con 8 electrones, para
formar una estructura estable, por esta razón también a la valencia se
le puede considerar como el numero de electrones que la ultima capa
necesita para completar 8 electrones, este valor es la valencia
negativa.
El átomo de cobre posee una valencia de +1 o -7 ya que posee un
electrón en su ultima órbita.
8.1.1.1.9. IONES
Átomo o agrupación atómica que por exceso o defecto de electrones
ha adquirido carga eléctrica.
Quím. El ion que tiene exceso de electrones se llama ion negativo o
anión y el que tiene defecto ion positivo o catión, debido a que el
ion negativo y el positivo son atraídos por el ánodo y el cátodo,
respectivamente, cuando están en forma de electrólito, al paso de una
corriente eléctrica.
Por regla general, el ion que se forma a partir de un metal tiene carga
positiva y el que proviene de un no metal tiene carga negativa. Se
simbolizan añadiendo al signo del elemento atómico o de la
agrupación atómica, un exponente con el signo menos o más,
respectivamente, precedido del número de electrones que posee en
defecto o exceso; p. ej., el ion cloruro se simboliza Cl-, el ion sulfato
SO4²- el ion amonio NH4+ el ion ferroso Fe²+, etc.
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4. PRODUCCIÓN DE LA ELECTRICIDAD
8.1.1.1.10.FUENTES DE FUERZA ELECTROMOTRIZ
POR FRICCION
POR PRESION
POR CALOR
POR ACCION DE LA LUZ
POR ACCION QUIMICA
POR MAGNETISMO
8.1.1.1.11.TALLER UNO
Investigar las fuentes de energía eléctricas conocidas y su principio de
operación, escribir un ensayo de cinco páginas, donde mencione las
aplicaciones mas comunes.
5. CARGAS ELECTRICAS.
Si se frota la goma de un 1apiz, o un peine sobre una hoja de papel,
se observara que la goma atrae al papel.
En este caso, tanto el papel como la goma proporcionan una
evidencia de carga eléctrica estática. La fricción separo a los
electrones y protones, dando origen a un exceso de electrones sobre
la superficie de la goma y a un exceso de protones sobre el papel.
Dado que la goma y el papel son materiales dieléctricos, tienen la
propiedad de retener electrones o protones extras. Como resultado
de lo anterior, tanto el papel como la goma ya no son eléctricamente
neutros, puesto que cada uno tiene una carga eléctrica neta.
Estas cargas eléctricas son las que proporcionan la fuerza de
atracción entre la goma y el papel. Esta fuerza mecánica de atracción
y repulsión entre cargas es el método fundamental por medio del cual
la electricidad se hace vidente.
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Cualquier carga es un ejemplo de electricidad estática, ya que los
electrones o protones no se encuentran en movimiento. Existen
muchos ejemplos de lo anterior. Cuando una persona camina sobre
una alfombra de lana, su cuerpo se carga con un exceso de
electrones. De manera similar, la seda, el cabello y el vidrio se pueden
frotar para producir una caiga estática.
Este efecto se vuelve mas evidente cuando el clima es seco, va que un
dieléctrico húmedo no retiene muy bien la carga.
También los materiales plásticos pueden cargarse de manera sencilla,
lo que explica por que las personas experimentan pequeñas descargas
eléctricas cuando entran en contacto con plásticos ligeros y delgados.
En aplicaciones comunes de la electricidad, se necesita la carga de
muchos billones de electrones y protones.
Por lo tanto, conviene definir el coulomb (C) como unidad practica
de carga. Un Coulomb es igual a la carga de 6 25 1018
, × electrones
almacenados en un dieléctrico.
El análisis de las cargas estáticas y de las fuerzas que ejercen entre sí
se conoce como electrostática.
E1 símbolo que se emplea para denotar carga eléctrica es Q o q, que
es la letra inicial de la palabra cantidad en ingles. Por ejemplo, una
carga de 6.25 x l0 exp. 18 electrones se escribe como Q = 1 C. La
unidad de carga recibe este nombre en honor del físico francés
Charles A. Coulomb (1736-1806), quien fue el primero en medir la
fuerza entre cargas.
8.1.1.1.12.UNIDADES S.I.
( Ver tabla tres )
KC Kilocoulomb 1000 C
C Coulomb 1 C
mC milicoulomb 0.001 C
µC microcoulomb 0.000001 C
8.1.1.1.13.LEY DE CARGAS
Cargas opuestas se atraen y cargas iguales se rechazan.
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+ -
+ +
- -
Figura 5: Ley de cargas.
8.1.1.1.14.LEY DE COULOMB
Esta importante ley, no solo define que existe una fuerza entre dos
cargas, sino que plantea la medición de esta fuerza, siendo la
magnitud de ésta inversamente proporcional al cuadrado de la
distancia que las separa, y directamente proporcional a la magnitud
de las cargas ; es decir entre mayor sean las cargas mayor será la
fuerza de interacción, y al mismo tiempo esta fuerza disminuye con el
aumento de la distancia de separación.
La ecuación es la siguiente:
F
q q
d
=
1 2
2
.
Al expresar estas interacciones en las unidades del sistema SI se
racionaliza la ecuación así :
F
Q Q
d
=
1 2
4 0
2
.
π ε
Donde : F = Fuerza en Newton.
Q = Carga en Coulomb.

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0ε = Permitividad eléctrica del espacio libre en Faradios
por metro. mF /
36
10 9
0
π
ε
−
= . Ó 2
2
12
0 10854,8
Nm
C−
×=ε
D = Distancia en metros.
De lo anterior sí: 2
2
9
0
109
4
1
C
Nm
KK ×=⇒=
πε
Ejemplo :
1. Determine la fuerza en Newton ejercida por dos cargas no importando su
dirección , siendo la primera de 10 µ C y la segunda de -300µC a una distancia de
3 mts.
( )2
2
29
3
.36
10
4
0003.000001.0
m
mN
C
CC
F






×
= −
π
π
= 3 N.
Si se aumenta la carga uno a 20µ C entonces aumenta la fuerza a 6 Newton.
Determine la fuerza en Newton de dos cargas situadas a 10 mts. Cuyos valores
son 0.5C y -0.1 C respectivamente.
6. CAMPO ELECTRICO
Es una perturbación que la carga eléctrica produce en el espacio que
la rodea, esta perturbación es de tipo eléctrico , y ejerce su influencia
sobre las características eléctricas de los materiales que rodean la
carga.
La fuerza eléctrica presente entre dos cargas se hace sentir en el
espacio que las separa en forma de una perturbación eléctrica.
El campo eléctrico esta representado en Newton de fuerza por
Coulomb de carga en el espacio circundante a la carga, se entiende
que el campo eléctrico se puede definir en términos de la fuerza
eléctrica (N) que actúa sobre una carga de prueba colocada en un
punto, siendo
0q
F
E = ( fig. 6)
E es el campo debido a la carga que produce la fuerza y no la carga
de prueba 0q

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CARGA
+
0q
+
Figura 6: Campo eléctrico de una carga.
La carga de prueba debe ser lo suficiente pequeña para que no altere
la distribución de carga que produce el campo eléctrico.
Reemplazando en la primera ecuación se tiene:
2
0
2
01
0 r
q
K
q
r
qq
K
q
F
E =
×
== N/C
8. CONDUCTORES SEMICONDUCTORES Y AISLADORES
Cuando los electrones se pueden mover con facilidad de un átomo a
otro en determinado material, este es un conductor.
En general, todos los metales son buenos conductores pero la plata es
el mejor conductor y el cobre ocupa el segundo lugar. La estructura
atómica de estos elementos permite el libre movimiento de los
electrones que se encuentran en sus capas mas externas. El alambre
de cobre es el que mas se emplea en la practica, ya que su costo es
mucho menor que el de la plata.
E1 propósito de utilizar conductores es permitir que la corriente
eléctrica fluya con la menor resistencia posible.
El alambre conductor se emplea solo como un medio para
proporcionar corriente (que se genera por una fuente de voltaje) a
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aquellos dispositivos que la necesitan para operar adecuadamente.
por ejemplo, las bombillas alumbran solo cuando fluye una corriente
por e1 filamento.
Cualquier material en el que los electrones tiendan a permanecer en
su órbita alrededor de los átomos es un aislador, ya que no conducirá
la electricidad con facilidad. Sin embargo, los aisladores son capaces
de retener o almacenar la electricidad mejor que los conductores. Un
material aislante, como el vidrio plástico, caucho, papel, aire o la
mica, recibe el nombre de dieléctrico, lo que significa que puede
almacenar electricidad.
Los aisladores son útiles cuando se desea evitar el flujo de
electricidad. Además, para todas aquellas aplicaciones donde es
necesario almacenar carga eléctrica, como en el caso de los
capacitores, se necesita un buen material dieléctrico, ya que un buen
conductor no puede almacenar ninguna cantidad de carga eléctrica.
El carbono puede considerarse como un semiconductor, conduce en
menor grado que los metales conductores pero en mayor grado que
los aisladores. En este grupo también se encuentran el germanio y el
silicio, que se emplean en la fabricación de transistores y otros
componentes Semiconductores.
Tabla 4: Ejemplos de elementos químicos.
GRUPO ELEMENTO SÍMBOLO NUMERO
ATÓMICO
VALENCIA
ELECTRÓNICA
Conductores metálicos en
orden de conductancia
Plata Ag 47 +1
Cobre Cu 29 +1
Oro Au 79 +1
Aluminio Al 13 +3
Hierro Fe 26 +2
Semiconductores Carbono C 6 ±4
Silicio Si 14 ±4
Germanio Ge 32 ±4
Gases activos Hidrogeno H 1 ±1
Oxigeno O 8 -2
Gases inertes Helio He 2 0
Neón Ne 10 0
Algunos metales tienen mas de una valencia electrónica cuando
forman compuestos químicos. Ejemplos de ellos son el cobre cuproso
o cúprico, el ion ferroso o férrico y el oro áureo o aurico.
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ELECTROTECNIA UNO
8.1. PROPIEDADES DE ALGUNOS CONDUCTORES Y
AISLANTES
Los metales son un grupo de elementos químicos que presentan todas
o gran parte de las siguientes propiedades físicas: estado sólido a
temperatura normal, excepto el mercurio que es líquido; opacidad,
excepto en capas muy finas; buenos conductores eléctricos y
térmicos; brillantes, una vez pulidos, y estructura cristalina en estado
sólido. Metales y no metales se encuentran separados en el sistema
periódico por una línea diagonal de elementos. Los elementos a la
izquierda de esta diagonal son los metales, y los elementos a la
derecha son los no metales.
Los elementos que integran esta diagonal —boro, silicio, germanio,
arsénico, antimonio, teluro, polonio y astato— tienen propiedades
tanto metálicas como no metálicas. Los elementos metálicos más
comunes son los siguientes: aluminio, bario, berilio, bismuto, cadmio,
calcio, cerio, cromo, cobalto, cobre, oro, iridio, hierro, plomo, litio,
magnesio, manganeso, mercurio, molibdeno, níquel, osmio, paladio,
platino, potasio, radio, rodio, plata, sodio, tantalio, talio, torio,
estaño, titanio, volframio, uranio, vanadio y cinc. Los elementos
metálicos se pueden combinar unos con otros y también con otros
elementos formando compuestos, disoluciones y mezclas. Una mezcla
de dos o más metales o de un metal y ciertos no metales como el
carbono se denomina aleación. Las aleaciones de mercurio con otros
elementos metálicos son conocidas como amalgamas.
Los metales muestran un amplio margen en sus propiedades físicas.
La mayoría de ellos son de color grisáceo, pero algunos presentan
colores distintos; el bismuto es rosáceo, el cobre rojizo y el oro
amarillo. En otros metales aparece más de un color, y este fenómeno
se denomina pleocroismo. El punto de fusión de los metales varía
entre los -39 °C del mercurio, a los 3.410 °C del tungsteno. El iridio,
con una densidad relativa de 22,4, es el más denso de los metales. Por
el contrario, el litio es el menos denso, con una densidad relativa de
0,53. La mayoría de los metales cristalizan en el sistema cúbico,
aunque algunos lo hacen en el hexagonal y en el tetragonal. La más
baja conductividad eléctrica la tiene el bismuto, y la más alta a
temperatura ordinaria la plata. La conductividad en los metales puede
reducirse mediante aleaciones. Todos los metales se expanden con el
calor y se contraen al enfriarse. Ciertas aleaciones, como las de
21

ELECTROTECNIA UNO
platino e iridio, tienen un coeficiente de dilatación extremadamente
bajo.
8.1.1 PROPIEDADES FÍSICAS
Los metales suelen ser duros y resistentes. Aunque existen ciertas
variaciones de uno a otro, en general los metales tienen las siguientes
propiedades: dureza o resistencia a ser rayados; resistencia
longitudinal o resistencia a la rotura; elasticidad o capacidad de
volver a su forma original después de sufrir deformación;
maleabilidad o posibilidad de cambiar de forma por la acción del
martillo; resistencia a la fatiga o capacidad de soportar una fuerza o
presión continuadas y ductilidad o posibilidad de deformarse sin sufrir
roturas, esta ultima es una propiedad de un metal, una aleación o
cualquier otro material que permite su deformación forzada, en hilos,
sin que se rompa o astille. Cuanto más dúctil es un material, más fino
es el alambre o hilo, que podrá ser estirado mediante un troquel para
metales, sin riesgo de romperse. Se dice entonces que un metal dúctil
es todo aquel que permite su deformación forzada, en hilos, sin que
se rompa o astille.
PROPIEDADES QUÍMICAS
Es característico de los metales tener valencias positivas en la
mayoría de sus compuestos. Esto significa que tienden a ceder
electrones a los átomos con los que se enlazan. También tienden a
formar óxidos básicos. Por el contrario, elementos no metálicos como
el nitrógeno, azufre y cloro tienen valencias negativas en la mayoría
de sus compuestos, y tienden a adquirir electrones y a formar óxidos
ácidos.
Los metales tienen energía de ionización baja: reaccionan con
facilidad perdiendo electrones para formar iones positivos o cationes.
De este modo, los metales forman sales como cloruros, sulfuros y
carbonatos, actuando como agentes reductores (donantes de
electrones).
8.1.3 ESTRUCTURA ELECTRÓNICA
En sus primeros esfuerzos para explicar la estructura electrónica de
los metales, los científicos esgrimieron las propiedades de su buena
conductividad térmica y eléctrica para apoyar la teoría de que los
metales se componen de átomos ionizados, cuyos electrones libres
forman un 'mar' homogéneo de carga negativa. La atracción
electrostática entre los iones positivos del metal y los electrones
libres, se consideró la responsable del enlace entre los átomos del
metal. Así, se pensaba que el libre movimiento de los electrones era la
22

ELECTROTECNIA UNO
causa de su alta conductividad eléctrica y térmica. La principal
objeción a esta teoría es que en tal caso los metales debían tener un
calor específico superior al que realmente tienen.
En 1928, el físico alemán Arnold Sommerfeld sugirió que los
electrones en los metales se encuentran en una disposición cuántica
en la que los niveles de baja energía disponibles para los electrones se
hallan casi completamente ocupados. En el mismo año, el físico suizo
estadounidense Felix Bloch, y más tarde el físico francés Louis
Brillouin, aplicaron esta idea en la hoy aceptada 'teoría de la banda'
para los enlaces en los sólidos metálicos.
De acuerdo con dicha teoría, todo átomo de metal tiene únicamente
un número limitado de electrones de valencia con los que unirse a los
átomos vecinos. Por ello se requiere un amplio reparto de electrones
entre los átomos individuales. El reparto de electrones se consigue
por la superposición de orbitales atómicos de energía equivalente con
los átomos adyacentes. Esta superposición va recorriendo toda la
muestra del metal, formando amplios orbitales que se extienden por
todo el sólido, en vez de pertenecer a átomos concretos. Cada uno de
estos orbitales tiene un nivel de energía distinto debido a que los
orbitales atómicos de los que proceden, tenían a su vez diferentes
niveles de energía. Los orbitales, cuyo número es el mismo que el de
los orbitales atómicos, tienen dos electrones cada uno y se van
llenando en orden de menor a mayor energía hasta agotar el número
de electrones disponibles. En esta teoría se dice que los grupos de
electrones residen en bandas, que constituyen conjuntos de orbitales.
Cada banda tiene un margen de valores de energía, valores que
deberían poseer los electrones para poder ser parte de esa banda. En
algunos metales se dan interrupciones de energía entre las bandas,
pues los electrones no poseen ciertas energías. La banda con mayor
energía en un metal no está llena de electrones, dado que una
característica de los metales es que no poseen suficientes electrones
para llenarla. La elevada conductividad eléctrica y térmica de los
metales se explica así por el paso de electrones a estas bandas con
defecto de electrones, provocado por la absorción de energía térmica.
8.1.4 METALES MALEABLES:
La maleabilidad es la posibilidad de cambiar de forma por la acción
del martillo, es decir, que puede batirse o extenderse en planchas o
laminas.
8.1.5 CONDUCTOR ELÉCTRICO:
23

ELECTROTECNIA UNO
Cualquier material que ofrezca poca resistencia al flujo de
electricidad. La diferencia entre un conductor y un aislante, que es un
mal conductor de electricidad o de calor, es de grado más que de
tipo, ya que todas las sustancias conducen electricidad en mayor o en
menor medida. Un buen conductor de electricidad, como la plata o el
cobre, puede tener una conductividad mil millones de veces superior
a la de un buen aislante, como el vidrio o la mica. El fenómeno
conocido como superconductividad se produce cuando al enfriar
ciertas sustancias a una temperatura cercana al cero absoluto su
conductividad se vuelve prácticamente infinita. En los conductores
sólidos la corriente eléctrica es transportada por el movimiento de los
electrones; y en disoluciones y gases, lo hace por los iones.
8.1.6 SEMICONDUCTOR:
Material sólido o líquido capaz de conducir la electricidad mejor que
un aislante, pero peor que un metal. La conductividad eléctrica, que
es la capacidad de conducir la corriente eléctrica cuando se aplica una
diferencia de potencial, es una de las propiedades físicas más
importantes. Ciertos metales, como el cobre, la plata y el aluminio
son excelentes conductores. Por otro lado, ciertos aislantes como el
diamante o el vidrio son muy malos conductores. A temperaturas
muy bajas, los semiconductores puros se comportan como aislantes.
Sometidos a altas temperaturas, mezclados con impurezas o en
presencia de luz, la conductividad de los semiconductores puede
aumentar de forma espectacular y llegar a alcanzar niveles cercanos a
los de los metales. Las propiedades de los semiconductores se
estudian en la física del estado sólido.
8.1.6.1 ELECTRONES DE
CONDUCCIÓN Y HUECOS:
Entre los semiconductores comunes se encuentran elementos
químicos y compuestos, como el silicio, el germanio, el selenio, el
arseniuro de galio, el seleniuro de cinc y el telururo de plomo. El
incremento de la conductividad provocado por los cambios de
temperatura, la luz o las impurezas se debe al aumento del número de
electrones conductores que transportan la corriente eléctrica. En un
semiconductor característico o puro como el silicio, los electrones de
valencia (o electrones exteriores) de un átomo están emparejados y
son compartidos por otros átomos para formar un enlace covalente
que mantiene al cristal unido. Estos electrones de valencia no están
libres para transportar corriente eléctrica. Para producir electrones de
conducción, se utiliza la luz o la temperatura, que excita los
electrones de valencia y provoca su liberación de los enlaces, de
manera que pueden transmitir la corriente. Las deficiencias o huecos
24

ELECTROTECNIA UNO
que quedan contribuyen al flujo de la electricidad (se dice que estos
huecos transportan carga positiva). Éste es el origen físico del
incremento de la conductividad eléctrica de los semiconductores a
causa de la temperatura.
8.1.6.2 DOPADO DE
SEMICONDUCTORES:
Otro método para obtener electrones para el transporte de
electricidad consiste en añadir impurezas al semiconductor o doparlo.
La diferencia del número de electrones de valencia entre el material
dopante (tanto si acepta como si confiere electrones) y el material
receptor hace que crezca el número de electrones de conducción
negativos (tipo n) o positivos (tipo p). Este concepto se ilustra en el
diagrama adjunto, que muestra un cristal de silicio dopado. Cada
átomo de silicio tiene cuatro electrones de valencia (representados
mediante puntos). Se requieren dos para formar el enlace covalente.
En el silicio tipo n, un átomo como el del fósforo (P), con cinco
electrones de valencia, reemplaza al silicio y proporciona electrones
adicionales. En el silicio tipo p, los átomos de tres electrones de
valencia como el aluminio (Al) provocan una deficiencia de
electrones o huecos que se comportan como electrones positivos. Los
electrones o los huecos pueden conducir la electricidad.
Figura 7: semiconductor extrínseco
Cuando ciertas capas de semiconductores tipo p y tipo n son
adyacentes, forman un diodo de semiconductor, y la región de
contacto se llama unión pn. Un diodo es un dispositivo de dos
terminales que tiene una gran resistencia al paso de la corriente
eléctrica en una dirección y una baja resistencia en la otra. Las
propiedades de conductividad de la unión pn dependen de la
dirección del voltaje, que puede a su vez utilizarse para controlar la
naturaleza eléctrica del dispositivo. Algunas series de estas uniones se
25

ELECTROTECNIA UNO
usan para hacer transistores y otros dispositivos semiconductores
como células solares, láseres de unión pn y rectificadores.
Los dispositivos semiconductores tienen muchas aplicaciones en la
ingeniería eléctrica. Los últimos avances de la ingeniería han
producido pequeños chips semiconductores que contienen cientos de
miles de transistores. Estos chips han hecho posible un enorme grado
de miniaturización en los dispositivos electrónicos. La aplicación más
eficiente de este tipo de chips es la fabricación de circuitos de
semiconductores de metal - óxido complementario o CMOS, que
están formados por parejas de transistores de canal p y n controladas
por un solo circuito. Además, se están fabricando dispositivos
extremadamente pequeños utilizando la técnica epitaxial de haz
molecular.
8.1.7 AISLANTES ELÉCTRICOS:
El aislante perfecto para las aplicaciones eléctricas sería un material
absolutamente no conductor, pero ese material no existe. Los
materiales empleados como aislantes siempre conducen algo la
electricidad, pero presentan una resistencia al paso de corriente
eléctrica hasta 2,5 × 1024 veces mayor que la de los buenos
conductores eléctricos como la plata o el cobre. Estos materiales
conductores tienen un gran número de electrones libres (electrones
no estrechamente ligados a los núcleos) que pueden transportar la
corriente; los buenos aislantes apenas poseen estos electrones.
Algunos materiales, como el silicio o el germanio, que tienen un
número limitado de electrones libres, se comportan como
semiconductores, y son la materia básica de los transistores.
En los circuitos eléctricos normales suelen usarse plásticos como
revestimiento aislante para los cables. Los cables muy finos, como los
empleados en las bobinas (por ejemplo, en un transformador), pueden
aislarse con una capa delgada de barniz. El aislamiento interno de los
equipos eléctricos puede efectuarse con mica o mediante fibras de
vidrio con un aglutinador plástico. En los equipos electrónicos y
transformadores se emplea en ocasiones un papel especial para
aplicaciones eléctricas. Las líneas de alta tensión se aíslan con vidrio,
porcelana u otro material cerámico.
La elección del material aislante suele venir determinada por la
aplicación. El polietileno y poliestireno se emplean en instalaciones de
alta frecuencia, y el mylar se emplea en condensadores eléctricos.
También hay que seleccionar los aislantes según la temperatura
máxima que deban resistir. El teflón se emplea para temperaturas
altas, entre 175 y 230 ºC. Las condiciones mecánicas o químicas
adversas pueden exigir otros materiales. El nylon tiene una excelente
resistencia a la abrasión, y el neopreno, la goma de silicona, los
26

ELECTROTECNIA UNO
poliésteres de epoxy y los poliuretanos pueden proteger contra los
productos químicos y la humedad.
La diferencia entre un conductor, un aislante y un semiconductor
consiste en que en los conductores son los que poseen menos de 4
electrones en la capa de valencia, el semiconductor es aquel que
posee 4 electrones en la capa de valencia y el aislante es el que posee
mas de 4 electrones en la capa de valencia.
Los conductores eléctricos comerciales designan su material aislante,
por medio de letras como THW que significa termoplástico resistente
a la humedad. Otros materiales son, M mineral, R hule, SA silicio
asbesto, T termoplástico, V cambray o barniz, X polímero sintético
con barniz, FEP etileno propileno fluorado, RHW polímero sintético
resistente al calor y llama,
SUPERCONDUCTIVIDAD
El efecto opuesto al del calentamiento de una resistencia se obtiene
cuando se enfría un metal ( estaño, esnobio ) a una temperatura muy
baja para dar lugar a una disminución de su resistencia.
Cerca del cero absoluto (0 K o - 273°C) algunos metales pierden, de
manera abrupta, toda su resistencia. Por ejemplo, cuando el estaño
se enfría con helio liquido hasta una temperatura de 3.7 K, se
convierte en un superconductor.
Esto hace posible la producción de corrientes muy intensas que
generan campos electromagnéticos muy fuertes.
La superconductividad tiene dos propiedades que son :
Perdida de la resistencia eléctrica.
Diamagnetismo, que consiste en el rechazo a las líneas de fuerza
magnética.
Para lograr las temperaturas tan bajas se utiliza el helio liquido, el
cual es de difícil manejo ; pero recientemente se han descubierto
materiales de tipo cerámico, como el oxido de silicio ( arena común)
el oxido de aluminio ( alúmina ), el oxido de hierro y otros, los
cuales adquieren estas propiedades a temperaturas mas altas,
utilizando nitrógeno liquido de fácil consecución , lo cual ha traído la
posibilidad de numerosas aplicaciones de estos materiales, como en
27

ELECTROTECNIA UNO
los equipos de resonancia magnética, en medicina, trenes de
levitación magnética y censores magnéticos.
El trabajo a temperaturas muy bajas cercanas a cero absoluto recibe
el nombre de criogenia.
MAGNITUDES ELECTRICAS
POTENCIAL ELECTRICO
E1 potencial se refiere a la posibilidad de realizar un trabajo.
Cualquier carga eléctrica tiene potencial para hacer trabajo al mover
otra carga, ya sea por atracción o repulsión. Cuando se consideran
dos cargas diferentes entre ellas existe una diferencia de potencial.
Una carga es el resultado del trabajo realizado para separar electrones
y protones. Como consecuencia de esta separación, existe una
tendencia de reacomodo asociada con las cargas opuestas, ya que
estas, normalmente se equilibran entre sí para producir un estado
neutro.
En este caso, se puede imaginar a los electrones confinados en un
sitio en el que están muy cercanos entre si y compitiendo por la
atracción de los protones con el fin de regresar a la situación de
neutralidad.
De manera similar, el trabajo efectuado para producir la carga
provoca la misma situaci6n entre los protones.
Debido a esta fuerza, la carga de los electrones o de los protones
tiene un potencial que la pone en posición de regresar la misma
cantidad de trabajo que el realizado para separar las cargas. La fuerza
que hay entre las cargas se debe al campo eléctrico.
28

ELECTROTECNIA UNO
La tensión o diferencia de potencial entre dos puntos solo se concibe
mientras haya un circuito cerrado y la posibilidad de un flujo de
electrones.
8.1.1.1.15.FUERZA ELECTROMOTRIZ
Energía que suministra un generador por unidad de carga para
mantener constante una cierta diferencia de potencial, la fuerza
electromotriz es la causa motora de la electricidad.
Normalmente es común asignar como sinónimos la diferencia de
potencial y la fuerza electromotriz, siendo que existe una diferencia
debido a que puede existir diferencia de potencial entre dos puntos
sin que circule corriente; mientras que la fuerza electromotriz
involucra de hecho a la corriente.
8.1.1.1.16.UNIDAD DE MEDIDA
E1 Volt: unidad de diferencia de potencial.
Esta unidad recibe su nombre en honor de Alessandro Volta (1754-
1827). Fundamentalmente, el volt es una medida del trabajo que se
necesita efectuar para mover una carga eléctrica.
El símbolo para la diferencia de potencial es V, que significa voltaje.
De hecho, el volt se emplea con tanta frecuencia que es común que la
diferencia de potencial reciba el nombre de voltaje. Sin embargo,
recuérdese que el voltaje es la diferencia de potencial que existe entre
dos puntos. Por lo tanto, se necesitan dos terminales para medir una
diferencia de potencial.
Considérese la pila de 2,2 V del acumulador de plomo. En este caso,
el valor de 2,2 V significa que existe entre las terminales de la pila
una diferencia de potencial de 2,2 V. Entonces, de acuerdo con lo
anterior, la pila es una fuente de voltaje o fuente de fuerza
electromotriz (fem).
En algunas ocasiones se emplea el símbolo E para la fem, pero el
símbolo estándar para cualquier diferencia de potencial es V.
Lo anterior es valido sin importar que el voltaje sea generado por una
fuente o se deba a la caída de potencial a través de un componente
pasivo, tal como un resistor.

29

ELECTROTECNIA UNO
UN VOLTIO : Es la diferencia de potencial existente entre dos
puntos de un conductor recorrido por una corriente de un amperio,
cuando la potencia disipada entre esos dos puntos es igual a un
Watio.
El instrumento de medida es el VOLTIMETRO.
Existen definiciones mas completas de las unidades eléctricas las
cuales se pueden consultar en los libros de ingeniería tal como, El
manual de ingeniería eléctrica.
UNIDADES S.I.
Kv 1 KILOVOLTIO 1000 V
V 1 VOLTIO 1 V
mv 1 MILIVOLTIO 0,001 V
µV 1 MICROVOLTIO 0,000 001 V
8.1.1.1.17.EL VOLTIMETRO
Aunque el cuadro móvil solo responde al paso de una corriente a lo
largo de la bobina móvil, se emplea con Frecuencia para medir voltaje
al añadir una resistencia de alto valor en serie con el cuadro móvil .
Con el fin de limitar la corriente que circula por la bobina móvil, e1
valor de la resistencia en serie debe ser mucho mayor que el de la
bobina móvil. ( fig. 7 )
Rv
Rc
= 120v
120v
Rc = Resistencia de carga.
Rv = Resistencia interna del voltímetro.
Figura 8: Esquema de principio del voltímetro.

30

ELECTROTECNIA UNO
La combinación de un cuadro móvil con una resistencia en serie
forma un voltímetro. El resistor que se conecta en serie recibe el
nombre de multiplicador y, en general, si encuentra en el interior del
voltímetro.
Dado que un voltímetro tiene una resistencia muy grande, debe
conectarse en paralelo para medir la diferencia de potencial a través
de dos puntos diferentes de un circuito. De otra manera, la resistencia
multiplicadora se sumaria a la resistencia total entre los dos puntos y
la corriente disminuiría a un valor demasiado bajo.
Sin embargo, cuando el voltímetro se conecta en paralelo, su gran
resistencia interna se convierte en una ventaja. Entre mas grande es
la resistencia interna del voltímetro, menor es el efecto que la
conexión en paralelo del instrumento ejerce sobre el circuito que se
encuentra a prueba.
Para conectar un voltímetro en paralelo no es necesario abrir el
circuito. Dado que lo anterior resulta muy conveniente, es una
practica común llevar a cabo todas las pruebas para detectar fallas en
circuitos electrónicos con la ayuda de un voltímetro. E1
procedimiento para medir voltaje con un voltímetro es el mismo en
caídas de voltaje IR que en una fem generada.
Cuando se mide voltaje de cd, el instrumento debe conectarse con la
polaridad adecuada. Conéctese la punta negativa del voltímetro al
lado negativo correspondiente a la diferencia de potencial que desea
medirse y la punta positiva al lado positivo de esta.
8.1.1.1.18.EL MULTIMETRO DIGITAL ( DMM )
31

ELECTROTECNIA UNO
El multímetro analógico es el mas común debido a que es sencillo,
compacto y portátil. E1 costo de un multímetro analógico puede ser
menor que el de uno digital. Además, resulta mas conveniente
emplear un multimetro analógico que uno digital cuando es necesario
medir cambios en el voltaje o en la corriente .
Empero el multimetro digital tiene grandes ventajas como la
indicación numérica; otra ventaja del multimetro digital es su alta
resistencia de entrada Rv cuando se emplea como voltímetro para la
medición de voltajes de cd.
El valor de la resistencia Rv usualmente es de 10 MΩ y es el mismo
para todos los intervalos de medición. Este valor de Rv es
suficientemente grande para evitar cualquier efecto de carga del
voltímetro en la mayoría de los circuitos.
Algunos modelos de multímetros digitales tienen una resistencia Rv
de 22 MΩ. La mayoría de los multímetros miden corriente y voltaje
de ca.
Las variaciones de ca se convierten en el interior del instrumento en
voltaje de cd. Sin embargo la respuesta en frecuencia de los
multímetros se encuentra limitada a 20 kHz o menos. Por otra parte.
la impedancia de entrada es menor en un voltímetro de ca a
consecuencia del circuito rectificador. Para medir voltajes de
radiofrecuencia es necesaria una punta para RF, o un instrumento de
medición especializado.
32

ELECTROTECNIA UNO
RESISTENCIA ELECTRICA
8.1.1.1.19.EL RESISTOR
Un resistor es un elemento fabricado de un material que ofrece
oposición al flujo de la corriente eléctrica, el cobre que es un buen
conductor, tiene electrones libres que permiten el flujo de corriente,
en cambio el carbono posee menos electrones libres por lo tanto la
corriente será menor; a este fenómeno se le denomina oposición o
resistencia.
8.1.1.1.20.FACTORES QUE DETERMINAN LA RESISTENCIA
LONGITUD
Entre mas largo es el conductor mayor será la resistencia así como la
cantidad de trabajo que se tiene que realizar para desplazar los
electrones.
AREA
Cuanto mas grueso es el alambre conductor menor será la resistencia
que ofrecerá al flujo de corriente.
RESISTENCIA ESPECIFICA
El material de que esta hecho el resistor puede ser mayor o menor
opositor al flujo d electrones, influyendo en la resistencia total del
conductor.
Area
Long

33

ELECTROTECNIA UNO
Figura 9: Resistividad de un material.
A este factor se le denomina factor de resistividad del material.
Símbolo = ρ Letra Griega rho.
R
L
S
= ρ donde R = Resistencia del conductor.
L = Longitud en metros.
S = Sección en mm².
ρ = resistividad del material en Ω x mm²/ mts.
Se le llama resistencia especifica, de un conductor o material a la
resistencia eléctrica de un hilo de dicho material de un mm² de
sección y un metro de largo a 20°C, este valor es constante y en la
practica se encuentra en tablas elaboradas en laboratorio, la
resistencia especifica también varia con la temperatura.
Resistividad de los materiales comerciales mas comunes, tomado de
Manual de Ingeniería Eléctrica, Fink/Beaty, Mac Grau Hill.
Tabla 5: Resistividad de materiales electrotécnicos.
Plata pura 0.01605
Ωxmm
mts
2
Cobre estirado frío 0.0178
Aluminio comercial 0.02930
Hierro 0.108
Níquel 0.01
Acero comercial 0.1492
TEMPERATURA
La resistencia de un conductor varia con la temperatura a la cual se
encuentre sometido, las sustancias no metálicas también presentan
variación de resistencia con los cambios de temperatura. Las
variaciones vienen especificadas por el fabricante del material y la
temperatura de referencia suele ser de 20 °C.
34

ELECTROTECNIA UNO
Coeficiente térmico de resistencia = α
α = Plata = 0.004
α = Cobre = 0.004
α = Oro = 0.004
α = Aluminio = 0.004
α = Carbono = -0.003
α = Tungsteno = 0.005
Un coeficiente α positivo indica que la resistencia aumenta con la
temp. ; mientras que un valor negativo significa que la resistencia
disminuye con el aumento de temp.
Rt R R t= + ∇  ( )α
Donde :
Rt = resistencia a la temperatura deseada.
R0 = Resistencia a 20°C.
∆t = Diferencia de temp. Entre la temp. Deseada y 20°C.
Ejemplo : Un alambre de tungsteno tiene una resistencia R de 14 Ω a
20°C. Calcúlese la resistencia del alambre a una temperatura de
120°C
RESPUESTA :
E1 aumento en la temperatura ∆t es de 100°C; α tiene un valor de
0.005. A1 sustituir estos valores en la formula :
Rt = 14 + 14(0.005 x 100)
= 14 + 7
= 21 Ω
Se observa que, como consecuencia del aumento de temperatura, la
resistencia del alambre se incrementa en 7 Ω es decir, en un 50 % con
respecto a su valor a 20°C.
8.1.1.1.21.CALIBRE AMERICANO DE CONDUCTORES AWG O
B&S

35

ELECTROTECNIA UNO
Se reconoce como calibre americano de conductores por sus siglas en
ingles American wire gage, tambien llamado calibre Brown and
Sharpe.
Fue inventado en 1857 por J.R. Brown, se abrevia AWG; tiene la
particularidad que los calibres representan aproximadamente los
pasos sucesivos en el proceso de estirado del cobre, y la numeración
en retrograda, es decir, el numero menor es el calibre mas grueso, y el
numero mayor es el calibre mas delgado. El calibre AWG tiene las
siguientes características:
La numeración va desde los cuatro ceros hasta el 40.
Un aumento en tres números de calibre duplica el área y el peso y
disminuye su resistencia a la mitad en corriente continua.
Un aumento en seis números de calibre duplica el diámetro.
Un aumento de diez números de calibre multiplica por diez el área y
el peso, y divide su resistencia por diez.
Para calibres mas gruesos que el cuatro ceros 0000, es utilizada la
clasificación en circulares mils.
Un circular mils es una sección circular de una milésima de pulgada
de diámetro.
36

ELECTROTECNIA UNO
Figura 10: El circular mil.
Como: 2
xrπ=Α y
1000
4.25
"001.0
mm
= => 0.001” =
0.0254mm
De esto el área de un circular mils en mm es:
2
2
0005067.0
2
0254.0
mm
mm
A =





=π
Por lo que un milímetro cuadrado tiene exactamente:
5252.1973
0005067.0
1
1 2
2
2
==
mm
mm
mm circulares mils.
Es común expresar el calibre en kilocirculares mils Kcm, es decir , un
cable de 300000 cm se designa como de 300 Mcm ó mil circulares
mils.
El estudio detenido de la tabla siguiente es importante cuando se
quieren definir conductores para instalaciones, sin embargo conviene
aclarar que las capacidades de corriente que aparecen en la tabla son
para densidades de corriente de 500 y 300 circulares mils por
amperio, la Ampacidad de los conductores resulta del estudio de las
condiciones de trabajo del conductor teniendo en cuenta su
temperatura y su aislamiento.
8.1.1.1.22.TABLA DE CALIBRES DE CONDUCTORES DE
COBRE DE SECCION CIRCULAR DESNUDOS
Tabla 6: Datos generales de alambre de cobre de sección
circular.
0.001”
37

ELECTROTECNIA UNO
# Min. Nom. Max. mm² Ω.Km m.Ω kg.Km m.Kg
Ampacidad, densidad
de I
500
Mcm.A
300
Mcm.A
4O 11.68 107.20 0,16 953,18 423 705
3O 10.40 85.01 0,20 755,86 336 559
2O 9.266 67.43 0,26 599,45 266 443
0 8.252 53.49 0.32 475.48 211 352
1 7.348 42.41 0.41 376.26 167 278
2 6.544 33.62 0.51 297.67 133 222
3 5.827 26.67 0.65 237.07 105 175
4 5.189 21.15 0.80 188.10 83 139
5 4.621 16.77 1.02 149.12 66 110
6 4.064 4.115 4.055 13.29 1.3 772 118.25 8.46 52 87
7 3.630 3.665 3.701 10.51 1.70 612 93.79 10.66 41 69
8 3.231 3.264 3.282 8.367 2.06 485 74.38 13.44 33 55
9 2.878 2.906 2.921 6.631 2.60 385 58.95 16.96 26 43
10 2.563 2.588 2.601 5.261 3.27 305 46.77 21.38 21 35
11 2.281 2.304 2.316 4.169 4.14 242 3705 26.99 16 27
12 2.032 2.052 2.062 3.307 5.21 192 29.46 33.94 13 22
13 1.811 1.829 1.839 2.627 6.56 152 23.36 42.81 10 17
14 1.613 1.628 1.636 2.080 8.28 121 18.45 54.20 8.2 14
15 1.435 1.450 1.458 1.651 10.4 96.2 14.69 68.07 6.6 11
16 1.278 1.290 1.307 1.300 1302 75.8 11.62 86.06 5.2 8.7
17 1.138 1.151 1.156 1.040 16.6 60.2 9.24 108 4.2 7.0
18 1.013 1.024 1.029 0.823 21 47.6 7.32 137 3.2 5.3
19 0.902 0.912 0.917 0.653 26.4 37.9 5.81 172 2.6 4.3
20 0.805 0.813 0.818 0.519 33.2 30.1 4.61 217 2.0 3.3
21 0.716 0.724 0.726 0.412 41.9 23.9 3.66 273 1.6 2.7
22 0.635 0.643 0.645 0.324 53.2 18.8 2.88 347 1.3 2.1
23 0.569 0.574 0.577 0.259 66.6 15 2.3 435 1.0 1.7
24 0.505 0.511 0.513 0.205 84.2 11.9 1.82 549 0.83 1.3
25 0.450 0.455 0.457 0.162 106 9.43 1.44 694 0.64 1.1
26 0.399 0.404 0.406 0.128 135 7.41 1.14 877 0.50 0.83
27 0.358 0.361 0.363 0.102 169 5.92 0.908 1101 0.40 0.67
28 0.317 0.320 0.323 0.080 214 4.67 0.715 1399 0.32 0.53
29 0.284 0.287 0.290 0.064 266 3.76 0.575 1739 0.26 0.43
30 0.251 0.254 0.257 0.056 340 2.94 0.450 2220 0.20 0.33
31 0.224 0.226 0.228 0.040 430 2.33 0.357 2801 0.16 0.26
32 0.201 0.203 0.206 0.032 532 1.88 0.288 3472 0.13 0.21
33 0.178 0.180 0.183 0.025 675 1.48 0.227 4405 0.10 0.17
34 0.157 0.160 0.164 0.020 857 1.17 0.179 5587 0.08 0.13
35 0.140 0.142 0.145 0.015 1030 0.917 0.141 7092 0.06 0.09
36 0.124 0.127 0.130 0.0127 1360 0.735 0.113 8850 0.042 0.083
37 0.112 0.114 0.117 0.0103 1630 0.595 0.0912 10965 0.036 0.067
38 0.099 0.102 0.104 0.0081 2130 0.469 0.0721 13870 0.032 0.053
39 0.086 0.089 0.091 0.0062 2780 0.360 0.0552 18116 0.024 0.040
40 0.076 0.079 0.080 0.0048 3340 0.282 0.0435 25095 0.02 0.031
38

ELECTROTECNIA UNO
# Min. Nom. Max. mm² Ω.Km m.Ω kg.Km m.Kg
Ampacidad, densidad
de I
500
Mcm.A
300
Mcm.A
41 0.069 0.071 0.073 0.0039 4340 0.230 0.0353 28329 0.015 0.025
42 0.061 0.064 0.067 0.0031 5440 0.184 0.0282 35461 0.012 0.020
Alvaro J.
Vasquez
R.
k = Cobre estirado frío = 0,0178 Plata pura = 0,01605 Aluminio comercial
= 0,02930 ; a 20·C . Reemplazo de un cond 16 por 2/19 ;19½ por 1/22 y
1/19
18½ por 21 y 22 ; 21 Al por 23 Cu ; 18½ Al 23 y 24 Cu.
Hallar la resistencia de un cond. De cobre AWG 14 de 50 mts de
largo a una temp. De 20 °C.
R
L
S
= ρ => Rc = 0 0178
50
2 08
2
2.
.
Ω × ×
mm
mts
mts
mm
= 0.42Ω.
A 80°C ?. => Rt = 0.42 + 0.42 x(0.004 x 60) = 0.52Ω
8.1.1.1.23.CLASES DE RESISTENCIA
Las dos características importantes del resistor son, su valor en Ω y
su disipación de potencia I²xR.
Resistores de alambre devanado: Para
5w o mas de disipación construidas en
alambre devanado sobre un núcleo
aislante como porcelana, impregnadas
con material aislante, se utiliza tungsteno
y manganina.
Resistores de composición de carbón:
De 1 a 20 MΩ con disipaciones de 1/10
hasta 2 w.
Resistores de carbón y metal tipo
pelicular: De precisión. ( fig. 9 )
Resistores de cermet: De carbón sobre
substrato de cerámica, tienen forma de
cuadrado y presentan estabilidad al calor
y precisión.

39

ELECTROTECNIA UNO
Resistores para fusibles: se fabrican en
alambre y su función es limitar la
corriente y la disipación de potencia.
Resistores no lineales: como el termistor
y el varistor.
Termistor : Aumenta la resistencia cuando aumenta la temp.
Varistor : El valor de su resistencia depende del valor del voltaje
aplicado a sus terminales.
Como consecuencia del reducido tamaño físico de los Resistores de
carbón, el valor en ohms. de su resistencia R se indica por medio de
bandas de colores, la base de este sistema radica en la utilización de
colores para representar números.
Los colores mas oscuros corresponden a los números mas pequeños,
y los mas claros a los números mas grandes, hasta llegar al blanco que
corresponde al nueve.
Aunque el código solo es necesario para elementos pequeños,
algunos de ellos hasta de 3 cm se les imprime código de colores, por
su facilidad para identificar sus valores.
Los valores se imprimen en ohmios.
Para valores comerciales de disipación de 2W o menos se codifica
por medio de bandas o puntos de color aunque estos últimos tienden
a entrar en desuso.
8.1.1.1.24.RESISTORES DE PELICULA DE 5 FRANJAS
Los resistores de película con terminales axiales utilizan 5 bandas la
cuarta indica el valor del multiplicador, y la quinta la tolerancia
Terminales
Metalización en el
extremo
Cerámica
Película metálica
Cubierta
epóxica

40

ELECTROTECNIA UNO
¼ x ½ in
Figura 11: Resistor de película metálica
8.1.1.1.25.RESISTORES CON TERMINALES RADIALES
En lugar de bandas se utilizan puntos y capas . ( fig. 11 )
______Segundo dígito.
41

ELECTROTECNIA UNO
_____Primer dígito.
Multiplicador.
_______ Tolerancia
Resistor con terminales radiales.
Figura 12: Resistor radial.
8.1.1.1.26.CODIGO DE COLORES PARA RESISTENCIAS DE
COMPOSICIÓN CARBON
Tabla 7: Código de colores.
COLOR VALOR COLOR VALOR
Negro 0 Verde 5
Café 1 Azul 6
Rojo 2 Violeta 7
Naranja 3 Gris 8
Amarillo 4 Blanco 9
Ninguno 20% Plateado = 10% Dorado = 5% , , rojo = 2%
Banda D tolerancia.
42

ELECTROTECNIA UNO
Banda C factor decimal de
Multiplicación.
Banda B segundo dígito.
Banda A primer dígito.
Resistor tipo tubular.
Figura 13: Código americano de identificación.
Rojo, verde, rojo, oro = 2 5 00 = 2500 al 5%
Rojo, verde, negro, oro = 2 5 - = 25 al 5%
rojo, verde, oro, plata = 2 5 x 0.1 = 2.5 al 10%
Nota : Cuando la tercera banda es oro o plata indica un factor de
división por 10 y por 100 .
8.1.1.1.27.SERIES STANDART I.E.C. DE RESISTORES.
Tabla 8: Serie standart IEC Para resistores.
E24 E12 E6
5% 10% 20%
1.0 1.0 1.0
1.1
1.2 1.2
1.3
1.5 1.5 1.5
1.6
1.8 1.8
2.0
2.2 2.2 2.2
2.4
2.7 2.7
3.0
3.3 3.3 3.3
3.6
3.9 3.9
4.3
43

ELECTROTECNIA UNO
4.7 4.7 4.7
5.1
5.6 5.6
6.2
6.8 6.8 6.8
7.5
8.2 8.2
9.1
8.1.1.1.28.UNIDAD DE RESISTENCIA
El Ohm:
Es igual a la resistencia que ofrece un conductor, cuando la tensión
de un voltio hace circular una corriente de un amperio.
Símbolo = Ω letra R o r.
Unidades S.I.
MΩ Megaohm 1000 000MΩ
KΩ Kilohm 1 000KΩ
Ω OHM 1 Ω
mΩ Miliohm 0.001mΩ
8.1.1.1.29.EL OHMETRO
Es el instrumento que se utiliza para medir resistencia, los hay
análogos de lectura por medio de galvanómetro y digitales de lectura
directa.
Se puede utilizar para medir resistencia de 10 a 20 MΩ.
44

ELECTROTECNIA UNO
En las medidas de resistencia por debajo de 1 ohm se requiere el uso
de un instrumento apropiado llamado puente de wheatstone.
Condiciones para medir resistencias :
El circuito debe estar desenergizado.
Se debe desconectar la resistencia del circuito.
8.1.1.1.30.EL MEGUER
Figura 14: Escala del meguer.
Instrumento de gran uso por parte del electricista le permite medir
resistencias por arriba de 0.5 MΩ con voltajes de 250, 500, y 1000v
aplicados a la resistencia para medirla.1
La lectura de estas medidas le permite al electricista conocer el
estado de la resistencia de aislamiento de los materiales aislantes,
llamada resistencia dieléctrica ; en motores, transformadores e
instalaciones en general.
Para utilizar el Meguer se deben tener en cuenta algunas condiciones:
1
Los voltajes que genera el meguer son voltajes peligrosos, las puntas de prueba del
instrumento tienen una capa de aislamiento gruesa que garantiza la manipulación segura
del aparato, obsérvese el aislamiento especial del terminal que no tiene el caimán, tiene
una saliente que asegura que no se resbalara fácilmente la mano hacia el terminal, así
mismo evitara que salte el arco a las manos del operador.
50
20
10
5
2
1
0,5
0,2
0,1
0,05
0
45

ELECTROTECNIA UNO
El circuito debe estar desenergizado.
No se debe utilizar donde haya instalados circuitos electrónicos
porque puede dañar los semiconductores por la alta tensión que
aplica para tomar la medida.
8.1.1.1.31.CONDUCTANCIA
La característica opuesta ala resistencia es la conductancia, entre mas
pequeña es la resistencia mayor es la conductancia, el símbolo de la
conductancia es G y su unidad es el Siemens en Honor al físico Ernst
Von Siemens.
El Siemens o mho es igual al recíproco de la resistencia.
G 1/R = Si una resistencia de 5Ω => G = 1/5 S.
CORRIENTE ELECTRICA
8.1.1.1.32.CONCEPTO
Se establece una corriente eléctrica cuando la diferencia de potencial
existente entre dos cargas provoca que una tercera se ponga en
movimiento, para que exista corriente es necesario que exista
diferencia de potencial, y la magnitud de la corriente dependerá de
dicha diferencia, del conductor, y la carga conectada.
8.1.1.1.33.TIPOS DE CORRIENTE
La electricidad fue descubierta seiscientos cuarenta años antes de
Jesucristo por Tales de Mileto, quien observó que el ámbar después
de frotarlo, producía la cualidad de atraer pajitas, papel, barbas de
pluma y otros objetos de poco peso. No solo el ámbar, sino también
el vidrio, la ebonita, el lacre y otras sustancias, tienen la misma
propiedad de electrizarse cuando son frotadas con otro cuerpo
46

ELECTROTECNIA UNO
aislante como un trozo de paño, seda, lana, etc. Los cuerpos que han
adquirido esta propiedad se dice que están electrizados o cargados
eléctricamente, y, la causa de este fenómeno Llamado eléctrico se
denomina electricidad.
La palabra electricidad se deriva de electrón, que en griego significa
ámbar.
No solamente se electrizan los cuerpos por frotamiento; también
pueden electrizarse por contacto con otro cuerpo que este electrizado
y, por influencia de un campo eléctrico.
La electricidad es una fuerza, y puede manifestarse bajo dos formas:
estática y dinámica.
La electricidad estática se desarrolla solamente en la superficie de los
cuerpos mediante cargas eléctricas, y no dependen de la masa del
cuerpo donde se producen, sino de la superficie que ésta tenga. Hay
que tener en cuenta que esta distribución no es uniforme, sino
solamente en el caso de que el cuerpo sea esférico y sin que haya
otras cargas en sus cercanías; no siendo una esfera, la carga se
acumula en los bordes, y si estos terminan en punta tiende a
escaparse, descargándose por la conocida propiedad de las puntas.
Tanto el cuerpo frotado como el que lo frota, se electrizan con cargas
de signo opuesto, siendo de signo positivo en el vidrio y de signo
negativo en el trozo de seda; 1a ebonita se carga con electricidad de
signo negativo.
Motivado a estos dos signos de cargas, positivo y negativo, se
originan fuerzas de atracción y repulsión entre los cuerpos, los cuales
si tienen cargas de igual signo se repelen y, por e1 contrario, los de
cargas de distinto signo se atraen.
La electricidad dinámica es la electricidad desarrollada con
movimiento y para ello es preciso la existencia de varios elementos
que constituyen el circuito eléctrico.
La corriente eléctrica sea cual fuere la fuerza electromotriz que le
haya dado origen, es siempre un flujo de electrones a través de un
conductor, sin embargo la naturaleza del flujo determina que exista
corriente continua ( c.c. ) y corriente alterna ( c. a. ).
La corriente fluye desde un terminal de la fuente a otro, el sentido de
el flujo ha originado dos teorías:
47

ELECTROTECNIA UNO
Teoría convencional: Dice que la corriente fluye desde donde hay
mas a donde hay menos, es decir desde el terminal positivo de la
fuente hasta el terminal negativo.
-Q +Q
Flujo convencional de la corriente DC. de más a menos.
Figura 15: Flujo de la corriente.
Esta teoría fue establecida desde los inicios de los estudios de la
electricidad, y es utilizada por los ingenieros eléctricos. Hoy día se
sabe que la carga negativa esta compuesta por electrones libres, los
cuales fluyen desde donde hay abundancia a donde existe carencia de
ellos, es decir, desde el terminal negativo de la fuente hasta el
terminal positivo de la fuente.
Teoría electrónica: Dice que la corriente fluye desde el terminal
negativo de la fuente hasta el terminal positivo. (FIG. 16)
Cualquiera de las dos teorías se puede utilizar para el análisis de
circuitos y son correctas, siempre y cuando no se combinen las dos ya
que provocarían una confusión que llevara a resultado equivocados.
+ Q -Q
Teoría electrónica del flujo de la corriente.
Figura 16: Flujo de la corriente.
48

ELECTROTECNIA UNO
8.1.1.1.34.CORRIENTE CONTINUA C.C
Características:
La dirección del flujo de electrones no cambia porque la fuente no
invierte su polaridad.
No se puede reducir ni elevar su voltaje mediante el uso de
transformadores.
Puede ser estable o cambiar de magnitud en el tiempo.
8.1.1.1.35.CORRIENTE ALTERNA C.A
Características:
Una fuente de voltaje de c.a. invierte su polaridad de manera
periódica; ( fig. 15) por lo tanto el flujo de electrones también
cambiará de dirección en forma cíclica.
Se puede transformar su voltaje con fines de distribución de potencia
eléctrica.
Su magnitud varia con los cambios de polaridad.
t1 -Q +Q
t2 +Q -Q
Flujo alternado de C.A.
Figura 17: Flujo en C.A.
49

ELECTROTECNIA UNO
EL AMPERE ( AMPERIO )
Como la corriente es un movimiento de electrones esta se define en
función de la rapidez del movimiento, cuando la carga se mueve con
una rapidez tal que pasan 6,25 x 10 exp. 18 electrones por segundo,
e l valor de la corriente es de un ampere.( Andre M. Ampere 1735
1836 )Este valor es igual al flujo de un Coulomb por segundo.
KA Kiloampere 1000 KA
A Ampere 1 A
mA Miliampere 0.001 mA
µA Microampere 0.000 001 μA
8.1.1.1.37.EL AMPERIMETRO
Es el instrumento mediante el cual se puede medir la cantidad de
amperios que fluyen por una instalación. El amperímetro se conecta
en serie con la instalación que se desea medir. (fig. 16 )
Generador Carga
Figura 17: Conexión del amperímetro.
8.1.1.1.38.CONDICIONES PARA USAR EL AMPERIMETRO
50

ELECTROTECNIA UNO
Su conexión es en serie con la carga, de manera que hay que abrir el
circuito para intercalar el instrumento.
Si es análogo y de c.c. se debe respetar la polaridad, tanto del
instrumento como de la red.
Existen amperímetros de c.c. y de c.a. así como universales.
Existen amperímetros de c.a. de pinza, que funcionan con el principio
de inducción electromagnética y no requieren abrir el circuito para
tomar la medida.
CAPACITORES
8.1.1.1.39.EL CAPACITOR
Símbolo =
C = Capacitancia.
8.1.1.1.40.CONCEPTO
Los materiales dieléctricos al poseer pocos electrones libres, estos no
pueden moverse a través de él, y se acumulan reteniéndolos. Al
someter un dieléctrico a un campo eléctrico a través de dos placas,
este acumula carga ; a este elemento se le llama capacitor, para que el
capacitor se cargue es necesario aplicar una fuente de voltaje. (fig.18)
CARGA DESCARGA
+ +
51

ELECTROTECNIA UNO
- -
Figura 18: Carga y descarga de un capacitor.
Sentido de la corriente durante la carga y la descarga.
Las corrientes de carga y descarga tienen sentidos diferentes.
8.1.1.1.41.CAMPO ELECTRICO EN UN CAPACITOR
Es el espacio en que son perceptibles las acciones eléctricas
originadas por las cargas +q y -q .
El campo eléctrico se representa mediante líneas que siguen la
trayectoria de un electrón sometido a la acción de las cargas +q y -q ,
es decir de ánodo a cátodo. (fig. 19)
+q -q
+q
-q
Sentido del campo eléctrico.
Figura 19: Campo eléctrico de un capacitor.
8.1.1.1.42.CLASES DE CAPACITOR
52

ELECTROTECNIA UNO
Capacitor de mica = 50 y 500 pf.
Capacitor de papel = 0.001 y 1 ϕf.
Capacitor de cerámica = 1 a 500 pf en tamaño menor que el de papel.
Capacitor Electrolítico = 5 a 2000 ϕf.
Capacitor de Tantalio = 0.01 a 300ϕf.
El capacitor es un circuito abierto para d.c. y un corto para c.a.,
bloquea la c.c. cuando esta en serie.
La magnitud del campo eléctrico del condensador se llama
Capacitancia y su unidad es el Faradio.
EL FARAD (Faradio) Cuando se almacena la carga de un Coulomb
en un capacitor con la diferencia de potencial de 1 volt, la
Capacitancia es de un farad.
q = C X V => Donde q = carga en Coulomb.
C = Capacitancia en Farad.
Cual es la carga de un capacitor de 10ϕf si se carga a 10 volt. ?
q = 0.000 01 x 10 = 100ϕC.
8.1.1.1.44.UNIDADES S.I.
F Farad 1 F
µF Microfarad 0.000 001 F
Nf Nanofarad 0.000 000 001 F
pF Picofarad 0.000 000 000 001 F
53

ELECTROTECNIA UNO
8.1.1.1.45.EL CAPACIMETRO
Es el instrumento para medir Capacitancia, se encuentra integrado
con el óhmetro, pudiéndose tomar medidas de resistencia hasta
20MΩ y capacitancia.
Fallas en capacitores:
Capacitor en corto, resistencia cero.
Capacitor abierto, alta resistencia sin proceso de carga.
Capacitor con fugas, baja resistencia.
Lecturas con el óhmetro:
α 0
+
-
Ω0
adj.
+
En máxima escala de resistencia.
Capacitor en buen estado:
La aguja se desplaza lentamente
desde cero hasta llegar a un valor
muy alto.
54

ELECTROTECNIA UNO
Fugura 20: Medida del capacitor con el óhmetro.
α 0
+
-
Ω0
adj.
+
α 0
+
-
Ω0
adj.
+
α 0
+
-
Ω0
adj.
+
Capacitor en corto: la aguja marca cero.
Capacitor abierto: la aguja se desplaza rápidamente a
infinito.
Capacitor con fugas: la aguja se mueve a un valor de baja
resistencia
55

ELECTROTECNIA UNO
8.1.1.1.46.CAPACITORES DE CERAMICA TIPO TUBULAR
_____________ Coeficiente de temperatura.
______________ Cifra significativa.
_______________ Cifra significativa.
_______________ Multiplicador.
_______________ Tolerancia.
Figura 21: Capacitor tipo tubular.
8.1.1.1.47.CODIGO DE IDENTIFICACIÓN DE CAPACITORES
Los valores se imprimen en picofaradios.
Los capacitores se fabrican en diferentes formas dependiendo del
material dieléctrico; se utiliza el mismo patrón de código de color de
56

ELECTROTECNIA UNO
las resistencias, pero la disposición de ellos depende de la forma del
elemento así:
8.1.1.1.48.TIPO EN FORMA DE DISCO CON TERMINALES
RADIALES
____________C. De temp.
________ Dígito.
______ Dígito.
_______ Multiplicador.
___________ Tolerancia.
Figura 22: Capacitor tipo disco.
8.1.1.1.49.SERIES STANDART I.E.C. DE CAPACITORES
Tabla 9: Serie standart IEC Para capacitores.
Pf µF µF µf µF
10 0.001 0.1 10 1000
12 0.0012
13 0.0013
15 0.0015 0.15 15
18 0.0018
20 0.002
57

ELECTROTECNIA UNO
22 0.0022 0.22 22 2200
24
27
30
33 0.0033 0.33 33 3300
36
43
47 0.0047 0.47 47 4700
51
56
62
68 0.0068 0.68 68 6800
75
82
100 0.01 1.0 100 10000
110
120
130
150 0.015 1.5
180
200
220 0.022 2.2 220 22000
240
270
300
330 0.033 3.3 330
360
390
430
470 0.047 4.7 470 47000
510
560
620
680 0.068 6.8
750
820
820 82000
8.1.1.1.50.INDUCTORES
58

ELECTROTECNIA UNO
Los valores se imprimen en microhenrrios.
Tolerancia :
Tabla 10: Tolerancia.
Ningún color = 20%
Plata = 10%
Oro = 5 %
Equivalencias :
Tabla 11: Equivalencias.
Café = 1
Rojo = 2
Naranja = 3
Amarillo = 4
Verde = 5
Azul = 6
Violeta = 7
Gris = 8
Blanco = 9
Oro = .0
Para elementos por debajo de 10 µh. :
Tabla 12: Menos de un micro Henrio.
Primer color Segundo color Tercer color
Dígito Dígito Dígito =
Rojo rojo rojo = 222µH
Oro café blanco = .19µH
Para elementos por encima de 10 µh. :
Tabla 13.
Primer color Segundo color Tercer color =
Dígito Dígito Multiplicador
Café café café = 110µH
59

ELECTROTECNIA UNO
Café rojo rojo = 1200µH
Multiplicadores :
Tabla 14: Multiplicadores.
Café = 0
Rojo = 00
Naranja = 000
Amarillo = 0000
Negro = .0
MEDICIONES ELECTRICAS.
60

ELECTROTECNIA UNO
VARIABLES Y FACTORES DE MEDICION.
Variable ( x ): Cuando una característica x de un objeto
o de una situación, puede tomar valores diferentes, se
llama variable. Ej. : peso, estatura, voltaje, corriente etc.
Variable determinista: Cuando se conoce el resultado de
una medida.
Variable aleatoria: Cuando no se puede predecir el
resultado de la medida.
Variable ordenada: Cuando la medida se puede cuantificar
expresándola mediante números. Todas las medidas
eléctricas son ordenadas.
No ordenadas: Expresa cualidades no cuantificables, ej. :
sexo, color.
Ordenada escalar: Asume valores numéricos en una
escala.
Ordenada escalar continua: Asume valores en una escala en
forma continua.
Ordenada discreta: Cuando la característica no se puede medir
en forma continua. Ej. : cantidad de televisores vendidos, no
se puede decir que se han vendido 3.5 TV.
8.1.1.1.51.EXACTITUD.
Cercanía en la cual la lectura de un instrumento, se aproxima al valor
verdadero de la variable medida.
8.1.1.1.52.PRECISIÓN.
61

ELECTROTECNIA UNO
Es una medida de repetibilidad de las mediciones, dado un valor fijo
de una variable, la precisión es la medida del grado en el cual
mediciones sucesivas difieren una de la otra.
8.1.1.1.53.1.3. SENSIBILIDAD.
Capacidad de respuesta del instrumento al cambio de la entrada o
variable medida.
RESOLUCION.
El cambio mas pequeño en el valor medido para el cual el
instrumento responderá.
ERROR.
Desviación del valor verdadero al valor medido.
1 2 3 4 5
Errores en mediciones.
1 2 3 4 5
Sombra en el espejo
indica posición
incorrecta del operario
Posición
relativa del
operario.
Posición correcta, se
visualiza una aguja.


Valor real. 3 Valor medido = 3,2
62

ELECTROTECNIA UNO
1 - lectura = 3
1 2 3 4 5
2 - Lectura = 3,2
Error de paralaje.
FIG.23
TIPOS DE ERRORES.____________________________________
ERRORES BRUTOS.
Comprenden los errores humanos como la mala lectura, ajuste
incorrecto, escala incorrecta, aplicación equivocada de los
instrumentos, y errores de computo. Un error humano muy común es
el de paralaje en instrumentos análogos, consiste en la ubicación
incorrecta, de la perpendicularidad del lector y la escala del
instrumento, para ayudarnos a corregir este error los galvanómetros
traen un espejo en el tablero que nos permite ubicarnos
correctamente para tomar la lectura.
SISTEMATICOS.
Provienen de los instrumentos como, desgaste, defectos y efectos del
medio ambiente sobre ellos, como la temperatura, polvos, vibraciones
ruidos .
63

ELECTROTECNIA UNO
AL AZAR.
Debidos a causas que no se pueden establecer directamente.
MEDICION DE MAGNITUDES ELECTRICAS.
Para obtener valores de las magnitudes eléctricas se utilizan los
instrumentos de medida los cuales se pueden clasificar según la forma
como entregan la medida en :
Indicadores : Son los instrumentos que muestran en una escala o un
display digital la medida en el mismo instante, y en forma
permanente, en el instante de la medición.
Registradores : Son aquellos instrumentos que van imprimiendo o
memorizando los resultados de la medida en el tiempo, para luego
ser analizados. El registro se hace en una carta de papel, a la cual se
le ha grabado una escala de amplitud y tiempo, o mediante una
impresora destinada para ello o mediante dispositivos electrónicos
que permiten la memorización de los datos.
Contadores : Son instrumentos de medida que van contando
unidades de determinada magnitud eléctrica y muestran el valor del
conteo.
Estos instrumentos se fabrican en la actualidad en forma individual o
con las tres funciones en conjunto en un solo instrumento, así
podemos encontrar, indicadores con registro, contadores indicadores
con registro, de acuerdo a la necesidad de la medición.
Los sistemas de monitoreo de energía modernos se valen de
tecnología computarizada para mantener una constante vigilancia del
consumo de energía de la carga, de cualquier empresa, pudiéndose
obtener en todo momento indicación de mediciones, registros en el
tiempo, conteo de magnitudes, y hasta control y protección sobre los
elementos eléctricos.
Según la utilización en portátiles y fijos.
Para tomar una medida con instrumento portátil o fijo es necesario
tener en cuanta los siguientes elementos :
LA MAGNITUD ELECTRICA

64

ELECTROTECNIA UNO
EL CALIBRE
LA ESCALA
LA LECTURA
EL COEFICIENTE DE LECTURA
EL VALOR REAL.
LA MAGNITUD ELECTRICA :
Antes de tomar cualquier medida es necesario definir la magnitud
que se va medir para utilizar el instrumento apropiado, y conectarlo
siguiendo las normas de seguridad para conexión de instrumentos.
EL CALIBRE :
Constituye la capacidad de medición del instrumento, los hay de
calibre fijo y variable, los instrumentos de montaje en tablero
generalmente son de calibre fijo, es decir tienen dos bornes de
conexión ; aunque se les puede ampliar su capacidad de medida
mediante el uso de transformadores especiales. Los portátiles pueden
ser fijos o variables, generalmente se varia su capacidad con una
perilla de varias posiciones.
Identifique los instrumentos de calibre fijo y variable en el taller.
LA ESCALA :
Los instrumentos de indicación análogos tienen un tablero al cual se
le han dibujado una serie de divisiones con rayitas espaciadas y
números, esta es la escala de medición de estos instrumentos ; en los
de indicación digital la escala es el rango de medición del instrumento
por ej : escala de 300 amperios, la cual va de 1 a 300 amperios.
Los instrumentos de indicación análogos poseen escalas que pueden
ser uniformes o irregulares.
Escala uniforme : Los espacios entre las rayitas de la escala son
uniformes.

65

ELECTROTECNIA UNO
Escala regular .
FIG.24
Escala irregular : Los espacios entre las rayitas de división de la
escala no tienen la misma medida.
Escala irregular.
FIG.25
No se debe confundir el calibre con la escala, el calibre es la
capacidad de medición, es decir, el numero máximo de divisiones en
la escala.
Los instrumentos pueden tener varios calibres y una escala común
para medir en todos los calibres.
LA LECTURA :
66

ELECTROTECNIA UNO
La lectura es el proceso de interpretación de la escala o del display
del instrumento, de acuerdo al tipo de escala regular o irregular ; los
instrumentos pueden ser :
De lectura directa : Cuando la interpretación de la medida se hace
directamente sin necesidad de operaciones adicionales.
De lectura indirecta : Cuando la interpretación de la lectura
requiere de algunas operaciones para hallar el valor real de la
medida.
Proceso de interpretación de la escala : Para interpretar una escala de
instrumento es necesario ubicar el segmento donde se halla la aguja
del indicador, seguidamente se halla el valor del segmento, para
poder determinar cuanto vale cada subsegmento.
Ej : en la escala de la fig. 26 la aguja se halla en el segmento numero
3, este segmento vale 1 puesto que de 2 a 3 hay una unidad, así
mismo el segmento tiene 5 subsegmentos luego cada subsegmento
vale
1
5
0 2= .
0 1 2 3 4
Interpretación de la lectura.
FIG. 26
Como la aguja esta ubicada en el primer subsegmento tiene
acumulado un valor de 0.2 del tercer segmento, mas dos segmentos
anteriores que valen cada uno 1 se tiene un total de 1.2 como valor
de lectura en la escala.
Este procedimiento puede seguirse también para escalas irregulares.

67

ELECTROTECNIA UNO
COEFICIENTE DE LECTURA :
Es una cantidad por la cual hay que multiplicar el valor de la lectura
para hallar el valor real de la medida en instrumentos de lectura
indirecta.
Como hallar el coeficiente de lectura : Es el cociente entre el calibre y
el numero máximo de divisiones en la escala que se ha elegido para
medir.
K
C
N
=
Donde C = calibre.
N = numero máximo de divisiones en la escala.
Si el calibre y el numero de divisiones es igual, la medida es de lectura
directa.
Ejemplo de lectura indirecta :
Instrumento : Voltímetro.
Calibre : 300V.
lectura : 25
Numero máximo de divisiones en la escala : 150
Coeficiente de lectura : K =
300
150
2=
Valor real de la lectura : 25 x 2 = 50V.
Debe practicarse la interpretación de las escalas y las lecturas
indirectas.
PRACTICAS.
Conocimiento de los instrumentos, multímetros, meguer, pinza
voltiamperimétrica.
MEDIDA DE VOLTAJE.
K
C
N
=

68

ELECTROTECNIA UNO
MEDIDA DE RESISTENCIA.
MEDIDA DE UN CONDENSADOR.
EL CIRCUITO ELECTRICO.
CONCEPTO.
Se denomina circuito eléctrico el camino recorrido por la electricidad
dinámica o en movimiento, a través de una trayectoria cerrada.
PARTES.
En todo circuito eléctrico existen tres elementos fundamentales, a
saber: el generador o aparato productor de electricidad, el receptor o
aparato que recibe la electricidad producida, y los conductores que
unen a los dos elementos mencionados, a través de los cuales tiene
lugar el paso o circulación de la electricidad producida por el
generador y absorbida o gastada por el receptor.
Además existen otros elementos imprescindibles en el circuito que
son los dispositivos de control y protección.
E1 circuito eléctrico puede estar abierto o cerrado en el primer caso
no hay paso de corriente y, en el segundo, si hay circulación de
corriente.
Los elementos del circuito eléctrico también se clasifican según
absorban o generen energía en el circuito ; estos elementos pueden
ser pasivos, o activos. Los elementos pasivos básicos son los
resistores condensadores e inductores ( bobinas), y los activos las
fuentes, ya sean independientes o dependientes.
TIPOS DE CIRCUITOS.
El tipo de elementos conectados al circuito, y la disposición de estos
originan circuitos diferentes que tienen características propias y que
son objeto de estudio, el tipo de elementos origina por ejemplo
circuitos resistivos ( R ), circuitos capacitivos ( C ), y circuitos

69

ELECTROTECNIA UNO
inductivos ( L ) ; así como la combinación de los tres o dos de ellos,
RC, RL, LC, RLC.
La disposición de los elementos en el circuito puede ser en serie, es
decir uno a continuación del otro ; y en paralelo, es decir
independiente el uno del otro.
CIRCUITO SERIE._______________________________________
CARACTERISTICAS.
La corriente tiene un solo camino para circular por el circuito.
El voltaje se reparte proporcionalmente a todos lo elementos.
La resistencia total es la suma de las resistencias parciales.
BAT. Sw R1 R2 R3
It
Rt = R1 + R2 + R3
Circuito serie.
FIG. 27
CIRCUITO PARALELO._________________________________
CARACTERISTICAS.

70

ELECTROTECNIA UNO
La corriente tiene diferentes caminos a través de los nodos del
circuito paralelo.
El voltaje es igual en todos los elementos.
La resistencia total es el inverso de la suma de las conductancias
de cada uno de los elementos.
Sw R1 R2 R3
BAT. It I1 I2 I3
Rt =
1
1
1
2
1
3
1
R R R Rt
+ + =
Circuito paralelo.
FIG. 28
CIRCUITO MIXTO.______________________________________
CARACTERISTICAS.
Reúne las características de los circuitos serie y paralelo.
Sw R1 R2 R3
BAT R4 R5
71

ELECTROTECNIA UNO
Rt =
( )
1
1
5 3
1
2
4
1
1
R R R
R
R
+
+





 +
+
Circuito mixto.
FIG. 29
LEY DE OHM Y SUS APLICACIONES.
Georg Simon Ohm (Erlangen, Baviera 1789 - Munich 1854) Físico
alemán. Hijo de un cerrajero, profesor de matemáticas y física de la
escuela de guerra de Alemania. Se dedicó casi exclusivamente al
estudio de la corriente eléctrica, aunque también investigó las
interferencias luminosas en láminas delgadas.
EI sabio físico Ohm enunció la importantísima ley de su nombre, que
relaciona tres magnitudes eléctricas fundamentales (fuerza
electromotriz o diferencias de tensión, resistencia e intensidad)
que intervienen en todo circuito eléctrico, Que es la siguiente:
La intensidad de corriente eléctrica que circula por un conductor
es directamente proporcional a la diferencia de tensión entre sus
extremos, e inversamente proporcional a su resistencia. (Fig. 30 )
I
V
R
V I R R
V
I
= ⇔ = × ⇔ =
(1) (2) (3)
Sw R1 = 6Ω
BAT. 12V I

72

ELECTROTECNIA UNO
I A= =
12
6
2 VR1 = 2A X 6Ω = 12V
FIG. 30
EL DIVISOR DE VOLTAJE :
El circuito serie es un divisor de voltaje ya que éste se reparte
proporcionalmente a cada uno de los elementos por lo tanto en el
siguiente circuito:
R1 = 10Ω
Vt = 30V R2 = 5Ω
Divisor de voltaje.
FIG. 31
El voltaje total de la fuente se reparte entre R1 y R2 de tal manera
que la suma de los dos voltajes es igual al de la fuente.
Si Vt = VR1 + VR2 => VR2 = VT - VR1
y It =
30
10 5
2
+
=
Como en un circuito serie la corriente es la misma en cualquier parte
del circuito entonces el voltaje en R1 es
It R
Vt
R R
R VR
R
R R
Vt× ⇒
+
× ⇒ =
+
×1
1 2
1 1
1
1 2

73

ELECTROTECNIA UNO
VR1 =
10
10 5
30 20
+
× = V VR2 =
5
10 5
30 10
+
× =
Vt = 10 + 20 = 30.
EL DIVISOR DE CORRIENTE : ___________________________
El circuito paralelo es un divisor de corriente porque esta se divide a
través de los nodos del circuito, repartiéndose a todos los elementos;
por lo tanto en el siguiente circuito:
V1 = 30V 10Ω 5Ω
R1 R2
Divisor de corriente.
FIG.32
Como el voltaje dividido por la resistencia es igual a la corriente( ley
de Ohm), y el voltaje en el circuito paralelo es igual para todos los
elementos entonces:
Vt = 30V y Rt =
1
1
10
1
5
3 33
+
= ,
=> It = 9
33,3
30
= A
La corriente (IR1) en R1 =
V
R
It Rt
R
A
1 1
9 3 333
10
3=
×
=
×
=
,
EJERCICIOS
Calcular la intensidad que circula por un conductor cuya resistencia
es de 23 ohmios cuando se aplica a sus extremos una tensión de 115
voltios.

74

ELECTROTECNIA UNO
Solución, Empleando la primera forma de expresar 1a ley de Ohm
según (1) se deduce dicha intensidad.
I
V
R
Amp= ⇒ =
115
23
5 .
Determinar la diferencia de tensión que se ha de aplicar a una
lamparita piloto, si la intensidad que debe pasar por ella es de
0,18 amp. sabiendo que su resistencia es de 2,22 ohmios.
Aplicando la segunda forma de expresión de la ley de Ohm, la
relación [2], se calcula la tensión pedida.
V = I x R = 0,18 x 12,22 = 2,20 V
Hallar la resistencia que posee un hornillo eléctrico que, conectado
a una red de alimentación de 230 voltios de diferencia de tensión,
permite el paso de una corriente de 5,5 amperios.
Se conoce este dato mediante la aplicaci6n de la fórmula que
corresponde a la tercera forma de expresar la ley de Ohm.
R
V
I
= ⇒ =
230
5 75
40
,
Ω
FUENTES REALES E IDEALES. (1)
FUENTE IDEAL DE VOLTAJE.
Una fuente ideal de voltaje produce un voltaje de salida que no
depende del valor de la resistencia de carga . El ejemplo mas sencillo
de una fuente ideal de voltaje es una batería perfecta cuya resistencia
interna vale cero.
Por ejemplo, la batería de la figura (31) produce un voltaje de salida
de 12 V entre los extremos de una resistencia de carga de 10 kΩ; la
ley de Ohm establece que la corriente carga a es de 1.2 mA
Si la resistencia carga se reduce a 30 Ω como se ve en la figura (b), el
voltaje de carga sigue siendo de 12 Vol. sin embargo la corriente de
carga asciende a 0.4 amp. La fig. (c) muestra una resistencia de carga
ajustable (reóstato) la fuente ideal de voltaje siempre producirá 12 V
entre los extremos de la resistencia de carga, independientemente del
valor que tome esta. Por tanto, el voltaje de la carga es constante; la

75

ELECTROTECNIA UNO
única que cambia es la corriente en la carga. (1) Tomado de, Principios de
Electrónica, Malvino, Mac Grau Hill, pag. 2,3,4.
a- 12V 10KΩ
b- 12V 30Ω
c- 12V Rl
Fuente ideal de voltaje.
FIG.33
FUENTE REAL DE VOLTAJE.
En la naturaleza no existen las fuentes ideales de voltaje. Existen
solamente en nuestra mente como un dispositivo teórico. No es difícil
saber por qué. Supóngase que la resistencia de carga en la figura (c)
tiende a cero entonces la corriente de carga tendera al infinito.
Ninguna fuente real de voltaje puede producir una corriente
infinita, ya que toda fuente real de voltaje tiene cierta resistencia
interna.
Por ejemplo, una pila para lampara tiene una resistencia interna
menor que 1Ω, una batería para automóvil tiene una resistencia
interna menor que 0.1 y una fuente electrónica de voltaje puede tener
una resistencia interna alrededor de 0.01Ω. Finalmente, una fuente
ideal de voltaje tiene una resistencia interna igual a cero.
La corriente en la carga debe circular por la resistencia interna de la
fuente de voltaje, por esto se registra cierta caída de voltaje en la
resistencia interna de la fuente. Esto significa que el voltaje de la
carga es siempre menor que el voltaje ideal.
Cuando la resistencia de la carga es grande comparada con la
resistencia de la fuente el voltaje en la resistencia interna de la fuente

76

ELECTROTECNIA UNO
es tan pequeño que pasa inadvertido. En otras palabras el voltaje de
la carga es aproximadamente igual al voltaje ideal cuando la
resistencia de la carga es grande comparada con la resistencia interna
de la fuente.
FUENTE RIGIDA DE VOLTAJE.
Que tan pequeña debe ser la resistencia interna de la fuente de voltaje
para que se pueda tratar como fuente ideal ?. Cuando la resistencia
interna es por lo menos 100 veces menor que la resistencia de la
carga, el efecto de esta resistencia sobre el circuito producirá un error
del 1% aprox. Que es aceptable para los cálculos que se trataran en
este manual.
Ir < 0.01Rc. Cuando esto sucede se puede llamar a la fuente, una
fuente rígida de voltaje.
R1
IDEAL REAL
Fuentes real e ideal.
FIG.34
Las fuentes de voltaje pueden ser independientes o dependientes.
FUENTES INDEPENDIENTES :
Una fuente independiente de voltaje produce un voltaje , que no
depende de la corriente que pasa por ella ; por tanto el modelo de
fuente ideal es la fuente verdaderamente independiente, sin embargo,
una fuente puede ser independiente para un rango especifico de
corriente ; que al sobrepasarse provocara una disminución del voltaje
en sus terminales y dejara de ser independiente.
77

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