Electricidad para no eléctricos: principios, circuitos y aplicaciones

ELECTRICIDAD PARA NO
ELÉCTRICOS
 Principios básicos de electricidad
 Magnitudes y unidades
 Ohm, Kirchoff, Joule
 Circuitos básicos
 Corriente alterna
 Mediciones
 Potencia
 Definiciones
 Efectos de la corriente eléctrica en el cuerpo humano
 Equipo de uso habitual
 Instalaciones
Lic. Org. Ind. Pablo Daniel Polti
ppolti@gmail.com

 Los cuerpos están compuestos por elementos químicos
 La partícula química elemental es el átomo
 El átomo tiene un núcleo, compuesto básicamente por
protones, alrededor del cual orbitan electrones,
conservándose un equilibrio.
 La cantidad de electrones que orbitan el núcleo es
variable con cada elemento.
 En los metales el enlace de los electrones mas lejanos
al núcleo es muy débil y podrán desplazarse
fácilmente si sobre ellos actúan fuerzas exteriores.
Principios básicos de electricidad
Lic. Org. Ind. Pablo D. Polti 2

Conductores y aislantes
Conductores:
Hay electrones libres en la última órbita
Aislantes:
Sin electrones libres en la última órbita

Cuando los electrones se desplazan
ordenadamente , se dice que hay
una corriente eléctrica y ese
movimiento ordenado es producido
por la presencia de un potencial que
inicia el movimiento
En reposo
Potencial

 Trabajo (l) Joule [J]
 Energía (E) Joule [J] [W.h]
 Carga eléctrica (q) Coulomb [C]
 Tensión (U) Volt, [V] [J/C]
 Corriente eléctrica (I) Ampere [A] [C/s]
 Potencia (P) Watt [W] [J/s]
Magnitudes y Unidades

Trabajo y Energía
 Trabajo: Cuando se aplica una
fuerza y esta produce
desplazamiento, entonces, esa
fuerza efectúa un trabajo:
Fuerza por distancia,
(levantar un peso)
 l Joule, [J]
 Energía, trabajo neto,
diferencia de trabajo, (al
levantar el peso, ese
cuerpo adquiere energía
potencial, al caer o bajar,
realiza otra vez trabajo

Carga eléctrica y Corriente
Carga eléctrica:
Es la carga de las partículas eléctricas
(q) Coulomb [C]
Corriente eléctrica:
Circulación de carga eléctrica por unidad
de tiempo
(I) Ampere, [A]; [C/s]

 Por calentamiento, termopares
 Acción mecánica, piezoeléctricos
 Por frotamiento, electricidad estática
 Por acción de la luz, fotovoltaica
 Por transformación química, pilas y baterías
 Por inducción, conductores que se desplazan en
un campo magnético, dínamos y alternadores
Tensión eléctrica:

 Cuantifica la diferencia de
potencial entre dos puntos,
la capacidad de,
ocasionalmente, hacer
circular corriente.
 Trabajo realizado por unidad
de carga eléctrica
 (U) Volt, [V] [J/C]
Tensión eléctrica,
diferencia de potencial
Diferencia de Potencial

Analogía del circuito eléctrico e
hidráulico:
• Hay agua en un sitio
elevado (potencial)
• Se abre una válvula que
permite circular al agua.
• El agua baja por una
canalización que la
conduce, caudal de agua,
( corriente)
• El agua hace algo… gira
una rueda, hace un
trabajo…

 Resistencia eléctrica, R, característica de los materiales
que se opone a la circulación de corriente, resistencia a la
circulación de cargas eléctricas, la unidad es el Ohm [Ω].
 Depende de:
 El tipo de material, resistividad específica, ρ [Ω*m]
 Su longitud, l [m]
 Su sección, s [m2
]
 Su temperatura t [ºC], Coeficiente de variación de la resistencia
con la temperatura α ºC-1
 R=
ρ∗𝒍
𝒔
Resistencia Eléctrica

 Potencia, Capacidad para realizar trabajo en
un tiempo dado, (P) (l/t) Watt, [W] [J/s]
 P=U*I

Potencia eléctrica
Algo es mas
potente cuando
realiza mas
trabajo en igual
tiempo

 La LEY DE OHM establece la relación entre la
tensión, la resistencia y la corriente
Ley de Ohm
R=
𝑼
𝑰
⇒ I=
𝑼
𝑹
⇒ U=I*R
Circulará una corriente de 1A
cuando sobre una resistencia de
1 Ω, se aplique una tensión de 1V

Leyes de Kirchoff
1) La suma algebraica de las corrientes entrantes y
salientes a un nodo es cero.
⇒La suma de las corrientes entrantes a un nodo, es igual
a la suma de las corrientes salientes del mismo
2) En una malla cerrada la suma algebraica de las
tensiones de las fuentes y caídas de tensión es cero.
⇒En una malla cerrada la suma algebraica de las
tensiones de las fuentes es igual a las sumas de las
caídas de tensión
Lic. Org. Ind. Pablo D. Polti
14

 Q=0,24*I2*R*t
 Q ⇾ Cantidad de calor aportada
 I ⇾ Corriente eléctrica que circula
 R ⇾ Resistencia eléctrica que atraviesa
 t ⇾ tiempo que está circulando la corriente
¡¡Resulta proporcional al CUADRADO de la CORRIENTE!!
Efecto Joule

Circuitos Básicos

 Si dentro de un campo magnético se hace
girar una espira conductora, se inducirá sobre
ella una fuerza electro motriz capaz de hacer
circular corriente sobre una carga.
Corriente Alterna

 Potencia activa: P=U*I*cosϕ [W]
 Potencia Aparente: S=U*I [VA]
 Potencia Reactiva Q=U*I*senϕ [Var]
Potencia en corriente alterna
“Cosϕ” es el factor de
potencia, “ϕ” es el desfasaje
entre la onda de tensión y
corriente cuando se aplican
cargas que no son resistivas
puras.

 Se obtiene mediante el arreglo de tres bobinados ordenados
a 120º entre sí, dentro de un campo magnético rotatorio.
Corriente alterna Trifásica

Tensiones Y Corrientes
𝑼 𝑳= 𝟑 ∗ 𝑼𝑭
IL=IF

Tensiones y Corrientes

EL NEUTRO Y LA P#@$&!!!!
Si el NEUTRO no está, o se corta,
IN no puede establecerse!!!!!!!!!
El potencial de cada
fase quedará
definido por la
condición de carga.

Comparando
Dependiendo de la condición de carga, UF puede
tomar cualquier valor entre 0 y UL, 0V y 380V !!!!!!!!!

 Sistema equilibrado
 ⇾ 0
 Sistema des equilibrado
 ⇾ 0 a IL
 Sistema Con Distorsión!!!!
 ⇾ IL o más !!!!!
Corriente de neutro

Mediciones de Tensión
FN
PE
N – F 210V ~ 230V
N – PE 0V ~ 5V
F – PE 210V ~ 230V
F – F 380V ~ 400V
F
N
PE
N
PE
R
S
T

Mediciones de Corriente
1) El selector en Amperes alterna ∼A
2) Solo debe tomarse un conductor

 P=3*UF*IL*cosϕ (IL=IF)
 P= 𝟑* 𝟑* UF*IL*cosϕ (3= 𝟑* 𝟑 y UL=UF * 𝟑)
 P= 𝟑* UL*IL*cosϕ
 Si suponemos UL=380V y cosϕ=0,8
 P=526* IL è IL[A]=
𝐏[𝐖]
𝟓𝟐𝟔 è IL[A]=
𝐏[𝐊𝐖]
𝟓𝟐𝟔
∗
𝟏𝟎𝟎𝟎𝑾
𝑲𝑾 è
 IL[A]= 𝐏 𝑲𝑾 ∗ 1,9
Potencia ACTIVA Trifásica

 S=3*UF*IL
 S= 𝟑* 𝟑* UF*IL
 S= 𝟑* UL*IL
 Si suponemos UL=380V
 S=657* IL è IL[A]=
𝐒[𝐕𝐀]
𝟔𝟓𝟕 è IL[A]=
𝐒[𝐊𝐕𝐀]
𝟔𝟓𝟕
∗
𝟏𝟎𝟎𝟎𝑾
𝑲𝑾
 IL[A]= 𝐒 𝑲𝑽𝑨 ∗ 1,5
Potencia APARENTE Trifásica

 Secador de pelo 1KW a 2KW
 Caloventor 2KW
 Steamer 1KW
 Plancha 0,8KW
 Panchera 0,8KW
 Pava 1KW
 Pares, Leecos, fresneles 1KW
 Brutos 1,5KW a 3KW
 Móviles 1,5KW a 2,5KW
 Par led 0,1KW a 0,6KKW
 Pantalla led 1,5KW/m2
 Proyector 5000 Ansi 0,4KW
 Proyector 15000Ansi 2,5KW
Las Potencias de las “Cosas”
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 Tipo de servicio
 Potencia de los artefactos
 Tensión de servicio
 Factor de utilización de las cargas
 Factor de simultaneidad de las cargas
 Posición de los suministros
 Particularidades del sitio de instalación
 ⇾⇾ DISEÑO DE LA INSTALACIÓN
Definiciones

Efectos de la Corriente Eléctrica
en el Cuerpo Humano
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Fichas y Tomas
IEC 60309 2P+T
220~250V 6H
32A / 16A
IEC 60309
3P+N+T 6H
380V 16A/32A
Bipolar
con Tierra
220V 10A
Schuko
220V 16A
Bipolar con
Tierra 220V
20A
IEC 60309
3P+N+T 6H
380V 63A

Aparatos de Maniobra y
Protección
Interruptores
Termomagnéticos
DIN
Interruptor Interruptores
Diferenciales DIN
Fusibles NH
Interruptor
Automático
en caja moldeada
Seccionador
Fusible bajo
carga
Interruptor
con fusibles
NH

Tableros y distribuidores

Tableros y distribuidores tipo

Instalaciones

Esquemas típicos

Gracias,
cuidado… Lic. Org. Ind. Pablo Daniel Polti
ppolti@gmail.com

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