1. UNIVERSIDAD MAYOR DE SAN ANDRÉS
FACULTAD DE INGENIERÍA
INGENIERÍA MECÁNICA – ELECTROMECÁNICA
PRÁCTICA # 1
LUMINOTECNIA
INTEGRANTES:
BALTAZAR LIMA CRISTHIAN KLEBER (MEC)
CHOQUE PACAJES DANIEL RODRIGO (MEC)
ESPINOZA MENDOZA EDWIN (MEC)
MAMANI CHAMBI CARLOS VLADIMIR (ELM)
LIMACHI QUISPE NERCY KAREN (ELM)
TITIRICO GONZALES ALVARO JOSUE (ELM)
TORREZ QUINTANA MIGUEL ANGEL (ELM)
MATERIA: LABORATORIO DE INSTALACIONES ELÉCTRICAS 2
DOCENTE: ING. CIRO LEVY
AUX.DOC: UNIV. GISELA PENELOPE LAZARO CHOQUE
SEMESTRE: II/2023
2. INDICE DE CONTENIDO
1.OBJETIVOS ......................................................................................................1
1.1. OBJETIVOS GENERAL ............................................................................1
1.2. OBJETIVOS ESPECÍFICOS .....................................................................1
2.MARCO TEÓRICO............................................................................................1
2.1. Luminotecnia .............................................................................................1
2.2. Flujo luminoso............................................................................................1
2.3. Eficiencia luminosa....................................................................................2
2.4. Intensidad luminosa...................................................................................3
2.5. Iluminancia.................................................................................................3
2.6. Luminancia ................................................................................................4
2.7. Leyes .........................................................................................................4
2.7.1. Ley inversa de los cuadrados.............................................................4
2.7.2. Ley del coseno....................................................................................5
2.8. Factor de mantenimiento y coeficiente de utilización................................5
2.9. Cálculo del coeficiente de utilización.........................................................6
2.10. Cálculo de alumbrado de interiores.........................................................7
2.11. Cálculo de alumbrado exterior.................................................................8
2.11.1. Factor de utilización ..........................................................................8
2.11.2. Curvas de Distribución Luminosa o Fotométricas ............................9
2.11.3. Curvas Isolux...................................................................................13
2.12. Partes de la Luminaria...........................................................................14
2.13. Clasificación de las Luminarias Según las Características Ópticas de la
Lámpara..........................................................................................................14
2.14. Clasificación Según las Características Mecánicas de la Lámpara......15
2.15. Clasificación Según las Características Eléctricas de la Lámpara .......15
3. 3.MATERIALES Y EQUIPOS O SOFTWARS A UTILIZAR................................17
4.PROCEDIMIENTO..........................................................................................19
4.1. conexión de un tubo fluorescente ...........................................................19
4.2. Conexion de un timbre en corriente alterna ............................................21
4.3. Conexion de un circuito conmutador.......................................................23
5.CUESTIONARIO.............................................................................................25
6.CONCLUSIONES............................................................................................38
7.BIBLIOGRAFIA Y WEBGRAFÍA......................................................................39
4. INDICE DE FIGURAS
Figura 1. Flujo luminoso.......................................................................................2
Figura 2.Efeciencia luminosa ...............................................................................2
Figura 3.Intensidad Luminosa..............................................................................3
Figura 4.Iluminancia.............................................................................................3
Figura 5.Luminancia.............................................................................................4
Figura 6.Ley inversa de los cuadrados ................................................................5
Figura 7.Ley de coseno........................................................................................5
Figura 8.Factor de Mantenimiento y Coeficiente de Utilización ..........................6
Figura 9.Calculo del coeficiente de utilización.....................................................6
Figura 10.Iluminación de interiores......................................................................8
Figura 11.Iluminacion de exteriores .....................................................................9
Figura 12.Planos Verticales ............................................................................... 11
Figura 13.Clasificación de luminarias según la radiación del flujo luminoso..... 11
Figura 14.Clasificacion de las Luminarias de Acuerdo a su Distribución ..........13
Figura 15.Curvas Isolux .....................................................................................13
Figura 16.Partes de una Luminaria....................................................................14
Figura 17.Características Ópticas de las Lámparas..........................................15
Figura 18.Características Mecánicas de las Lámparas.....................................15
Figura 19.Clasificacion según la protección eléctrica........................................16
Figura 20.Conexion de un tubo fluorescente.....................................................19
Figura 21. conexion de tubo fluorescente..........................................................19
Figura 22.Esquema de conexion de timbre en corriente alterna.......................21
Figura 23. conexion de timbre en corriente alterna ...........................................21
Figura 24.Conexion de un circuito conmutador .................................................23
Figura 25. conexion de circuito conmutador......................................................23
Figura 26. 5 reglas de oro para trabajar sin tensión ..........................................25
Figura 27.Timbres de corriente alterna..............................................................29
Figura 28.Timbre inalámbrico de corriente continua..........................................29
Figura 29.Lámpara de desinfección ultravioleta ................................................31
Figura 30.Cómo medimos la iluminancia...........................................................33
5. Figura 31. Cómo medimos la luminancia...........................................................33
Figura 32.Fenómeno de la fluorescencia...........................................................35
Figura 33.Foco fluorescente en mal estado.......................................................36
INDICE DE TABLAS
Tabla 1. Factor de Utilizacion...............................................................................7
Tabla 2. Materiales y equipos.............................................................................17
Tabla 3. índice de reproducción cromática (CRI)...............................................37
6. 1
1.OBJETIVOS
1.1. OBJETIVOS GENERAL
Estudiar que es la luminotecnia, sus aplicaciones y su finalidad.
Aprender las formas de calcular alumbrado interno y externo aplicando el Método de
los Lúmenes, cumpliendo con los estándares de iluminancia estipulada en la norma
boliviana 777.
1.2. OBJETIVOS ESPECÍFICOS
• Realizar una investigación de los diferentes tipos de luminarias que se aplican
en
• sector eléctrico.
• Estudiar el funcionamiento de timbres.
• Desarrollar la conexión de un conmutador para encender y apagar una
lámpara
• desde dos puntos distantes conexión en escalera.
• Conocer métodos para el cálculo de luminarias.
2.MARCO TEÓRICO
2.1. Luminotecnia
Luminotecnia es la ciencia que estudia las formas de producción de luz, su control y
aplicación. El proceso de iluminación requiere de una fuente de luz y un objeto a
iluminar.
Sus principales magnitudes son:
2.2. Flujo luminoso
Potencia emitida en forma de radiación luminosa a la que el ojo humano es sensible,
se mide en lumen [Lm].
Φ = 𝐹𝑙𝑢𝑗𝑜 𝑙𝑢𝑚𝑖𝑛𝑜𝑠[𝐿𝑚]
7. 2
Figura 1. Flujo luminoso
Fuente: http://www.tuveras.com
2.3. Eficiencia luminosa
Rendimiento energético de una lámpara y nos indica la calidad de una fuente, en su
transformación fe energía eléctrica en energía radiante visible.
Cociente entre flujo luminoso total y potencia consumida.
𝜌 =
Φ
𝑊
(1)
Figura 2.Efeciencia luminosa
Fuente: https://www.comparalux.es/www/apuntes/magnitudesLuminotecnicas.php
8. 3
2.4. Intensidad luminosa
Flujo de luz que se distribuye en cada dirección en el espacio. Relación entre el flujo
luminoso contenido en un ángulo sólido, cuyo eje coincida con la dirección dada. El
ángulo sólido se expresa en estereorradianes. La unidad es la candela [cd].
Figura 3.Intensidad Luminosa
Fuente: https://www.comparalux.es/www/apuntes/magnitudesFundamentales.php
2.5. Iluminancia
Es la medida de flujo luminoso que incide en una unidad de superficie. La unidad es
el Lux [Lux].
𝐸 =
Φ
𝑆
[𝐿𝑢𝑥]; [
𝐿𝑢𝑚𝑒𝑛
𝑚2
] (2)
Figura 4.Iluminancia
Fuente: http://www.tuveras.com
9. 4
2.6. Luminancia
Intensidad luminosa que es reflejada por una superficie. Relación entre la intensidad
luminosa por la superficie aparente vista por el ojo en una dirección determinada. La
unidad es candela por metro cuadrado.
𝐿 =
𝐼
𝑆
[
𝑐𝑑
𝑚2
] (3)
Figura 5.Luminancia
Fuente: https://tecnoiglesia.com/2020/03/segundo-principio-del-diseno-de-iluminacion-luminancia/
2.7. Leyes
2.7.1. Ley inversa de los cuadrados
La relación entre dos iluminancias a distintas distancias es igual al inverso de la
relación del cuadrado de estas distancias
𝐸1
𝐸2
=
𝐷2
𝑑2
(4)
10. 5
Figura 6.Ley inversa de los cuadrados
Fuente: https://electroterapia.com/ley-inversa-del-cuadrado-luz.php
2.7.2. Ley del coseno
Si la superficie no es perpendicular al flujo luminoso, la iluminancia recibida se
descompone en un componente horizontal y uno vertical.
𝐸𝐻 =
𝐼𝑐𝑜𝑠𝛼3
𝐻2
(5)
Figura 7.Ley de coseno
Fuente: https://recursos.citcea.upc.edu/llum/fotometria/lcos.html
2.8. Factor de mantenimiento y coeficiente de utilización
El factor de mantenimiento fm depende de la pérdida del flujo luminoso en las
lámparas, pérdida de reflexión del reflector o de transmisión del difusor o refractor,
todo esto debido a la suciedad.
11. 6
El coeficiente de utilización Cu depende de la eficacia de las luminarias, reflectancia
de las paredes y las dimensiones de un local.
Figura 8.Factor de Mantenimiento y Coeficiente de Utilización
Fuente: https://tecnoiglesia.com/2020/03/segundo-principio-del-diseno-de-iluminacion-luminancia/
2.9. Cálculo del coeficiente de utilización
La manera en la que se obtiene el coeficiente de utilización, es primeramente obtener
un índice de local k. Iluminación directa semi - directa, directa indirecta y general
difusa:
𝑘 =
𝑎𝑏
ℎ(𝑎 + 𝑏)
(6)
Iluminación semi- indirecta e indirecta:
𝑘 =
3𝑎𝑏
2(𝑎 + 𝑏)
(7)
Figura 9.Calculo del coeficiente de utilización
12. 7
Fuente: https://recursos.citcea.upc.edu/llum/interior/iluint2.html
Tabla 1. Factor de Utilizacion
Fuente: https://recursos.citcea.upc.edu/llum/interior/iluint2.html
2.10. Cálculo de alumbrado de interiores
Para este cálculo se debe tener en cuenta el flujo necesario para producir iluminación
E sobre superficie de trabajo S.
Φ𝑈 = 𝐸𝑆
Φ𝑇 =
Φ𝑈
𝑓𝑚𝐶𝑢
Φ𝑇 =
𝐸𝑆
𝑓𝑚𝐶𝑢
(8)
Por lo tanto, el número de lámparas a utilizar será:
𝑁 =
Φ𝑇
Φ𝐿
(9)
13. 8
Figura 10.Iluminación de interiores
Fuente: https://dossierdearquitectura.com/post/iluminacion-led-en-el-diseno-interior-5e4557be88321
2.11. Cálculo de alumbrado exterior
2.11.1. Factor de utilización
Este es una medida de rendimiento del conjunto lámpara-luminaria.
𝜂 =
ΦU
Φ𝐿
(10)
En el cálculo del alumbrado exterior lo que se quiere es averiguar la distancia de
separación entre las lámparas. Se conoce:
Ancho de calzada a.
Altura de puntos de luz h.
Flujo luminoso de lámpara inicial Φ_U.
Distribución de puntos de luz.
14. 9
Figura 11.Iluminacion de exteriores
Fuente: http://www.tuveras.com
Φ𝐿 =
𝐸𝑚𝑆
𝜂𝑓𝑚𝐶𝑑
(11)
Iluminación medida 𝐸𝑚.
Superficie a iluminar S=a*d.
Factor de utilización 𝜂.
Factor de mantenimiento 𝑓𝑚.
Coeficiente de depreciación de lámparas 𝐶𝑑.
𝑑 =
Φ𝐿𝜂𝑓𝑚𝐶𝑑
𝐸𝑚𝑎
(12)
2.11.2. Curvas de Distribución Luminosa o Fotométricas
Las curvas de distribución luminosa muestran las intensidades luminosas de una
lámpara en coordenadas polares, de modo que se pueda conocer la intensidad
luminosa de la lámpara en un cierto ángulo deseado.
15. 10
Dichos gráficos muestran cierto error al ser una lectura aproximada de las
intensidades deseadas. Generalmente, los catálogos presentan estas curvas para un
flujo luminoso de 1000 [lm] (a menos que se indique lo contrario), por lo que, si se
quiere conocer la intensidad de la lámpara para un flujo luminoso distinto se recurre a
la siguiente ecuación (Hernández, 2020):
𝐼𝑟𝑒𝑎𝑙 =
Φ𝑙𝑎𝑚𝑝𝑎𝑟𝑎𝐼𝑔𝑟𝑎𝑓𝑖𝑐𝑜
1000
(13)
Las curvas de distribución luminaria nos ayudan a elegir la luminaria más eficiente
según lo requerido, dichas curvas deben ser proporcionadas por el fabricante.
Las curvas de distribución de la intensidad luminosa son curvas polares obtenidas en
laboratorio que describen la dirección e intensidad en la que se distribuye la luz
entorno al centro de la fuente luminosa. Para encontrarlas se miden las intensidades
luminosas en diversos ángulos verticales alrededor de la fuente (designados como
ángulos gamma «g») con un instrumento
llamado fotogoniómetro, y al barrer la esfera completa y unir los puntos contenidos
en un mismo plano vertical y horizontal se puede obtener un volumen conocido como
sólido fotométrico.
En una curva polar de distribución luminosa, la distancia de cualquier punto de la
curva al centro indica la intensidad luminosa de esa fuente en esa dirección.
Asimismo, para evitar la tarea de hacer un gráfico para cada lámpara cuando solo
varía la potencia de dicha lámpara, los gráficos se normalizan para una fuente de
1000 lúmenes y el dibujo queda expresado entonces en [Cd/klm] (Candela /
kilolúmen).
El dibujo tridimensional del sólido es poco práctico y en la industria normalmente solo
se emplean las curvas que se obtienen al cortar dicho sólido mediante dos planos
verticales: uno orientado a lo largo del eje longitudinal de la luminaria y otro por el eje
transversal, y que reciben el nombre de plano C90-C270 y C0-C180 respectivamente
(en el estándar americano para la planificación vial el plano C0 —Norteamérica
H=0— está situado perpendicularmente al borde de la acera, por lo tanto, transversal
16. 11
a la luminaria; en cambio, en el estándar europeo IEC de iluminación vial la
orientación del plano C0 es paralela al canto de la acera).
Figura 12.Planos Verticales
Fuente: https://www.iluminet.com/curvas-fotometria-iluminacion/
Podemos dividir a las luminarias de la siguiente forma:
Figura 13.Clasificación de luminarias según la radiación del flujo luminoso
Fuente: https://enersolar.energy/taller-de-iluminacion/
17. 12
A su vez, las luminarias de alumbrado público pueden clasificarse de acuerdo a su
distribución en cinco tipos:
Tipo I
Su distribución es lateral bidireccional que encuentra su mayor punto de intensidad a
los 15º, normalmente se usa al centro de una carretera o para iluminar senderos,
banquetas y andadores.
Tipo II
También es lateral bidireccional con el mayor punto de intensidad a los 25º, suelen
aplicarse en senderos y calzadas donde el ancho no excede 1,75 veces la altura de
montaje.
Tipo III
El punto máximo de distribución se encuentra en los 40º y pueden colocarse en el
costado de las carreteras o caminos donde la anchura no excede 2,75 veces la
altura.
Tipo IV
La distribución máxima se encuentra en los 60º, destinadas al montaje lateral,
normalmente utilizadas en carreteras.
Tipo V
Distribución circular con la misma intensidad en todos los ángulos. En el caso de las
Tipo VS sucede lo mismo, pero la distribución es cuadrada. (Iluminet, 2021)
18. 13
Figura 14.Clasificacion de las Luminarias de Acuerdo a su Distribución
Fuente: https://www.iluminet.com/curvas-distribucion-alumbrado-urbano-clasificaciones/
2.11.3. Curvas Isolux
Las curvas isolux hacen referencia a las iluminancias, y flujo luminoso recibido por
una superficie. Estos gráficos dan información sobre la cantidad de luz recibida en
cada punto de la superficie de trabajo y son utilizadas especialmente en el alumbrado
público.
Lo más habitual, es expresar las curvas isolux (dada por cada fabricante) en valores
absolutos definidas, en general, para una lámpara de 1000 lm y una altura de
montaje de 1 metro. Los valores reales se emplea la siguiente ecuación:
𝐸𝑟𝑒𝑎ñ = 𝐸𝑐𝑢𝑟𝑣𝑎 ∗
Φ𝑟𝑒𝑎𝑙
1000𝐻2
(14)
Figura 15.Curvas Isolux
Fuente: http://patricioconcha.ubb.cl/eleduc/public_www/capitulo7/seleccion_de_luminarias.html
19. 14
El punto 0 es el lugar donde se encuentra instalado el poste con la luminaria. Los
niveles o curvas de color rojo, muestran los niveles de iluminación, medidos en lux,
que recibe el plano de trabajo la letra H, representa la altura de montaje.
2.12. Partes de la Luminaria
Según la Norma UNE-EN 60598-1, se define luminaria como aparato de alumbrado
que reparte, filtra o transforma la luz emitida por una o varias lámparas y que
comprende todos los dispositivos necesarios para el soporte, la fijación y la
protección de lámparas, (excluyendo las propias lámparas) y, en caso necesario, los
circuitos auxiliares en combinación con los medios de conexión con la red de
alimentación. De manera general consta de los siguientes elementos.
Figura 16.Partes de una Luminaria
Fuente: https://grlum.dpe.upc.edu/manual/sistemasIluminacion-luminarias-componentes.php
2.13. Clasificación de las Luminarias Según las Características Ópticas de la
Lámpara
Según el porcentaje del flujo luminoso emitido por encima y por debajo del plano
horizontal que atraviesa la lámpara. Es decir, dependiendo de la cantidad de luz que
ilumine hacia el techo o al suelo:
20. 15
Figura 17.Características Ópticas de las Lámparas
Fuente: https://recursos.citcea.upc.edu/llum/lamparas/luminar1.html
2.14. Clasificación Según las Características Mecánicas de la Lámpara
Las luminarias se clasifican según el grado de protección contra el polvo, los líquidos
y los golpes. En estas clasificaciones, según las normas nacionales (UNE 20324) e
internacionales, las luminarias se designan por las letras IP seguidas de tres dígitos.
El primer número va de 0 (sin protección) a 6 (máxima protección) e indica la
protección contra la entrada de polvo y cuerpos sólidos en la luminaria. El segundo
va de 0 a 8 e indica el grado de protección contra la
penetración de líquidos. Por último, el tercero da el grado de resistencia a los
choques. (Garcia, 2021)
Figura 18.Características Mecánicas de las Lámparas
Fuente: https://recursos.citcea.upc.edu/llum/lamparas/luminar1.html
2.15. Clasificación Según las Características Eléctricas de la Lámpara
Según el grado de protección eléctrica (Hernandez, 2020):
24. 19
4.PROCEDIMIENTO
4.1. conexión de un tubo fluorescente
Figura 20.Conexion de un tubo fluorescente
Fuente: https://www.facebook.com/Electrotecpe/
Figura 21. conexion de tubo fluorescente
Fuente: fotografía laboratorio de instalaciones eléctricas 2
25. 20
INICIO
Conexión de Tubo
Fluorescente
Se identifico los terminales de
conexion
Identificar los
terminales
Realizar la
conexión de
esquema
Se cumplen las 5 reglas de oro de
trabajo sin tension?
Identificar
que reglas no
se cumple
Alimentar el
circuito
El tubo se activa?
Desconectar
la
alimentacion
Verificar la
conexión y el
estado de los
componentes
FIN
NO
NO
NO
SI
SI
SI
Los componentes están en buen
estado(cebador y reactancias )?
Reemplazar el
componente
en mal estado
NO
NO
SI
26. 21
4.2. Conexion de un timbre en corriente alterna
Figura 22.Esquema de conexion de timbre en corriente alterna
Fuente: https://instalartodo.com/como-instalar-un-timbre-en-una-casa/
Figura 23. conexion de timbre en corriente alterna
Fuente: fotografía laboratorio de instalaciones eléctricas 2
27. 22
INICIO
Conexión de
timbre en AC
Se identifico los terminales de
conexion
Identificar los
terminales
Realizar la
conexión de
esquema
Se cumplen las 5 reglas de oro de
trabajo sin tension?
Identificar
que reglas no
se cumple
Alimentar el
circuito
El timbre esta activado?
Desconectar
la
alimentacion
Verificar la
conexion
FIN
SI
SI
NO
NO
NO
SI
28. 23
4.3. Conexion de un circuito conmutador
Figura 24.Conexion de un circuito conmutador
Fuente: https://grupocasalima.com/blog/electricidad/circuitos-de-conmutacion-que-son-tipos-como-hacer-
uno/
Figura 25. conexion de circuito conmutador
Fuente: fotografía laboratorio de instalaciones eléctricas 2
29. 24
INICIO
Conexión de
circuito
conmutador
Se identifico los terminales de
conexion
Identificar los
terminales
Realizar la
conexión de
esquema
Se cumplen las 5 reglas de oro de
trabajo sin tension?
Identificar
que reglas no
se cumple
Alimentar el
circuito
Se activa la lampara al accionar el
interruptor ?
Desconectar
la
alimentacion
Verificar la
conexion
FIN
SI
SI
NO
NO
NO
SI
Accionar el
interruptor
izquierdo
Accionar el
interruptor
derecho
30. 25
5.CUESTIONARIO
1.Describa las reglas para una instalación eléctrica domiciliaria (5 reglas para
trabajo sin tensión)
R. Las reglas para la instalación eléctrica residencial comprenden un conjunto de
pasos diseñados para salvaguardar la seguridad mientras se manipulan dispositivos
eléctricos sin corriente.
Figura 26. 5 reglas de oro para trabajar sin tensión
Fuente: https://prevencionar.com/2018/07/26/las-5-reglas-de-oro-frente-a-riesgos-electricos-cantadas/
1) Desconexión visible o efectiva: Previo al inicio de cualquier tarea en la
instalación eléctrica, resulta primordial desconectar adecuadamente la fuente
de energía relevante. Esto puede implicar apagar interruptores, desconectar
dispositivos o emplear otros métodos seguros para interrumpir el flujo
eléctrico. Asimismo, es esencial garantizar que esta desconexión sea visible o
efectiva, asegurando que no exista riesgo de reactivación accidental.
31. 26
2) Enclavamiento, bloqueo y señalización: Una vez realizada la desconexión
de la corriente, es crucial asegurar el entorno de trabajo mediante el uso de
dispositivos de enclavamiento, bloqueo o señalización. Estos dispositivos
impiden una posible reinstauración de la corriente mientras se desarrollan las
tareas.
3) Comprobación de ausencia de tensión: Antes de interactuar con algún
equipo o realizar ajustes en la instalación eléctrica, es imperativo verificar de
forma segura la inexistencia de tensión. Para ello, se recurre a instrumentos
de comprobación de ausencia de tensión, como comprobadores de voltaje o
multímetros, a fin de asegurar que el circuito se encuentre completamente
apagado.
4) Puesta a tierra y evitación de cortocircuitos: Al laborar en la instalación
eléctrica, se deben adoptar precauciones adicionales para protegerse de
potenciales descargas eléctricas. Esto implica asegurarse de que los
conductores activos se encuentren debidamente conectados a tierra y de que
no haya ningún cortocircuito presente que pueda generar un riesgo eléctrico.
5) Zona de trabajo segura: Se debe crear un espacio de trabajo seguro al
mantener el área limpia y libre de obstrucciones. Evite trabajar en condiciones
húmedas o mojadas y asegurarse de que la iluminación sea adecuada para
ver claramente lo que se está haciendo.
Estas reglas constituyen pilares esenciales para salvaguardar la seguridad al
interactuar con una instalación eléctrica residencial. Resulta fundamental seguir
estas directrices y adoptar las precauciones necesarias a fin de prevenir accidentes y
preservar la integridad personal.
2. ¿Qué factores pueden afectar a la vida útil de una bombilla de led?
R. La duración de una bombilla LED puede sufrir cambios debido a diversos
elementos. Según lo que se ha encontrado, algunos de los aspectos que pueden
impactar la durabilidad de una bombilla LED son:
• Temperatura: El nivel térmico en el que opera la bombilla LED puede incidir
en su longevidad. Las temperaturas elevadas tienen la capacidad de acelerar
32. 27
el desgaste de las partes internas de la bombilla, lo cual disminuye su ciclo de
vida. Por tal motivo, es fundamental prevenir el sobrecalentamiento de las
bombillas LED y garantizar su instalación en zonas bien ventiladas.
• Corriente eléctrica: Un flujo eléctrico excesivo tiene la posibilidad de reducir
la vida útil de la bombilla LED. Es esencial cerciorarse de que la bombilla esté
conectada a una fuente eléctrica apropiada y que la corriente suministrada se
mantenga en los límites recomendados por el fabricante.
• Calidad de los componentes: La calidad de las piezas empleadas en la
creación de la bombilla LED puede influir en su durabilidad. Adquirir bombillas
LED provenientes de fabricantes con trayectoria y reconocimiento, que utilicen
elementos de alta categoría y sometan sus productos a pruebas minuciosas,
es un paso crucial.
• Uso y mantenimiento: La utilización y el mantenimiento adecuados también
tienen la capacidad de afectar la vida útil de una bombilla LED. Por ejemplo,
encender y apagar la bombilla repetidamente puede reducir su ciclo de vida,
por ello es recomendable emplearla en sitios donde se necesite un
funcionamiento continuo. Además, mantener limpios los componentes y evitar
golpes o vibraciones excesivas puede contribuir a alargar su durabilidad.
Resulta de gran importancia considerar que estos aspectos pueden variar en función
del fabricante y del modelo específico de la bombilla LED. Por esta razón, es
recomendable revisar las especificaciones y las recomendaciones proporcionadas
por el fabricante para obtener información más precisa acerca de la vida útil estimada
de una bombilla LED en particular.
3.Explique si afecta de alguna manera colocar de manera errónea la línea y el
neutro a una luminaria
R. Conectar equivocadamente la línea y el neutro al instalar una luminaria puede
tener algunas consecuencias importantes:
• Peligro de descarga eléctrica: Si los cables se conectan incorrectamente,
existe la posibilidad de que partes metálicas de la luminaria se carguen
eléctricamente, lo que podría ser peligroso si alguien entra en contacto.
33. 28
• Mal funcionamiento de la luminaria: La colocación errónea de la línea y el
neutro puede hacer que la luminaria no funcione correctamente. Puede
generar parpadeo en la luz, baja intensidad lumínica o incluso dañar los
componentes internos de la luminaria, lo que reduciría su vida útil.
• Desgaste acelerado: Al conectar los cables de manera incorrecta, se podría
forzar a los componentes internos a trabajar de forma inapropiada, lo que
podría llevar a un desgaste prematuro.
• Riesgos de seguridad: La polaridad incorrecta podría afectar las
protecciones de seguridad incorporadas en la luminaria, como los fusibles, lo
que podría comprometer la seguridad de las personas y del sistema eléctrico
en su conjunto.
• Daños en la instalación eléctrica: Una conexión incorrecta de la línea y el
neutro también puede afectar la instalación eléctrica en general. Puede
generar sobrecargas, desequilibrios en la carga eléctrica y afectar el
funcionamiento de otros dispositivos conectados al mismo circuito
• Incumplimiento normativo: Conectar la luminaria de manera incorrecta
podría estar en contra de las regulaciones eléctricas y de construcción, lo que
podría tener consecuencias legales...
4.Describa y compare el uso de timbres de corriente alterna (AC) y corriente
continua (DC)
R. Los timbres de corriente alterna (AC) y corriente continua (DC) son elementos
utilizados en diferentes entornos, cada uno con características y aplicaciones
específicas. A continuación, se profundizara en la descripción y la comparación de
ambos tipos de timbres:
• Timbres de corriente alterna (AC): Los timbres de corriente alterna operan
con corriente que cambia su dirección periódicamente. Este tipo de corriente
es el estándar en la mayoría de los sistemas eléctricos residenciales y
comerciales., se encuentran en dispositivos como “timbres de puerta”,
campanillas de llamada, sistemas de alarma y notificaciones. La ventaja de la
34. 29
corriente alterna radica en su eficiencia para transmitir energía a largas
distancias, siendo ampliamente accesible a través de la red eléctrica.
Figura 27.Timbres de corriente alterna
Fuente: https://electricalia.es/timbres/617-695-timbre-industrial.html
• Timbres de corriente continua (DC): Los timbres de corriente continua son
alimentados por una corriente constante que fluye en una sola dirección.
Suelen emplear baterías o fuentes independientes de energía. Estos timbres
son comunes en aplicaciones portátiles, como timbres inalámbricos, sistemas
de alarma de seguridad y dispositivos electrónicos de bajo consumo. La
corriente continua es ideal para aplicaciones de bajo voltaje y tiene un papel
fundamental en la operación de dispositivos electrónicos.
Figura 28.Timbre inalámbrico de corriente continua
Fuente: https://www.liverpool.com.mx/tienda/pdp/timbre-inal%C3%A1mbrico-digital-steren-tim-
101/1082832161
35. 30
La elección entre un timbre de corriente alterna y uno de corriente continua depende
del contexto y de las necesidades particulares de cada situación. Los timbres de
corriente alternan son más apropiados cuando se dispone de una fuente de
suministro de corriente alterna, especialmente si se requiere una mayor potencia de
sonido o un volumen más alto. Estos timbres también son la elección preferida en
instalaciones permanentes o cuando se necesita transmitir la señal a una distancia
considerable.
Por otro lado, los timbres de corriente continua se adaptan mejor a aplicaciones
portátiles o inalámbricas, donde no se dispone de acceso a una fuente de corriente
alterna, o cuando la flexibilidad en la ubicación es esencial. Además, son más
eficientes en términos energéticos y funcionan de manera eficaz con baterías de bajo
voltaje. Sin embargo, en comparación con los timbres de corriente alterna, la
potencia de sonido de los timbres de corriente continua puede ser más limitada.
En resumen, los timbres de corriente alternan se aplican en escenarios con
suministro de corriente alterna y necesidades de potencia de sonido elevada. Por su
parte, los timbres de corriente continua son más adecuados para aplicaciones
inalámbricas, portátiles y de bajo consumo energético. Cada tipo de timbre tiene su
lugar en el espectro de aplicaciones, y la elección depende de las condiciones
específicas de uso.
5.Indicar las aplicaciones para lámparas Ultravioleta, infrarrojas.
R. Las lámparas ultravioletas e infrarrojas desempeñan diversas funciones en una
amplia gama de ámbitos. A continuación, se enumeran algunas de las aplicaciones
habituales para estas lámparas:
• Lámparas ultravioletas (UV):
a) Desinfección: Las lámparas UV se emplean para desinfectar agua, aire y
superficies en ambientes como hospitales, laboratorios y plantas de
tratamiento de agua.
36. 31
Figura 29.Lámpara de desinfección ultravioleta
Fuente: https://www.diariosur.es/sociedad/lamparas-radiacion-ultravioleta-20200427114750-nt.html
b) Industria alimentaria: En la industria de alimentos, estas lámparas se utilizan
para esterilizar y desinfectar equipos y superficies de producción,
garantizando condiciones higiénicas.
c) Fototerapia: Las lámparas UV tienen un papel importante en la fototerapia, un
tratamiento para trastornos cutáneos como psoriasis y vitíligo.
d) Impresión y curado de tinta: En la industria gráfica, las lámparas UV son
esenciales para la impresión y el curado de tintas, lo cual permite una
producción más rápida y sostenible.
• Lámparas infrarrojas (IR):
a) Terapia de calor: Las lámparas infrarrojas son útiles en la fisioterapia y
tratamientos de terapia de calor, aliviando dolores musculares y mejorando la
circulación sanguínea.
b) Secado y curado: En diversos sectores industriales, las lámparas infrarrojas
aceleran el secado y curado de pinturas, recubrimientos y adhesivos,
aumentando la eficiencia de los procesos.
c) Detección de calor: Las cámaras de imagen térmica infrarroja se emplean
para detectar pérdida de calor, inspeccionar sistemas aislados y observar
variaciones en el flujo térmico en aplicaciones industriales y de seguridad.
d) Estos ejemplos representan solo algunas de las aplicaciones comunes de las
lámparas ultravioleta e infrarrojas. Cada tipo de lámpara cuenta con
37. 32
propiedades radiativas específicas y, en consecuencia, se emplea en
contextos diversos según sus características particulares.
6. ¿Cuál es la diferencia entre iluminancia y luminancia, y cómo se miden?
R. La iluminancia es independiente de la superficie, sin importar que esté iluminando
un escritorio o una pared, la iluminancia es la misma. La iluminancia depende de la
superficie, ya que los diferentes objetos tienen diferentes tasas de reflexión o
refracción, la luminancia será diferente entre ellos.
La iluminancia no depende del número de fuentes de luz, la dirección de la que
proviene la luz, la posición de las fuentes de luz y el tipo de superficie sobre la que
cae. Tanto si la superficie es una placa de acero pulido como un trozo de tela de
fieltro negro, la iluminancia sigue siendo la misma.
En cambio, la luminancia depende de la dirección desde la que la luz alcanza la
superficie, el ángulo desde el que se ve la luz, y las propiedades que los diferentes
objetos tienen en sí mismos.
Por lo tanto, si se compara la luminancia de la superficie de una placa de acero
pulido y la luminancia de la superficie de un paño de fieltro negro, se puede decir
fácilmente que la luminancia en la superficie de acero pulido es mayor.
Hay una forma experimental muy representativa del concepto de iluminancia, que
además nos servirá para entender el cálculo de este concepto de iluminación. Se
trata de alumbrar de cerca un objeto con una linterna y posteriormente alejarse para
volver a alumbrarlo:
• De cerca la intensidad de la luz sobre el objeto es más fuerte pero el área
iluminada más pequeña.
• De lejos, la intensidad de luz sobre el objeto es más débil pero el área es más
grande.
38. 33
Figura 30.Cómo medimos la iluminancia
Fuente: https://vidamontaraz.com/que-es-un-lumen/
Hay dos unidades ampliamente usadas para medir la iluminancia; por un lado,
tenemos el foot-candle (fc), y por otro lado el lux. Un foot-candle equivale a 10 luxes.
La luminancia es la relación entre la intensidad luminosa y la superficie aparente
vista por el ojo en una dirección determinada. Su símbolo es L, y su unidad es cd/m2.
También es posible encontrar otras unidades como stilb (1 sb = 1 cd/cm2) o nit (1 nt
= 1 cd/m2).
Figura 31. Cómo medimos la luminancia
Fuente: https://vidamontaraz.com/que-es-un-lumen/
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7. Explique el concepto de "temperatura de color" en relación con la luz.
¿Cómo se relaciona con las fuentes de luz y la percepción humana?
R. La temperatura de color es una característica de la luz que influye notablemente
en sectores como la fotografía o el cine, ya que afecta al color de todo lo que nos
rodea y determina si una escena tiene un aspecto frío o cálido. El ojo humano se
adapta automáticamente a cualquier calidad de iluminación e interpreta cualquier luz
como blanca, de tal manera que, por ejemplo, un objeto rojo es visto rojo bajo casi
cualquier tipo de luz. Pero los sistemas fotográficos o electrónicos de reproducción
no pueden hacerlo.
8. En el diseño de sistemas de iluminación exterior, ¿qué consideraciones
se deben tener en cuenta para minimizar la contaminación lumínica?
R. En los proyectos residenciales, la iluminación exterior a menudo se planifica una
vez resuelta la iluminación interior, olvidando que hay una estrecha relación entre
ellas.
El diseño de iluminación de una residencia y de su entorno siempre debe ir de la
mano pues la luz de jardines, recorridos, terrazas y otros espacios exteriores
amplifica y enriquece el espacio del hogar, facilitando la continuidad funcional y
estética entre interior y exterior.
Para reducir la contaminación lumínica, se pueden tomar las siguientes medidas.
• Apagar las luces que no se estén utilizando o que no sean imprescindibles.
• Sustituir las luces exteriores por bombillas de bajo consumo, diseño inteligente
y bajo deslumbramiento, que se iluminen hacia abajo.
• Colocar sensores de movimiento o sistemas automáticos para apagar el
alumbrado público en determinados momentos.
• Evitar el uso de iluminación decorativa innecesaria.
• Informarse y concienciar sobre los efectos negativos de la contaminación
lumínica.
40. 35
9. Describe el principio detrás del fenómeno de la fluorescencia y cómo se
aplica en las lámparas fluorescentes compactas.
R. La fluorescencia consiste en la emisión de luz por parte de una sustancia debido
al aumento de la banda de energía de los electrones a un estado más excitado, tras
haber absorbido previamente luz. Los electrones, antes de liberar en forma de luz la
energía previamente absorbida, pierden algo de energía debido a la vibración de las
moléculas. Al volver a su estado inicial, los electrones emiten luz, dándose el
fenómeno de fluorescencia.
Figura 32.Fenómeno de la fluorescencia
Fuente: Luis A. Escudero B. Universidad Complutense -Facultad de farmacia, Trabajo fin de grado
principios de fluorescencia. Pag 4.
La fluorescencia es un fenómeno que suele aparecer en moléculas aromáticas,
siendo una de las más significativas la quinina, presente en la tónica. Esta
apreciación fue primeramente observada por Sir John Frederick Willian Herschel. Sin
embargo, los átomos no suelen producir fluorescencia, excepto el grupo de los
lantánidos, debido a las transiciones electrónicas entre orbitales f.
La lámpara fluorescente compacta o lámpara flu compacta (LFC) es un tipo de
lámpara que aprovecha la tecnología de los tradicionales tubos fluorescentes para
hacer lámparas de menor tamaño que puedan sustituir a las lámparas
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incandescentes con pocos cambios en la armadura de instalación y con menor
consumo. La luminosidad emitida por un fluorescente depende de la superficie
emisora, por lo que este tipo de lámparas aumentan su superficie doblando o
enrollando el tubo de diferentes maneras. Otras mejoras en la tecnología
fluorescente han permitido asimismo aumentar el rendimiento luminoso máximo
desde los 40-50 lm/W hasta alcanzar los 80 lm/W, aunque su eficacia media actual
en el mercado es de en torno a los 58 lm/W, que ha sido superado ampliamente por
muchas lámparas tipo led. También la sustitución de los antiguos electromagnéticos
por balastros electrónicos ha permitido reducir el peso y el característico parpadeo de
los fluorescentes tradicionales.
En comparación con las lámparas incandescentes, las LFC tienen una vida útil más
larga y consumen menos energía eléctrica para producir la misma cantidad de luz.
Como desventajas, su reproducción de los colores, aunque actualmente es buena
(IRC>80), no alcanza el espectro continuo de las incandescentes o halógenas
(IRC=100), normalmente no alcanzan su máximo brillo de forma inmediata y es más
problemático deshacerse de las viejas, pues hay que llevarlas a lugares específicos,
ya que contienen residuos tóxicos. Además, no es adecuado su uso en lugares
cerrados pequeños o con temperatura alta, ya que se reduce drásticamente la
duración por el rápido deterioro de la electrónica pudiendo llegar a explotar por sí
solas bajo condiciones muy extremas.
Figura 33.Foco fluorescente en mal estado
Fuente: https://es.wikipedia.org/wiki/L%C3%A1mpara_fluorescente_compacta
42. 37
10. ¿Qué es el índice de reproducción cromática (CRI) y por qué es importante
en la evaluación de la calidad de la luz?
R. El índice de reproducción cromática (IRC o CRI del inglés color rendering index)
nos da un valor numérico que resume la capacidad de una fuente de luz, como por
ejemplo un plafón LED, para representar los colores en comparación con la luz
natural (IRC=100). En esta medida se tiene en cuenta la respuesta del ojo humano.
El valor del CRI de una fuente de luz se calcula comparando la apariencia de una
muestra de colores determinada con la que tiene este mismo rango de colores bajo
la luz natural o una luz estandarizada de la misma temperatura de color que sirve
como referencia. Para temperaturas de color de hasta 5000K se usa un cuerpo negro
y para temperaturas más altas la luz del día. Con los resultados de cada muestra se
realiza una media aritmética que definirá la capacidad global de nuestra fuente para
reproducir los colores sin distorsionarlos.
Tabla 3. índice de reproducción cromática (CRI)
Fuente: https://www.efectoled.com/blog/es/indice-reproduccion-cromatica/
Si hay algo que debemos tener en cuenta es que el índice de reproducción cromática
es un promedio del desempeño de la fuente lumínica desde un punto de vista
estrictamente colorimétrico y que no tiene en cuenta el espectro de la luz emitida.
Esto significa que dos bombillas con el mismo valor de CRI puede que no
43. 38
representen los colores de los objetos de la misma forma, especialmente si son de
distintos fabricantes.
El CRI, aunque es el más extendido, no es el único método disponible para evaluar
cómo representa los colores una fuente de luz. Actualmente, podemos destacar
sobre todo el CQS y el TLCi, que explicaremos a continuación:
Color Quality Scale (CQS)
Desarrollado por el NIST (National Institute of Standards and Technology) para
compensar algunos de los problemas que presenta el IRC, de hecho, es una
modificación del mismo. Este sistema emplea muestras de color más saturadas y
utiliza el valor cuadrático medio de las muestras en lugar de la media aritmética.
TLCI (Television Lighting Consistency Index)
En este caso se reemplaza la respuesta del ojo humano por la de una cámara y se
emplea una muestra más amplia de colores. El rango de valores de TLCI va también
hasta 100 y nos indica si será necesario corregir el color del metraje.
En resumen, el índice de reproducción cromática de una fuente de luz nos dirá lo
bien que reproduce los colores de los objetos. Cuanto mayor sea este valor, más
naturales parecerán los colores que se muestren.
6.CONCLUSIONES
Se puede indicar la luminotecnia nos ayuda y aumenta en gran medida el
conocimiento en el desarrollo de los circuitos eléctricos para el estudio de la
luminotecnia, sus aplicaciones, además desarrollar los cálculos para el alumbrado
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interno o externo aplicando el Método de los Lúmenes y cumpliendo con las normas
que esta estipulada en la norma boliviana NB777.
Es necesario desarrollarlo para nuestra formación como ingenieros electromecánicos
y mecánicos, para mejorar los conocimientos en las instalaciones eléctricas, debido a
que nos encontraremos rodeado con muchos problemas de este tipo y poder
solucionar dichos problemas con el criterio más apropiado.
Se pudo lograr ver y analizar las diferentes conexiones realizadas en el tablero del
laboratorio haciendo funcionar cada parte correspondiente, el funcionamiento del
timbre, los focos si como la conexión escalera.
7.BIBLIOGRAFIA Y WEBGRAFÍA
Luis A. Escudero B. Universidad Complutense -Facultad de farmacia, Trabajo fin de
grado principios de fluorescencia. Pag 4.
Garcia, J. (2021). recursos.citcea. Obtenido de:
ttps://recursos.citcea.upc.edu/llum/lamparas
Iluminet. (2021). Ilumined.com. Obtenido de https://www.iluminet.com/curvas-
distribucion- alumbrado-urbano-clasificaciones/
Hernandez, J. L. (18 de Junio de 2020). tuveras.com. Obtenido de:
http://www.tuveras.com/index_tvpc.html
https://riunet.upv.es/bitstream
https://es.wikipedia.org/wiki/L%C3%A1mpara_fluorescente_compacta
https://www.erco.com/es/planificacion-de-iluminacion/conocimientos-luminotecnicos
https://prevencionar.com/2017/12/04/cinco-reglas-oro-trabajos-sin-tension/
https://www.thelightreport.mx/2022/04/26/luz-ultravioleta-infrarroja-y-pulsada-usos-y-
aplicaciones-2/
https://www.sectorelectricidad.com/4148/las-5-reglas-de-oro-del-mantenimiento-
electrico/
