SlideShare una empresa de Scribd logo
1 de 120
Descargar para leer sin conexión
TECNOLOG´IA EL´ECTRICA I
INTRODUCCI´ON AL TALLER
Pablo Cede˜no
Junio 2.006
2
´Indice general
1. Introducci´on a la Electricidad 7
1.1. Historia de la Electricidad . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
1.2. Obtenci´on de la Electricidad . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
1.2.1. Electricidad por Frotamiento . . . . . . . . . . . . . . . . 10
1.2.2. Electricidad por Acci´on Qu´ımica . . . . . . . . . . . . . 11
1.2.3. Electricidad por Magnetismo . . . . . . . . . . . . . . . . 12
1.2.4. Electricidad por Presi´on . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
1.2.5. Electricidad por Calor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
1.2.6. Electricidad por la Luz . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
1.3. Tipos de electricidad . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
1.3.1. Electricidad Est´atica . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
1.3.2. Electricidad Din´amica . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
1.4. Transporte de la Electricidad . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
1.5. Importancia en la Industria . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
1.6. Importancia en el Hogar . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
1.7. Importancia en la Medicina . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
1.8. Importancia en los Servicios P´ublicos . . . . . . . . . . . . . . . 17
1.9. Generaci´on de la Energ´ıa El´ectrica . . . . . . . . . . . . . . . . 17
1.9.1. Centrales El´ectricas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
1.9.2. Energ´ıa Solar, E´olica y Geot´ermica . . . . . . . . . . . . 19
1.9.3. Energ´ıa de la Biomasa y Energ´ıa Mareomotriz . . . . . 21
1.9.4. Centrales Hidroel´ectricas . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
1.10. ¿Que es la Electricidad? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
1.11. Tensi´on El´ectrica . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
1.12. Corriente El´ectrica . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
1.13. Resistencia El´ectrica . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
1.14. Tipos de Corrientes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
1.15. Conductores, Aislantes y Semiconductores . . . . . . . . . . . . 28
2. Seguridad El´ectrica 29
2.1. Reglas B´asicas de Seguridad . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29
2.2. Reglas de Seguridad para evitar Choques El´ectricos, Quemaduras
y Lesiones Mecanicas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30
3
4 ´INDICE GENERAL
2.3. Riesgos El´etricos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
2.4. ¿Que es el Choque El´etrico(Shock)? . . . . . . . . . . . . . . . . 33
2.5. ¿Que factores estan relacionados con el Choque El´ectrico? . . . 33
2.6. Efectos que tiene la Intensidad de la Corriente en la Electrocuci´on 34
2.7. Clasificaci´on de las Corrientes El´ectricas . . . . . . . . . . . . . 34
2.8. ¿Como es la Impedancia en el Cuerpo Humano? . . . . . . . . . 35
2.9. Primeros auxilios en caso de electrocuci´on . . . . . . . . . . . . 35
3. Herramientas para Trabajos B´asicos de Electricidad 37
3.1. Herramientas para Trabajos B´asicos de Electricidad . . . . . . . 37
3.1.1. Destornilladores . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38
3.1.2. Alicates . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40
3.1.3. Navaja del Electricista . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42
4. Instrumentos de Medici´on B´asica de Electricidad 45
4.1. Equipos de medici´ones el´ectricas B´asicas . . . . . . . . . . . . . 45
4.1.1. El Volt´ımetro . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47
4.1.2. El Amperimetro . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48
4.1.3. El Ohmetro . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49
4.1.4. El Probador . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50
5. Materiales El´ectricos B´asicos 51
5.1. Conductores El´ectricos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51
5.1.1. Caracter´ısticas de los Conductores usados en canaliza-
ciones el´ectricas residenciales e industriales . . . . . . . . 51
5.1.2. M´etodo de Medici´on y Calibre . . . . . . . . . . . . . . . 51
5.1.3. Sistema AWG (American Wire Gage) . . . . . . . . . . . 52
5.1.4. Definici´on de Circular Mil(CM) . . . . . . . . . . . . . . 52
5.1.5. Tipos de Aislamientos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53
5.2. Canalizaciones El´ectricas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55
5.2.1. Tuber´ıa El´ectrica Met´alica (EMT) . . . . . . . . . . . . 55
5.2.2. Tuber´ıa Conduit para Trabajo Pesado . . . . . . . . . . 55
5.2.3. Tuber´ıa no met´alica PVC . . . . . . . . . . . . . . . . . 56
5.2.4. Cajetines met´alicos EMT . . . . . . . . . . . . . . . . . 56
5.2.5. Cajas Cuadradas Met´alicas . . . . . . . . . . . . . . . . 56
5.2.6. Abrazadera . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56
5.2.7. Conectores . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56
5.2.8. Canaletas Decorativas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57
5.3. Seccionadores, Tableros y Breakers . . . . . . . . . . . . . . . . 58
5.4. Interrutores, Tomacorrientes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59
5.4.1. Interruptor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59
5.4.2. Tomacorriente . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61
5.4.3. Tomacorrientes Especiales . . . . . . . . . . . . . . . . . 61
´INDICE GENERAL 5
5.5. Portal´amparas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61
5.6. Los Timbres El´ectricos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64
5.6.1. Timbre Vibratorio (de Campana) . . . . . . . . . . . . . 65
5.6.2. Timbre Zumbador . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65
6. Empalmes y Soldaduras en Conductores El´ectricos 67
6.1. Empalmes en Conductores El´ectricos . . . . . . . . . . . . . . . 67
6.2. Soldadura en Conductores El´ectricos . . . . . . . . . . . . . . . 68
6.2.1. Concepto de soldadura . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 68
6.2.2. Soldadura Blanda . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 68
6.2.3. Elementos Necesarios para Efectuar una Soldadura . . . 69
6.3. Hoja de Actividades I (Empalmes) . . . . . . . . . . . . . . . . 70
6.3.1. Alambre terminado en Anillo . . . . . . . . . . . . . . . 71
6.3.2. Empalme cola de Rata . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71
6.3.3. Empalme de Prolongaci´on con Alambres . . . . . . . . . 72
6.3.4. Empalme de Derivaci´on con Alambres . . . . . . . . . . 72
6.3.5. Empalme de Aparato con Alambres . . . . . . . . . . . . 73
6.3.6. Empalme de Prolongaci´on con Cables . . . . . . . . . . . 74
6.3.7. Empalme de Derivaci´on con Cables . . . . . . . . . . . . 75
6.4. Hoja de Actividades II (Soldadura) . . . . . . . . . . . . . . . . 76
6.4.1. Pasos para Realizar la Soldadura . . . . . . . . . . . . . 77
6.5. Hoja de Actividades III (Aislamiento) . . . . . . . . . . . . . . . 78
6.5.1. Aislar empalmes de prolongaci´on . . . . . . . . . . . . . 79
6.5.2. Aislar empalmes de derivaci´on . . . . . . . . . . . . . . . 79
6.5.3. Aislar empalmes cola de rata y extremo . . . . . . . . . . 80
7. Componentes El´ectricos y Electr´onicos B´asicos 81
7.1. Las Resistencias . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 81
7.1.1. Caracter´ısticas T´ecnicas Generales . . . . . . . . . . . . 82
7.1.2. Tipos De Resistencias . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 82
7.1.3. C´odigo De Colores . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 84
7.2. Las Bobinas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 87
7.2.1. Caracter´ısticas T´ecnicas Generales . . . . . . . . . . . . 87
7.2.2. Tipos de Bobinas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 88
7.2.3. Identificaci´on de las Bobinas . . . . . . . . . . . . . . . . 90
7.3. El Condensador . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 90
7.3.1. Caracter´ısticas T´ecnicas Generales . . . . . . . . . . . . 91
7.3.2. Tipos de Condensadores . . . . . . . . . . . . . . . . . . 91
7.3.3. C´odigos De Identificaci´on De Condensadores . . . . . . . 94
7.4. Los Diodos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 96
7.4.1. Caracter´ıticas T´ecnicas Generales . . . . . . . . . . . . . 97
7.4.2. Tipos de Diodos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 98
7.4.3. Diodos Metal-Semiconductor . . . . . . . . . . . . . . . . 98
6 ´INDICE GENERAL
7.4.4. El Diodo Schottky . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 98
7.4.5. Diodos Rectificadores . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 99
7.4.6. Diodo Rectificador Como Elemento de Proteci´on . . . . . 99
7.4.7. Diodo Rectificador Como Elemento de Prptecci´on de un
Diodo Led en Alterna . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 100
7.4.8. Diodo Zener . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 100
7.4.9. Diodo Emisor de Luz (LED) ( Light Emitting Diode) . . 100
7.4.10. Fotodiodo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 101
7.4.11. Diodo de Capacidad Variable (VARICAP) . . . . . . . . 102
7.5. Los Transistores . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 105
7.5.1. Funcionamiento B´asico . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 106
7.5.2. Polarizaci´on de un Transistor . . . . . . . . . . . . . . . 106
7.5.3. Zonas de Trabajo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 106
7.6. El Tiristor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 108
7.6.1. Curva Caracter´ıstica . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 109
7.6.2. Encapsulado . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 110
7.7. El Diac . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 110
7.8. El Triac . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 111
7.9. Los Rel´es . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 112
7.9.1. Caracter´ısticas T´ecnicas . . . . . . . . . . . . . . . . . . 113
7.9.2. Reles m´as Utilizados . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 114
7.9.3. De Armadura . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 114
7.9.4. De N´ucleo M´obil . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 114
8. Asociaciones de Resistencias y Ley de Ohm 115
8.1. Asociaci´on de Resistencias . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 115
8.1.1. Asociaci´on en Serie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 115
8.1.2. Resistencia Total . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 115
8.1.3. Intencidad Total en un Circuito Serie . . . . . . . . . . . 116
8.1.4. Asociaci´on en Paralelo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 118
8.1.5. Resistencia Total . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 118
Cap´ıtulo 1
Introducci´on a la Electricidad
Objetivo
Analizar los antecedentes y los conceptos b´asicos de Electricidad: Tensi´on,
Intensidad, Resistencia Utilizando un vocabulario El´ectrico B´asico.
1.1. Historia de la Electricidad
Para poder comprender mejor la historia de la electricidad es necesario
saber como fue descubierta por algunos cient´ıfico hace ya miles de a˜nos a con-
tinuaci´on se hace una rese˜na hist´orica del origen de la electricidad: Aparente-
mente la primer observaci´on cient´ıfica de los efectos el´ectricos la realiz´o Tales
de Mileto en a˜no 600 antes de Cristo. Vio que las briznas de pasto seco se ad-
her´ıan a un trozo de ´ambar cuando ´este hab´ıa sido frotado. Mil a˜nos despu´es,
exactamente en 1660, fue el m´edico y f´ısico ingl´es William Gilbert quien es-
tudi´o estos efectos, y tomando la palabra griega electr´on, que significa ´ambar,
llam´o a esas sustancias el´ectricas. Charles-Fran¸cois de Cisternay du Fay, de-
scubri´o que dos bolas de corcho cargadas de la misma manera se repel´ıan.
Pero si cargaba cada una por medios diferentes, lograba que a veces se atrajer-
an; Coulomb invent´o la balanza de torsi´on para medir la fuerza de atracci´on
magn´etica y el´ectrica.
Benjam´ın Franklin, propuso que no hab´ıa dos tipos de fluidos, sino
uno, el cual pod´ıa presentarse en exceso o en defecto. En esto se acerca-
ba m´as du Fay a la verdad que Franklin. Pero rebautiz´o al fluido como
electricidad negativa y electricidad positiva,Priestley, fue animado a dirigir ex-
perimentos sobre la nueva ciencia de la electricidad por el estadista y cient´ıfi-
co estadounidense Benjam´ın Franklin, a quien conoci´o en Londres en 1766.
Priestley escribi´o al a˜no siguiente Historia de la electricidad. Luigi Galv´ani,
un anatomista italiano, observ´o por primera vez que una descarga el´ectrica
sobre las patas de una rana muerta produc´ıa contracciones de los m´usculos
7
8 1.1. Historia de la Electricidad
Figura 1.1: Comprob´o la Naturaleza El´ectica de los Rayos
afectados. Pero las contracciones prosegu´ıan a´un cuando no hab´ıa descarga.
Una inspecci´on posterior lo llev´o a ver que la estimulaci´on se produc´ıa cuando
el m´usculo tocaba simult´aneamente dos metales distintos. Galv´ani, crey´o que
la electricidad as´ı producida se generaba en el m´usculo.
Figura 1.2: Experimentos de Galv´ani
A˜nos despu´es para ser exactos veinte a˜nos, en 1800, Alessandro G. Volta
supuso lo contrario, es decir que era el contacto entre metales distintos lo
que generaba la electricidad. Andr´e-Marie Amp`ere, demostr´o que un solenoide
(cable enrollado en forma de resorte) aumentaba considerablemente el campo
magn´etico generado, en proporci´on directa con la cantidad de vueltas que se
le diera al cable Bueno, todo es mejorable, y la primera pila de Volta fue
perfeccion´andose. En 1836 fue mejorada por el brit´anico John Daniell, quien
logr´o mayor estabilidad y duraci´on.
Georg Simon Ohm, defini´o la resistencia el´ectrica y propuso la ley que lle-
va su nombre: Ley de Ohm. Samuel Morse, artista e inventor estadounidense
conocido por haber inventado el tel´egrafo el´ectrico y el c´odigo Morse. Faraday,
desarrolla el transformador y el generador el´ectrico. Joseph Henry crea el mo-
tor el´ectrico y desarrolla un electroim´an que levanta una tonelada de hierro.
Charles Wheatstone, patent´o el primer tel´egrafo el´ectrico brit´anico. El instru-
1. Introducci´on a la Electricidad 9
Figura 1.3: Pila de Volta
mento el´ectrico conocido como puente de Wheatstone, aunque fue inventado
por Samuel Hunter Christie, lleva su nombre porque fue Wheatstone el primero
en aplicarlo para la medici´on de resistencias de los circuitos el´ectricos James
Prescott Joule, Investigo sobre el calor desprendido en un circuito el´ectrico, for-
mul´o la ley actualmente conocida como ley de Joule. Maxwell, ampli´o la inves-
tigaci´on de Michael Faraday sobre los campos electromagn´eticos, demostrando
la relaci´on matem´atica entre los campos el´ectricos y magn´eticos Foucault, fue
uno de los primeros en mostrar la existencia de corrientes generadas por los
campos magn´eticos (corrientes de Foucault). Kirchhoff, dirigi´o importantes
investigaciones sobre la transferencia de calor y tambi´en expuso dos reglas,
actualmente conocidas como leyes de Kirchhoff, con respecto a la distribuci´on
de corriente en circuitos el´ectricos. George Westinghouse, impuls´o por primera
vez la utilizaci´on de la energ´ıa de corriente alterna en Estados Unidos. y obtu-
vo m´as de 400 patentes, muchas de ellas por maquinaria de corriente alterna.
Alexander Graham Bell, inventor de origen ingl´es, debe su fama al invento del
tel´efono.
Figura 1.4: ´Edison Invent´o la L´ampara Incandesente
Thomas Alva Edison, inventor estadounidense cuyo desarrollo de una
pr´actica bombilla o foco el´ectrico, un sistema generador de electricidad, un
aparato para grabar sonidos y un proyector de pel´ıculas, ha tenido profun-
dos efectos en la configuraci´on de la sociedad moderna. William Sturgeon,
aprovechando el efecto de los solenoides, invent´o el electroim´an. El primero de
10 1.2. Obtenci´on de la Electricidad
ellos pudo levantar un peso de 4 Kg. Faraday, desarrolla el transformador y el
generador el´ectrico. Joseph Henry crea el motor el´ectrico y desarrolla un elec-
troim´an que levanta una tonelada de hierro. Nikola Tesla, desarrolla un motor
que pod´ıa funcionar con corriente alterna y ya no con continua. Thomas Alva
Edison se opon´ıa al uso de esa corriente, pero sus esfuerzos fueron vanos.
Resultar´ıa gigantesca la tarea de seguir describiendo los avances que hasta
el momento en materia de electricidad se han realizado o de sus posteriores
aplicaciones en otras tecnolog´ıas. Pero lo que no ser´ıa exagerado es que se di-
jera que la civilizaci´on actual volver´ıa a un estado casi primitivo de no existir
la comprensi´on y la aplicaci´on de esta forma de energ´ıa. Imaginemos nues-
tra propia vida sin electricidad. No habr´ıa luz el´ectrica, ni tel´efono, etc.; en
las comunicaciones no existir´ıa ning´un aparato que no fuera la imprenta, es
decir, no habr´ıa la televisi´on, los tel´efonos celulares, las comunicaciones por mi-
croondas, Internet, cine, etc; si no habr´ıan autom´oviles, mucho menos aviones,
submarinos como los conocemos hoy. La medicina retroceder´ıa a sus or´ıgenes,
sin rayos X, resonancia magn´etica, ecograf´ıas, cirug´ıas por l´aser, etc. El mun-
do de la alimentaci´on sufrir´ıa un gran ataque sin la refrigeraci´on. Sin sat´elites
de comunicaci´on ni computadoras la meteorolog´ıa ser´ıa incapaz de predecir
huracanes o fen´omenos naturales. Si no hay autom´oviles, tampoco habr´ıan
m´aquinas de construcci´on. ¿Habr´ıan edificios, puentes, t´uneles, ? Tal vez los
hubiese pero muy pocos. La electricidad se ha convertido en el tipo de energ´ıa
que tiene el mas amplio consumo en el mundo ya que se puede transportar,
regular y controlar con mas facilidad que cualquier otra forma de energ´ıa y
adem´as sus aplicaciones son m´ultiples y variadas. La energ´ıa el´ectrica ha lle-
gado a ser tan indispensable que tiene influencias directa en la vida moderna.
Sin la ayuda de la electricidad se puede decir que la vida seria casi imposible,
no solo en las ciudades grandes, sino tambi´en en comunidades mas peque˜nas
porque sus habitantes necesitan electricidad para la iluminaci´on, el transporte,
el trabajo, en el hogar, etc.
1.2. Obtenci´on de la Electricidad
Para conducir la electricidad se requieren las formas siguientes de energiza:
frotamiento, acci´on qu´ımica, magnetismo, presi´on, calor y luz.
1.2.1. Electricidad por Frotamiento
La electricidad por frotamiento se obtiene de la manera siguiente: se frota
con un pa˜no de lana una barra de ebonita y otra de vidrio. La primera barra
tiene la propiedad de atraer cuerpos livianos, mientras que la segunda no; de
esta manera se de muestra que la electricidad producida al frotar ambas barras
es diferentes. La barra de ebonita se encarga negativamente y la barra de vidrio
1. Introducci´on a la Electricidad 11
positivamente. Cuado la barra de ebonita se frota con la lana, la ebonita se
electriza positivamente, hay un desplazamiento de electrones de los ´atomos del
pa˜no a los ´atomos de la ebonita. Si se frota con la lana de vidrio, sucede todo
lo contrario.
Figura 1.5: Eletricidad por Frotamiento
P´endulo el´ectrico
Para estudiar los fen´omenos de electricidad por frotamiento es necesario
construir un p´endulo el´ectrico con una varita de vidrio, suspendida en un
soporte por medio de un hilo de seda. Si se frota una barra de vidrio con la
tela de seda y se acerca a la varita del p´endulo, esta es repelido por la barra,
pero es atra´ıdo si se le acerca una barra de ebonita frotada con un pa˜no de
lana. Estas dos clases de electricidad manifiestan una propiedad importante:
cargas el´ectricas de distinto signo, se atraen y cargas el´ectricas de igual signo,
se repelen.
Figura 1.6: P´endulo El´ectrico
1.2.2. Electricidad por Acci´on Qu´ımica
La electricidad por acci´on qu´ımica se obtiene por medio de dos laminas
de metales diferentes como el zinc y el cobre, sumergida en una soluci´on de
12 1.2. Obtenci´on de la Electricidad
agua y ´acido sulf´urico o agua con cloruro de amonio, estas soluciones conduc-
toras reciben el nombre de electrolito. Entre las aplicaciones pr´acticas de este
electroqu´ımico se tienen: las papilas de linternas o transistores que una vez
descargadas no se pueden volver a utilizar y las bater´ıas de autom´oviles que si
se pueden cargar de nuevo.
Figura 1.7: Electricidad por Acci´on Qu´ımica
En los ejemplos que vemos a continuaci´on se muestra como hacer una pila
casera, se colocan en los terminales de dos conductores, una plaquita de zinc
y en el otro conductor una plaquita de cobre, y se sumerjen ambos en jugo
de lim´on o vinagre y se mide la tensi´on producida entre los terminales otra
manera de hacer una pila consiste en tomar dos monedas de diferentes metales
separados por un papel impregnado de un medio ´acido como lo muestra la
figura.
1.2.3. Electricidad por Magnetismo
La electricidad por magnetismo se obtiene mediante cuerpos conductores
colocados en la proximidad de imanes que modifican su estado magn´etico. El
magnetismo produce electricidad si se somete una bobina a la acci´on de un
campo magn´etico variable, as´ı por ejemplo si se desplaza en su interior un im´an
permanente se logra inducir la corriente el´ectrica.
Figura 1.8: Electricidad por magnetismo
1. Introducci´on a la Electricidad 13
1.2.4. Electricidad por Presi´on
La electricidad por presi´on se obtiene cuando ciertos materiales como: el
cuarzo o la turmalina se comprimen. Si se ejerce una presi´on perpendicular al
plano de las caras de una lamina de cuarzo especialmente tallada, resulta que
una de las cara se electriza positivamente y la otra negativamente.
Si por ejemplo un destornillador esta magnetizado, es decir, sus electrones
estan ordenados, basta con ejercer una presi´on con un martillo para que sus
electrones se desordenen.
Figura 1.9: Electricidad por Presi´on
1.2.5. Electricidad por Calor
Debido a que algunos materiales liberan f´acilmentes sus electrones y otros
materiales los aceptan, puede haber una tranferencia de electrones, cuando se
ponen en contacto dos metales distintos, por ejemplo: con metales activos, la
energ´ıa calorifica del ambiente a temperatura normal es suficiente para que
estos metales La electricidad por calor se obtiene calentando conjuntamente
dos metales diferentes. Si se une un alambre de cobre con otro de zinc o una
l´amina de los mismo y se calientan, entonces se produce una carga el´ectrica.
Figura 1.10: Electrididad por Calor
14 1.3. Tipos de electricidad
1.2.6. Electricidad por la Luz
La electricidad por acci´on dela luz se obtiene por la presencia directa d e
los rayos luminosos sobre ciertos m´atales raros y metaloides. La acci´on de la
luz sobre el selenio produce una carga el´ectrica debido a que se desplazan los
electrones libres de la superficie del metaloide.
Figura 1.11: Electricidad por Luz
1.3. Tipos de electricidad
1.3.1. Electricidad Est´atica
La electricidad est´atica es la que carece de movimiento y se encuentra
en reposo en un lugar determinado, como en el caso de la electricidad por
frotamiento, donde la bolita del p´endulo se carga de electricidad que no se
desplaza.
1.3.2. Electricidad Din´amica
La electricidad din´amica es la que posee movimiento, es decir, es la corri-
ente el´ectrica. Este tipo de electricidad es producida por los generadores y los
conductores por donde se desplaza se llaman l´ıneas.
La Electricidad Din´amica se divide en dos Clases
La corriente cont´ınua es aquella en que los electrones circulan siempre en
el mismo sentido, es decir, que posee una sola direcci´on en el conductor.
Esta clase de corriente se utiliza en algunas industrias.
1. Introducci´on a la Electricidad 15
La corriente alterna es aquella cuyo sentido varia peri´odicamente, es de-
cir, que la direcci´on e intensidad cambia constantemente, como ocurre
en la corriente utiliza para el uso domestico.
1.4. Transporte de la Electricidad
La energ´ıa que como se vera mas adelante es generada en centrales t´ermicas
e hidr´aulicas tiene que ser transportada hasta los centros de consumo como
industrias, hogares y servicios p´ublicos por medio de una serie de l´ıneas que
son:
Figura 1.12: Transporte de la Electricidad
Las l´ıneas de transmici´on que son de gran longitud y llevan la energ´ıa
desde las centrales hasta las subestaciones.
Las l´ıneas de sub-transmici´on que unen las subestaciones con los centros
de cargas.
Las l´ıneas de distribuci´on que abarca toda el ´area de consumo, uniendo
los centros de cargas con las l´ıneas de instalaci´on.
Las l´ıneas de instalaci´on que comunican las acometidas con los aparatos
y artefactos de consumo.
16 1.5. Importancia en la Industria
1.5. Importancia en la Industria
Las f´abricas en un principio produc´ıan su propia energ´ıa mec´anica para
mover sus m´aquinas mediante el uso de le˜na, pero como esto resultaba costoso e
ineficiente, hoy todas las industrias utilizan la electricidad para hacer funcionar
los diferentes tipos de m´aquinas, bombas, compresores, etc. En otras industrias
como la Sider´urgica, Electrometal´urgica y electroqu´ımicas la el´ectrica es el
factor esencial. En nuestro pa´ıs la industria el´ectrica se inicia a fines del siglo
pasado con el fin de suministrar energ´ıa para servicios como la iluminaci´on y
el transporte urbano.
1.6. Importancia en el Hogar
La electricidad proporciona una serie de comodidades que son necesaria en
el hogar con funcionamiento de artefactos electrodom´esticos,. Estos artefactos
son aparatos o mecanismos que utilizan la corriente el´ectrica y la transforma-
ci´on en fr´ıo, calor, luz o en la realizaci´on de un trabajo mec´anico. Los artefactos
mas utilizados en el hogar son:
Batidoras, cafeteras, cocinas, hornos, licuadoras, tostadoras.
Aspiradoras, calentadores, lavadoras, planchas, secadoras.
M´aquinas de afeitar, m´aquinas e coser.
Tel´efonos, televisores, equipos de sonidos, dvd, ventiladores.
Bombillos, tubos fluorescentes, etc.
Se˜nal de televisor por cable, Internet, etc.
1.7. Importancia en la Medicina
La electricidad es un poderoso auxiliar dela medicina por grandes aplica-
ciones que tienen en :
Los rayos X que permiten realizar radioscopias y radiolog´ıas para obser-
var y fotografiar los ´organos internos.
La producci´on de rayos infrarrojos y ultravioletas utilizados en la ter-
ap´eutica.
Los electrocardiogramas que registran los movimientos del coraz´on.
1. Introducci´on a la Electricidad 17
El microscopio electr´onico que permite estudiar mejor los microorganis-
mos productores de enfermedades.
Los electroencefalogramas que registran las tensiones encef´alicas.
1.8. Importancia en los Servicios P´ublicos
La electricidad interviene en los servicios siguientes:
Alumbrado que proporciona iluminaci´on a casas, calles, teatros, cines,
autopistas, tiendas, etc.
Transportes que proporciona la movilizaci´on de autos, autobuses, metro,
ferrocarriles, barcos, aviones, etc.
Comunicaciones en la transmisi´on por medio de tel´efonos, tel´egrafos,
radios, televisi´on, etc.
Comercio proporcionando en el uso de computadoras, calculadoras, aire
acondicionado,equipos de refigeraci´on,etc.
1.9. Generaci´on de la Energ´ıa El´ectrica
La generaci´on de energ´ıa el´ectrica tiene lugar en centrales y en muchos
casos es el misma naturaleza quien proporciona la energ´ıa necesaria para pro-
ducir electricidad. El hombre solo necesita transformar la energ´ıa mec´anica
en el´ectrica por medio de m´aquinas rotativas accionas por motores t´ermicos o
hidr´aulicas.
1.9.1. Centrales El´ectricas
Las centrales el´ectricas tiene su origen en el tipo de fuerza electromotriz uti-
lizada para la obtenci´on de la energ´ıa primaria empleada en centrales t´ermicas
e hidr´aulicas.
Clases de Cetrales El´etricas
Las centrales t´ermicas utilizan la energ´ıa cal´orica almacenada en un com-
bustible para transformarla en energ´ıa el´ectrica. Los combustibles usados varias
desde carb´on s´olido o pulverizado hasta aceites pesados como gas- oil y fuel-oil.
Las centrales t´ermicas se subdivide en:
Centrales con m´aquinas y turbinas a vapor.
18 1.9. Generaci´on de la Energ´ıa El´ectrica
Central con motores de combustible liquido.
Centrales nucleares o at´omicas.
El funcionamiento de otras centrales se basan en que debe disponer y con-
trolar una fuente de energ´ıa, capaz de transformarse en energ´ıa mec´anica para
usarla en el movimiento de los generadores que convierten la energ´ıa mec´anica
en el´ectricas.
Centrales con M´aquinas y Turbinas a Vapor
Estas centrales son muy importantes por su magnitud y complejidad, en
ellas el vapor de agua forma la energ´ıa mec´anica para mover las turbinas. Las
principales partes son:
El deposito de combustible.
Las calderas que son recipientes donde se produce el vapor a una presi´on
que supera las 200 atm´osferas con temperaturas de recalentamiento de
500o
C.
Las turbinas son ruedas en cuya periferia se han dispuesto una o mas
filas de paletas que son movidas por el vapor de agua.
Los generadores son m´aquinas acopladas en los mismos ejes de las
turbinas y cuando estas se mueven a gran velocidad, los generadores
producen energ´ıa el´ectrica.
Estas centrales tienen la ventaja que se pueden instalar cerca de las grandes
ciudades o en aquellos lugares donde el transporte de combustible resulte mas
econ´omico. La principal desventaja es el gasto de combustible y la contami-
naci´on del aire.
Centrales con Motores de Combustible L´ıquido
En estas centrales la corriente gaseosa se obtiene quemando gasoil en una
corriente de aire que mueve las turbinas. Las partes principales son:
Los tanques de combustibles.
El compresor que aspira y comprime el aire, envi´andolo a presi´on a la
c´amara de combusti´on.
La c´amara de combusti´on donde llega el combustible para producir el
calentamiento.
Las turbinas provistas de grandes y fuertes paletas.
1. Introducci´on a la Electricidad 19
Los generadores que producen la energ´ıa el´ectrica.
Estas centrales se pueden instalar en cualquier sitio. La principal desventaja
es el gasto de combustible y la contaminaci´on del aire.
Centrales con Motor Di´esel
En este tipo de centrales, los generadores son movidos por motores di´esel.
Estos motores aspiran aire y durante la compresi´on se calienta lo suficiente
para que se inflame el combustible a medida que se inyecta. Las instalaciones de
esta central cuando la potencia que se requiere no es muy grande. La principal
desventaja de estas centrales es que se utilizan como centrales de emergencia
por la rapidez en que puede entrar en servicio. Por otra parte el gasto de
combustible y el hecho de que los motores a di´esel son lentos y de grandes
dimensiones.
Centrales Nucleares o At´omicas
Para obtener electricidad de la energ´ıa nuclear, existe un proceso denomi-
nado fisi´on nuclear (de fisus; fisurar, romper) en este proceso se rompen n´ucleos
at´omicos y as´ı se libera la energ´ıa contenida en su interior, ´esta calienta agua
y la transforma en vapor. Este vapor producido es pasado por unas paletas
de turbinas, en el mismo eje conectadas a un generador para producir grandes
cantidades de electricidad. Las centrales el´ectricas movidas por energ´ıa nuclear
consta de la partes siguientes:
El reactor nuclear que constituyen el foco de calor.
La caldera donde se produce el vapor a alta presi´on para mover el tur-
boalternador.
El turboalternador que convierte la energ´ıa t´ermica en energ´ıa el´ectrica.
1.9.2. Energ´ıa Solar, E´olica y Geot´ermica
La Energ´ıa Solar
En nuestro sistema planetario, el mayor productor de energ´ıa que existe
es el Sol. La cantidad de energ´ıa solar que llega en forma de radiaci´on a nue-
stro planeta. La radiaci´on solar, por supuesto, nos provee de energ´ıa luminosa
y cal´orica. Tambi´en puede transformarse en energ´ıa el´ectrica. Adem´as, la ra-
diaci´on es fundamental para que las plantas (a trav´es de la fotos´ıntesis) obten-
gan energ´ıa y vivan. Las plantas son la base de la cadena alimenticia en la
Tierra (tambi´en en los oc´eanos, por supuesto), proveyendo de energ´ıa a todo
20 1.9. Generaci´on de la Energ´ıa El´ectrica
el reino animal. El petr´oleo, el gas y el carb´on mineral son producto de la de-
scomposici´on de restos de vegetales y animales que vivieron hace millones de
a˜nos. Algunos recursos vegetales tambi´en son aprovechados como biomasa para
generar energ´ıa (le˜na, carb´on vegetal). La energ´ıa solar genera la evaporaci´on
del agua de los mares, la cual precipita en lagos y r´ıos, que ser´an aprovechados
en la generaci´on de hidroelectricidad. Al calentar m´as unas zonas que otras, el
Sol produce diferencias en el peso de las masas de aire, generando los sistemas
de viento del planeta: la energ´ıa e´olica. La radiaci´on solar se usa tambi´en para
generar electricidad. Algunas plantas de generaci´on el´ectrica solar utilizan la
radiaci´on solar para calentar agua y transformarla en vapor; el vapor movi-
liza a una turbina conectada a un generador que transforma el movimiento en
electricidad. La luz solar puede tambi´en transformarse directamente en elect-
ricidad, utilizando celdas y paneles fotovoltaicos. Estas celdas se desarrollaron
en la d´ecada de 1950, para ser utilizadas por sat´elites espaciales. Est´an fab-
ricadas con silicio. Varias celdas fotovoltaicas conectadas en serie forman un
panel fotovoltaico. La energ´ıa generada por estos paneles puede utilizarse para
alimentar hogares, autom´oviles el´ectricos o negocios. Las celdas tambi´en se
utilizan individualmente para peque˜nas m´aquinas, como calculadoras.
La Energ´ıa E´olica
E´olica viene de Eolo, dios griego del viento. El viento es energ´ıa en
movimiento. El ser humano ha utilizado esta energ´ıa de diversas maneras a
lo largo de su historia: barcos a vela, molinos, extracci´on de agua de pozos
subterr´aneos. En la actualidad, el viento se usa tambi´en para producir electri-
cidad. Al soplar, el viento mueve las aspas de un molino. Esta energ´ıa cin´etica
se transforma, mediante un generador, en energ´ıa el´ectrica. En algunos pa´ıses,
como Espa˜na, Dinamarca y Alemania, existen granjas e´olicas, en las que cientos
de molinos son impulsados por el viento, produci´endose electricidad suficiente
para alimentar ciudades completas.
La Energ´ıa Geot´ermica
Bajo la corteza terrestre, la capa superior del manto est´a compuesta por
magma, roca l´ıquida a muy altas temperaturas. En algunas zonas, los dep´ositos
o corrientes de agua subterr´anea son calentados por el magma, hasta temper-
aturas a veces superiores a los 140 grados Celsius. Cuando el agua, o el vapor,
emergen a la superficie a trav´es de fisuras en la corteza, aparecen los g´eiseres,
fumarolas y fuentes termales. En algunos lugares del mundo, como Reykjavik,
capital de Islandia, la energ´ıa geot´ermica se utiliza directamente para calentar
edificios, piscinas y otras construcciones. En otros, se utiliza el vapor de agua
para mover turbinas y generar electricidad.
1. Introducci´on a la Electricidad 21
1.9.3. Energ´ıa de la Biomasa y Energ´ıa Mareomotriz
Energia de la Biomasa
La biomasa es uno de los primeros recursos energ´eticos utilizados por el
ser humano, y todav´ıa en la actualidad es uno de los m´as necesarios para una
importante cantidad de poblaci´on mundial. La energ´ıa de la biomasa es aquella
que se produce a partir de productos vegetales y sus derivados. El concepto
abarca principalmente le˜na, desechos forestales (aserr´ın, virutas) y agr´ıcolas
(residuos de cosechas); tambi´en se consideran biomasa los papeles. cartones y
similares. Por ejemplo, en Chile, la biomasa cubre nada menos que el 15 por
ciento de todas las necesidades energ´eticas del pa´ıs. Utilizamos esta energ´ıa
no s´olo se utiliza para calentar y cocinar, sino tambi´en para otras cosas como
alimentar centrales de generaci´on termoel´ectrica.
Energ´ıa Mareomotriz
Utilizan la fuerza y velocidad del agua, en esta caso de las corrientes marinas
(mareas) para hacer girar las turbinas que a su vez est´an conectada en el mismo
eje de un generador para producir electricidad.
1.9.4. Centrales Hidroel´ectricas
Las centrales hidroel´ectricas aprovechan la fuerza hidr´aulica de una ca´ıda de
agua. La masa liquida se canaliza a lo largo del desnivel y se hace pasar a trav´es
de las turbinas que le impiden el movimiento de rotaci´on a los generadores para
producir la energ´ıa el´ectrica. Las partes principales son:
La presa embalse
Las compuertas de toma
La toma de agua
Las turbinas
Los generadores
El tablero de mando
L´ıneas de transmici´on
La presa del embalse es un muro alto que permite crear un salto de agua
hasta 200 o mas metros y una reserva de agua considerable. Las presas se
construyen en hormig´on armado y casi siempre tienen forma de arco o de
b´oveda, con la convexidad dirigida hacia las aguas y los extremos descargando
el empuje del liquido en las paredes del valle. Cuando el r´ıo crece mucho y
22 1.9. Generaci´on de la Energ´ıa El´ectrica
la presa esta llena se puede evacuar el agua por medio de varios vertederos
formados por el coronamiento de la presa.
Las compuertas de toma son las que permiten que el agua pase para
llegar al canal.
La toma de agua es un canal o tubo de gran di´ametro que conduce el
agua desde el embalse hasta las turbinas. La entrada esta protegida por
rejillas para detener los materiales s´olidas.
Las turbinas constituyen la maquina matriz en las centrales hidr´aulicas.
Tienen como objeto transformar la energ´ıa hidr´aulica determinada por
la altura del salto y por el caudal de agua. Las turbinas constan de dos
partes: la parte fija o cuerpo que dirige el liquido para que choque con
las paletas que giran por el empuje del agua.
Los generadores alternadores son dispositivos acoplados a los mismos ejes
de las turbinas. Los generadores producen la energ´ıa el´ectrica cuando las
turbinas se mueven a gran velocidad.
El tablero de mando. Como los generadores producen y env´ıan corri-
ente alterna a la sala de mando, donde existen normalmente aparatos de
control y medida.
Las l´ıneas de transmici´on son las que permiten llevar la energ´ıa el´ectrica
desde las centrales hasta los sitios de consumo.
En el transporte de la electricidad se utilizan las torres met´alicas o postes
de concreto que soportan los cables o conductores sujetos a aisladores de
vidrio o porcelana.
Es conveniente se˜nalar que el costo de instalaci´on de una central
hidroel´ectrica es mayor que de una central t´ermica, pero en realidad va a
resultar mas econ´omica ya que se abastece sin ning´un costo y requiere pocos
gastos de mantenimiento. Nuestro pa´ıs ofrece grandes perspectivas para la in-
stalaci´on de centrales hidroel´ectricos debido a tener r´ıos de gran caudal y con
pendientes suficientes para provocar ca´ıdas de saltos de agua. Los r´ıos mas
importantes son: el Caron´ı, el caura y el paragua en la regi´on de Guayana; el
Uribante, el santo domingo y el chama en la regi´on de los andes. La primera
central hidroel´ectrica que se empez´o a construir en el pa´ıs fue la de macagua I
en 1956 y fue terminada 4 a˜nos mas tarde, utiliz´andose 94 % de su producci´on
en la planta siderurgica de matanzas.
1. Introducci´on a la Electricidad 23
1.10. ¿Que es la Electricidad?
Todo lo que existe en el mundo esta formado por part´ıculas invisibles,
llamada ´atomos. Estos ´atomos est´an formado a su vez por part´ıculas aun mas
diminutas llamadas electrones, protones y neutrones. Son los electrones los que
proporcionan lo que llamamos electricidad. Para la electricidad no disponemos
de un ´organo sensorial especial. Es una forma de energ´ıa, como la mec´anica o
la calor´ıfica, y se percibe en las transformaciones energ´eticas.
Figura 1.13: Forma del ´Atomo
La electricidad solo es perceptible por sus efectos
En el horno el´ectrico, la energ´ıa el´ectrica se transforma en calor; en un
bombillo, se transforma en luz y calor. El motor el´ectrico realiza un trabajo
mec´anico, el electroim´an en efectos magn´eticos.
Figura 1.14: Circuito Hidr´aulico y Circuito El´ectrico
Las denominaciones de Tensi´on, Intensidad, Resistencia
y Conductor se deducen por analog´ıa Mec´anica
24 1.11. Tensi´on El´ectrica
Una bomba hidr´aulica crea, al aportar energ´ıa, una diferencia de presi´on
o tensi´on entre el lado de entrada y el de salida, que provoca una corriente
hidrodin´amica a trav´es del tubo conductor. Este es portador de una energ´ıa
mec´anica y puede impulsar un motor hidr´aulico. El generador el´ectrico, al apor-
tar energ´ıa crea una tensi´on el´ectrica o diferencia de potencial entre sus bornes,
que provoca una intensidad o corriente de electrones a trav´es del conductor.
Este es portador de una energ´ıa el´ectrica y puede impulsar un motor el´ectrico.
Tanto la corriente hidrodin´amica como la corriente el´ectrica experimentan una
resistencia en las conducciones que origina p´erdidas energ´eticas.
1.11. Tensi´on El´ectrica
Se tiene una tensi´on el´ectrica cuando entre dos polos existe una diferencia
de carga el´ectrica. Se produce una tensi´on si se separa los portadores de carga
positivos y negativos. En un generador mediante un movimiento giratorio de
una espira de cobre en un campo magn´etico, se extraen los electrones de un
extremo del arrollamiento (donde se produce un d´eficit de electrones) y se
acumulan en el otro extremo (donde hay un excedente de electrones). El borne
con d´eficit de electrones es el polo positivo (polo +) de la fuente de tensi´on; la
que tiene excedente de electrones es el polo negativo (polo -).
Figura 1.15: Tensi´on El´ectrica
El s´ımbolo de la magnitud llamada tensi´on es V
Su unidad es el voltio (V)
Ejemplo: V = 120 V
Formas de expresar la magnitud:
Fuerza electromotriz (Uso poco frecuente)
Voltaje (Modo incorrecto)
Tensi´on (Modo correcto)
1. Introducci´on a la Electricidad 25
1.12. Corriente El´ectrica
La corriente el´ectrica es el movimiento ordenado de cargas. Al cerrarse el
circuito el´ectrico, el exceso de electrones que hay en el polo negativo de la fuente
de tensi´on trata de compensarse dirigi´endose al polo positivo. A los portadores
de carga (electrones) en movimiento a trav´es del conductor el´ectrico se les
denomina corriente el´ectrica. El sentido de la corriente el movimiento desde el
polo positivo al polo negativo.
Figura 1.16: Corriente El´ectrica
La corriente el´ectrica como hemos visto, es el movimiento de electrones a
trav´es de un conductor. Los primeros cient´ıficos que estudiaron la electricidad
pensaron que lo que se trasladaba no eran los electrones (cargas negativas), si
no los protones (cargas positivas), y por esta raz´on creyeron que el sentido de
la corriente era del polo positivo al negativo. Como conclusi´on cabe destacar
que existen dos sentidos diferentes de corriente:
Partiendo del polo positivo hacia el negativo, que es el sentido conven-
cional de la corriente.
Partiendo del polo negativo hacia el positivo, que es el sentido real de
la corriente. Ambos sentidos se dan como v´alidos, aunque se debe saber
que el real es el sentido electr´onico (del polo negativo al positivo).
El s´ımbolo de la magnitud llamada Intensidad de corriente es I
Su unidad es el amperio(A)
Ejemplo: I = 10 A
Formas de expresar la magnitud :
Corriente (Modo convencional)
Amperaje (Modo incorrecto)
Intensidad (Modo correcto)
26 1.13. Resistencia El´ectrica
1.13. Resistencia El´ectrica
Se denomina resistencia a la dificultad que presenta un material al paso de
la corriente el´ectrica. Un material ser´a m´as resistente que otro cuando existien-
do una diferencia de potencial igual entre los extremos de los dos materiales en
uno habr´a mas corriente el´ectrica que lo atraviese que el otro.Dicha dificultad
responde a que los n´ucleos de los ´atomos del material resistente atraen a los
electrones que se desplazan a trav´es suyo. Como cada material tiene distintas
caracter´ısticas at´omicas. Tienen tambi´en resistividades diferentes. Debemos
tener claro que al hablar de resistencia de materiales se habla de resistividad,
y es por que la resistencia de un material no solo depende de la resistencia de
1mm2
de secci´on (esta puede ser mayor que 1mm2
sino que adem´as depende
de la longitud. La resistividad se representa por la letra griega rho(ρ). La re-
sistencia (R) de un material depende directamente de su resistividad (ρ) y de
su longitud (l), e inversamente proporcional a su secci´on. Viene determinada
por la formula: Siendo:
R = ρ.
l
s
En donde:
R: resistencia (Ω)
ρ: resistividad (mm2
/m)
l: longitud (m)
s: secci´on transversal (´area) (mm2
)
El s´ımbolo de la magnitud que mide la resistencia el´ectrica es R
Su unidad es el Ohmio(Ω, omega)
Ejemplo: R = 1.000 Ω
Formas de expresar la magnitud:
Resistencia (Modo correcto)
Ohmiaje (Modo incorrecto)
Ejemplo 1.1
Calc´ulese la resistencia de un alambre cuya longitud es de 10m, con un ´area
de secci´on transversal de 0,1cm2
si el material del alambre es de a) cobre y b)
nicromo.
1. Introducci´on a la Electricidad 27
Material ρ en Ω.mm2
/m
Cobre 1, 7x10−6
Plata 1, 5x10−6
Aluminio 2, 6x10−6
Esta˜no 130x10−6
Nicromo 100x10−6
Tabla 1.1: Resistividad de Algunos Materiales
Soluci´on
Con la informaci´on de la Tabla 1.1, sabemos que para el caso del cobre, ρ =
1, 7x10−6
y para el caso del nicromo, ρ = 100x10−6
. Ya que 1m = 100cm, L =
10x100cm = 1000cm. La sustituci´on de los valores dados en la ecuaci´on.
Rcobre =1, 7x10−6
ρ (1000cm2
)/(0, 1cm2
) = 1, 7x10−2
Ω
Rnicro =100x10−6
ρ (1000cm2
)/(0, 1cm2
) = 1 Ω
1.14. Tipos de Corrientes
La corriente continua es una corriente de portadores de carga de intensidad
y sentido constantes. Por ejemplo la corriente de electrones que proporciona
una pila o una bater´ıa es una corriente continua. La corriente alterna es una
corriente de portadores de carga cuyo sentido e intensidad cambian de modo
peri´odico. Un generador de alterna impulsa una corriente de electrones a trav´es
del conductor, dicha corriente cambia de magnitud y sentido invirti´endose de
modo regular (peri´odico), es decir, que oscila en forma permanente. Al n´umero
de oscilaciones por segundo se le llama frecuencia y su unidad es el Hertz (Hz).
La frecuencia normalizada en Venezuela es 60Hz y en algunos pa´ıses es de
50Hz.
Figura 1.17: Tipos de Corriente El´ectrica
28 1.15. Conductores, Aislantes y Semiconductores
1.15. Conductores, Aislantes y Semiconduc-
tores
Los conductores son sustancias que conducen bien la corriente el´ectrica.
Entre ellos est´an todos metales. Conducen mejor cuantos m´as electrones libres
se tenga por cm3
. Los no conductores (aislantes) como el pl´astico, el vidrio, las
cer´amicas, son sustancias que no conducen pr´acticamente la corriente el´ectrica.
Los semiconductores, como por ejemplo, el silicio, el selenio, el germanio, tienen
una capacidad de conducci´on mucho menor que los conductores, pero mayor
que los no conductores (aislantes).
Figura 1.18: Conductores, Aislantes y Semiconductores
Cap´ıtulo 2
Seguridad El´ectrica
Objetivo
Aplicar las Reglas B´asicas de Seguridad, Analizar los factores que estan
relacionados con el Choque el´ectrico y Primeros Auxilios en caso de Electrocu-
ci´on.
2.1. Reglas B´asicas de Seguridad
Todos parecen saber que la electricidad puede ser peligrosa y a´un fatal,
para aquellos que no comprenden y practican las reglas simples b´asicas de
la SEGURIDAD. Aunque pueda parecer extra˜no, existen mas accidentes en
los que la electricidad est´a involucrada, por parte de t´ecnicos bien entrenados
quienes, ya sea por exceso de confianza descuido, violan las normas b´asicas de
la seguridad personal.
La primera regla es siempre: REFLEXIONAR y esta regla se aplica a todo
trabajo industrial, no s´olo el´ectrico. Conviene desarrollar buenos h´abitos de tra-
bajo. Aprenda a usar las herramientas correctamente y con seguridad. Siempre
debe estudiar el trabajo que est´a por hacer y pensar cuidadosamente el pro-
cedimiento, m´etodo y la aplicaci´on de herramientas, instrumentos y m´aquinas.
Nunca permita distraerse en el trabajo y jam´as distraiga a un compa˜nero que
est´e realizando una tarea peligrosa. Generalmente hay tres tipos de accidentes
en un taller de electricidad:
Choques el´ectricos
Quemaduras
Lesiones mec´anicas.
29
30
2.2. Reglas de Seguridad para evitar Choques El´ectricos,
Quemaduras y Lesiones Mecanicas
Figura 2.1: No Probar Tensi´on con las Manos
2.2. Reglas de Seguridad para evitar Choques
El´ectricos, Quemaduras y Lesiones
Mecanicas
Aseg´urese de las condiciones del equipo, siempre que se trabaje en equipo
el´ectrico este debe estar apagado y desconectado.
No use las manos para probar la presencia de tensi´on.
Nunca trabaje en una mesa llena de herramientas desorganizadas. De-
sarrolle h´abitos de procedimientos sistem´aticos y organizados de trabajo.
Nunca hable con nadie mientras trabaja con un equipo peligroso.
No utilice agua para combatir incendios de origen el´ectrico. Use extin-
tores de incendio apropiados preferiblemente de anh´ıdrido carb´onico.
Figura 2.2: No Usar Agua para Apagar Fuego de Origen El´etrico
Los condensadores pueden almacenar energ´ıa, a´un despu´es de estar de-
sconectados pueden producir una descarga el´ectrica. Tenga cuidado!!.
2. Seguridad El´ectrica 31
No introduzca destornilladores en salidas el´ectricas de tomacorrientes.
No rompa reglas de seguridad de la instalaci´on, no haga trampas como;
colocar un fusible de mayor amperaje o colocar un hilo conductor en su
lugar.
Figura 2.3: No Colocar Hilo Conductor en Lugar de Fusible
Siempre a´ısle con cinta o cubiertas aislantes cables o alambres, despu´es
de realizar un empalme y antes de conectar un equipo o circuito.
En caso de un choque el´ectrico desconecte la fuente de energ´ıa por medio
del interruptor.
Siempre utilice protecci´on de cortocircuito y disponga de un medio de
desconexi´on.
Figura 2.4: Disponga de un Medio de Desconexi´on
Las partes met´alicas de los equipos que pueden estar en contacto acci-
dental con conductores activos, deben estar conectadas a tierra.
Vigile el caut´ın o pistola de soldadura. No la coloque sobre el banco en
donde pueda tocarla accidentalmente con el brazo. No la guarde nunca
cuando a´un este caliente; alguien puede tomarla.
Utilizar sistemas de aislamiento al Realizar Trabajos de Electricidad.
32
2.2. Reglas de Seguridad para evitar Choques El´ectricos,
Quemaduras y Lesiones Mecanicas
Figura 2.5: Usar Sistemas de Ailamientos
La selecci´on inadecuada de una herramienta para el trabajo, puede pro-
ducir da˜nos al equipo y lesiones personales.
Evite pelar cable con los dientes, Use la herramienta adecuada.
Figura 2.6: Evitar Pelar Cables con los Dientes
Las esquinas y filos met´alicos de los chasis y tableros pueden cortar y
ara˜nar. L´ımelos y qu´ıteles el filo.
El conductor de protecci´on (Tierra) no debe ser desconectado, eliminado
o usado para otros fines.
Figura 2.7: El Conductor de Tierra no Debe ser Desconectado
2. Seguridad El´ectrica 33
No utilice sacos o camisas de mangas largas cerca de m´aquinas rotatorias.
No use prendas que puedan enredarse. Si usa cabello largo rec´ojaselo.
Figura 2.8: Si usa Cabello Largo Recogelo
2.3. Riesgos El´etricos
La electricidad es una de las fuentes de energ´ıa mas utilizadas del mundo,
al igual que todas las formas de energ´ıa, puede ser tanto destructiva como
constructiva. Puede ser directamente destructiva al producirnos un choque
el´ectrico o quemaduras. Indirectamente destructiva al ocasionar incendios o
explosiones. La mayor´ıa de los casos fatales son ocasionadas por corrientes de
baja tensi´on, 110V a 220V . (Existe un concepto err´oneo de que no producen
fatalidad).
Existen riesgos de contacto directo con un conductor y tambi´en de contacto
directo, como lo es el contacto de un aparato que solo en caso de aver´ıa tiene
tensi´on, por ejemplo, si esta defectuoso o le falto aislamiento. El riesgo depende
del tiempo de actuaci´on, es decir, del tiempo en que la corriente atraviesa el
cuerpo humano. As´ı pues, una corriente de 50mA a un tiempo de actuaci´on
de un 1s, aparece una fibrilaci´on ventricular, con una intensidad de 500mA
aparece al cabo de una d´ecima de segundo. La corriente el´ectrica es tanto mas
peligrosa cuento mayor sea el tiempo de actuaci´on sobre el organismo.
2.4. ¿Que es el Choque El´etrico(Shock)?
El choque el´ectrico es el efecto resultante de la circulaci´on de corriente
el´ectrica a trav´es del cuerpo humano.
2.5. ¿Que factores estan relacionados con el
Choque El´ectrico?
Las diferentes reacciones que pueden producirse en el organismo tras el
contacto de conductores de baja tensi´on hasta 600V, depende de los siguientes
34
2.6. Efectos que tiene la Intensidad de la Corriente en la
Electrocuci´on
factores:
La intensidad de la corriente.
La resistencia del cuerpo humano.
La frecuencia y la forma de la corriente.
El tiempo de contacto.
El trayecto de la corriente en el organismo.
2.6. Efectos que tiene la Intensidad de la Cor-
riente en la Electrocuci´on
Existen dos teor´ıas que contestan esta pregunta:
Teor´ıa Bulbar: Esta teor´ıa sostiene que la muerte por choque el´ectrico
se debe a la inhibici´on de los centros bulbares, cuyo principal efecto, es
la detenci´on de la respiraci´on, provocando asfixia al cabo de un tiempo
mas o menos largo.
Teor´ıa Cardiaca: Esta teor´ıa sostiene que la muerte proviene por la acci´on
paralizante de la corriente sobre el coraz´on, produci´endose movimientos
arr´ıtmicos, no coordinados, en las fibras musculares del coraz´on ( Trem-
ulaciones Fibriales). Cuando se produce fibrilaci´on ventricular ocurre el
deceso de la persona.
2.7. Clasificaci´on de las Corrientes El´ectricas
Las corrientes se han clasificado seg´un su intensidad y la acci´on sobre el
organismo, en diversas formas, siendo las mas acertadas las siguientes:
Intensidades inferiores a 25 mA: se comprueba la aparici´on de contrac-
ciones musculares, sin ninguna influencia nociva sobre el coraz´on.
Intensidades de 25mA a 80mA: Ocasionan par´alisis temporal cardiaca y
respiratoria.
Intensidades de 80mA a 4A: Esta es la zona de intensidad particular-
mente peligrosa de producir la fibrilaci´on ventricular.
Intensidades superiores a 4A: Produce par´alisis cardiaca y respiratorias
as´ı como graves quemaduras.
2. Seguridad El´ectrica 35
Figura 2.9: Resistencia del Cuerpo Humano
2.8. ¿Como es la Impedancia en el Cuerpo Hu-
mano?
El elemento esencial de la resistencia del cuerpo humano esta constituido
por la resistencia de la piel, esta puede variar independientemente de que la
tensi´on se mantenga constante. Los valores aproximados de la resistencia del
cuerpo humano se mencionan a continuaci´on:
Cuerpo Mojado 100Ω
Piel Mojada 1,000Ω
Cuerpo (Piel Seca) 100,000Ω a 600.000Ω
2.9. Primeros auxilios en caso de electrocu-
ci´on
Desconectar la corriente o, en caso de que sea posible hacerlo:
Llamar inmediatamente al servicio de Emergencias M´edicas, pedir ayuda.
36 2.9. Primeros auxilios en caso de electrocuci´on
Apartarlo con un objeto aislante (palo, caucho, papel seco, etc.).
Determinar lesiones:
Si hay paro respiratorio dar respiraci´on boca a boca. (No hay respiraci´on
cuando un espejo, sostenido entre boca y nariz no se empa˜na).
Figura 2.10: Primeros Auxilios
• Si hay paro al coraz´on, hacer masaje card´ıaco. (Hay paro circulato-
rio cuando las pupilas no se empeque˜necen al darle luz).
• Tratar las quemaduras o fracturas posibles. (En caso de quemadura
limpiar la zona con una soluci´on fisiol´ogica y cubrir el ´area afectada
con ap´ositos limpios, vendajes; en caso de fractura inmovilizar al
accidentado).
Ante efectos de Shock (El pulso se hace r´apido y d´ebil, sudores), acostar
al accidentado y levantarle un poco las piernas.
Brindar apoyo psicol´ogico.
Humedecer los labios, no dar a beber l´ıquidos, ya que puede empeorar la
situaci´on.
Trasladarlo a un centro asistencial.
Precauciones
• No emplear objetos met´alicos para separar a la v´ıctima de la corri-
ente.
• No retirar al accidentado pas´andole los brazos por debajo de las
axilas que al estar sudorosas son un medio de conducci´on el´ectrica.
• ¡¡No brindar primeros auxilios si no sabe como hacerlo!!.
Cap´ıtulo 3
Herramientas para Trabajos
B´asicos de Electricidad
Objetivo
Manipular, Emplear y Describir las Herramientas para Trabajos B´asicos
de Electricidad. Aplicar las Normas de Seguridad para el uso de estas Her-
ramiemtas.
3.1. Herramientas para Trabajos B´asicos de
Electricidad
Las herramientas deben ser utilizadas de forma correcta y para el uso para
el que han sido dise˜nadas. La forma correcta de utilizar cada herramienta es
precisamente la forma segura. Ha de procurarse que sean de buena calidad y
que se encuentren en buen estado de conservaci´on.
Figura 3.1: Partes de un Destornillador
37
38 3.1. Herramientas para Trabajos B´asicos de Electricidad
3.1.1. Destornilladores
Son herramientas de mano dise˜nadas para apretar y aflojar los tornillos
ranurados, de fijaci´on sobre materiales de madera, met´alicos y pl´asticos. Las
partes principales de un destornillador son el mango, la cu˜na o v´astago y
la hoja o boca; el mango para sujetar se fabrica de diferentes materiales de
tipo blando, como son la madera, las resinas pl´asticas, etc., que facilitan su
manejo y evita que se resbalen al efectuar movimientos giratorios de apriete o
desapriete, adem´as de servir para lograr un aislamiento de la corriente el´ectrica.
Los principales destornilladores son:
Figura 3.2: Tipos de Destornilladores
Tipo plano o pala de distintas dimensiones.
Tipo de estr´ıa o cruz.
Tipo de estrella.
Tipo acodado.
Tipo horquilla
Deficiencias T´ıpicas
Mango deteriorado, astillado o roto.
Uso como cincel, palanca o punz´on.
Punta o ca˜na doblada.
Punta roma o malformada.
Trabajar manteniendo el destornillador en una mano y la pieza en otra.
Uso de destornillador de tama˜no inadecuado.
3. Herramientas para Trabajos B´asicos de Electricidad 39
Antes de Usar la Herramienta Revisar
Mango en buen estado y amoldado a la mano con o superficies laterales
prism´aticas o con surcos o nervaduras para transmitir el esfuerzo de
torsi´on de la mu˜neca.
El destornillador ha de ser del tama˜no adecuado al del tornillo a manip-
ular.
Porci´on final de la hoja con flancos paralelos sin acu˜namientos.
Desechar destornilladores con el mango roto, hoja doblada o la punta rota
o retorcida pues ello puede hacer que se salga de la ranura originando
lesiones en manos.
Uso de destornillador de tama˜no inadecuado.
Figura 3.3: Uso Correcto del Destornillador
Uso Correcto del Destornillador
Espesor, anchura y forma ajustado a la cabeza del tornillo.
Utilizar s´olo para apretar o aflojar tornillos.
No utilizar en lugar de punzones, cu˜nas, palancas o similares.
Existen tornillos que poseen abertura para destornilladores de estr´ıas y
de pala, por esa raz´on, siempre que sea posible utilizar destornilladores
de estr´ıas.
La punta del destornillador debe tener los lados paralelos y afilados.
(Fig.3.3.a)
40 3.1. Herramientas para Trabajos B´asicos de Electricidad
No debe sujetarse con las manos la pieza a trabajar sobre todo si es
peque˜na. En su lugar debe utilizarse un banco o superficie plana o suje-
tarla con un tornillo de banco.
Emplear siempre que sea posible sistemas mec´anicos de atornillado o
desatornillado.
3.1.2. Alicates
Los alicates son herramientas manuales dise˜nadas para sujetar, doblar o
cortar alambres o cables, se fabrican en acero y sus longitudes var´ıan entre 42
10”provistos de brazos aislados.
Figura 3.4: Partes de un Alicate
Sus Tipos Son
Alicate Universal.
Alicate de Corte Lateral.
Alicate de Puntas Planas.
Alicate de Corte de Frente.
Alicate de Punta Redondas.
Alicate de Pelar.
3. Herramientas para Trabajos B´asicos de Electricidad 41
Figura 3.5: Tipos de Alicates
Deficiencias T´ıpicas
Quijadas melladas o desgastadas.
Pinzas desgastadas.
Mango Aislado roto o desgastado.
Cortadora de alambre desgastadas o melladas.
Antes de Usar la Herramienta Revisar
Los alicates de corte lateral deben llevar una defensa sobre el filo de
corte para evitar las lesiones producidas por el desprendimiento de los
extremos cortos de alambre.
Quijadas sin desgastes o melladas y mangos en buen estado.
Tornillo o pasador en buen estado.
Herramienta sin grasas o aceites.
Uso Correcto de los Alicates
Los alicates no deben utilizarse en lugar de las llaves, ya que sus mordazas
son flexibles y frecuentemente resbalan. Adem´as tienden a redondear los
´angulos de las cabezas de los pernos y tuercas, dejando marcas de las
mordazas sobre las superficies.
No utilizar para cortar materiales m´as duros que las quijadas.
42 3.1. Herramientas para Trabajos B´asicos de Electricidad
Figura 3.6: No Usar el Alicate para Apretar o Aflojar Tornillos
Utilizar exclusivamente para sujetar, doblar o cortar.
No colocar los dedos entre los mangos.
No golpear piezas u objetos con los alicates.
Mantenimiento.
3.1.3. Navaja del Electricista
Es una herramienta de mano que sirven para cortar. Constan de un mango
y de una hoja afilada por uno de sus lados, en su parte superior lleva una
muesca que facilita su apertura. La hoja se sujeta al mango, generalmente
de madera por medio de un eje. Este mango sirve de protecci´on de la hoja
al cerrarla y al mismo tiempo es por donde el trabajador, la toma para su
manejo.
Figura 3.7: Navaja del Electricista
3. Herramientas para Trabajos B´asicos de Electricidad 43
Sus Tipos Son
Navaja Recta.
Navaja Curva.
Figura 3.8: Tipos de Navajas
Deficiencias T´ıpicas
Hoja mellada.
Mango deteriorado.
Antes de Usar la Herramienta Revisar
Hoja sin defectos, bien afilada y punta redondeada.
Mangos en perfecto estado y guardas en los extremos. Utilizaci´on
Utilizar la navaja de forma que el recorrido de corte se realice en direcci´on
contraria al cuerpo.
Utilizar s´olo la fuerza manual para cortar absteni´endose de utilizar los
pies para obtener fuerza suplementaria.
No dejar las navajas debajo de papel de deshecho, trapos etc. o entre
otras herramientas en cajones o cajas de trabajo. (En caso de que no sea
plegable).
Extremar las precauciones al cortar objetos en pedazos cada vez m´as
peque˜nos.
No deben utilizarse como abrelatas, destornilladores o pinchos para hielo.
44 3.1. Herramientas para Trabajos B´asicos de Electricidad
Las navajas no deben limpiarse con la ropa de trabajo, sino con una
toalla o trapo, manteniendo el filo de corte girado hacia afuera de la
mano que lo limpia.
Uso de la navaja adecuado en funci´on del tipo de corte a realizar.
Cap´ıtulo 4
Instrumentos de Medici´on
B´asica de Electricidad
Objetivo
Manejar, Describir y Diferenciar Equipos de Mediciones El´ectricas B´asicas.
Aplicar Normas de Seguridad para el Uso de estos Equipos.
4.1. Equipos de medici´ones el´ectricas B´asicas
Los instrumentos de medici´on a utilizar en el curso de la materia ser´an in-
strumentos destinados a la medici´on de magnitudes el´ectricas. Ellos son prin-
cipalmente:
Volt´ımetros - mide Tensi´on el´ectrica en Voltios o Subm´ultiplos.
Amper´ımetros - mide Intensidad de Corriente El´ectrica en Amperios o
subm´ultiplos.
Ohmetros - mide la resistencia el´ectrica en Ohms (Ω) o subm´ultiplos.
Los amper´ımetros y volt´ımetros pueden ser utilizados para mediciones en cor-
riente continua o alterna, o ambas. Los tres instrumentos antes mencionados
pueden presentarse en forma independiente o agrupados en un solo instru-
mento llamado Mult´ımetro o, como se lo denomina com´unmente, Tester. En
cualquiera de los casos, los instrumentos poseen un selector de escalas, a los
efectos de seleccionar el rango de medici´on. La lectura de la medida realizada
depender´a del tipo de instrumento utilizado, anal´ogico o digital. En los instru-
mentos de aguja o anal´ogicos, las lectura se indica en una escala graduada y
el ´organo indicador est´a compuesto por una aguja o por un fino haz de luz y
en los instrumentos digitales, la lectura se realiza directamente por medio de
45
46 4.1. Equipos de medici´ones el´ectricas B´asicas
un display indicador. Las diferentes escalas poseen graduaciones, que seg´un los
casos corresponden a ecuaciones lineales, logar´ıtmicas, u otro tipo de funci´on
m´as compleja. En instrumentos de aguja el movimiento del ´organo indicador
es, generalmente, de izquierda (cero) a derecha, salvo en el ´ohmetro en que el
cero se encuentra a la derecha. En los volt´ımetros y amper´ımetros el cero se en-
cuentra al principio de la escala y al final de la escala, llamado fondo de escala,
le corresponde el m´aximo valor posible a medir en esa escala. En los ´ohmetros
el principio de escala indica el valor de infinito y el final de escala, el cero.
Como las magnitudes a medir est´an comprendidas en un rango muy amplio
de valores, los volt´ımetros y amper´ımetros poseen un selector que nos permite
seleccionar la escala que mejor se adec´ue al valor de la magnitud a medir. Esto
es, el valor a medir quedar´a comprendido entre el cero y un valor m´aximo, de-
nominado fondo de escala, que ser´a superior al mismo. Por ejemplo: si se desea
medir una intensidad de corriente de 3A, y el instrumento posee un selector de
escala con rangos entre 0 − 2A, 0 − 5A y 0 − 10A, se seleccionar´a la escala de
0−5A. Los valores de 2A, 5A, y 10A nos est´an indicando el m´aximo valor que es
posible medir en dicha escala o, su fondo de escala. De igual manera se procede
en los volt´ımetros. En los ´ohmetros ocurre algo similar pero el procedimiento
de lectura es un tanto diferente, a saber: por lo general, en el selector de escala
de un instrumento de aguja se leer´a, por ejemplo, X0, 1; X1; X10; X1K, etc.,
estos valores no indican, como en los casos anteriores, el m´aximo valor a medir,
sino que son factores multiplicadores de la escala. Por ejemplo, si se efect´ua
una medici´on de resistencia con el selector en la posici´on X1, la lectura en la
escala es directa. En cambio, si el selector se encuentra en la posici´on X10, el
valor le´ıdo sobre la escala deber´a multiplicarse por un factor de 10; as´ı, si el
fiel indica 10 unidades, la magnitud medida ser´a 10X10 Ohm = 100Ω .
Figura 4.1: Mult´ımetro D´ıgital y Mult´ımetro Anal´ogico
Algunos Mult´ımetros (Tester) cuentan separadamente con un selector de
funci´on o tipo de magnitud a medir (tensi´on, corriente, resistencia) as´ı como
4. Instrumentos de Medici´on B´asica de Electricidad 47
con un selector de tipo de se˜nal a medir, corriente continua (cc) o corriente
alterna (ca). En otros, todas estas funciones se encuentran agrupadas en un
solo selector donde, la medici´on de voltaje o intensidad tanto en cc como en
ca, tienen cada uno su propio rango de escala en un mismo selector.
4.1.1. El Volt´ımetro
Figura 4.2: Conexi´on de Volt´ımetro
El volt´ımetro es un instrumento destinado a medir la Tensi´on. La unidad
de medida es el Voltio (V). La Tensi´on puede ser medida en cc o ca, seg´un
la fuente de alimentaci´on utilizada. Por ello, antes de utilizar el instrumento
lo primero que se debe verificar es qu´e tipo de se˜nal suministrar´a la fuente de
alimentaci´on, y constatar que el selector de escala se encuentre en la posici´on
adecuada, ca o cc. Luego se debe estimar o calcular por medio anal´ıtico el
valor de Tensi´on a medir y con ello seleccionar el rango de escala adecuado,
teniendo en cuenta que el fondo de escala sea siempre superior al valor a
medir. En el caso que no sea posible estimar ni calcular la Tensi´on a medir,
se deber´a seleccionar la escala de mayor rango disponible y luego de obtener
una medici´on adecuar el rango de escala, si fuera necesario. Para el caso de
instrumentos de aguja, es aconsejable que la lectura se efect´ue siempre en
la segunda mitad de la escala, ya que all´ı se comete menor error. Cuando
se debe medir en cc se deber´a tener en cuenta la polaridad del instrumento,
observando que para ello los cables del mismo se hallan diferenciados por su
color siendo, por convenci´on, el color rojo para la polaridad positiva y el color
negro para la polaridad negativa; los bornes del instrumentos est´an indicados
con los signos + y - o COM respectivamente. Para el caso de instrumentos de
aguja (anal´ogicos), al conectarlos con la polaridad incorrecta se observar´a que
la aguja deflecionar´a en sentido contrario (de derecha a izquierda), lo que
puede causar deterioro del mecanismo de medici´on del instrumento. En caso
de desconocer la polaridad de la fuente de alimentaci´on, o ante cualquier duda
sobre la selecci´on de escala, consultar con el personal especializado. Cuando se
48 4.1. Equipos de medici´ones el´ectricas B´asicas
vaya a medir en ca no se tendr´a en cuenta la polaridad debido a que se trata
de corrientes no polarizadas.
Figura 4.3: Un Tomacorriente se Mide en Paralelo
EL VOLT´IMETRO SE CONECTA SIEMPRE EN PARALELO.
OBSERVAR LA POLARIDAD PARA EL CASO DE cc
4.1.2. El Amperimetro
Figura 4.4: El Amper´ımetro se Conecta en Serie
Es un instrumento destinado a medir intensidad de corriente, tanto en
corriente continua como en alterna. La unidad de medida es el Amperio (A).
4. Instrumentos de Medici´on B´asica de Electricidad 49
Para el manejo de ´este instrumento se deber´an observar las mismas pre-
cauciones que para el uso del volt´ımetro.
EL AMPER´IMETRO SE CONECTA EN SERIE.
OBSERVAR LA POLARIDAD PARA EL CASO DE cc
Figura 4.5: El Amperimetro Tipo Pinza se Intercala entre los Conductor
4.1.3. El Ohmetro
Instrumento destinado a medir valores de resistencias. La unidad de medida
es el Ohm (Ω). Este instrumento no posee polaridad. La medici´on de resistencia
debe efectuarse siempre con al menos uno de los bornes del elemento resistivo
desconectado del resto del circuito.
Figura 4.6: Para Medir con el Ohmetro se Conecta en Paralelo
50 4.1. Equipos de medici´ones el´ectricas B´asicas
EL ´OHMETRO SE CONECTA EN PARALELO
CON EL ELEMENTO RESISTIVO A MEDIR.
EL ELEMENTO RESISTIVO NO DEBE ESTAR
CONECTADO AL CIRCUITO DE LO CONTRARIO
SE PUEDE INCURRIR EN ERROR EN LA MEDICI´ON
O DETERIORO DEL EQUIPO.
4.1.4. El Probador
Instrumento destinado a diferenciar la fase del neutro y mayormente viene
en forma de destornillador con el fin de hecerlo mas pr´actico. En este destornil-
lador los terminales de contactos para la prueba lo conforma el v´astago del
destornillador y el extremo del mango o gancho para el bolsillo. Internamente
esta compuesto por un bombillito de ne´on y una resistencia en serie con el
v´astago del destornillador y la tapa met´alica del mismo. Si colocamos nuetro
dedo en la tapa del destornillador-probador y la punta en un conductor activo
notamos que el bombillito del probador se enciende ya que necesita solo una
m´ınima corriente para hacerlo. Si colocamos la punta del probador en el neutro
este no se enciende ya que este no tiene corriente.
Figura 4.7: Uso del Probador
Cap´ıtulo 5
Materiales El´ectricos B´asicos
Objetivo
Analizar, describir y diferenciar los materiales el´ectricos b´asicos. Aplicar
las normas de sguridad para el uso de estos materiales.
5.1. Conductores El´ectricos
Son los elementos encargados de transportar la energ´ıa a cada una de los
posibles puntos de utilizaci´on. Los materiales m´as usados para fabricar con-
ductores el´ectricos son el Cobre (Cu) y el Aluminio (Al). El Cobre es 16 % m´as
conductor que el Aluminio y tiene mayor resistencia mec´anica. Por esta raz´on
es m´as usado, aun cuando el Aluminio es menos pesado, m´as flexible y m´as
econ´omico. Para lograr que los conductores de Cobre (Cu), sean manejables
se construyen conductores trenzados, en lugar de conductores s´olidos. El ´area
de estos conductores trenzados es equivalente a la de un conductor s´olido.
5.1.1. Caracter´ısticas de los Conductores usados en
canalizaciones el´ectricas residenciales e industri-
ales
Los conductores se designan por una sigla que indica el tipo de aislamiento,
un n´umero (el cual esta relacionado con su secci´on transversal), luego por una
sigla que indica el m´etodo de medici´on.
5.1.2. M´etodo de Medici´on y Calibre
Los cables usados instalaciones el´ectricas residenciales son de forma circu-
lar y trenzados (varios alambres enrollados helicoidalmente). Para indicar la
51
52 5.1. Conductores El´ectricos
secci´on transversal se utiliza un n´umero, el cual depende directamente del ´area
del conductor y del sistema de medici´on usado.
5.1.3. Sistema AWG (American Wire Gage)
Este sistema se basa en un instrumento de medici´on denominado Galga de
Medici´on de conductores. Como se observa en la figura, para medir, se procede
a quitar al conductor todo tipo de aislamiento. Una vez el conductor desnudo
se presente en la Galga , en la ranura externa (no en la parte circular), por la
ranura que pase justo el conductor, ese es el numero que le corresponde. Por
medio este sistema se pueden medir conductores desde el calibre 36 (0, 127mm2
de secci´on) hasta calibre 0 (1/0 = 53, 49mm2
). Pero por razones de fabricaci´on
se tiene hasta el 0000(4/0 = 107, 2mm2
de secci´on), siendo este el m´as grueso.
Como se aprecia a medida que se aumenta el calibre , la secci´on transversal
disminuye. El cable trenzado se fabrica hasta calibre 22 y los calibres impares
no son comerciales, para cables de transporte de energ´ıa.
Figura 5.1: Galga para Medici´on de Conductores El´ectricos
Sistema Circular Mil (CM) Para conductores de ´area mayor al 4/0, se
utiliza una unidad denominada Circular Mil. El Circular Mil se define como el
´area de una circunferencia cuyo di´ametro es un mil´esima de pulgada.
1CM = 0, 78539x10−6
pulg2
CM = π.r2
= π.d2
/4
5.1.4. Definici´on de Circular Mil(CM)
Haciendo una conversi´on se tiene que 1CM = 5, 064506x10 − 4mm2
. Se
puede apreciar claramente que el CM es una unidad muy peque˜na, por lo
tanto es necesario trabajar con una unidad m´ultiplo como el kCM = 103
CM
5. Materiales El´ectricos B´asicos 53
(antiguamente conocido como MCM). En este sistema el calibre m´as peque˜no
es 250kCM (127mm2
de secci´on) y el calibre comercial m´as grande es de
500kCM (mm2
de secci´on).
5.1.5. Tipos de Aislamientos
TW
Cable formado por un conductor de cobre, con un a cubierta de termo-
pl´astico de Cloruro de Polivinilo (PVC), el cual sopota una temperatura de
60o
C y es resistente a la humedad.Se usa en instalaciones interiores y exteriores
de baja tensi´on, al aire o enterrado en ductos. Este cable esta aislado hasta
600V . En la actualidad se consigue en calibres desde 14 hasta el 4AWG de
varios hilos y 14 hasta el 8AWG s´olido.
TF
De caracter´ısticas similares al TW, pero la diferencia es el calibre, que va
desde 16 a 20AWG. Se usa en instalaciones de alumbrado.
THW
Cable formado por un conductor de cobre de varios hilos, con un a cubierta
de termopl´astico de Cloruro de Polivinilo (PVC), el cual sopota una temper-
atura de 75o
C y es resistente a la humedad. Se usa en instalaciones interiores y
exteriores de baja tensi´on, hasta 600 V. El cable es bastante resistente al calor.
Comercialmente se encuentran en calibres desde el 14AWG hasta el 500kCM.
TTU
Cables formados por un conductor de cobre, con doble aislamiento, uno in-
terno de polietileno y una chaqueta externa de PVC. Soporta temperaturas de
hasta 90o
C. Se usa mayormente en distribuci´on subterr´anea. Comercialmente
se encuentran en calibres desde el 14AWG hasta el 500kCM
En cuanto a los conductores flexibles o cordones a nivel residencial los m´as
usados son:
SPT
Cord´on paralelo con aislamiento pl´astico. El conductor es de alambre fino
trenzado, se consigue comercialmente desde el n´umero 16 al 10. Se utiliza para
realizar extensiones a equipos el´ectricos de bajo consumo y en instalaciones
el´ectricas no empotradas.
54 5.1. Conductores El´ectricos
Figura 5.2: Tipos de Aislamientos
ST
Cord´on de trabajo pesado utilizado en extensiones para equipos fijos o
port´atiles. Es resistente a la humedad y se fabrica con dos o m´as conductores.
Figura 5.3: Aislamiento de Dos o Mas Conductores
La capacidad de manejo de corriente de un cable es el valor nominal de
corriente que puede conducir en forma permanente, sin sufrir da˜nos el aislante
por calentamiento.
El Limite de Tensi´on
En el caso de instalaciones el´ectricas residenciales es 600V . Este valor indica
que el fabricante garantiza un asilamiento el´ectrico hasta 600V .
M´axima Ca´ıda de Tensi´on
Es la ca´ıda de Tensi´on que produce la corriente al pasar a trav´es del conduc-
tor. Este factor depende de la corriente que circula, del calibre del conductor
y de la longitud del conductor. En Venezuela para instalaciones el´ectricas se
establece que la ca´ıda de tensi´on m´axima no debe ser superior a 3 % en el
5. Materiales El´ectricos B´asicos 55
punto m´as lejano de la instalaci´on, un valor bastante aceptable es el 2 % de
ca´ıda de tensi´on.
A nivel residencial los circuitos ramales no tienen m´as de 30m de longitud,
por lo que la ca´ıda de tensi´on es un valor muy peque˜no y se desprecia.
5.2. Canalizaciones El´ectricas
La canalizaci´on el´ectrica de circuitos a nivel residencial se realiza con tu-
ber´ıa ya sea met´alica o pl´astica. Los componentes de una canalizaci´on son:
tuber´ıas, cajetines cajas para cableado y accesorios de fijaci´on.
5.2.1. Tuber´ıa El´ectrica Met´alica (EMT)
Para trabajo liviano, es usada para realizar instalaciones superficiales (en
lugares secos no expuestos a la humedad) o instalaciones embutidas en la pared.
Este tipo de tubo se consigue comercialmente en longitudes de 3m y di´ametros
desde 1/2” hasta 4”. Este tubo no tiene sus entremos roscados. Muy usado en
instalaciones el´ectricas residenciales.
5.2.2. Tuber´ıa Conduit para Trabajo Pesado
Se usa instalaciones superficiales en sitios expuestos a la humedad o a la
intemperie o puede ir embutido en concreto. Este tipo de tubo se consigue
comercialmente en longitudes de 3m y di´ametros desde 1/2” hasta 6”. Este
tubo tiene sus entremos roscados. Mayormente usado en instalaciones el´ectricas
industriales.
Figura 5.4: Tuberia Conduit
56 5.2. Canalizaciones El´ectricas
5.2.3. Tuber´ıa no met´alica PVC
se usa mayormente en instalaciones el´ectricas embutidas, se fabrica con in
material resistente a la humedad como el Cloruro de Polivinilo, es auto ex-
tinguible y resiste el ataque de agentes qu´ımicos corrosivos. Se puede doblar
f´acilmente al someterlo al calor. Para unir un tubo con otro no requiere de
un anillo de uni´on y puede usar los mismos conectores que el EMT liviano.
Ampliamente usado en instalaciones el´ectricas residenciales. Se consigue com-
ercialmente una longitud de 3m de largo y di´ametro desde 1/2” hasta 4”.
5.2.4. Cajetines met´alicos EMT
Son usados con tuber´ıa EMT liviana o PVC. El cajet´ın rectangular se usa
para apagadores y toma corrientes. El cajet´ın octagonal se usa para salidas de
alumbrado. Para pedido comercial es necesario especificar adem´as del tama˜no
el di´ametro de la tuber´ıa con la cual se esta trabajando. Se fijan a las tuber´ıas
por medio de conectores.
Figura 5.5: Cajetines 2x4 y 4x4
5.2.5. Cajas Cuadradas Met´alicas
Se utilizan para salidas de una instalaci´on el´ectrica o como cajas de paso
para cableado. Se fabrican en tama˜nos desde 4x4”, 5x5” y 6x6”.
En cuanto a los accesorios se tiene:
5.2.6. Abrazadera
Se usa para sujetar las tuber´ıas en el caso de las instalaciones el´ectricas
superficiales. Se piden de acuerdo a la medida de la tuber´ıa y pueden tipo u˜na
y tipo omega.
5.2.7. Conectores
Se usan para unir las tuber´ıas a los cajetines, se piden de acuerdo a la
medida del di´ametro de la tuber´ıa.
5. Materiales El´ectricos B´asicos 57
Figura 5.6: Caja Cuadrada
Figura 5.7: Abrazaderas Tipo U˜na y Tipo Omega
Anillos o acoples: se usan para unir dos tubos entre s´ı, la medida depende
del tama˜no de la tuber´ıa a unir.
Figura 5.8: Anillos y Acoples
5.2.8. Canaletas Decorativas
Se usan en instalaciones el´ectricas superficiales, por lo que no requiere
romper la pared. Los conductores se empotran en canaletas que tienen difer-
entes tama˜nos de acuerdo al calibre y cantidad de cables a alojar. El uso de
este tipo de canalizaci´on es particularmente ´util cuando se requiere realizar in-
stalaciones el´ectricas en construcciones existentes en las cuales se quiere causar
el menor imparto por concepto de instalaci´on o en paredes de tabiquer´ıa.
58 5.3. Seccionadores, Tableros y Breakers
5.3. Seccionadores, Tableros y Breakers
Los seccionadores son aparatos de maniobra sin poder de corte y que por
consiguiente pueden abrir o cerrar circuitos ´unicamente cuando no circula corri-
ente por los mismos (sin carga). Los seccionadores pueden estar o no asociados
con fusibles. Es usual trabajar con seccionadores porta fusible. Esta asociaci´on
garantiza la protecci´on del personal durante el cambio de fusible.
Figura 5.9: Seccionador y Btisino
Este es el chasis de un tablero residencial. Es necesario el tablero. El centro
vital de la instalaci´on el´ectrica es el tablero principal, este tiene tres funciones
fundamentales:
Distribuir la energ´ıa el´ectrica que entra por la acometida entre varios
circuitos ramales.
Proteger cada circuito contra cortocircuitos y sobrecargas.
Dejar la posibilidad de desconectar individualmente de la red cada uno
de los circuitos para futuras reparaciones.
Los breakers sirven para proteger la instalaci´on y los equipos contra los
cortocircuitos y las sobrecargas. Pueden ser simples o dobles. Un breaker se
5. Materiales El´ectricos B´asicos 59
Figura 5.10: Tablero residencial
identifica por su capacidad en Amperios. Por eso escuchamos decir por ejemplo:
un breaker de 15A.
Figura 5.11: Breakers Atornillable y Enchufable
5.4. Interrutores, Tomacorrientes
5.4.1. Interruptor
Se define como mecanismo, capaces de abrir o cerrar un circuito el´ectrico.
Se puede decir tambi´en que es un es un accesorio el´ectrico que se utiliza
para conectar y desconectar una parte fija de la instalaci´on. Los interruptores
los hay tipo taco en unidades compactas, se ubican en puentes que son fijados
con tornillos al cajet´ın. Los interruptores son utilizados para encender o apagar
la luz, radio, tv, etc.
60 5.4. Interrutores, Tomacorrientes
Figura 5.12: Interruptores
Figura 5.13: Tomas Varias
5. Materiales El´ectricos B´asicos 61
5.4.2. Tomacorriente
Son elementos de conexi´on y desconexi´on de los aparatos m´oviles de una
red (l´amparas de mesa, planchas el´ectricas, aparatos de audio y video, lavado-
ras, entre otros.) Consta de una base (tomacorriente hembra) y una clavija
(tomacorriente macho), la base est´a conectada al circuito y la clavija al apara-
to.
Figura 5.14: Tomacorrientes Hembras
Los tomacorrientes pueden ser sencillos, dobles o triples, seg´un sea el
n´umero de tacos que existan en el cajet´ın.
5.4.3. Tomacorrientes Especiales
Son especiales por las caracter´ısticas de la carga que se conectar´an en el
mismo. As´ı mismo se usan para conectar aparatos el´ectricos.
5.5. Portal´amparas
Se trata del dispositivo destinado a recibir la bombilla y, que a su vez,
permite el contacto con los terminales conductores. Los portal´amparas existen
de diferentes tipos y tama˜nos, siempre dependiendo del tipo de bombilla que
vayan a alojar. El m´as com´un es el compuesto por un casquete inferior que se
atornilla o fija a la l´ampara, una base de pl´astico o porcelana provista de bornes
a los que conecta los conductores. Una rosca met´alica para recibir la bombilla.
Una funda met´alica que envuelve esta base y se enrosca al casquete inferior,
62 5.5. Portal´amparas
Figura 5.15: Tomacorrientes Machos
Figura 5.16: Tipos de Portal´amparas
5. Materiales El´ectricos B´asicos 63
normalmente para recibir la pantalla de la l´ampara, y un aro de porcelana que
sujeta la pantalla y a su vez mantiene separadas las dos piezas met´alicas.
Los modelos que se pueden comprar siguen siendo pr´acticamente los mismos
que hace a˜nos:
De rosca: es el m´as habitual y utilizado. Su di´ametro y longitud pueden
variar para recibir la bombilla correspondiente.
Figura 5.17: Portal´amparas de Rosca
De bayoneta: suelen utilizarse en los autom´oviles principalmente. Se de-
nominan as´ı debido a la forma de conexi´on de este tipo de bombilla.
Figura 5.18: Portal´ampara de Bayoneta
Hal´ogenos: es el que m´as se diferencia de la forma tradicional. Los bornes
de conexi´on se sustituyen por unos simples contactos.
Figura 5.19: Portal´ampara de Hal´ogenos
64 5.6. Los Timbres El´ectricos
Con Enchufe Incorporado: este modelo incluye un par de enchufes que
permiten conectarlo directamente a otros aparatos.
Figura 5.20: Portal´ampara con Enchufe
Con Interruptor incorporado: es el modelo que lleva incorporado un inter-
ruptor, que puede ser de clavija o balanc´ın y que suele accionar mediante
una cadena.
Figura 5.21: Portal´ampara con Interruptor
5.6. Los Timbres El´ectricos
Llamamos timbres a los aparatos que por medio de la el´ectricidad producen
un sonido por percusi´on que consigue llamar la atenci´on. Seg´un sea la forma
de dar la se˜nal sonora se clasifican en:
Timbre Vibratorio.
Timbre Zumbador.
5. Materiales El´ectricos B´asicos 65
5.6.1. Timbre Vibratorio (de Campana)
El m´as generalizado, caracteriz´andose por el martilleo comstante mientras
se presiona el pulsador.
Figura 5.22: Timbre de Campana
5.6.2. Timbre Zumbador
Algunas veces un timbre de campana resulta inc´omodo por su ruido. en
estos casos se usan timbres sin campana que producen un sonido como un
zumbido, de ahi el nombre de zumbadores, tambien se les llama chicharra.
Figura 5.23: Timbre Zumbador
66 5.6. Los Timbres El´ectricos
Cap´ıtulo 6
Empalmes y Soldaduras en
Conductores El´ectricos
Objetivo
Realizar empalmes en conductores el´ectricos, realizar soldaduras en em-
palmes y terminales, realizar aislado de conductores, aplicar normas de seguri-
dad al realizar estas actividades.
6.1. Empalmes en Conductores El´ectricos
Una de las causas de aver´ıa en una instalaci´on, es la realizaci´on de un mal
empalme, que puede dar origen a un calentamiento y, en consecuencia, a un
trabajo defectuoso de la instalaci´on, acompa˜nado de los inconvenientes que
de esto se deriva, como podr´ıa ser la posibilidad de formarse cortocircuitos,
incendios, etc.
Figura 6.1: Diferentes Tipos de Empalmes
67
68 6.2. Soldadura en Conductores El´ectricos
Por lo tanto puede desprenderse de lo indicado, la realizaci´on de un em-
palme ha de ser una operaci´on realizada con todo cuidado y esmero, ya que es
el remate de la instalaci´on. Cualquier forma de empalme no debe aplicarse para
todas las conexiones, por lo que se deber´a emplear la forma m´as conveniente al
tipo de trabajo que ha de realizar el empalme, percat´andose tambi´en del tipo
de conductor, lugar donde ha de ir colocado, etc. Por lo tanto, no se har´a el
mismo tipo de empalme para una simple conexi´on que para una derivaci´on o
un empalme que esta sometido a esfuerzo de tracci´on, etc.
6.2. Soldadura en Conductores El´ectricos
6.2.1. Concepto de soldadura
Se entiende por soldadura, a la uni´on de dos piezas met´alicas o de dos partes
de una misma pieza de modo que formen un todo continuo por la aplicaci´on
de calor.
6.2.2. Soldadura Blanda
Las soldaduras la podemos dividir en dos tipos: la soldadura blanda y la
soldadura dura. Ambos conceptos equivalen al metal de aportaci´on empleado
en la soldadura. La soldadura blanda se emplea para unir piezas empleando,
como material de aportaci´on para la soldadura un metal o aleaci´on de f´acil
fusi´on como el esta˜no, plomo bismuto, etc., aleados en forma diversa seg´un las
partes a soldar. En la soldadura blanda, las piezas soldadas no se pueden some-
ter a temperaturas que sobrepasen los 200◦
C, ya que a partir de all´ı comienza
a reblandecerse, perdiendo solidez y fuerza y un peque˜no esfuerzo es suficiente
para separar las piezas.
Figura 6.2: Esta˜no y Cautin de Soldadura
6. Empalmes y Soldaduras en Conductores El´ectricos 69
6.2.3. Elementos Necesarios para Efectuar una Sol-
dadura
Para efectuar el tipo de soldadura que se esta utilizando, ser´a necesario
disponer de un soldador el´ectrico, cuya finalidad es calentar las partes a soldar
para que el metal de aportaci´on haga un todo compacto y la soldadura quede
uniforme.
El soldador el´ectrico se emplear´a en peque˜nas soldaduras como lo son las
electr´onicas, bobinados de tipo normal, empalmes peque˜nos, etc. La l´ampara
de soldar se usa para grandes empalmes, terminales, pletinas, etc.
Figura 6.3: Pistola de Soldadura
Adem´as de los soldadores descritos, se necesitara para hacer la soldadura
el metal de aportaci´on, que generalmente se emplea en forma de barra o alam-
bre de diferentes tama˜nos que depender´a de la potencia del soldador y, por
´ultimo, se dispondr´a del desoxidante que deber´a ser apropiado para la clase de
materiales que han de soldarse.
Figura 6.4: Los Cautines Deben Montarse Sobre Soportes Met´alicos
70 6.3. Hoja de Actividades I (Empalmes)
6.3. Hoja de Actividades I (Empalmes)
Empalmes en Conductores Electricos
1. Consideraciones B´asicas:
Definici´on: Es la uni´on de dos o mas conductores el´ectricos.
Usos de los Empalmes: Los empalmes en conductores el´ectricos sir-
ven para prolongar las instalaciones el´ectricas.
Tipos de Empalmes: Cola de Rata, T o Derivaci´on, Prolongaci´on o
Wester Uni´on, Horquilla, accesorios y aparatos.
2. Condiciones que debe tener un Empalme:
Suficientemente larga la superficie en contacto seg´un el di´ametro.
La uni´on del empalme debe quedar bien apretada, ya que de lo
contrario se producir´a un recalentamiento en la instalaci´on.
3. Recomendaciones:
El profesor deber´a hacer demostraciones de cada empalme a los
alumnos.
La punta del empalme debe ser doblada (no deben quedar hebras
sobresalientes en el empalme).
4. Recursos:
Did´actico: Manual del curso y Hoja de tarea.
Materiales: Alambre N◦
16, Cable N◦
12 (Todos los conductores
ser´an de tipo TW).
Herramientas: Pela-Cable, Navaja del Electricista, Alicate de Corte
Lateral, Alicate Universal, Alicate de Puntas Planas, Regla Milime-
trada.
5. Orden de Operaciones:
Medici´on: Medir la longitud del conductor
Pelar el conductor tomando en cuenta el di´ametro de este
Realizar el Empalme.
Verificar el Empalme.
6. Empalmes y Soldaduras en Conductores El´ectricos 71
6.3.1. Alambre terminado en Anillo
Para hacer empalme a un aparato por presi´on.
No desnudar mucho el conductor.
Se har´a el ojal de forma que al ajustar el tornillo no se abra el ojal.
La conexi´on debe estar bien ajustada para evitar recalentamiento.
Figura 6.5: Alambre Terminado en Anillo Pasos I y II
6.3.2. Empalme cola de Rata
Pelar los conductores y limpiar la oxidaci´on.
Cruzar los alambres en un punto cercano al aislante.
Figura 6.6: Empalme Cola de Rata Pasos I y II
Enrollar los cabos en forma de h´elice procurando que las espiras sean
alargadas, y utilizando el alicate de puntas planas.
Si el alambre es grueso se apretaran las vueltas con alicates universales.
Una vez realizado el empalme se proceder´a al encintado.
72 6.3. Hoja de Actividades I (Empalmes)
6.3.3. Empalme de Prolongaci´on con Alambres
Pelar los alambres a una longitud igual a 50 veces su di´ametro.
Limpiar la oxidaci´on de los conductores con la navaja o con una lija,
dej´andolos brillantes.
Figura 6.7: Empalme de Prolongaci´on Pasos I y II
Cruzar las puntas peladas, haciendo un ´angulo de 120 grados y a 5
di´ametros de distancia del aislante.
Iniciar el arrollamiento con los dedos.
Sujetar la torsi´on con alicates de puntas plana.
Figura 6.8: Empalme de Prolongaci´on Pasos III y IV
Empalmar, enrollando con espiras una al lado de otra, lo mas juntas
posibles, en un extremo (5 vueltas).
Cortar el alambre sobrante y apretar las espiras, rematando las juntas
sin salientes para no deteriorar la cinta aislante.
Terminar el otro extremo en la misma forma si bien su giro ser´a en sentido
contrario.
6.3.4. Empalme de Derivaci´on con Alambres
Pelar el alambre principal a una longitud igual a 7 veces el di´ametro.
6. Empalmes y Soldaduras en Conductores El´ectricos 73
Pelar el conductor derivado 50 veces el di´ametro.
Limpiar la oxidaci´on de los conductores con la navaja o con una lija,
dej´andolos brillantes
Figura 6.9: Empalme de Derivaci´on con Alambres Pasos I y II
Cruzar el conductor derivado a 90 grados con el principal.
Sujetar ambos alambres con alicates de puntas planas.
Empalmar enrollando a mano las espiras juntas.
Figura 6.10: Empalme de Derivaci´on con Alambres Pasos III y IV
Apretar con alicates universales las mismas.
Rematar las puntas para evitar roces.
Las espiras no se deben montar sobre el aislamiento.
6.3.5. Empalme de Aparato con Alambres
Figura 6.11: Empalme de Aparato con Alambres Pasos I y II
74 6.3. Hoja de Actividades I (Empalmes)
Pelar y limpiar los conductores.
Cruzar los alambres y enrollar el conductor del aparato sobre el de la
l´ınea principal a unos 3 cent´ımetros.
Doblar la punta de la l´ınea principal sobre el conductor del aparato.
Figura 6.12: Empalme de Aparato con Alambres Paso III
Terminar amarrando la punta doblada con el resto de alambre del apara-
to.
6.3.6. Empalme de Prolongaci´on con Cables
Pelar los conductores 50 veces su di´ametro.
Atar con alambre delgado dejando las puntas 3 cm. Para facilitar el
desamarre.
Separar los conductores y cortar el alambre central o alma del cable.
Figura 6.13: Empalme de Prolongaci´on con Cables Pasos I y II
El amarre se har´a 5 veces el di´ametro de distancia del aislamiento.
Juntar los conductores, entrelazando alternadamente los alambres de ca-
da cable.
Retirar el atado de la parte derecha.
6. Empalmes y Soldaduras en Conductores El´ectricos 75
Figura 6.14: Empalme de Prolongaci´on con Cables Pasos III y IV
Enrollar alambre por alambre, haciendo espiras bien juntas, dando
vueltas en sentido contrario del cable.
Proceder en el otro extremo de la misma forma.
Apretar con alicates universales la torsi´on
6.3.7. Empalme de Derivaci´on con Cables
Pelar el conductor principal a una longitud igual a 15 veces su di´ametro.
Pelar el derivado 20 veces su di´ametro.
Abrir con un destornillador el cable principal en el centro del pelado.
Figura 6.15: Empalme de Derivaci´on con Cables Pasos I y II
Separar los alambres del derivado en forma de V en igual n´umero de hilos
cortando el alma del cable.
Introducir el derivado en la abertura del principal.
Enrollar la mitad de los alambres derivados en un sentido sobre el cable
principal.
Terminar el arrollado en el otro lado haci´endolo en sentido contrario.
76 6.4. Hoja de Actividades II (Soldadura)
Figura 6.16: Empalme de Derivaci´on con Cables Paso III
Apretar el empalme con alicates universales.
Procurar que las puntas de los alambres no se monten sobre el aislamien-
to.
6.4. Hoja de Actividades II (Soldadura)
Soldadura en Conductores Electricos
1. Consideraciones B´asicas:
Definici´on: Soldar un empalme es recubrirlo con esta˜no fundido.
Funci´on de la soldadura: Es dar mayor firmeza al conductor para
evitar la corrosi´on.
Condiciones que debe tener una buena soldadura: Que el esta˜no
quede extendido sobre la superficie uniformemente.
Precauci´on: No da˜nar el aislante del conductor.
2. Recomendaciones:
Se debe usar esta˜no 60-40.
El profesor debe hacer un modelo de soldadura de empalme.
3. Recursos:
Did´actico: Manual del curso y Hoja de tarea.
Materiales: Esta˜no, empalmes, terminales, pasta fundente.
Herramientas: soldador (caut´ın), alicate universal, alicate de puntas
planas.
4. Orden de operaciones:
Calentar el soldador.
6. Empalmes y Soldaduras en Conductores El´ectricos 77
Limpiar la punta del soldador.
Ponerle pasta fundente al conductor.
Cubrir la punta del soldador con esta˜no.
Aplicar el soldador en un extremo y colocar el esta˜no hasta que se
funda, desplazando el soldador a lo largo de la parte a soldar.
6.4.1. Pasos para Realizar la Soldadura
Para efectuar una buena soldadura se recomienda seguir los diferentes pun-
tos que se enumeran a continuaci´on:
1. Se efectuara la limpieza de la parte a soldar, limando, raspando, en una
palabra, haciendo desaparecer el oxido, pintura suciedad, es decir, todo
lo que pueda dificultar la ejecuci´on, de una perfecta soldadura.
Figura 6.17: Soldadura en Conductores El´ectricos Pasos I y II
2. Depositar en las partes que han sido perfectamente limpiadas, los des-
oxidantes y fundentes que ayuden a una mayor limpieza y a extender el
material de aportaci´on por la parte que se desea soldar.
3. Acoplar las partes a soldar, calent´andolas y una vez que esto se halla
realizado poner en la parte a soldar el metal de aportaci´on.
Figura 6.18: Soldadura en Conductores El´ectricos Pasos III y IV
4. Una vez realizada la soldadura y esperando, sin mover las partes a sol-
dar, que se solidifique el material de aportaci´on, se pasar´a a arreglar la
78 6.5. Hoja de Actividades III (Aislamiento)
soldadura limpiando los residuos de fundente, gotas de metal y limado o
lijado si esto fuera necesario, con lo que se habr´a dado el toque final a la
soldadura.
Observaciones
Evite quemar el aislamiento.
Cuide de no derramar agua sobre el esta˜no caliente.
Si el terminal es cerrado, fundir el esta˜no en el interior del terminal e
introducir el conductor; no debe rebosar el esta˜no al introducir el con-
ductor, mover un poco para sacar el aire y retirar el caut´ın.
Los cautines deben montarse sobre un soporte met´alico.
En trabajos de electricidad no se debe emplear ´acido como diluyente,
limpiador o desoxidante.
Cuidados para observar en caso de quemaduras
En caso de quemaduras leves (superficiales), limpiar los alrededores de la
quemadura con un algod´on humedecido en agua aplicar sobre la quemadura un
poco de ´acido p´ıcrico o un producto adecuado, con algod´on, despu´es de haber
limpiado alrededor de la quemadura con antis´eptico. En caso de quemadura
profunda, ver inmediatamente al doctor sin aplicar nada, limpiar solamente,
como se ha indicado antes.
6.5. Hoja de Actividades III (Aislamiento)
Aislamiento de Empalmes
1. Consideraciones B´asicas:
Definici´on de Aislamiento: es cubrir con material aislante el em-
palme.
Funci´on del aislamiento: evitar que se formen contactos entre los
conductores el´ectricos.
Tipos de aislamiento: Teipe, cinta de goma, cinta de tela y cinta de
Asbesto.
2. Recomendaciones:
Al hacer el aislamiento se debe cubrir la mitad de la cinta que va
quedando instalada en el empalme.
Tecnologia Electrica 1 - Libro
Tecnologia Electrica 1 - Libro
Tecnologia Electrica 1 - Libro
Tecnologia Electrica 1 - Libro
Tecnologia Electrica 1 - Libro
Tecnologia Electrica 1 - Libro
Tecnologia Electrica 1 - Libro
Tecnologia Electrica 1 - Libro
Tecnologia Electrica 1 - Libro
Tecnologia Electrica 1 - Libro
Tecnologia Electrica 1 - Libro
Tecnologia Electrica 1 - Libro
Tecnologia Electrica 1 - Libro
Tecnologia Electrica 1 - Libro
Tecnologia Electrica 1 - Libro
Tecnologia Electrica 1 - Libro
Tecnologia Electrica 1 - Libro
Tecnologia Electrica 1 - Libro
Tecnologia Electrica 1 - Libro
Tecnologia Electrica 1 - Libro
Tecnologia Electrica 1 - Libro
Tecnologia Electrica 1 - Libro
Tecnologia Electrica 1 - Libro
Tecnologia Electrica 1 - Libro
Tecnologia Electrica 1 - Libro
Tecnologia Electrica 1 - Libro
Tecnologia Electrica 1 - Libro
Tecnologia Electrica 1 - Libro
Tecnologia Electrica 1 - Libro
Tecnologia Electrica 1 - Libro
Tecnologia Electrica 1 - Libro
Tecnologia Electrica 1 - Libro
Tecnologia Electrica 1 - Libro
Tecnologia Electrica 1 - Libro
Tecnologia Electrica 1 - Libro
Tecnologia Electrica 1 - Libro
Tecnologia Electrica 1 - Libro
Tecnologia Electrica 1 - Libro
Tecnologia Electrica 1 - Libro
Tecnologia Electrica 1 - Libro
Tecnologia Electrica 1 - Libro
Tecnologia Electrica 1 - Libro

Más contenido relacionado

La actualidad más candente

Informe escrito de los fundamentos de la electricidad y la electronica
Informe escrito  de los fundamentos de la electricidad y la electronicaInforme escrito  de los fundamentos de la electricidad y la electronica
Informe escrito de los fundamentos de la electricidad y la electronicaSebastianGomezPayan
 
Ley De Ohm
Ley De OhmLey De Ohm
Ley De OhmWAB
 
Introduccion a los circuitos electricos
Introduccion a los circuitos electricosIntroduccion a los circuitos electricos
Introduccion a los circuitos electricosHector Diaz
 
Introduccion a la electricidad
Introduccion a la electricidadIntroduccion a la electricidad
Introduccion a la electricidadluneto7
 
Conductores electricos
Conductores electricosConductores electricos
Conductores electricosrastacamilo
 
Informe tecnico proyecto circuito eléctrico
Informe tecnico proyecto circuito eléctricoInforme tecnico proyecto circuito eléctrico
Informe tecnico proyecto circuito eléctricoValentina Curaca Palomino
 
Completo manual electricidad industrial (excelente)
Completo manual electricidad industrial (excelente)Completo manual electricidad industrial (excelente)
Completo manual electricidad industrial (excelente)Guillermo Turdó
 
Corriente eléctrica
Corriente eléctricaCorriente eléctrica
Corriente eléctricaPOLO246
 
Protecciones eléctricas de generadores
Protecciones eléctricas de generadoresProtecciones eléctricas de generadores
Protecciones eléctricas de generadoresJose Dariel Arcila
 
Fundamentos de instalaciones electricas
Fundamentos de instalaciones electricasFundamentos de instalaciones electricas
Fundamentos de instalaciones electricasAndrea Blanco
 
Manual de-instalaciones-electricas-en-bt-2009
Manual de-instalaciones-electricas-en-bt-2009Manual de-instalaciones-electricas-en-bt-2009
Manual de-instalaciones-electricas-en-bt-2009Edinson Sánchez
 
67496524 libro-instalaciones-electric-as-umss
67496524 libro-instalaciones-electric-as-umss67496524 libro-instalaciones-electric-as-umss
67496524 libro-instalaciones-electric-as-umssRuben Lopez
 

La actualidad más candente (20)

Subestaciones
SubestacionesSubestaciones
Subestaciones
 
Informe escrito de los fundamentos de la electricidad y la electronica
Informe escrito  de los fundamentos de la electricidad y la electronicaInforme escrito  de los fundamentos de la electricidad y la electronica
Informe escrito de los fundamentos de la electricidad y la electronica
 
MATERIALES CONDUCTORES ELECTRICOS
MATERIALES CONDUCTORES ELECTRICOSMATERIALES CONDUCTORES ELECTRICOS
MATERIALES CONDUCTORES ELECTRICOS
 
Ley De Ohm
Ley De OhmLey De Ohm
Ley De Ohm
 
Introduccion a los circuitos electricos
Introduccion a los circuitos electricosIntroduccion a los circuitos electricos
Introduccion a los circuitos electricos
 
Natsim 2012
Natsim 2012Natsim 2012
Natsim 2012
 
Introduccion a la electricidad
Introduccion a la electricidadIntroduccion a la electricidad
Introduccion a la electricidad
 
Conductores electricos
Conductores electricosConductores electricos
Conductores electricos
 
Informe tecnico proyecto circuito eléctrico
Informe tecnico proyecto circuito eléctricoInforme tecnico proyecto circuito eléctrico
Informe tecnico proyecto circuito eléctrico
 
Completo manual electricidad industrial (excelente)
Completo manual electricidad industrial (excelente)Completo manual electricidad industrial (excelente)
Completo manual electricidad industrial (excelente)
 
Corriente eléctrica
Corriente eléctricaCorriente eléctrica
Corriente eléctrica
 
Protecciones eléctricas de generadores
Protecciones eléctricas de generadoresProtecciones eléctricas de generadores
Protecciones eléctricas de generadores
 
Fundamentos electrotecnia
Fundamentos electrotecniaFundamentos electrotecnia
Fundamentos electrotecnia
 
Clases y tipos de empalmes
Clases y tipos de empalmesClases y tipos de empalmes
Clases y tipos de empalmes
 
Efectos de armonicos
Efectos de armonicosEfectos de armonicos
Efectos de armonicos
 
Fundamentos de instalaciones electricas
Fundamentos de instalaciones electricasFundamentos de instalaciones electricas
Fundamentos de instalaciones electricas
 
Manual de-instalaciones-electricas-en-bt-2009
Manual de-instalaciones-electricas-en-bt-2009Manual de-instalaciones-electricas-en-bt-2009
Manual de-instalaciones-electricas-en-bt-2009
 
67496524 libro-instalaciones-electric-as-umss
67496524 libro-instalaciones-electric-as-umss67496524 libro-instalaciones-electric-as-umss
67496524 libro-instalaciones-electric-as-umss
 
Instrumentos de medición eléctrica
Instrumentos de medición eléctricaInstrumentos de medición eléctrica
Instrumentos de medición eléctrica
 
Motores dw reluctancia
Motores dw reluctanciaMotores dw reluctancia
Motores dw reluctancia
 

Destacado

Plan de evaluación pnfe.taller de electricidad i enero-2017
Plan de evaluación  pnfe.taller de electricidad i enero-2017Plan de evaluación  pnfe.taller de electricidad i enero-2017
Plan de evaluación pnfe.taller de electricidad i enero-2017ministerio de educacion
 
Caracteristicas de los sistemas electricos venezolanos de energia electrica
Caracteristicas de los sistemas electricos venezolanos de energia electricaCaracteristicas de los sistemas electricos venezolanos de energia electrica
Caracteristicas de los sistemas electricos venezolanos de energia electricaministerio de educacion
 
Codigo electrico nacional
Codigo electrico nacionalCodigo electrico nacional
Codigo electrico nacionalkbeman
 
Formas de generar electricidad
Formas de  generar electricidadFormas de  generar electricidad
Formas de generar electricidadmildredsapa
 
Cómo realizar un trabajo escrito
Cómo realizar un trabajo escritoCómo realizar un trabajo escrito
Cómo realizar un trabajo escritoMeudys Figueroa
 

Destacado (6)

Plan de evaluación pnfe.taller de electricidad i enero-2017
Plan de evaluación  pnfe.taller de electricidad i enero-2017Plan de evaluación  pnfe.taller de electricidad i enero-2017
Plan de evaluación pnfe.taller de electricidad i enero-2017
 
Caracteristicas de los sistemas electricos venezolanos de energia electrica
Caracteristicas de los sistemas electricos venezolanos de energia electricaCaracteristicas de los sistemas electricos venezolanos de energia electrica
Caracteristicas de los sistemas electricos venezolanos de energia electrica
 
Codigo electrico nacional
Codigo electrico nacionalCodigo electrico nacional
Codigo electrico nacional
 
Formas de generar electricidad
Formas de  generar electricidadFormas de  generar electricidad
Formas de generar electricidad
 
Higiene y salud laboral
Higiene y salud laboralHigiene y salud laboral
Higiene y salud laboral
 
Cómo realizar un trabajo escrito
Cómo realizar un trabajo escritoCómo realizar un trabajo escrito
Cómo realizar un trabajo escrito
 

Similar a Tecnologia Electrica 1 - Libro

PLC y Electroneumática: Electricidad y Automatismo eléctrico por Luis Miguel...
PLC y Electroneumática: Electricidad y Automatismo eléctrico por  Luis Miguel...PLC y Electroneumática: Electricidad y Automatismo eléctrico por  Luis Miguel...
PLC y Electroneumática: Electricidad y Automatismo eléctrico por Luis Miguel...SANTIAGO PABLO ALBERTO
 
Electronica potencia aspectos generales y convertidores elec
Electronica potencia aspectos generales y convertidores elecElectronica potencia aspectos generales y convertidores elec
Electronica potencia aspectos generales y convertidores elecRobert Alex Muñoz Acosta
 
Electronica potencia (2)
Electronica potencia (2)Electronica potencia (2)
Electronica potencia (2)Jairo Nava
 
Modelado y control de un sistema de conversión de energía eólica (SCEE) con u...
Modelado y control de un sistema de conversión de energía eólica (SCEE) con u...Modelado y control de un sistema de conversión de energía eólica (SCEE) con u...
Modelado y control de un sistema de conversión de energía eólica (SCEE) con u...Julian Freytes
 
APUNTE TEORICO
APUNTE TEORICOAPUNTE TEORICO
APUNTE TEORICOdebrando
 
Conversion electromecanica maquinas
Conversion electromecanica maquinasConversion electromecanica maquinas
Conversion electromecanica maquinasCristhiam Burbano
 
08 Funci Log
08 Funci Log08 Funci Log
08 Funci LogF Blanco
 
Electrónica: Electrotecnia 350 conceptos teóricos 800 problemas
Electrónica: Electrotecnia 350 conceptos teóricos 800 problemasElectrónica: Electrotecnia 350 conceptos teóricos 800 problemas
Electrónica: Electrotecnia 350 conceptos teóricos 800 problemasSANTIAGO PABLO ALBERTO
 
Automatismos industriales ( PDFDrive ) (1).pdf
Automatismos industriales ( PDFDrive ) (1).pdfAutomatismos industriales ( PDFDrive ) (1).pdf
Automatismos industriales ( PDFDrive ) (1).pdfFernandoAlvarado400164
 
Solucion problemas sist electrico freightliner
Solucion problemas sist electrico freightlinerSolucion problemas sist electrico freightliner
Solucion problemas sist electrico freightlinerVictor Rivas
 
Enlace de comunicaciones por microondas ciudad universitaria (pachuca)–campus...
Enlace de comunicaciones por microondas ciudad universitaria (pachuca)–campus...Enlace de comunicaciones por microondas ciudad universitaria (pachuca)–campus...
Enlace de comunicaciones por microondas ciudad universitaria (pachuca)–campus...Rodrigo Trejo Riascos
 
Enlace de comunicaciones por microondas ciudad universitaria (pachuca)–campus...
Enlace de comunicaciones por microondas ciudad universitaria (pachuca)–campus...Enlace de comunicaciones por microondas ciudad universitaria (pachuca)–campus...
Enlace de comunicaciones por microondas ciudad universitaria (pachuca)–campus...Rodrigo Trejo Riascos
 

Similar a Tecnologia Electrica 1 - Libro (20)

PLC y Electroneumática: Electricidad y Automatismo eléctrico por Luis Miguel...
PLC y Electroneumática: Electricidad y Automatismo eléctrico por  Luis Miguel...PLC y Electroneumática: Electricidad y Automatismo eléctrico por  Luis Miguel...
PLC y Electroneumática: Electricidad y Automatismo eléctrico por Luis Miguel...
 
Protection
ProtectionProtection
Protection
 
Electronica potencia aspectos generales y convertidores elec
Electronica potencia aspectos generales y convertidores elecElectronica potencia aspectos generales y convertidores elec
Electronica potencia aspectos generales y convertidores elec
 
Electronica potencia (2)
Electronica potencia (2)Electronica potencia (2)
Electronica potencia (2)
 
Modelado y control de un sistema de conversión de energía eólica (SCEE) con u...
Modelado y control de un sistema de conversión de energía eólica (SCEE) con u...Modelado y control de un sistema de conversión de energía eólica (SCEE) con u...
Modelado y control de un sistema de conversión de energía eólica (SCEE) con u...
 
Solidos 04e
Solidos 04eSolidos 04e
Solidos 04e
 
APUNTE TEORICO
APUNTE TEORICOAPUNTE TEORICO
APUNTE TEORICO
 
APUNTE
APUNTEAPUNTE
APUNTE
 
Conversion electromecanica maquinas
Conversion electromecanica maquinasConversion electromecanica maquinas
Conversion electromecanica maquinas
 
Curso optoelectrónica
Curso optoelectrónicaCurso optoelectrónica
Curso optoelectrónica
 
EM_2016_al.pdf
EM_2016_al.pdfEM_2016_al.pdf
EM_2016_al.pdf
 
08 Funci Log
08 Funci Log08 Funci Log
08 Funci Log
 
Electrónica: Electrotecnia 350 conceptos teóricos 800 problemas
Electrónica: Electrotecnia 350 conceptos teóricos 800 problemasElectrónica: Electrotecnia 350 conceptos teóricos 800 problemas
Electrónica: Electrotecnia 350 conceptos teóricos 800 problemas
 
Miller xmt 350
Miller xmt 350Miller xmt 350
Miller xmt 350
 
antenas.pdf
antenas.pdfantenas.pdf
antenas.pdf
 
Automatismos industriales ( PDFDrive ) (1).pdf
Automatismos industriales ( PDFDrive ) (1).pdfAutomatismos industriales ( PDFDrive ) (1).pdf
Automatismos industriales ( PDFDrive ) (1).pdf
 
Solucion problemas sist electrico freightliner
Solucion problemas sist electrico freightlinerSolucion problemas sist electrico freightliner
Solucion problemas sist electrico freightliner
 
La Energia Eléctrica
La  Energia EléctricaLa  Energia Eléctrica
La Energia Eléctrica
 
Enlace de comunicaciones por microondas ciudad universitaria (pachuca)–campus...
Enlace de comunicaciones por microondas ciudad universitaria (pachuca)–campus...Enlace de comunicaciones por microondas ciudad universitaria (pachuca)–campus...
Enlace de comunicaciones por microondas ciudad universitaria (pachuca)–campus...
 
Enlace de comunicaciones por microondas ciudad universitaria (pachuca)–campus...
Enlace de comunicaciones por microondas ciudad universitaria (pachuca)–campus...Enlace de comunicaciones por microondas ciudad universitaria (pachuca)–campus...
Enlace de comunicaciones por microondas ciudad universitaria (pachuca)–campus...
 

Más de ministerio de educacion

Plan de evaluación pnfe.taller de electricidad i enero-2017 - copia
Plan de evaluación  pnfe.taller de electricidad i enero-2017 - copiaPlan de evaluación  pnfe.taller de electricidad i enero-2017 - copia
Plan de evaluación pnfe.taller de electricidad i enero-2017 - copiaministerio de educacion
 
8347924 Introduccion a las Instalaciones Electricas Residenciales
8347924    Introduccion a  las  Instalaciones Electricas Residenciales8347924    Introduccion a  las  Instalaciones Electricas Residenciales
8347924 Introduccion a las Instalaciones Electricas Residencialesministerio de educacion
 
Introduccion a las Instalaciones Electricas Residenciales
Introduccion a las Instalaciones Electricas ResidencialesIntroduccion a las Instalaciones Electricas Residenciales
Introduccion a las Instalaciones Electricas Residencialesministerio de educacion
 
8347924 Introduccion a las Instalaciones Electricas Residenciales
8347924 Introduccion a las Instalaciones Electricas Residenciales8347924 Introduccion a las Instalaciones Electricas Residenciales
8347924 Introduccion a las Instalaciones Electricas Residencialesministerio de educacion
 
Plan de catedra de taller de electricidad(ii ) 2015-1
Plan de catedra de taller de electricidad(ii ) 2015-1Plan de catedra de taller de electricidad(ii ) 2015-1
Plan de catedra de taller de electricidad(ii ) 2015-1ministerio de educacion
 
PLAN DE CATEDRA-TALLER DE ELECTRICIDAD-2015-I
PLAN DE CATEDRA-TALLER DE ELECTRICIDAD-2015-IPLAN DE CATEDRA-TALLER DE ELECTRICIDAD-2015-I
PLAN DE CATEDRA-TALLER DE ELECTRICIDAD-2015-Iministerio de educacion
 
5369298 instalaciones-electricas1-residenciales[1]
5369298 instalaciones-electricas1-residenciales[1]5369298 instalaciones-electricas1-residenciales[1]
5369298 instalaciones-electricas1-residenciales[1]ministerio de educacion
 

Más de ministerio de educacion (9)

Plan de evaluación pnfe.taller de electricidad i enero-2017 - copia
Plan de evaluación  pnfe.taller de electricidad i enero-2017 - copiaPlan de evaluación  pnfe.taller de electricidad i enero-2017 - copia
Plan de evaluación pnfe.taller de electricidad i enero-2017 - copia
 
8347924 Introduccion a las Instalaciones Electricas Residenciales
8347924    Introduccion a  las  Instalaciones Electricas Residenciales8347924    Introduccion a  las  Instalaciones Electricas Residenciales
8347924 Introduccion a las Instalaciones Electricas Residenciales
 
Introduccion a las Instalaciones Electricas Residenciales
Introduccion a las Instalaciones Electricas ResidencialesIntroduccion a las Instalaciones Electricas Residenciales
Introduccion a las Instalaciones Electricas Residenciales
 
8347924 Introduccion a las Instalaciones Electricas Residenciales
8347924 Introduccion a las Instalaciones Electricas Residenciales8347924 Introduccion a las Instalaciones Electricas Residenciales
8347924 Introduccion a las Instalaciones Electricas Residenciales
 
Plan de catedra de taller de electricidad(ii ) 2015-1
Plan de catedra de taller de electricidad(ii ) 2015-1Plan de catedra de taller de electricidad(ii ) 2015-1
Plan de catedra de taller de electricidad(ii ) 2015-1
 
PLAN DE CATEDRA-TALLER DE ELECTRICIDAD-2015-I
PLAN DE CATEDRA-TALLER DE ELECTRICIDAD-2015-IPLAN DE CATEDRA-TALLER DE ELECTRICIDAD-2015-I
PLAN DE CATEDRA-TALLER DE ELECTRICIDAD-2015-I
 
5369298 instalaciones-electricas1-residenciales[1]
5369298 instalaciones-electricas1-residenciales[1]5369298 instalaciones-electricas1-residenciales[1]
5369298 instalaciones-electricas1-residenciales[1]
 
Ficha 2 automatismos
Ficha 2 automatismosFicha 2 automatismos
Ficha 2 automatismos
 
Ficha 1 automatismos
Ficha 1 automatismosFicha 1 automatismos
Ficha 1 automatismos
 

Último

RETO MES DE ABRIL .............................docx
RETO MES DE ABRIL .............................docxRETO MES DE ABRIL .............................docx
RETO MES DE ABRIL .............................docxAna Fernandez
 
DECÁGOLO DEL GENERAL ELOY ALFARO DELGADO
DECÁGOLO DEL GENERAL ELOY ALFARO DELGADODECÁGOLO DEL GENERAL ELOY ALFARO DELGADO
DECÁGOLO DEL GENERAL ELOY ALFARO DELGADOJosé Luis Palma
 
SINTAXIS DE LA ORACIÓN SIMPLE 2023-2024.pptx
SINTAXIS DE LA ORACIÓN SIMPLE 2023-2024.pptxSINTAXIS DE LA ORACIÓN SIMPLE 2023-2024.pptx
SINTAXIS DE LA ORACIÓN SIMPLE 2023-2024.pptxlclcarmen
 
Lecciones 04 Esc. Sabática. Defendamos la verdad
Lecciones 04 Esc. Sabática. Defendamos la verdadLecciones 04 Esc. Sabática. Defendamos la verdad
Lecciones 04 Esc. Sabática. Defendamos la verdadAlejandrino Halire Ccahuana
 
Plan Refuerzo Escolar 2024 para estudiantes con necesidades de Aprendizaje en...
Plan Refuerzo Escolar 2024 para estudiantes con necesidades de Aprendizaje en...Plan Refuerzo Escolar 2024 para estudiantes con necesidades de Aprendizaje en...
Plan Refuerzo Escolar 2024 para estudiantes con necesidades de Aprendizaje en...Carlos Muñoz
 
La Función tecnológica del tutor.pptx
La  Función  tecnológica  del tutor.pptxLa  Función  tecnológica  del tutor.pptx
La Función tecnológica del tutor.pptxJunkotantik
 
Introducción:Los objetivos de Desarrollo Sostenible
Introducción:Los objetivos de Desarrollo SostenibleIntroducción:Los objetivos de Desarrollo Sostenible
Introducción:Los objetivos de Desarrollo SostenibleJonathanCovena1
 
Informatica Generalidades - Conceptos Básicos
Informatica Generalidades - Conceptos BásicosInformatica Generalidades - Conceptos Básicos
Informatica Generalidades - Conceptos BásicosCesarFernandez937857
 
Plan Año Escolar Año Escolar 2023-2024. MPPE
Plan Año Escolar Año Escolar 2023-2024. MPPEPlan Año Escolar Año Escolar 2023-2024. MPPE
Plan Año Escolar Año Escolar 2023-2024. MPPELaura Chacón
 
Heinsohn Privacidad y Ciberseguridad para el sector educativo
Heinsohn Privacidad y Ciberseguridad para el sector educativoHeinsohn Privacidad y Ciberseguridad para el sector educativo
Heinsohn Privacidad y Ciberseguridad para el sector educativoFundación YOD YOD
 
LA ECUACIÓN DEL NÚMERO PI EN LOS JUEGOS OLÍMPICOS DE PARÍS. Por JAVIER SOLIS ...
LA ECUACIÓN DEL NÚMERO PI EN LOS JUEGOS OLÍMPICOS DE PARÍS. Por JAVIER SOLIS ...LA ECUACIÓN DEL NÚMERO PI EN LOS JUEGOS OLÍMPICOS DE PARÍS. Por JAVIER SOLIS ...
LA ECUACIÓN DEL NÚMERO PI EN LOS JUEGOS OLÍMPICOS DE PARÍS. Por JAVIER SOLIS ...JAVIER SOLIS NOYOLA
 
Marketing y servicios 2ºBTP Cocina DGETP
Marketing y servicios 2ºBTP Cocina DGETPMarketing y servicios 2ºBTP Cocina DGETP
Marketing y servicios 2ºBTP Cocina DGETPANEP - DETP
 
Flores Nacionales de América Latina - Botánica
Flores Nacionales de América Latina - BotánicaFlores Nacionales de América Latina - Botánica
Flores Nacionales de América Latina - BotánicaJuan Carlos Fonseca Mata
 
Estrategia de Enseñanza y Aprendizaje.pdf
Estrategia de Enseñanza y Aprendizaje.pdfEstrategia de Enseñanza y Aprendizaje.pdf
Estrategia de Enseñanza y Aprendizaje.pdfromanmillans
 
Metabolismo 3: Anabolismo y Fotosíntesis 2024
Metabolismo 3: Anabolismo y Fotosíntesis 2024Metabolismo 3: Anabolismo y Fotosíntesis 2024
Metabolismo 3: Anabolismo y Fotosíntesis 2024IES Vicent Andres Estelles
 
EXPECTATIVAS vs PERSPECTIVA en la vida.
EXPECTATIVAS vs PERSPECTIVA  en la vida.EXPECTATIVAS vs PERSPECTIVA  en la vida.
EXPECTATIVAS vs PERSPECTIVA en la vida.DaluiMonasterio
 
Movimientos Precursores de La Independencia en Venezuela
Movimientos Precursores de La Independencia en VenezuelaMovimientos Precursores de La Independencia en Venezuela
Movimientos Precursores de La Independencia en Venezuelacocuyelquemao
 

Último (20)

RETO MES DE ABRIL .............................docx
RETO MES DE ABRIL .............................docxRETO MES DE ABRIL .............................docx
RETO MES DE ABRIL .............................docx
 
DECÁGOLO DEL GENERAL ELOY ALFARO DELGADO
DECÁGOLO DEL GENERAL ELOY ALFARO DELGADODECÁGOLO DEL GENERAL ELOY ALFARO DELGADO
DECÁGOLO DEL GENERAL ELOY ALFARO DELGADO
 
SINTAXIS DE LA ORACIÓN SIMPLE 2023-2024.pptx
SINTAXIS DE LA ORACIÓN SIMPLE 2023-2024.pptxSINTAXIS DE LA ORACIÓN SIMPLE 2023-2024.pptx
SINTAXIS DE LA ORACIÓN SIMPLE 2023-2024.pptx
 
Lecciones 04 Esc. Sabática. Defendamos la verdad
Lecciones 04 Esc. Sabática. Defendamos la verdadLecciones 04 Esc. Sabática. Defendamos la verdad
Lecciones 04 Esc. Sabática. Defendamos la verdad
 
La Trampa De La Felicidad. Russ-Harris.pdf
La Trampa De La Felicidad. Russ-Harris.pdfLa Trampa De La Felicidad. Russ-Harris.pdf
La Trampa De La Felicidad. Russ-Harris.pdf
 
Plan Refuerzo Escolar 2024 para estudiantes con necesidades de Aprendizaje en...
Plan Refuerzo Escolar 2024 para estudiantes con necesidades de Aprendizaje en...Plan Refuerzo Escolar 2024 para estudiantes con necesidades de Aprendizaje en...
Plan Refuerzo Escolar 2024 para estudiantes con necesidades de Aprendizaje en...
 
La Función tecnológica del tutor.pptx
La  Función  tecnológica  del tutor.pptxLa  Función  tecnológica  del tutor.pptx
La Función tecnológica del tutor.pptx
 
Introducción:Los objetivos de Desarrollo Sostenible
Introducción:Los objetivos de Desarrollo SostenibleIntroducción:Los objetivos de Desarrollo Sostenible
Introducción:Los objetivos de Desarrollo Sostenible
 
Informatica Generalidades - Conceptos Básicos
Informatica Generalidades - Conceptos BásicosInformatica Generalidades - Conceptos Básicos
Informatica Generalidades - Conceptos Básicos
 
Plan Año Escolar Año Escolar 2023-2024. MPPE
Plan Año Escolar Año Escolar 2023-2024. MPPEPlan Año Escolar Año Escolar 2023-2024. MPPE
Plan Año Escolar Año Escolar 2023-2024. MPPE
 
Heinsohn Privacidad y Ciberseguridad para el sector educativo
Heinsohn Privacidad y Ciberseguridad para el sector educativoHeinsohn Privacidad y Ciberseguridad para el sector educativo
Heinsohn Privacidad y Ciberseguridad para el sector educativo
 
LA ECUACIÓN DEL NÚMERO PI EN LOS JUEGOS OLÍMPICOS DE PARÍS. Por JAVIER SOLIS ...
LA ECUACIÓN DEL NÚMERO PI EN LOS JUEGOS OLÍMPICOS DE PARÍS. Por JAVIER SOLIS ...LA ECUACIÓN DEL NÚMERO PI EN LOS JUEGOS OLÍMPICOS DE PARÍS. Por JAVIER SOLIS ...
LA ECUACIÓN DEL NÚMERO PI EN LOS JUEGOS OLÍMPICOS DE PARÍS. Por JAVIER SOLIS ...
 
Marketing y servicios 2ºBTP Cocina DGETP
Marketing y servicios 2ºBTP Cocina DGETPMarketing y servicios 2ºBTP Cocina DGETP
Marketing y servicios 2ºBTP Cocina DGETP
 
Flores Nacionales de América Latina - Botánica
Flores Nacionales de América Latina - BotánicaFlores Nacionales de América Latina - Botánica
Flores Nacionales de América Latina - Botánica
 
Earth Day Everyday 2024 54th anniversary
Earth Day Everyday 2024 54th anniversaryEarth Day Everyday 2024 54th anniversary
Earth Day Everyday 2024 54th anniversary
 
Estrategia de Enseñanza y Aprendizaje.pdf
Estrategia de Enseñanza y Aprendizaje.pdfEstrategia de Enseñanza y Aprendizaje.pdf
Estrategia de Enseñanza y Aprendizaje.pdf
 
Metabolismo 3: Anabolismo y Fotosíntesis 2024
Metabolismo 3: Anabolismo y Fotosíntesis 2024Metabolismo 3: Anabolismo y Fotosíntesis 2024
Metabolismo 3: Anabolismo y Fotosíntesis 2024
 
EXPECTATIVAS vs PERSPECTIVA en la vida.
EXPECTATIVAS vs PERSPECTIVA  en la vida.EXPECTATIVAS vs PERSPECTIVA  en la vida.
EXPECTATIVAS vs PERSPECTIVA en la vida.
 
Unidad 3 | Teorías de la Comunicación | MCDI
Unidad 3 | Teorías de la Comunicación | MCDIUnidad 3 | Teorías de la Comunicación | MCDI
Unidad 3 | Teorías de la Comunicación | MCDI
 
Movimientos Precursores de La Independencia en Venezuela
Movimientos Precursores de La Independencia en VenezuelaMovimientos Precursores de La Independencia en Venezuela
Movimientos Precursores de La Independencia en Venezuela
 

Tecnologia Electrica 1 - Libro

  • 1. TECNOLOG´IA EL´ECTRICA I INTRODUCCI´ON AL TALLER Pablo Cede˜no Junio 2.006
  • 2. 2
  • 3. ´Indice general 1. Introducci´on a la Electricidad 7 1.1. Historia de la Electricidad . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 1.2. Obtenci´on de la Electricidad . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 1.2.1. Electricidad por Frotamiento . . . . . . . . . . . . . . . . 10 1.2.2. Electricidad por Acci´on Qu´ımica . . . . . . . . . . . . . 11 1.2.3. Electricidad por Magnetismo . . . . . . . . . . . . . . . . 12 1.2.4. Electricidad por Presi´on . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13 1.2.5. Electricidad por Calor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13 1.2.6. Electricidad por la Luz . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14 1.3. Tipos de electricidad . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14 1.3.1. Electricidad Est´atica . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14 1.3.2. Electricidad Din´amica . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14 1.4. Transporte de la Electricidad . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15 1.5. Importancia en la Industria . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16 1.6. Importancia en el Hogar . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16 1.7. Importancia en la Medicina . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16 1.8. Importancia en los Servicios P´ublicos . . . . . . . . . . . . . . . 17 1.9. Generaci´on de la Energ´ıa El´ectrica . . . . . . . . . . . . . . . . 17 1.9.1. Centrales El´ectricas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17 1.9.2. Energ´ıa Solar, E´olica y Geot´ermica . . . . . . . . . . . . 19 1.9.3. Energ´ıa de la Biomasa y Energ´ıa Mareomotriz . . . . . 21 1.9.4. Centrales Hidroel´ectricas . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 1.10. ¿Que es la Electricidad? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 1.11. Tensi´on El´ectrica . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 1.12. Corriente El´ectrica . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 1.13. Resistencia El´ectrica . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 1.14. Tipos de Corrientes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 1.15. Conductores, Aislantes y Semiconductores . . . . . . . . . . . . 28 2. Seguridad El´ectrica 29 2.1. Reglas B´asicas de Seguridad . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29 2.2. Reglas de Seguridad para evitar Choques El´ectricos, Quemaduras y Lesiones Mecanicas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30 3
  • 4. 4 ´INDICE GENERAL 2.3. Riesgos El´etricos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33 2.4. ¿Que es el Choque El´etrico(Shock)? . . . . . . . . . . . . . . . . 33 2.5. ¿Que factores estan relacionados con el Choque El´ectrico? . . . 33 2.6. Efectos que tiene la Intensidad de la Corriente en la Electrocuci´on 34 2.7. Clasificaci´on de las Corrientes El´ectricas . . . . . . . . . . . . . 34 2.8. ¿Como es la Impedancia en el Cuerpo Humano? . . . . . . . . . 35 2.9. Primeros auxilios en caso de electrocuci´on . . . . . . . . . . . . 35 3. Herramientas para Trabajos B´asicos de Electricidad 37 3.1. Herramientas para Trabajos B´asicos de Electricidad . . . . . . . 37 3.1.1. Destornilladores . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38 3.1.2. Alicates . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40 3.1.3. Navaja del Electricista . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42 4. Instrumentos de Medici´on B´asica de Electricidad 45 4.1. Equipos de medici´ones el´ectricas B´asicas . . . . . . . . . . . . . 45 4.1.1. El Volt´ımetro . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47 4.1.2. El Amperimetro . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48 4.1.3. El Ohmetro . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49 4.1.4. El Probador . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50 5. Materiales El´ectricos B´asicos 51 5.1. Conductores El´ectricos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51 5.1.1. Caracter´ısticas de los Conductores usados en canaliza- ciones el´ectricas residenciales e industriales . . . . . . . . 51 5.1.2. M´etodo de Medici´on y Calibre . . . . . . . . . . . . . . . 51 5.1.3. Sistema AWG (American Wire Gage) . . . . . . . . . . . 52 5.1.4. Definici´on de Circular Mil(CM) . . . . . . . . . . . . . . 52 5.1.5. Tipos de Aislamientos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53 5.2. Canalizaciones El´ectricas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55 5.2.1. Tuber´ıa El´ectrica Met´alica (EMT) . . . . . . . . . . . . 55 5.2.2. Tuber´ıa Conduit para Trabajo Pesado . . . . . . . . . . 55 5.2.3. Tuber´ıa no met´alica PVC . . . . . . . . . . . . . . . . . 56 5.2.4. Cajetines met´alicos EMT . . . . . . . . . . . . . . . . . 56 5.2.5. Cajas Cuadradas Met´alicas . . . . . . . . . . . . . . . . 56 5.2.6. Abrazadera . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56 5.2.7. Conectores . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56 5.2.8. Canaletas Decorativas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57 5.3. Seccionadores, Tableros y Breakers . . . . . . . . . . . . . . . . 58 5.4. Interrutores, Tomacorrientes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59 5.4.1. Interruptor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59 5.4.2. Tomacorriente . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61 5.4.3. Tomacorrientes Especiales . . . . . . . . . . . . . . . . . 61
  • 5. ´INDICE GENERAL 5 5.5. Portal´amparas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61 5.6. Los Timbres El´ectricos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64 5.6.1. Timbre Vibratorio (de Campana) . . . . . . . . . . . . . 65 5.6.2. Timbre Zumbador . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65 6. Empalmes y Soldaduras en Conductores El´ectricos 67 6.1. Empalmes en Conductores El´ectricos . . . . . . . . . . . . . . . 67 6.2. Soldadura en Conductores El´ectricos . . . . . . . . . . . . . . . 68 6.2.1. Concepto de soldadura . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 68 6.2.2. Soldadura Blanda . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 68 6.2.3. Elementos Necesarios para Efectuar una Soldadura . . . 69 6.3. Hoja de Actividades I (Empalmes) . . . . . . . . . . . . . . . . 70 6.3.1. Alambre terminado en Anillo . . . . . . . . . . . . . . . 71 6.3.2. Empalme cola de Rata . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71 6.3.3. Empalme de Prolongaci´on con Alambres . . . . . . . . . 72 6.3.4. Empalme de Derivaci´on con Alambres . . . . . . . . . . 72 6.3.5. Empalme de Aparato con Alambres . . . . . . . . . . . . 73 6.3.6. Empalme de Prolongaci´on con Cables . . . . . . . . . . . 74 6.3.7. Empalme de Derivaci´on con Cables . . . . . . . . . . . . 75 6.4. Hoja de Actividades II (Soldadura) . . . . . . . . . . . . . . . . 76 6.4.1. Pasos para Realizar la Soldadura . . . . . . . . . . . . . 77 6.5. Hoja de Actividades III (Aislamiento) . . . . . . . . . . . . . . . 78 6.5.1. Aislar empalmes de prolongaci´on . . . . . . . . . . . . . 79 6.5.2. Aislar empalmes de derivaci´on . . . . . . . . . . . . . . . 79 6.5.3. Aislar empalmes cola de rata y extremo . . . . . . . . . . 80 7. Componentes El´ectricos y Electr´onicos B´asicos 81 7.1. Las Resistencias . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 81 7.1.1. Caracter´ısticas T´ecnicas Generales . . . . . . . . . . . . 82 7.1.2. Tipos De Resistencias . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 82 7.1.3. C´odigo De Colores . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 84 7.2. Las Bobinas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 87 7.2.1. Caracter´ısticas T´ecnicas Generales . . . . . . . . . . . . 87 7.2.2. Tipos de Bobinas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 88 7.2.3. Identificaci´on de las Bobinas . . . . . . . . . . . . . . . . 90 7.3. El Condensador . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 90 7.3.1. Caracter´ısticas T´ecnicas Generales . . . . . . . . . . . . 91 7.3.2. Tipos de Condensadores . . . . . . . . . . . . . . . . . . 91 7.3.3. C´odigos De Identificaci´on De Condensadores . . . . . . . 94 7.4. Los Diodos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 96 7.4.1. Caracter´ıticas T´ecnicas Generales . . . . . . . . . . . . . 97 7.4.2. Tipos de Diodos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 98 7.4.3. Diodos Metal-Semiconductor . . . . . . . . . . . . . . . . 98
  • 6. 6 ´INDICE GENERAL 7.4.4. El Diodo Schottky . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 98 7.4.5. Diodos Rectificadores . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 99 7.4.6. Diodo Rectificador Como Elemento de Proteci´on . . . . . 99 7.4.7. Diodo Rectificador Como Elemento de Prptecci´on de un Diodo Led en Alterna . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 100 7.4.8. Diodo Zener . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 100 7.4.9. Diodo Emisor de Luz (LED) ( Light Emitting Diode) . . 100 7.4.10. Fotodiodo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 101 7.4.11. Diodo de Capacidad Variable (VARICAP) . . . . . . . . 102 7.5. Los Transistores . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 105 7.5.1. Funcionamiento B´asico . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 106 7.5.2. Polarizaci´on de un Transistor . . . . . . . . . . . . . . . 106 7.5.3. Zonas de Trabajo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 106 7.6. El Tiristor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 108 7.6.1. Curva Caracter´ıstica . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 109 7.6.2. Encapsulado . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 110 7.7. El Diac . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 110 7.8. El Triac . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 111 7.9. Los Rel´es . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 112 7.9.1. Caracter´ısticas T´ecnicas . . . . . . . . . . . . . . . . . . 113 7.9.2. Reles m´as Utilizados . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 114 7.9.3. De Armadura . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 114 7.9.4. De N´ucleo M´obil . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 114 8. Asociaciones de Resistencias y Ley de Ohm 115 8.1. Asociaci´on de Resistencias . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 115 8.1.1. Asociaci´on en Serie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 115 8.1.2. Resistencia Total . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 115 8.1.3. Intencidad Total en un Circuito Serie . . . . . . . . . . . 116 8.1.4. Asociaci´on en Paralelo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 118 8.1.5. Resistencia Total . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 118
  • 7. Cap´ıtulo 1 Introducci´on a la Electricidad Objetivo Analizar los antecedentes y los conceptos b´asicos de Electricidad: Tensi´on, Intensidad, Resistencia Utilizando un vocabulario El´ectrico B´asico. 1.1. Historia de la Electricidad Para poder comprender mejor la historia de la electricidad es necesario saber como fue descubierta por algunos cient´ıfico hace ya miles de a˜nos a con- tinuaci´on se hace una rese˜na hist´orica del origen de la electricidad: Aparente- mente la primer observaci´on cient´ıfica de los efectos el´ectricos la realiz´o Tales de Mileto en a˜no 600 antes de Cristo. Vio que las briznas de pasto seco se ad- her´ıan a un trozo de ´ambar cuando ´este hab´ıa sido frotado. Mil a˜nos despu´es, exactamente en 1660, fue el m´edico y f´ısico ingl´es William Gilbert quien es- tudi´o estos efectos, y tomando la palabra griega electr´on, que significa ´ambar, llam´o a esas sustancias el´ectricas. Charles-Fran¸cois de Cisternay du Fay, de- scubri´o que dos bolas de corcho cargadas de la misma manera se repel´ıan. Pero si cargaba cada una por medios diferentes, lograba que a veces se atrajer- an; Coulomb invent´o la balanza de torsi´on para medir la fuerza de atracci´on magn´etica y el´ectrica. Benjam´ın Franklin, propuso que no hab´ıa dos tipos de fluidos, sino uno, el cual pod´ıa presentarse en exceso o en defecto. En esto se acerca- ba m´as du Fay a la verdad que Franklin. Pero rebautiz´o al fluido como electricidad negativa y electricidad positiva,Priestley, fue animado a dirigir ex- perimentos sobre la nueva ciencia de la electricidad por el estadista y cient´ıfi- co estadounidense Benjam´ın Franklin, a quien conoci´o en Londres en 1766. Priestley escribi´o al a˜no siguiente Historia de la electricidad. Luigi Galv´ani, un anatomista italiano, observ´o por primera vez que una descarga el´ectrica sobre las patas de una rana muerta produc´ıa contracciones de los m´usculos 7
  • 8. 8 1.1. Historia de la Electricidad Figura 1.1: Comprob´o la Naturaleza El´ectica de los Rayos afectados. Pero las contracciones prosegu´ıan a´un cuando no hab´ıa descarga. Una inspecci´on posterior lo llev´o a ver que la estimulaci´on se produc´ıa cuando el m´usculo tocaba simult´aneamente dos metales distintos. Galv´ani, crey´o que la electricidad as´ı producida se generaba en el m´usculo. Figura 1.2: Experimentos de Galv´ani A˜nos despu´es para ser exactos veinte a˜nos, en 1800, Alessandro G. Volta supuso lo contrario, es decir que era el contacto entre metales distintos lo que generaba la electricidad. Andr´e-Marie Amp`ere, demostr´o que un solenoide (cable enrollado en forma de resorte) aumentaba considerablemente el campo magn´etico generado, en proporci´on directa con la cantidad de vueltas que se le diera al cable Bueno, todo es mejorable, y la primera pila de Volta fue perfeccion´andose. En 1836 fue mejorada por el brit´anico John Daniell, quien logr´o mayor estabilidad y duraci´on. Georg Simon Ohm, defini´o la resistencia el´ectrica y propuso la ley que lle- va su nombre: Ley de Ohm. Samuel Morse, artista e inventor estadounidense conocido por haber inventado el tel´egrafo el´ectrico y el c´odigo Morse. Faraday, desarrolla el transformador y el generador el´ectrico. Joseph Henry crea el mo- tor el´ectrico y desarrolla un electroim´an que levanta una tonelada de hierro. Charles Wheatstone, patent´o el primer tel´egrafo el´ectrico brit´anico. El instru-
  • 9. 1. Introducci´on a la Electricidad 9 Figura 1.3: Pila de Volta mento el´ectrico conocido como puente de Wheatstone, aunque fue inventado por Samuel Hunter Christie, lleva su nombre porque fue Wheatstone el primero en aplicarlo para la medici´on de resistencias de los circuitos el´ectricos James Prescott Joule, Investigo sobre el calor desprendido en un circuito el´ectrico, for- mul´o la ley actualmente conocida como ley de Joule. Maxwell, ampli´o la inves- tigaci´on de Michael Faraday sobre los campos electromagn´eticos, demostrando la relaci´on matem´atica entre los campos el´ectricos y magn´eticos Foucault, fue uno de los primeros en mostrar la existencia de corrientes generadas por los campos magn´eticos (corrientes de Foucault). Kirchhoff, dirigi´o importantes investigaciones sobre la transferencia de calor y tambi´en expuso dos reglas, actualmente conocidas como leyes de Kirchhoff, con respecto a la distribuci´on de corriente en circuitos el´ectricos. George Westinghouse, impuls´o por primera vez la utilizaci´on de la energ´ıa de corriente alterna en Estados Unidos. y obtu- vo m´as de 400 patentes, muchas de ellas por maquinaria de corriente alterna. Alexander Graham Bell, inventor de origen ingl´es, debe su fama al invento del tel´efono. Figura 1.4: ´Edison Invent´o la L´ampara Incandesente Thomas Alva Edison, inventor estadounidense cuyo desarrollo de una pr´actica bombilla o foco el´ectrico, un sistema generador de electricidad, un aparato para grabar sonidos y un proyector de pel´ıculas, ha tenido profun- dos efectos en la configuraci´on de la sociedad moderna. William Sturgeon, aprovechando el efecto de los solenoides, invent´o el electroim´an. El primero de
  • 10. 10 1.2. Obtenci´on de la Electricidad ellos pudo levantar un peso de 4 Kg. Faraday, desarrolla el transformador y el generador el´ectrico. Joseph Henry crea el motor el´ectrico y desarrolla un elec- troim´an que levanta una tonelada de hierro. Nikola Tesla, desarrolla un motor que pod´ıa funcionar con corriente alterna y ya no con continua. Thomas Alva Edison se opon´ıa al uso de esa corriente, pero sus esfuerzos fueron vanos. Resultar´ıa gigantesca la tarea de seguir describiendo los avances que hasta el momento en materia de electricidad se han realizado o de sus posteriores aplicaciones en otras tecnolog´ıas. Pero lo que no ser´ıa exagerado es que se di- jera que la civilizaci´on actual volver´ıa a un estado casi primitivo de no existir la comprensi´on y la aplicaci´on de esta forma de energ´ıa. Imaginemos nues- tra propia vida sin electricidad. No habr´ıa luz el´ectrica, ni tel´efono, etc.; en las comunicaciones no existir´ıa ning´un aparato que no fuera la imprenta, es decir, no habr´ıa la televisi´on, los tel´efonos celulares, las comunicaciones por mi- croondas, Internet, cine, etc; si no habr´ıan autom´oviles, mucho menos aviones, submarinos como los conocemos hoy. La medicina retroceder´ıa a sus or´ıgenes, sin rayos X, resonancia magn´etica, ecograf´ıas, cirug´ıas por l´aser, etc. El mun- do de la alimentaci´on sufrir´ıa un gran ataque sin la refrigeraci´on. Sin sat´elites de comunicaci´on ni computadoras la meteorolog´ıa ser´ıa incapaz de predecir huracanes o fen´omenos naturales. Si no hay autom´oviles, tampoco habr´ıan m´aquinas de construcci´on. ¿Habr´ıan edificios, puentes, t´uneles, ? Tal vez los hubiese pero muy pocos. La electricidad se ha convertido en el tipo de energ´ıa que tiene el mas amplio consumo en el mundo ya que se puede transportar, regular y controlar con mas facilidad que cualquier otra forma de energ´ıa y adem´as sus aplicaciones son m´ultiples y variadas. La energ´ıa el´ectrica ha lle- gado a ser tan indispensable que tiene influencias directa en la vida moderna. Sin la ayuda de la electricidad se puede decir que la vida seria casi imposible, no solo en las ciudades grandes, sino tambi´en en comunidades mas peque˜nas porque sus habitantes necesitan electricidad para la iluminaci´on, el transporte, el trabajo, en el hogar, etc. 1.2. Obtenci´on de la Electricidad Para conducir la electricidad se requieren las formas siguientes de energiza: frotamiento, acci´on qu´ımica, magnetismo, presi´on, calor y luz. 1.2.1. Electricidad por Frotamiento La electricidad por frotamiento se obtiene de la manera siguiente: se frota con un pa˜no de lana una barra de ebonita y otra de vidrio. La primera barra tiene la propiedad de atraer cuerpos livianos, mientras que la segunda no; de esta manera se de muestra que la electricidad producida al frotar ambas barras es diferentes. La barra de ebonita se encarga negativamente y la barra de vidrio
  • 11. 1. Introducci´on a la Electricidad 11 positivamente. Cuado la barra de ebonita se frota con la lana, la ebonita se electriza positivamente, hay un desplazamiento de electrones de los ´atomos del pa˜no a los ´atomos de la ebonita. Si se frota con la lana de vidrio, sucede todo lo contrario. Figura 1.5: Eletricidad por Frotamiento P´endulo el´ectrico Para estudiar los fen´omenos de electricidad por frotamiento es necesario construir un p´endulo el´ectrico con una varita de vidrio, suspendida en un soporte por medio de un hilo de seda. Si se frota una barra de vidrio con la tela de seda y se acerca a la varita del p´endulo, esta es repelido por la barra, pero es atra´ıdo si se le acerca una barra de ebonita frotada con un pa˜no de lana. Estas dos clases de electricidad manifiestan una propiedad importante: cargas el´ectricas de distinto signo, se atraen y cargas el´ectricas de igual signo, se repelen. Figura 1.6: P´endulo El´ectrico 1.2.2. Electricidad por Acci´on Qu´ımica La electricidad por acci´on qu´ımica se obtiene por medio de dos laminas de metales diferentes como el zinc y el cobre, sumergida en una soluci´on de
  • 12. 12 1.2. Obtenci´on de la Electricidad agua y ´acido sulf´urico o agua con cloruro de amonio, estas soluciones conduc- toras reciben el nombre de electrolito. Entre las aplicaciones pr´acticas de este electroqu´ımico se tienen: las papilas de linternas o transistores que una vez descargadas no se pueden volver a utilizar y las bater´ıas de autom´oviles que si se pueden cargar de nuevo. Figura 1.7: Electricidad por Acci´on Qu´ımica En los ejemplos que vemos a continuaci´on se muestra como hacer una pila casera, se colocan en los terminales de dos conductores, una plaquita de zinc y en el otro conductor una plaquita de cobre, y se sumerjen ambos en jugo de lim´on o vinagre y se mide la tensi´on producida entre los terminales otra manera de hacer una pila consiste en tomar dos monedas de diferentes metales separados por un papel impregnado de un medio ´acido como lo muestra la figura. 1.2.3. Electricidad por Magnetismo La electricidad por magnetismo se obtiene mediante cuerpos conductores colocados en la proximidad de imanes que modifican su estado magn´etico. El magnetismo produce electricidad si se somete una bobina a la acci´on de un campo magn´etico variable, as´ı por ejemplo si se desplaza en su interior un im´an permanente se logra inducir la corriente el´ectrica. Figura 1.8: Electricidad por magnetismo
  • 13. 1. Introducci´on a la Electricidad 13 1.2.4. Electricidad por Presi´on La electricidad por presi´on se obtiene cuando ciertos materiales como: el cuarzo o la turmalina se comprimen. Si se ejerce una presi´on perpendicular al plano de las caras de una lamina de cuarzo especialmente tallada, resulta que una de las cara se electriza positivamente y la otra negativamente. Si por ejemplo un destornillador esta magnetizado, es decir, sus electrones estan ordenados, basta con ejercer una presi´on con un martillo para que sus electrones se desordenen. Figura 1.9: Electricidad por Presi´on 1.2.5. Electricidad por Calor Debido a que algunos materiales liberan f´acilmentes sus electrones y otros materiales los aceptan, puede haber una tranferencia de electrones, cuando se ponen en contacto dos metales distintos, por ejemplo: con metales activos, la energ´ıa calorifica del ambiente a temperatura normal es suficiente para que estos metales La electricidad por calor se obtiene calentando conjuntamente dos metales diferentes. Si se une un alambre de cobre con otro de zinc o una l´amina de los mismo y se calientan, entonces se produce una carga el´ectrica. Figura 1.10: Electrididad por Calor
  • 14. 14 1.3. Tipos de electricidad 1.2.6. Electricidad por la Luz La electricidad por acci´on dela luz se obtiene por la presencia directa d e los rayos luminosos sobre ciertos m´atales raros y metaloides. La acci´on de la luz sobre el selenio produce una carga el´ectrica debido a que se desplazan los electrones libres de la superficie del metaloide. Figura 1.11: Electricidad por Luz 1.3. Tipos de electricidad 1.3.1. Electricidad Est´atica La electricidad est´atica es la que carece de movimiento y se encuentra en reposo en un lugar determinado, como en el caso de la electricidad por frotamiento, donde la bolita del p´endulo se carga de electricidad que no se desplaza. 1.3.2. Electricidad Din´amica La electricidad din´amica es la que posee movimiento, es decir, es la corri- ente el´ectrica. Este tipo de electricidad es producida por los generadores y los conductores por donde se desplaza se llaman l´ıneas. La Electricidad Din´amica se divide en dos Clases La corriente cont´ınua es aquella en que los electrones circulan siempre en el mismo sentido, es decir, que posee una sola direcci´on en el conductor. Esta clase de corriente se utiliza en algunas industrias.
  • 15. 1. Introducci´on a la Electricidad 15 La corriente alterna es aquella cuyo sentido varia peri´odicamente, es de- cir, que la direcci´on e intensidad cambia constantemente, como ocurre en la corriente utiliza para el uso domestico. 1.4. Transporte de la Electricidad La energ´ıa que como se vera mas adelante es generada en centrales t´ermicas e hidr´aulicas tiene que ser transportada hasta los centros de consumo como industrias, hogares y servicios p´ublicos por medio de una serie de l´ıneas que son: Figura 1.12: Transporte de la Electricidad Las l´ıneas de transmici´on que son de gran longitud y llevan la energ´ıa desde las centrales hasta las subestaciones. Las l´ıneas de sub-transmici´on que unen las subestaciones con los centros de cargas. Las l´ıneas de distribuci´on que abarca toda el ´area de consumo, uniendo los centros de cargas con las l´ıneas de instalaci´on. Las l´ıneas de instalaci´on que comunican las acometidas con los aparatos y artefactos de consumo.
  • 16. 16 1.5. Importancia en la Industria 1.5. Importancia en la Industria Las f´abricas en un principio produc´ıan su propia energ´ıa mec´anica para mover sus m´aquinas mediante el uso de le˜na, pero como esto resultaba costoso e ineficiente, hoy todas las industrias utilizan la electricidad para hacer funcionar los diferentes tipos de m´aquinas, bombas, compresores, etc. En otras industrias como la Sider´urgica, Electrometal´urgica y electroqu´ımicas la el´ectrica es el factor esencial. En nuestro pa´ıs la industria el´ectrica se inicia a fines del siglo pasado con el fin de suministrar energ´ıa para servicios como la iluminaci´on y el transporte urbano. 1.6. Importancia en el Hogar La electricidad proporciona una serie de comodidades que son necesaria en el hogar con funcionamiento de artefactos electrodom´esticos,. Estos artefactos son aparatos o mecanismos que utilizan la corriente el´ectrica y la transforma- ci´on en fr´ıo, calor, luz o en la realizaci´on de un trabajo mec´anico. Los artefactos mas utilizados en el hogar son: Batidoras, cafeteras, cocinas, hornos, licuadoras, tostadoras. Aspiradoras, calentadores, lavadoras, planchas, secadoras. M´aquinas de afeitar, m´aquinas e coser. Tel´efonos, televisores, equipos de sonidos, dvd, ventiladores. Bombillos, tubos fluorescentes, etc. Se˜nal de televisor por cable, Internet, etc. 1.7. Importancia en la Medicina La electricidad es un poderoso auxiliar dela medicina por grandes aplica- ciones que tienen en : Los rayos X que permiten realizar radioscopias y radiolog´ıas para obser- var y fotografiar los ´organos internos. La producci´on de rayos infrarrojos y ultravioletas utilizados en la ter- ap´eutica. Los electrocardiogramas que registran los movimientos del coraz´on.
  • 17. 1. Introducci´on a la Electricidad 17 El microscopio electr´onico que permite estudiar mejor los microorganis- mos productores de enfermedades. Los electroencefalogramas que registran las tensiones encef´alicas. 1.8. Importancia en los Servicios P´ublicos La electricidad interviene en los servicios siguientes: Alumbrado que proporciona iluminaci´on a casas, calles, teatros, cines, autopistas, tiendas, etc. Transportes que proporciona la movilizaci´on de autos, autobuses, metro, ferrocarriles, barcos, aviones, etc. Comunicaciones en la transmisi´on por medio de tel´efonos, tel´egrafos, radios, televisi´on, etc. Comercio proporcionando en el uso de computadoras, calculadoras, aire acondicionado,equipos de refigeraci´on,etc. 1.9. Generaci´on de la Energ´ıa El´ectrica La generaci´on de energ´ıa el´ectrica tiene lugar en centrales y en muchos casos es el misma naturaleza quien proporciona la energ´ıa necesaria para pro- ducir electricidad. El hombre solo necesita transformar la energ´ıa mec´anica en el´ectrica por medio de m´aquinas rotativas accionas por motores t´ermicos o hidr´aulicas. 1.9.1. Centrales El´ectricas Las centrales el´ectricas tiene su origen en el tipo de fuerza electromotriz uti- lizada para la obtenci´on de la energ´ıa primaria empleada en centrales t´ermicas e hidr´aulicas. Clases de Cetrales El´etricas Las centrales t´ermicas utilizan la energ´ıa cal´orica almacenada en un com- bustible para transformarla en energ´ıa el´ectrica. Los combustibles usados varias desde carb´on s´olido o pulverizado hasta aceites pesados como gas- oil y fuel-oil. Las centrales t´ermicas se subdivide en: Centrales con m´aquinas y turbinas a vapor.
  • 18. 18 1.9. Generaci´on de la Energ´ıa El´ectrica Central con motores de combustible liquido. Centrales nucleares o at´omicas. El funcionamiento de otras centrales se basan en que debe disponer y con- trolar una fuente de energ´ıa, capaz de transformarse en energ´ıa mec´anica para usarla en el movimiento de los generadores que convierten la energ´ıa mec´anica en el´ectricas. Centrales con M´aquinas y Turbinas a Vapor Estas centrales son muy importantes por su magnitud y complejidad, en ellas el vapor de agua forma la energ´ıa mec´anica para mover las turbinas. Las principales partes son: El deposito de combustible. Las calderas que son recipientes donde se produce el vapor a una presi´on que supera las 200 atm´osferas con temperaturas de recalentamiento de 500o C. Las turbinas son ruedas en cuya periferia se han dispuesto una o mas filas de paletas que son movidas por el vapor de agua. Los generadores son m´aquinas acopladas en los mismos ejes de las turbinas y cuando estas se mueven a gran velocidad, los generadores producen energ´ıa el´ectrica. Estas centrales tienen la ventaja que se pueden instalar cerca de las grandes ciudades o en aquellos lugares donde el transporte de combustible resulte mas econ´omico. La principal desventaja es el gasto de combustible y la contami- naci´on del aire. Centrales con Motores de Combustible L´ıquido En estas centrales la corriente gaseosa se obtiene quemando gasoil en una corriente de aire que mueve las turbinas. Las partes principales son: Los tanques de combustibles. El compresor que aspira y comprime el aire, envi´andolo a presi´on a la c´amara de combusti´on. La c´amara de combusti´on donde llega el combustible para producir el calentamiento. Las turbinas provistas de grandes y fuertes paletas.
  • 19. 1. Introducci´on a la Electricidad 19 Los generadores que producen la energ´ıa el´ectrica. Estas centrales se pueden instalar en cualquier sitio. La principal desventaja es el gasto de combustible y la contaminaci´on del aire. Centrales con Motor Di´esel En este tipo de centrales, los generadores son movidos por motores di´esel. Estos motores aspiran aire y durante la compresi´on se calienta lo suficiente para que se inflame el combustible a medida que se inyecta. Las instalaciones de esta central cuando la potencia que se requiere no es muy grande. La principal desventaja de estas centrales es que se utilizan como centrales de emergencia por la rapidez en que puede entrar en servicio. Por otra parte el gasto de combustible y el hecho de que los motores a di´esel son lentos y de grandes dimensiones. Centrales Nucleares o At´omicas Para obtener electricidad de la energ´ıa nuclear, existe un proceso denomi- nado fisi´on nuclear (de fisus; fisurar, romper) en este proceso se rompen n´ucleos at´omicos y as´ı se libera la energ´ıa contenida en su interior, ´esta calienta agua y la transforma en vapor. Este vapor producido es pasado por unas paletas de turbinas, en el mismo eje conectadas a un generador para producir grandes cantidades de electricidad. Las centrales el´ectricas movidas por energ´ıa nuclear consta de la partes siguientes: El reactor nuclear que constituyen el foco de calor. La caldera donde se produce el vapor a alta presi´on para mover el tur- boalternador. El turboalternador que convierte la energ´ıa t´ermica en energ´ıa el´ectrica. 1.9.2. Energ´ıa Solar, E´olica y Geot´ermica La Energ´ıa Solar En nuestro sistema planetario, el mayor productor de energ´ıa que existe es el Sol. La cantidad de energ´ıa solar que llega en forma de radiaci´on a nue- stro planeta. La radiaci´on solar, por supuesto, nos provee de energ´ıa luminosa y cal´orica. Tambi´en puede transformarse en energ´ıa el´ectrica. Adem´as, la ra- diaci´on es fundamental para que las plantas (a trav´es de la fotos´ıntesis) obten- gan energ´ıa y vivan. Las plantas son la base de la cadena alimenticia en la Tierra (tambi´en en los oc´eanos, por supuesto), proveyendo de energ´ıa a todo
  • 20. 20 1.9. Generaci´on de la Energ´ıa El´ectrica el reino animal. El petr´oleo, el gas y el carb´on mineral son producto de la de- scomposici´on de restos de vegetales y animales que vivieron hace millones de a˜nos. Algunos recursos vegetales tambi´en son aprovechados como biomasa para generar energ´ıa (le˜na, carb´on vegetal). La energ´ıa solar genera la evaporaci´on del agua de los mares, la cual precipita en lagos y r´ıos, que ser´an aprovechados en la generaci´on de hidroelectricidad. Al calentar m´as unas zonas que otras, el Sol produce diferencias en el peso de las masas de aire, generando los sistemas de viento del planeta: la energ´ıa e´olica. La radiaci´on solar se usa tambi´en para generar electricidad. Algunas plantas de generaci´on el´ectrica solar utilizan la radiaci´on solar para calentar agua y transformarla en vapor; el vapor movi- liza a una turbina conectada a un generador que transforma el movimiento en electricidad. La luz solar puede tambi´en transformarse directamente en elect- ricidad, utilizando celdas y paneles fotovoltaicos. Estas celdas se desarrollaron en la d´ecada de 1950, para ser utilizadas por sat´elites espaciales. Est´an fab- ricadas con silicio. Varias celdas fotovoltaicas conectadas en serie forman un panel fotovoltaico. La energ´ıa generada por estos paneles puede utilizarse para alimentar hogares, autom´oviles el´ectricos o negocios. Las celdas tambi´en se utilizan individualmente para peque˜nas m´aquinas, como calculadoras. La Energ´ıa E´olica E´olica viene de Eolo, dios griego del viento. El viento es energ´ıa en movimiento. El ser humano ha utilizado esta energ´ıa de diversas maneras a lo largo de su historia: barcos a vela, molinos, extracci´on de agua de pozos subterr´aneos. En la actualidad, el viento se usa tambi´en para producir electri- cidad. Al soplar, el viento mueve las aspas de un molino. Esta energ´ıa cin´etica se transforma, mediante un generador, en energ´ıa el´ectrica. En algunos pa´ıses, como Espa˜na, Dinamarca y Alemania, existen granjas e´olicas, en las que cientos de molinos son impulsados por el viento, produci´endose electricidad suficiente para alimentar ciudades completas. La Energ´ıa Geot´ermica Bajo la corteza terrestre, la capa superior del manto est´a compuesta por magma, roca l´ıquida a muy altas temperaturas. En algunas zonas, los dep´ositos o corrientes de agua subterr´anea son calentados por el magma, hasta temper- aturas a veces superiores a los 140 grados Celsius. Cuando el agua, o el vapor, emergen a la superficie a trav´es de fisuras en la corteza, aparecen los g´eiseres, fumarolas y fuentes termales. En algunos lugares del mundo, como Reykjavik, capital de Islandia, la energ´ıa geot´ermica se utiliza directamente para calentar edificios, piscinas y otras construcciones. En otros, se utiliza el vapor de agua para mover turbinas y generar electricidad.
  • 21. 1. Introducci´on a la Electricidad 21 1.9.3. Energ´ıa de la Biomasa y Energ´ıa Mareomotriz Energia de la Biomasa La biomasa es uno de los primeros recursos energ´eticos utilizados por el ser humano, y todav´ıa en la actualidad es uno de los m´as necesarios para una importante cantidad de poblaci´on mundial. La energ´ıa de la biomasa es aquella que se produce a partir de productos vegetales y sus derivados. El concepto abarca principalmente le˜na, desechos forestales (aserr´ın, virutas) y agr´ıcolas (residuos de cosechas); tambi´en se consideran biomasa los papeles. cartones y similares. Por ejemplo, en Chile, la biomasa cubre nada menos que el 15 por ciento de todas las necesidades energ´eticas del pa´ıs. Utilizamos esta energ´ıa no s´olo se utiliza para calentar y cocinar, sino tambi´en para otras cosas como alimentar centrales de generaci´on termoel´ectrica. Energ´ıa Mareomotriz Utilizan la fuerza y velocidad del agua, en esta caso de las corrientes marinas (mareas) para hacer girar las turbinas que a su vez est´an conectada en el mismo eje de un generador para producir electricidad. 1.9.4. Centrales Hidroel´ectricas Las centrales hidroel´ectricas aprovechan la fuerza hidr´aulica de una ca´ıda de agua. La masa liquida se canaliza a lo largo del desnivel y se hace pasar a trav´es de las turbinas que le impiden el movimiento de rotaci´on a los generadores para producir la energ´ıa el´ectrica. Las partes principales son: La presa embalse Las compuertas de toma La toma de agua Las turbinas Los generadores El tablero de mando L´ıneas de transmici´on La presa del embalse es un muro alto que permite crear un salto de agua hasta 200 o mas metros y una reserva de agua considerable. Las presas se construyen en hormig´on armado y casi siempre tienen forma de arco o de b´oveda, con la convexidad dirigida hacia las aguas y los extremos descargando el empuje del liquido en las paredes del valle. Cuando el r´ıo crece mucho y
  • 22. 22 1.9. Generaci´on de la Energ´ıa El´ectrica la presa esta llena se puede evacuar el agua por medio de varios vertederos formados por el coronamiento de la presa. Las compuertas de toma son las que permiten que el agua pase para llegar al canal. La toma de agua es un canal o tubo de gran di´ametro que conduce el agua desde el embalse hasta las turbinas. La entrada esta protegida por rejillas para detener los materiales s´olidas. Las turbinas constituyen la maquina matriz en las centrales hidr´aulicas. Tienen como objeto transformar la energ´ıa hidr´aulica determinada por la altura del salto y por el caudal de agua. Las turbinas constan de dos partes: la parte fija o cuerpo que dirige el liquido para que choque con las paletas que giran por el empuje del agua. Los generadores alternadores son dispositivos acoplados a los mismos ejes de las turbinas. Los generadores producen la energ´ıa el´ectrica cuando las turbinas se mueven a gran velocidad. El tablero de mando. Como los generadores producen y env´ıan corri- ente alterna a la sala de mando, donde existen normalmente aparatos de control y medida. Las l´ıneas de transmici´on son las que permiten llevar la energ´ıa el´ectrica desde las centrales hasta los sitios de consumo. En el transporte de la electricidad se utilizan las torres met´alicas o postes de concreto que soportan los cables o conductores sujetos a aisladores de vidrio o porcelana. Es conveniente se˜nalar que el costo de instalaci´on de una central hidroel´ectrica es mayor que de una central t´ermica, pero en realidad va a resultar mas econ´omica ya que se abastece sin ning´un costo y requiere pocos gastos de mantenimiento. Nuestro pa´ıs ofrece grandes perspectivas para la in- stalaci´on de centrales hidroel´ectricos debido a tener r´ıos de gran caudal y con pendientes suficientes para provocar ca´ıdas de saltos de agua. Los r´ıos mas importantes son: el Caron´ı, el caura y el paragua en la regi´on de Guayana; el Uribante, el santo domingo y el chama en la regi´on de los andes. La primera central hidroel´ectrica que se empez´o a construir en el pa´ıs fue la de macagua I en 1956 y fue terminada 4 a˜nos mas tarde, utiliz´andose 94 % de su producci´on en la planta siderurgica de matanzas.
  • 23. 1. Introducci´on a la Electricidad 23 1.10. ¿Que es la Electricidad? Todo lo que existe en el mundo esta formado por part´ıculas invisibles, llamada ´atomos. Estos ´atomos est´an formado a su vez por part´ıculas aun mas diminutas llamadas electrones, protones y neutrones. Son los electrones los que proporcionan lo que llamamos electricidad. Para la electricidad no disponemos de un ´organo sensorial especial. Es una forma de energ´ıa, como la mec´anica o la calor´ıfica, y se percibe en las transformaciones energ´eticas. Figura 1.13: Forma del ´Atomo La electricidad solo es perceptible por sus efectos En el horno el´ectrico, la energ´ıa el´ectrica se transforma en calor; en un bombillo, se transforma en luz y calor. El motor el´ectrico realiza un trabajo mec´anico, el electroim´an en efectos magn´eticos. Figura 1.14: Circuito Hidr´aulico y Circuito El´ectrico Las denominaciones de Tensi´on, Intensidad, Resistencia y Conductor se deducen por analog´ıa Mec´anica
  • 24. 24 1.11. Tensi´on El´ectrica Una bomba hidr´aulica crea, al aportar energ´ıa, una diferencia de presi´on o tensi´on entre el lado de entrada y el de salida, que provoca una corriente hidrodin´amica a trav´es del tubo conductor. Este es portador de una energ´ıa mec´anica y puede impulsar un motor hidr´aulico. El generador el´ectrico, al apor- tar energ´ıa crea una tensi´on el´ectrica o diferencia de potencial entre sus bornes, que provoca una intensidad o corriente de electrones a trav´es del conductor. Este es portador de una energ´ıa el´ectrica y puede impulsar un motor el´ectrico. Tanto la corriente hidrodin´amica como la corriente el´ectrica experimentan una resistencia en las conducciones que origina p´erdidas energ´eticas. 1.11. Tensi´on El´ectrica Se tiene una tensi´on el´ectrica cuando entre dos polos existe una diferencia de carga el´ectrica. Se produce una tensi´on si se separa los portadores de carga positivos y negativos. En un generador mediante un movimiento giratorio de una espira de cobre en un campo magn´etico, se extraen los electrones de un extremo del arrollamiento (donde se produce un d´eficit de electrones) y se acumulan en el otro extremo (donde hay un excedente de electrones). El borne con d´eficit de electrones es el polo positivo (polo +) de la fuente de tensi´on; la que tiene excedente de electrones es el polo negativo (polo -). Figura 1.15: Tensi´on El´ectrica El s´ımbolo de la magnitud llamada tensi´on es V Su unidad es el voltio (V) Ejemplo: V = 120 V Formas de expresar la magnitud: Fuerza electromotriz (Uso poco frecuente) Voltaje (Modo incorrecto) Tensi´on (Modo correcto)
  • 25. 1. Introducci´on a la Electricidad 25 1.12. Corriente El´ectrica La corriente el´ectrica es el movimiento ordenado de cargas. Al cerrarse el circuito el´ectrico, el exceso de electrones que hay en el polo negativo de la fuente de tensi´on trata de compensarse dirigi´endose al polo positivo. A los portadores de carga (electrones) en movimiento a trav´es del conductor el´ectrico se les denomina corriente el´ectrica. El sentido de la corriente el movimiento desde el polo positivo al polo negativo. Figura 1.16: Corriente El´ectrica La corriente el´ectrica como hemos visto, es el movimiento de electrones a trav´es de un conductor. Los primeros cient´ıficos que estudiaron la electricidad pensaron que lo que se trasladaba no eran los electrones (cargas negativas), si no los protones (cargas positivas), y por esta raz´on creyeron que el sentido de la corriente era del polo positivo al negativo. Como conclusi´on cabe destacar que existen dos sentidos diferentes de corriente: Partiendo del polo positivo hacia el negativo, que es el sentido conven- cional de la corriente. Partiendo del polo negativo hacia el positivo, que es el sentido real de la corriente. Ambos sentidos se dan como v´alidos, aunque se debe saber que el real es el sentido electr´onico (del polo negativo al positivo). El s´ımbolo de la magnitud llamada Intensidad de corriente es I Su unidad es el amperio(A) Ejemplo: I = 10 A Formas de expresar la magnitud : Corriente (Modo convencional) Amperaje (Modo incorrecto) Intensidad (Modo correcto)
  • 26. 26 1.13. Resistencia El´ectrica 1.13. Resistencia El´ectrica Se denomina resistencia a la dificultad que presenta un material al paso de la corriente el´ectrica. Un material ser´a m´as resistente que otro cuando existien- do una diferencia de potencial igual entre los extremos de los dos materiales en uno habr´a mas corriente el´ectrica que lo atraviese que el otro.Dicha dificultad responde a que los n´ucleos de los ´atomos del material resistente atraen a los electrones que se desplazan a trav´es suyo. Como cada material tiene distintas caracter´ısticas at´omicas. Tienen tambi´en resistividades diferentes. Debemos tener claro que al hablar de resistencia de materiales se habla de resistividad, y es por que la resistencia de un material no solo depende de la resistencia de 1mm2 de secci´on (esta puede ser mayor que 1mm2 sino que adem´as depende de la longitud. La resistividad se representa por la letra griega rho(ρ). La re- sistencia (R) de un material depende directamente de su resistividad (ρ) y de su longitud (l), e inversamente proporcional a su secci´on. Viene determinada por la formula: Siendo: R = ρ. l s En donde: R: resistencia (Ω) ρ: resistividad (mm2 /m) l: longitud (m) s: secci´on transversal (´area) (mm2 ) El s´ımbolo de la magnitud que mide la resistencia el´ectrica es R Su unidad es el Ohmio(Ω, omega) Ejemplo: R = 1.000 Ω Formas de expresar la magnitud: Resistencia (Modo correcto) Ohmiaje (Modo incorrecto) Ejemplo 1.1 Calc´ulese la resistencia de un alambre cuya longitud es de 10m, con un ´area de secci´on transversal de 0,1cm2 si el material del alambre es de a) cobre y b) nicromo.
  • 27. 1. Introducci´on a la Electricidad 27 Material ρ en Ω.mm2 /m Cobre 1, 7x10−6 Plata 1, 5x10−6 Aluminio 2, 6x10−6 Esta˜no 130x10−6 Nicromo 100x10−6 Tabla 1.1: Resistividad de Algunos Materiales Soluci´on Con la informaci´on de la Tabla 1.1, sabemos que para el caso del cobre, ρ = 1, 7x10−6 y para el caso del nicromo, ρ = 100x10−6 . Ya que 1m = 100cm, L = 10x100cm = 1000cm. La sustituci´on de los valores dados en la ecuaci´on. Rcobre =1, 7x10−6 ρ (1000cm2 )/(0, 1cm2 ) = 1, 7x10−2 Ω Rnicro =100x10−6 ρ (1000cm2 )/(0, 1cm2 ) = 1 Ω 1.14. Tipos de Corrientes La corriente continua es una corriente de portadores de carga de intensidad y sentido constantes. Por ejemplo la corriente de electrones que proporciona una pila o una bater´ıa es una corriente continua. La corriente alterna es una corriente de portadores de carga cuyo sentido e intensidad cambian de modo peri´odico. Un generador de alterna impulsa una corriente de electrones a trav´es del conductor, dicha corriente cambia de magnitud y sentido invirti´endose de modo regular (peri´odico), es decir, que oscila en forma permanente. Al n´umero de oscilaciones por segundo se le llama frecuencia y su unidad es el Hertz (Hz). La frecuencia normalizada en Venezuela es 60Hz y en algunos pa´ıses es de 50Hz. Figura 1.17: Tipos de Corriente El´ectrica
  • 28. 28 1.15. Conductores, Aislantes y Semiconductores 1.15. Conductores, Aislantes y Semiconduc- tores Los conductores son sustancias que conducen bien la corriente el´ectrica. Entre ellos est´an todos metales. Conducen mejor cuantos m´as electrones libres se tenga por cm3 . Los no conductores (aislantes) como el pl´astico, el vidrio, las cer´amicas, son sustancias que no conducen pr´acticamente la corriente el´ectrica. Los semiconductores, como por ejemplo, el silicio, el selenio, el germanio, tienen una capacidad de conducci´on mucho menor que los conductores, pero mayor que los no conductores (aislantes). Figura 1.18: Conductores, Aislantes y Semiconductores
  • 29. Cap´ıtulo 2 Seguridad El´ectrica Objetivo Aplicar las Reglas B´asicas de Seguridad, Analizar los factores que estan relacionados con el Choque el´ectrico y Primeros Auxilios en caso de Electrocu- ci´on. 2.1. Reglas B´asicas de Seguridad Todos parecen saber que la electricidad puede ser peligrosa y a´un fatal, para aquellos que no comprenden y practican las reglas simples b´asicas de la SEGURIDAD. Aunque pueda parecer extra˜no, existen mas accidentes en los que la electricidad est´a involucrada, por parte de t´ecnicos bien entrenados quienes, ya sea por exceso de confianza descuido, violan las normas b´asicas de la seguridad personal. La primera regla es siempre: REFLEXIONAR y esta regla se aplica a todo trabajo industrial, no s´olo el´ectrico. Conviene desarrollar buenos h´abitos de tra- bajo. Aprenda a usar las herramientas correctamente y con seguridad. Siempre debe estudiar el trabajo que est´a por hacer y pensar cuidadosamente el pro- cedimiento, m´etodo y la aplicaci´on de herramientas, instrumentos y m´aquinas. Nunca permita distraerse en el trabajo y jam´as distraiga a un compa˜nero que est´e realizando una tarea peligrosa. Generalmente hay tres tipos de accidentes en un taller de electricidad: Choques el´ectricos Quemaduras Lesiones mec´anicas. 29
  • 30. 30 2.2. Reglas de Seguridad para evitar Choques El´ectricos, Quemaduras y Lesiones Mecanicas Figura 2.1: No Probar Tensi´on con las Manos 2.2. Reglas de Seguridad para evitar Choques El´ectricos, Quemaduras y Lesiones Mecanicas Aseg´urese de las condiciones del equipo, siempre que se trabaje en equipo el´ectrico este debe estar apagado y desconectado. No use las manos para probar la presencia de tensi´on. Nunca trabaje en una mesa llena de herramientas desorganizadas. De- sarrolle h´abitos de procedimientos sistem´aticos y organizados de trabajo. Nunca hable con nadie mientras trabaja con un equipo peligroso. No utilice agua para combatir incendios de origen el´ectrico. Use extin- tores de incendio apropiados preferiblemente de anh´ıdrido carb´onico. Figura 2.2: No Usar Agua para Apagar Fuego de Origen El´etrico Los condensadores pueden almacenar energ´ıa, a´un despu´es de estar de- sconectados pueden producir una descarga el´ectrica. Tenga cuidado!!.
  • 31. 2. Seguridad El´ectrica 31 No introduzca destornilladores en salidas el´ectricas de tomacorrientes. No rompa reglas de seguridad de la instalaci´on, no haga trampas como; colocar un fusible de mayor amperaje o colocar un hilo conductor en su lugar. Figura 2.3: No Colocar Hilo Conductor en Lugar de Fusible Siempre a´ısle con cinta o cubiertas aislantes cables o alambres, despu´es de realizar un empalme y antes de conectar un equipo o circuito. En caso de un choque el´ectrico desconecte la fuente de energ´ıa por medio del interruptor. Siempre utilice protecci´on de cortocircuito y disponga de un medio de desconexi´on. Figura 2.4: Disponga de un Medio de Desconexi´on Las partes met´alicas de los equipos que pueden estar en contacto acci- dental con conductores activos, deben estar conectadas a tierra. Vigile el caut´ın o pistola de soldadura. No la coloque sobre el banco en donde pueda tocarla accidentalmente con el brazo. No la guarde nunca cuando a´un este caliente; alguien puede tomarla. Utilizar sistemas de aislamiento al Realizar Trabajos de Electricidad.
  • 32. 32 2.2. Reglas de Seguridad para evitar Choques El´ectricos, Quemaduras y Lesiones Mecanicas Figura 2.5: Usar Sistemas de Ailamientos La selecci´on inadecuada de una herramienta para el trabajo, puede pro- ducir da˜nos al equipo y lesiones personales. Evite pelar cable con los dientes, Use la herramienta adecuada. Figura 2.6: Evitar Pelar Cables con los Dientes Las esquinas y filos met´alicos de los chasis y tableros pueden cortar y ara˜nar. L´ımelos y qu´ıteles el filo. El conductor de protecci´on (Tierra) no debe ser desconectado, eliminado o usado para otros fines. Figura 2.7: El Conductor de Tierra no Debe ser Desconectado
  • 33. 2. Seguridad El´ectrica 33 No utilice sacos o camisas de mangas largas cerca de m´aquinas rotatorias. No use prendas que puedan enredarse. Si usa cabello largo rec´ojaselo. Figura 2.8: Si usa Cabello Largo Recogelo 2.3. Riesgos El´etricos La electricidad es una de las fuentes de energ´ıa mas utilizadas del mundo, al igual que todas las formas de energ´ıa, puede ser tanto destructiva como constructiva. Puede ser directamente destructiva al producirnos un choque el´ectrico o quemaduras. Indirectamente destructiva al ocasionar incendios o explosiones. La mayor´ıa de los casos fatales son ocasionadas por corrientes de baja tensi´on, 110V a 220V . (Existe un concepto err´oneo de que no producen fatalidad). Existen riesgos de contacto directo con un conductor y tambi´en de contacto directo, como lo es el contacto de un aparato que solo en caso de aver´ıa tiene tensi´on, por ejemplo, si esta defectuoso o le falto aislamiento. El riesgo depende del tiempo de actuaci´on, es decir, del tiempo en que la corriente atraviesa el cuerpo humano. As´ı pues, una corriente de 50mA a un tiempo de actuaci´on de un 1s, aparece una fibrilaci´on ventricular, con una intensidad de 500mA aparece al cabo de una d´ecima de segundo. La corriente el´ectrica es tanto mas peligrosa cuento mayor sea el tiempo de actuaci´on sobre el organismo. 2.4. ¿Que es el Choque El´etrico(Shock)? El choque el´ectrico es el efecto resultante de la circulaci´on de corriente el´ectrica a trav´es del cuerpo humano. 2.5. ¿Que factores estan relacionados con el Choque El´ectrico? Las diferentes reacciones que pueden producirse en el organismo tras el contacto de conductores de baja tensi´on hasta 600V, depende de los siguientes
  • 34. 34 2.6. Efectos que tiene la Intensidad de la Corriente en la Electrocuci´on factores: La intensidad de la corriente. La resistencia del cuerpo humano. La frecuencia y la forma de la corriente. El tiempo de contacto. El trayecto de la corriente en el organismo. 2.6. Efectos que tiene la Intensidad de la Cor- riente en la Electrocuci´on Existen dos teor´ıas que contestan esta pregunta: Teor´ıa Bulbar: Esta teor´ıa sostiene que la muerte por choque el´ectrico se debe a la inhibici´on de los centros bulbares, cuyo principal efecto, es la detenci´on de la respiraci´on, provocando asfixia al cabo de un tiempo mas o menos largo. Teor´ıa Cardiaca: Esta teor´ıa sostiene que la muerte proviene por la acci´on paralizante de la corriente sobre el coraz´on, produci´endose movimientos arr´ıtmicos, no coordinados, en las fibras musculares del coraz´on ( Trem- ulaciones Fibriales). Cuando se produce fibrilaci´on ventricular ocurre el deceso de la persona. 2.7. Clasificaci´on de las Corrientes El´ectricas Las corrientes se han clasificado seg´un su intensidad y la acci´on sobre el organismo, en diversas formas, siendo las mas acertadas las siguientes: Intensidades inferiores a 25 mA: se comprueba la aparici´on de contrac- ciones musculares, sin ninguna influencia nociva sobre el coraz´on. Intensidades de 25mA a 80mA: Ocasionan par´alisis temporal cardiaca y respiratoria. Intensidades de 80mA a 4A: Esta es la zona de intensidad particular- mente peligrosa de producir la fibrilaci´on ventricular. Intensidades superiores a 4A: Produce par´alisis cardiaca y respiratorias as´ı como graves quemaduras.
  • 35. 2. Seguridad El´ectrica 35 Figura 2.9: Resistencia del Cuerpo Humano 2.8. ¿Como es la Impedancia en el Cuerpo Hu- mano? El elemento esencial de la resistencia del cuerpo humano esta constituido por la resistencia de la piel, esta puede variar independientemente de que la tensi´on se mantenga constante. Los valores aproximados de la resistencia del cuerpo humano se mencionan a continuaci´on: Cuerpo Mojado 100Ω Piel Mojada 1,000Ω Cuerpo (Piel Seca) 100,000Ω a 600.000Ω 2.9. Primeros auxilios en caso de electrocu- ci´on Desconectar la corriente o, en caso de que sea posible hacerlo: Llamar inmediatamente al servicio de Emergencias M´edicas, pedir ayuda.
  • 36. 36 2.9. Primeros auxilios en caso de electrocuci´on Apartarlo con un objeto aislante (palo, caucho, papel seco, etc.). Determinar lesiones: Si hay paro respiratorio dar respiraci´on boca a boca. (No hay respiraci´on cuando un espejo, sostenido entre boca y nariz no se empa˜na). Figura 2.10: Primeros Auxilios • Si hay paro al coraz´on, hacer masaje card´ıaco. (Hay paro circulato- rio cuando las pupilas no se empeque˜necen al darle luz). • Tratar las quemaduras o fracturas posibles. (En caso de quemadura limpiar la zona con una soluci´on fisiol´ogica y cubrir el ´area afectada con ap´ositos limpios, vendajes; en caso de fractura inmovilizar al accidentado). Ante efectos de Shock (El pulso se hace r´apido y d´ebil, sudores), acostar al accidentado y levantarle un poco las piernas. Brindar apoyo psicol´ogico. Humedecer los labios, no dar a beber l´ıquidos, ya que puede empeorar la situaci´on. Trasladarlo a un centro asistencial. Precauciones • No emplear objetos met´alicos para separar a la v´ıctima de la corri- ente. • No retirar al accidentado pas´andole los brazos por debajo de las axilas que al estar sudorosas son un medio de conducci´on el´ectrica. • ¡¡No brindar primeros auxilios si no sabe como hacerlo!!.
  • 37. Cap´ıtulo 3 Herramientas para Trabajos B´asicos de Electricidad Objetivo Manipular, Emplear y Describir las Herramientas para Trabajos B´asicos de Electricidad. Aplicar las Normas de Seguridad para el uso de estas Her- ramiemtas. 3.1. Herramientas para Trabajos B´asicos de Electricidad Las herramientas deben ser utilizadas de forma correcta y para el uso para el que han sido dise˜nadas. La forma correcta de utilizar cada herramienta es precisamente la forma segura. Ha de procurarse que sean de buena calidad y que se encuentren en buen estado de conservaci´on. Figura 3.1: Partes de un Destornillador 37
  • 38. 38 3.1. Herramientas para Trabajos B´asicos de Electricidad 3.1.1. Destornilladores Son herramientas de mano dise˜nadas para apretar y aflojar los tornillos ranurados, de fijaci´on sobre materiales de madera, met´alicos y pl´asticos. Las partes principales de un destornillador son el mango, la cu˜na o v´astago y la hoja o boca; el mango para sujetar se fabrica de diferentes materiales de tipo blando, como son la madera, las resinas pl´asticas, etc., que facilitan su manejo y evita que se resbalen al efectuar movimientos giratorios de apriete o desapriete, adem´as de servir para lograr un aislamiento de la corriente el´ectrica. Los principales destornilladores son: Figura 3.2: Tipos de Destornilladores Tipo plano o pala de distintas dimensiones. Tipo de estr´ıa o cruz. Tipo de estrella. Tipo acodado. Tipo horquilla Deficiencias T´ıpicas Mango deteriorado, astillado o roto. Uso como cincel, palanca o punz´on. Punta o ca˜na doblada. Punta roma o malformada. Trabajar manteniendo el destornillador en una mano y la pieza en otra. Uso de destornillador de tama˜no inadecuado.
  • 39. 3. Herramientas para Trabajos B´asicos de Electricidad 39 Antes de Usar la Herramienta Revisar Mango en buen estado y amoldado a la mano con o superficies laterales prism´aticas o con surcos o nervaduras para transmitir el esfuerzo de torsi´on de la mu˜neca. El destornillador ha de ser del tama˜no adecuado al del tornillo a manip- ular. Porci´on final de la hoja con flancos paralelos sin acu˜namientos. Desechar destornilladores con el mango roto, hoja doblada o la punta rota o retorcida pues ello puede hacer que se salga de la ranura originando lesiones en manos. Uso de destornillador de tama˜no inadecuado. Figura 3.3: Uso Correcto del Destornillador Uso Correcto del Destornillador Espesor, anchura y forma ajustado a la cabeza del tornillo. Utilizar s´olo para apretar o aflojar tornillos. No utilizar en lugar de punzones, cu˜nas, palancas o similares. Existen tornillos que poseen abertura para destornilladores de estr´ıas y de pala, por esa raz´on, siempre que sea posible utilizar destornilladores de estr´ıas. La punta del destornillador debe tener los lados paralelos y afilados. (Fig.3.3.a)
  • 40. 40 3.1. Herramientas para Trabajos B´asicos de Electricidad No debe sujetarse con las manos la pieza a trabajar sobre todo si es peque˜na. En su lugar debe utilizarse un banco o superficie plana o suje- tarla con un tornillo de banco. Emplear siempre que sea posible sistemas mec´anicos de atornillado o desatornillado. 3.1.2. Alicates Los alicates son herramientas manuales dise˜nadas para sujetar, doblar o cortar alambres o cables, se fabrican en acero y sus longitudes var´ıan entre 42 10”provistos de brazos aislados. Figura 3.4: Partes de un Alicate Sus Tipos Son Alicate Universal. Alicate de Corte Lateral. Alicate de Puntas Planas. Alicate de Corte de Frente. Alicate de Punta Redondas. Alicate de Pelar.
  • 41. 3. Herramientas para Trabajos B´asicos de Electricidad 41 Figura 3.5: Tipos de Alicates Deficiencias T´ıpicas Quijadas melladas o desgastadas. Pinzas desgastadas. Mango Aislado roto o desgastado. Cortadora de alambre desgastadas o melladas. Antes de Usar la Herramienta Revisar Los alicates de corte lateral deben llevar una defensa sobre el filo de corte para evitar las lesiones producidas por el desprendimiento de los extremos cortos de alambre. Quijadas sin desgastes o melladas y mangos en buen estado. Tornillo o pasador en buen estado. Herramienta sin grasas o aceites. Uso Correcto de los Alicates Los alicates no deben utilizarse en lugar de las llaves, ya que sus mordazas son flexibles y frecuentemente resbalan. Adem´as tienden a redondear los ´angulos de las cabezas de los pernos y tuercas, dejando marcas de las mordazas sobre las superficies. No utilizar para cortar materiales m´as duros que las quijadas.
  • 42. 42 3.1. Herramientas para Trabajos B´asicos de Electricidad Figura 3.6: No Usar el Alicate para Apretar o Aflojar Tornillos Utilizar exclusivamente para sujetar, doblar o cortar. No colocar los dedos entre los mangos. No golpear piezas u objetos con los alicates. Mantenimiento. 3.1.3. Navaja del Electricista Es una herramienta de mano que sirven para cortar. Constan de un mango y de una hoja afilada por uno de sus lados, en su parte superior lleva una muesca que facilita su apertura. La hoja se sujeta al mango, generalmente de madera por medio de un eje. Este mango sirve de protecci´on de la hoja al cerrarla y al mismo tiempo es por donde el trabajador, la toma para su manejo. Figura 3.7: Navaja del Electricista
  • 43. 3. Herramientas para Trabajos B´asicos de Electricidad 43 Sus Tipos Son Navaja Recta. Navaja Curva. Figura 3.8: Tipos de Navajas Deficiencias T´ıpicas Hoja mellada. Mango deteriorado. Antes de Usar la Herramienta Revisar Hoja sin defectos, bien afilada y punta redondeada. Mangos en perfecto estado y guardas en los extremos. Utilizaci´on Utilizar la navaja de forma que el recorrido de corte se realice en direcci´on contraria al cuerpo. Utilizar s´olo la fuerza manual para cortar absteni´endose de utilizar los pies para obtener fuerza suplementaria. No dejar las navajas debajo de papel de deshecho, trapos etc. o entre otras herramientas en cajones o cajas de trabajo. (En caso de que no sea plegable). Extremar las precauciones al cortar objetos en pedazos cada vez m´as peque˜nos. No deben utilizarse como abrelatas, destornilladores o pinchos para hielo.
  • 44. 44 3.1. Herramientas para Trabajos B´asicos de Electricidad Las navajas no deben limpiarse con la ropa de trabajo, sino con una toalla o trapo, manteniendo el filo de corte girado hacia afuera de la mano que lo limpia. Uso de la navaja adecuado en funci´on del tipo de corte a realizar.
  • 45. Cap´ıtulo 4 Instrumentos de Medici´on B´asica de Electricidad Objetivo Manejar, Describir y Diferenciar Equipos de Mediciones El´ectricas B´asicas. Aplicar Normas de Seguridad para el Uso de estos Equipos. 4.1. Equipos de medici´ones el´ectricas B´asicas Los instrumentos de medici´on a utilizar en el curso de la materia ser´an in- strumentos destinados a la medici´on de magnitudes el´ectricas. Ellos son prin- cipalmente: Volt´ımetros - mide Tensi´on el´ectrica en Voltios o Subm´ultiplos. Amper´ımetros - mide Intensidad de Corriente El´ectrica en Amperios o subm´ultiplos. Ohmetros - mide la resistencia el´ectrica en Ohms (Ω) o subm´ultiplos. Los amper´ımetros y volt´ımetros pueden ser utilizados para mediciones en cor- riente continua o alterna, o ambas. Los tres instrumentos antes mencionados pueden presentarse en forma independiente o agrupados en un solo instru- mento llamado Mult´ımetro o, como se lo denomina com´unmente, Tester. En cualquiera de los casos, los instrumentos poseen un selector de escalas, a los efectos de seleccionar el rango de medici´on. La lectura de la medida realizada depender´a del tipo de instrumento utilizado, anal´ogico o digital. En los instru- mentos de aguja o anal´ogicos, las lectura se indica en una escala graduada y el ´organo indicador est´a compuesto por una aguja o por un fino haz de luz y en los instrumentos digitales, la lectura se realiza directamente por medio de 45
  • 46. 46 4.1. Equipos de medici´ones el´ectricas B´asicas un display indicador. Las diferentes escalas poseen graduaciones, que seg´un los casos corresponden a ecuaciones lineales, logar´ıtmicas, u otro tipo de funci´on m´as compleja. En instrumentos de aguja el movimiento del ´organo indicador es, generalmente, de izquierda (cero) a derecha, salvo en el ´ohmetro en que el cero se encuentra a la derecha. En los volt´ımetros y amper´ımetros el cero se en- cuentra al principio de la escala y al final de la escala, llamado fondo de escala, le corresponde el m´aximo valor posible a medir en esa escala. En los ´ohmetros el principio de escala indica el valor de infinito y el final de escala, el cero. Como las magnitudes a medir est´an comprendidas en un rango muy amplio de valores, los volt´ımetros y amper´ımetros poseen un selector que nos permite seleccionar la escala que mejor se adec´ue al valor de la magnitud a medir. Esto es, el valor a medir quedar´a comprendido entre el cero y un valor m´aximo, de- nominado fondo de escala, que ser´a superior al mismo. Por ejemplo: si se desea medir una intensidad de corriente de 3A, y el instrumento posee un selector de escala con rangos entre 0 − 2A, 0 − 5A y 0 − 10A, se seleccionar´a la escala de 0−5A. Los valores de 2A, 5A, y 10A nos est´an indicando el m´aximo valor que es posible medir en dicha escala o, su fondo de escala. De igual manera se procede en los volt´ımetros. En los ´ohmetros ocurre algo similar pero el procedimiento de lectura es un tanto diferente, a saber: por lo general, en el selector de escala de un instrumento de aguja se leer´a, por ejemplo, X0, 1; X1; X10; X1K, etc., estos valores no indican, como en los casos anteriores, el m´aximo valor a medir, sino que son factores multiplicadores de la escala. Por ejemplo, si se efect´ua una medici´on de resistencia con el selector en la posici´on X1, la lectura en la escala es directa. En cambio, si el selector se encuentra en la posici´on X10, el valor le´ıdo sobre la escala deber´a multiplicarse por un factor de 10; as´ı, si el fiel indica 10 unidades, la magnitud medida ser´a 10X10 Ohm = 100Ω . Figura 4.1: Mult´ımetro D´ıgital y Mult´ımetro Anal´ogico Algunos Mult´ımetros (Tester) cuentan separadamente con un selector de funci´on o tipo de magnitud a medir (tensi´on, corriente, resistencia) as´ı como
  • 47. 4. Instrumentos de Medici´on B´asica de Electricidad 47 con un selector de tipo de se˜nal a medir, corriente continua (cc) o corriente alterna (ca). En otros, todas estas funciones se encuentran agrupadas en un solo selector donde, la medici´on de voltaje o intensidad tanto en cc como en ca, tienen cada uno su propio rango de escala en un mismo selector. 4.1.1. El Volt´ımetro Figura 4.2: Conexi´on de Volt´ımetro El volt´ımetro es un instrumento destinado a medir la Tensi´on. La unidad de medida es el Voltio (V). La Tensi´on puede ser medida en cc o ca, seg´un la fuente de alimentaci´on utilizada. Por ello, antes de utilizar el instrumento lo primero que se debe verificar es qu´e tipo de se˜nal suministrar´a la fuente de alimentaci´on, y constatar que el selector de escala se encuentre en la posici´on adecuada, ca o cc. Luego se debe estimar o calcular por medio anal´ıtico el valor de Tensi´on a medir y con ello seleccionar el rango de escala adecuado, teniendo en cuenta que el fondo de escala sea siempre superior al valor a medir. En el caso que no sea posible estimar ni calcular la Tensi´on a medir, se deber´a seleccionar la escala de mayor rango disponible y luego de obtener una medici´on adecuar el rango de escala, si fuera necesario. Para el caso de instrumentos de aguja, es aconsejable que la lectura se efect´ue siempre en la segunda mitad de la escala, ya que all´ı se comete menor error. Cuando se debe medir en cc se deber´a tener en cuenta la polaridad del instrumento, observando que para ello los cables del mismo se hallan diferenciados por su color siendo, por convenci´on, el color rojo para la polaridad positiva y el color negro para la polaridad negativa; los bornes del instrumentos est´an indicados con los signos + y - o COM respectivamente. Para el caso de instrumentos de aguja (anal´ogicos), al conectarlos con la polaridad incorrecta se observar´a que la aguja deflecionar´a en sentido contrario (de derecha a izquierda), lo que puede causar deterioro del mecanismo de medici´on del instrumento. En caso de desconocer la polaridad de la fuente de alimentaci´on, o ante cualquier duda sobre la selecci´on de escala, consultar con el personal especializado. Cuando se
  • 48. 48 4.1. Equipos de medici´ones el´ectricas B´asicas vaya a medir en ca no se tendr´a en cuenta la polaridad debido a que se trata de corrientes no polarizadas. Figura 4.3: Un Tomacorriente se Mide en Paralelo EL VOLT´IMETRO SE CONECTA SIEMPRE EN PARALELO. OBSERVAR LA POLARIDAD PARA EL CASO DE cc 4.1.2. El Amperimetro Figura 4.4: El Amper´ımetro se Conecta en Serie Es un instrumento destinado a medir intensidad de corriente, tanto en corriente continua como en alterna. La unidad de medida es el Amperio (A).
  • 49. 4. Instrumentos de Medici´on B´asica de Electricidad 49 Para el manejo de ´este instrumento se deber´an observar las mismas pre- cauciones que para el uso del volt´ımetro. EL AMPER´IMETRO SE CONECTA EN SERIE. OBSERVAR LA POLARIDAD PARA EL CASO DE cc Figura 4.5: El Amperimetro Tipo Pinza se Intercala entre los Conductor 4.1.3. El Ohmetro Instrumento destinado a medir valores de resistencias. La unidad de medida es el Ohm (Ω). Este instrumento no posee polaridad. La medici´on de resistencia debe efectuarse siempre con al menos uno de los bornes del elemento resistivo desconectado del resto del circuito. Figura 4.6: Para Medir con el Ohmetro se Conecta en Paralelo
  • 50. 50 4.1. Equipos de medici´ones el´ectricas B´asicas EL ´OHMETRO SE CONECTA EN PARALELO CON EL ELEMENTO RESISTIVO A MEDIR. EL ELEMENTO RESISTIVO NO DEBE ESTAR CONECTADO AL CIRCUITO DE LO CONTRARIO SE PUEDE INCURRIR EN ERROR EN LA MEDICI´ON O DETERIORO DEL EQUIPO. 4.1.4. El Probador Instrumento destinado a diferenciar la fase del neutro y mayormente viene en forma de destornillador con el fin de hecerlo mas pr´actico. En este destornil- lador los terminales de contactos para la prueba lo conforma el v´astago del destornillador y el extremo del mango o gancho para el bolsillo. Internamente esta compuesto por un bombillito de ne´on y una resistencia en serie con el v´astago del destornillador y la tapa met´alica del mismo. Si colocamos nuetro dedo en la tapa del destornillador-probador y la punta en un conductor activo notamos que el bombillito del probador se enciende ya que necesita solo una m´ınima corriente para hacerlo. Si colocamos la punta del probador en el neutro este no se enciende ya que este no tiene corriente. Figura 4.7: Uso del Probador
  • 51. Cap´ıtulo 5 Materiales El´ectricos B´asicos Objetivo Analizar, describir y diferenciar los materiales el´ectricos b´asicos. Aplicar las normas de sguridad para el uso de estos materiales. 5.1. Conductores El´ectricos Son los elementos encargados de transportar la energ´ıa a cada una de los posibles puntos de utilizaci´on. Los materiales m´as usados para fabricar con- ductores el´ectricos son el Cobre (Cu) y el Aluminio (Al). El Cobre es 16 % m´as conductor que el Aluminio y tiene mayor resistencia mec´anica. Por esta raz´on es m´as usado, aun cuando el Aluminio es menos pesado, m´as flexible y m´as econ´omico. Para lograr que los conductores de Cobre (Cu), sean manejables se construyen conductores trenzados, en lugar de conductores s´olidos. El ´area de estos conductores trenzados es equivalente a la de un conductor s´olido. 5.1.1. Caracter´ısticas de los Conductores usados en canalizaciones el´ectricas residenciales e industri- ales Los conductores se designan por una sigla que indica el tipo de aislamiento, un n´umero (el cual esta relacionado con su secci´on transversal), luego por una sigla que indica el m´etodo de medici´on. 5.1.2. M´etodo de Medici´on y Calibre Los cables usados instalaciones el´ectricas residenciales son de forma circu- lar y trenzados (varios alambres enrollados helicoidalmente). Para indicar la 51
  • 52. 52 5.1. Conductores El´ectricos secci´on transversal se utiliza un n´umero, el cual depende directamente del ´area del conductor y del sistema de medici´on usado. 5.1.3. Sistema AWG (American Wire Gage) Este sistema se basa en un instrumento de medici´on denominado Galga de Medici´on de conductores. Como se observa en la figura, para medir, se procede a quitar al conductor todo tipo de aislamiento. Una vez el conductor desnudo se presente en la Galga , en la ranura externa (no en la parte circular), por la ranura que pase justo el conductor, ese es el numero que le corresponde. Por medio este sistema se pueden medir conductores desde el calibre 36 (0, 127mm2 de secci´on) hasta calibre 0 (1/0 = 53, 49mm2 ). Pero por razones de fabricaci´on se tiene hasta el 0000(4/0 = 107, 2mm2 de secci´on), siendo este el m´as grueso. Como se aprecia a medida que se aumenta el calibre , la secci´on transversal disminuye. El cable trenzado se fabrica hasta calibre 22 y los calibres impares no son comerciales, para cables de transporte de energ´ıa. Figura 5.1: Galga para Medici´on de Conductores El´ectricos Sistema Circular Mil (CM) Para conductores de ´area mayor al 4/0, se utiliza una unidad denominada Circular Mil. El Circular Mil se define como el ´area de una circunferencia cuyo di´ametro es un mil´esima de pulgada. 1CM = 0, 78539x10−6 pulg2 CM = π.r2 = π.d2 /4 5.1.4. Definici´on de Circular Mil(CM) Haciendo una conversi´on se tiene que 1CM = 5, 064506x10 − 4mm2 . Se puede apreciar claramente que el CM es una unidad muy peque˜na, por lo tanto es necesario trabajar con una unidad m´ultiplo como el kCM = 103 CM
  • 53. 5. Materiales El´ectricos B´asicos 53 (antiguamente conocido como MCM). En este sistema el calibre m´as peque˜no es 250kCM (127mm2 de secci´on) y el calibre comercial m´as grande es de 500kCM (mm2 de secci´on). 5.1.5. Tipos de Aislamientos TW Cable formado por un conductor de cobre, con un a cubierta de termo- pl´astico de Cloruro de Polivinilo (PVC), el cual sopota una temperatura de 60o C y es resistente a la humedad.Se usa en instalaciones interiores y exteriores de baja tensi´on, al aire o enterrado en ductos. Este cable esta aislado hasta 600V . En la actualidad se consigue en calibres desde 14 hasta el 4AWG de varios hilos y 14 hasta el 8AWG s´olido. TF De caracter´ısticas similares al TW, pero la diferencia es el calibre, que va desde 16 a 20AWG. Se usa en instalaciones de alumbrado. THW Cable formado por un conductor de cobre de varios hilos, con un a cubierta de termopl´astico de Cloruro de Polivinilo (PVC), el cual sopota una temper- atura de 75o C y es resistente a la humedad. Se usa en instalaciones interiores y exteriores de baja tensi´on, hasta 600 V. El cable es bastante resistente al calor. Comercialmente se encuentran en calibres desde el 14AWG hasta el 500kCM. TTU Cables formados por un conductor de cobre, con doble aislamiento, uno in- terno de polietileno y una chaqueta externa de PVC. Soporta temperaturas de hasta 90o C. Se usa mayormente en distribuci´on subterr´anea. Comercialmente se encuentran en calibres desde el 14AWG hasta el 500kCM En cuanto a los conductores flexibles o cordones a nivel residencial los m´as usados son: SPT Cord´on paralelo con aislamiento pl´astico. El conductor es de alambre fino trenzado, se consigue comercialmente desde el n´umero 16 al 10. Se utiliza para realizar extensiones a equipos el´ectricos de bajo consumo y en instalaciones el´ectricas no empotradas.
  • 54. 54 5.1. Conductores El´ectricos Figura 5.2: Tipos de Aislamientos ST Cord´on de trabajo pesado utilizado en extensiones para equipos fijos o port´atiles. Es resistente a la humedad y se fabrica con dos o m´as conductores. Figura 5.3: Aislamiento de Dos o Mas Conductores La capacidad de manejo de corriente de un cable es el valor nominal de corriente que puede conducir en forma permanente, sin sufrir da˜nos el aislante por calentamiento. El Limite de Tensi´on En el caso de instalaciones el´ectricas residenciales es 600V . Este valor indica que el fabricante garantiza un asilamiento el´ectrico hasta 600V . M´axima Ca´ıda de Tensi´on Es la ca´ıda de Tensi´on que produce la corriente al pasar a trav´es del conduc- tor. Este factor depende de la corriente que circula, del calibre del conductor y de la longitud del conductor. En Venezuela para instalaciones el´ectricas se establece que la ca´ıda de tensi´on m´axima no debe ser superior a 3 % en el
  • 55. 5. Materiales El´ectricos B´asicos 55 punto m´as lejano de la instalaci´on, un valor bastante aceptable es el 2 % de ca´ıda de tensi´on. A nivel residencial los circuitos ramales no tienen m´as de 30m de longitud, por lo que la ca´ıda de tensi´on es un valor muy peque˜no y se desprecia. 5.2. Canalizaciones El´ectricas La canalizaci´on el´ectrica de circuitos a nivel residencial se realiza con tu- ber´ıa ya sea met´alica o pl´astica. Los componentes de una canalizaci´on son: tuber´ıas, cajetines cajas para cableado y accesorios de fijaci´on. 5.2.1. Tuber´ıa El´ectrica Met´alica (EMT) Para trabajo liviano, es usada para realizar instalaciones superficiales (en lugares secos no expuestos a la humedad) o instalaciones embutidas en la pared. Este tipo de tubo se consigue comercialmente en longitudes de 3m y di´ametros desde 1/2” hasta 4”. Este tubo no tiene sus entremos roscados. Muy usado en instalaciones el´ectricas residenciales. 5.2.2. Tuber´ıa Conduit para Trabajo Pesado Se usa instalaciones superficiales en sitios expuestos a la humedad o a la intemperie o puede ir embutido en concreto. Este tipo de tubo se consigue comercialmente en longitudes de 3m y di´ametros desde 1/2” hasta 6”. Este tubo tiene sus entremos roscados. Mayormente usado en instalaciones el´ectricas industriales. Figura 5.4: Tuberia Conduit
  • 56. 56 5.2. Canalizaciones El´ectricas 5.2.3. Tuber´ıa no met´alica PVC se usa mayormente en instalaciones el´ectricas embutidas, se fabrica con in material resistente a la humedad como el Cloruro de Polivinilo, es auto ex- tinguible y resiste el ataque de agentes qu´ımicos corrosivos. Se puede doblar f´acilmente al someterlo al calor. Para unir un tubo con otro no requiere de un anillo de uni´on y puede usar los mismos conectores que el EMT liviano. Ampliamente usado en instalaciones el´ectricas residenciales. Se consigue com- ercialmente una longitud de 3m de largo y di´ametro desde 1/2” hasta 4”. 5.2.4. Cajetines met´alicos EMT Son usados con tuber´ıa EMT liviana o PVC. El cajet´ın rectangular se usa para apagadores y toma corrientes. El cajet´ın octagonal se usa para salidas de alumbrado. Para pedido comercial es necesario especificar adem´as del tama˜no el di´ametro de la tuber´ıa con la cual se esta trabajando. Se fijan a las tuber´ıas por medio de conectores. Figura 5.5: Cajetines 2x4 y 4x4 5.2.5. Cajas Cuadradas Met´alicas Se utilizan para salidas de una instalaci´on el´ectrica o como cajas de paso para cableado. Se fabrican en tama˜nos desde 4x4”, 5x5” y 6x6”. En cuanto a los accesorios se tiene: 5.2.6. Abrazadera Se usa para sujetar las tuber´ıas en el caso de las instalaciones el´ectricas superficiales. Se piden de acuerdo a la medida de la tuber´ıa y pueden tipo u˜na y tipo omega. 5.2.7. Conectores Se usan para unir las tuber´ıas a los cajetines, se piden de acuerdo a la medida del di´ametro de la tuber´ıa.
  • 57. 5. Materiales El´ectricos B´asicos 57 Figura 5.6: Caja Cuadrada Figura 5.7: Abrazaderas Tipo U˜na y Tipo Omega Anillos o acoples: se usan para unir dos tubos entre s´ı, la medida depende del tama˜no de la tuber´ıa a unir. Figura 5.8: Anillos y Acoples 5.2.8. Canaletas Decorativas Se usan en instalaciones el´ectricas superficiales, por lo que no requiere romper la pared. Los conductores se empotran en canaletas que tienen difer- entes tama˜nos de acuerdo al calibre y cantidad de cables a alojar. El uso de este tipo de canalizaci´on es particularmente ´util cuando se requiere realizar in- stalaciones el´ectricas en construcciones existentes en las cuales se quiere causar el menor imparto por concepto de instalaci´on o en paredes de tabiquer´ıa.
  • 58. 58 5.3. Seccionadores, Tableros y Breakers 5.3. Seccionadores, Tableros y Breakers Los seccionadores son aparatos de maniobra sin poder de corte y que por consiguiente pueden abrir o cerrar circuitos ´unicamente cuando no circula corri- ente por los mismos (sin carga). Los seccionadores pueden estar o no asociados con fusibles. Es usual trabajar con seccionadores porta fusible. Esta asociaci´on garantiza la protecci´on del personal durante el cambio de fusible. Figura 5.9: Seccionador y Btisino Este es el chasis de un tablero residencial. Es necesario el tablero. El centro vital de la instalaci´on el´ectrica es el tablero principal, este tiene tres funciones fundamentales: Distribuir la energ´ıa el´ectrica que entra por la acometida entre varios circuitos ramales. Proteger cada circuito contra cortocircuitos y sobrecargas. Dejar la posibilidad de desconectar individualmente de la red cada uno de los circuitos para futuras reparaciones. Los breakers sirven para proteger la instalaci´on y los equipos contra los cortocircuitos y las sobrecargas. Pueden ser simples o dobles. Un breaker se
  • 59. 5. Materiales El´ectricos B´asicos 59 Figura 5.10: Tablero residencial identifica por su capacidad en Amperios. Por eso escuchamos decir por ejemplo: un breaker de 15A. Figura 5.11: Breakers Atornillable y Enchufable 5.4. Interrutores, Tomacorrientes 5.4.1. Interruptor Se define como mecanismo, capaces de abrir o cerrar un circuito el´ectrico. Se puede decir tambi´en que es un es un accesorio el´ectrico que se utiliza para conectar y desconectar una parte fija de la instalaci´on. Los interruptores los hay tipo taco en unidades compactas, se ubican en puentes que son fijados con tornillos al cajet´ın. Los interruptores son utilizados para encender o apagar la luz, radio, tv, etc.
  • 60. 60 5.4. Interrutores, Tomacorrientes Figura 5.12: Interruptores Figura 5.13: Tomas Varias
  • 61. 5. Materiales El´ectricos B´asicos 61 5.4.2. Tomacorriente Son elementos de conexi´on y desconexi´on de los aparatos m´oviles de una red (l´amparas de mesa, planchas el´ectricas, aparatos de audio y video, lavado- ras, entre otros.) Consta de una base (tomacorriente hembra) y una clavija (tomacorriente macho), la base est´a conectada al circuito y la clavija al apara- to. Figura 5.14: Tomacorrientes Hembras Los tomacorrientes pueden ser sencillos, dobles o triples, seg´un sea el n´umero de tacos que existan en el cajet´ın. 5.4.3. Tomacorrientes Especiales Son especiales por las caracter´ısticas de la carga que se conectar´an en el mismo. As´ı mismo se usan para conectar aparatos el´ectricos. 5.5. Portal´amparas Se trata del dispositivo destinado a recibir la bombilla y, que a su vez, permite el contacto con los terminales conductores. Los portal´amparas existen de diferentes tipos y tama˜nos, siempre dependiendo del tipo de bombilla que vayan a alojar. El m´as com´un es el compuesto por un casquete inferior que se atornilla o fija a la l´ampara, una base de pl´astico o porcelana provista de bornes a los que conecta los conductores. Una rosca met´alica para recibir la bombilla. Una funda met´alica que envuelve esta base y se enrosca al casquete inferior,
  • 62. 62 5.5. Portal´amparas Figura 5.15: Tomacorrientes Machos Figura 5.16: Tipos de Portal´amparas
  • 63. 5. Materiales El´ectricos B´asicos 63 normalmente para recibir la pantalla de la l´ampara, y un aro de porcelana que sujeta la pantalla y a su vez mantiene separadas las dos piezas met´alicas. Los modelos que se pueden comprar siguen siendo pr´acticamente los mismos que hace a˜nos: De rosca: es el m´as habitual y utilizado. Su di´ametro y longitud pueden variar para recibir la bombilla correspondiente. Figura 5.17: Portal´amparas de Rosca De bayoneta: suelen utilizarse en los autom´oviles principalmente. Se de- nominan as´ı debido a la forma de conexi´on de este tipo de bombilla. Figura 5.18: Portal´ampara de Bayoneta Hal´ogenos: es el que m´as se diferencia de la forma tradicional. Los bornes de conexi´on se sustituyen por unos simples contactos. Figura 5.19: Portal´ampara de Hal´ogenos
  • 64. 64 5.6. Los Timbres El´ectricos Con Enchufe Incorporado: este modelo incluye un par de enchufes que permiten conectarlo directamente a otros aparatos. Figura 5.20: Portal´ampara con Enchufe Con Interruptor incorporado: es el modelo que lleva incorporado un inter- ruptor, que puede ser de clavija o balanc´ın y que suele accionar mediante una cadena. Figura 5.21: Portal´ampara con Interruptor 5.6. Los Timbres El´ectricos Llamamos timbres a los aparatos que por medio de la el´ectricidad producen un sonido por percusi´on que consigue llamar la atenci´on. Seg´un sea la forma de dar la se˜nal sonora se clasifican en: Timbre Vibratorio. Timbre Zumbador.
  • 65. 5. Materiales El´ectricos B´asicos 65 5.6.1. Timbre Vibratorio (de Campana) El m´as generalizado, caracteriz´andose por el martilleo comstante mientras se presiona el pulsador. Figura 5.22: Timbre de Campana 5.6.2. Timbre Zumbador Algunas veces un timbre de campana resulta inc´omodo por su ruido. en estos casos se usan timbres sin campana que producen un sonido como un zumbido, de ahi el nombre de zumbadores, tambien se les llama chicharra. Figura 5.23: Timbre Zumbador
  • 66. 66 5.6. Los Timbres El´ectricos
  • 67. Cap´ıtulo 6 Empalmes y Soldaduras en Conductores El´ectricos Objetivo Realizar empalmes en conductores el´ectricos, realizar soldaduras en em- palmes y terminales, realizar aislado de conductores, aplicar normas de seguri- dad al realizar estas actividades. 6.1. Empalmes en Conductores El´ectricos Una de las causas de aver´ıa en una instalaci´on, es la realizaci´on de un mal empalme, que puede dar origen a un calentamiento y, en consecuencia, a un trabajo defectuoso de la instalaci´on, acompa˜nado de los inconvenientes que de esto se deriva, como podr´ıa ser la posibilidad de formarse cortocircuitos, incendios, etc. Figura 6.1: Diferentes Tipos de Empalmes 67
  • 68. 68 6.2. Soldadura en Conductores El´ectricos Por lo tanto puede desprenderse de lo indicado, la realizaci´on de un em- palme ha de ser una operaci´on realizada con todo cuidado y esmero, ya que es el remate de la instalaci´on. Cualquier forma de empalme no debe aplicarse para todas las conexiones, por lo que se deber´a emplear la forma m´as conveniente al tipo de trabajo que ha de realizar el empalme, percat´andose tambi´en del tipo de conductor, lugar donde ha de ir colocado, etc. Por lo tanto, no se har´a el mismo tipo de empalme para una simple conexi´on que para una derivaci´on o un empalme que esta sometido a esfuerzo de tracci´on, etc. 6.2. Soldadura en Conductores El´ectricos 6.2.1. Concepto de soldadura Se entiende por soldadura, a la uni´on de dos piezas met´alicas o de dos partes de una misma pieza de modo que formen un todo continuo por la aplicaci´on de calor. 6.2.2. Soldadura Blanda Las soldaduras la podemos dividir en dos tipos: la soldadura blanda y la soldadura dura. Ambos conceptos equivalen al metal de aportaci´on empleado en la soldadura. La soldadura blanda se emplea para unir piezas empleando, como material de aportaci´on para la soldadura un metal o aleaci´on de f´acil fusi´on como el esta˜no, plomo bismuto, etc., aleados en forma diversa seg´un las partes a soldar. En la soldadura blanda, las piezas soldadas no se pueden some- ter a temperaturas que sobrepasen los 200◦ C, ya que a partir de all´ı comienza a reblandecerse, perdiendo solidez y fuerza y un peque˜no esfuerzo es suficiente para separar las piezas. Figura 6.2: Esta˜no y Cautin de Soldadura
  • 69. 6. Empalmes y Soldaduras en Conductores El´ectricos 69 6.2.3. Elementos Necesarios para Efectuar una Sol- dadura Para efectuar el tipo de soldadura que se esta utilizando, ser´a necesario disponer de un soldador el´ectrico, cuya finalidad es calentar las partes a soldar para que el metal de aportaci´on haga un todo compacto y la soldadura quede uniforme. El soldador el´ectrico se emplear´a en peque˜nas soldaduras como lo son las electr´onicas, bobinados de tipo normal, empalmes peque˜nos, etc. La l´ampara de soldar se usa para grandes empalmes, terminales, pletinas, etc. Figura 6.3: Pistola de Soldadura Adem´as de los soldadores descritos, se necesitara para hacer la soldadura el metal de aportaci´on, que generalmente se emplea en forma de barra o alam- bre de diferentes tama˜nos que depender´a de la potencia del soldador y, por ´ultimo, se dispondr´a del desoxidante que deber´a ser apropiado para la clase de materiales que han de soldarse. Figura 6.4: Los Cautines Deben Montarse Sobre Soportes Met´alicos
  • 70. 70 6.3. Hoja de Actividades I (Empalmes) 6.3. Hoja de Actividades I (Empalmes) Empalmes en Conductores Electricos 1. Consideraciones B´asicas: Definici´on: Es la uni´on de dos o mas conductores el´ectricos. Usos de los Empalmes: Los empalmes en conductores el´ectricos sir- ven para prolongar las instalaciones el´ectricas. Tipos de Empalmes: Cola de Rata, T o Derivaci´on, Prolongaci´on o Wester Uni´on, Horquilla, accesorios y aparatos. 2. Condiciones que debe tener un Empalme: Suficientemente larga la superficie en contacto seg´un el di´ametro. La uni´on del empalme debe quedar bien apretada, ya que de lo contrario se producir´a un recalentamiento en la instalaci´on. 3. Recomendaciones: El profesor deber´a hacer demostraciones de cada empalme a los alumnos. La punta del empalme debe ser doblada (no deben quedar hebras sobresalientes en el empalme). 4. Recursos: Did´actico: Manual del curso y Hoja de tarea. Materiales: Alambre N◦ 16, Cable N◦ 12 (Todos los conductores ser´an de tipo TW). Herramientas: Pela-Cable, Navaja del Electricista, Alicate de Corte Lateral, Alicate Universal, Alicate de Puntas Planas, Regla Milime- trada. 5. Orden de Operaciones: Medici´on: Medir la longitud del conductor Pelar el conductor tomando en cuenta el di´ametro de este Realizar el Empalme. Verificar el Empalme.
  • 71. 6. Empalmes y Soldaduras en Conductores El´ectricos 71 6.3.1. Alambre terminado en Anillo Para hacer empalme a un aparato por presi´on. No desnudar mucho el conductor. Se har´a el ojal de forma que al ajustar el tornillo no se abra el ojal. La conexi´on debe estar bien ajustada para evitar recalentamiento. Figura 6.5: Alambre Terminado en Anillo Pasos I y II 6.3.2. Empalme cola de Rata Pelar los conductores y limpiar la oxidaci´on. Cruzar los alambres en un punto cercano al aislante. Figura 6.6: Empalme Cola de Rata Pasos I y II Enrollar los cabos en forma de h´elice procurando que las espiras sean alargadas, y utilizando el alicate de puntas planas. Si el alambre es grueso se apretaran las vueltas con alicates universales. Una vez realizado el empalme se proceder´a al encintado.
  • 72. 72 6.3. Hoja de Actividades I (Empalmes) 6.3.3. Empalme de Prolongaci´on con Alambres Pelar los alambres a una longitud igual a 50 veces su di´ametro. Limpiar la oxidaci´on de los conductores con la navaja o con una lija, dej´andolos brillantes. Figura 6.7: Empalme de Prolongaci´on Pasos I y II Cruzar las puntas peladas, haciendo un ´angulo de 120 grados y a 5 di´ametros de distancia del aislante. Iniciar el arrollamiento con los dedos. Sujetar la torsi´on con alicates de puntas plana. Figura 6.8: Empalme de Prolongaci´on Pasos III y IV Empalmar, enrollando con espiras una al lado de otra, lo mas juntas posibles, en un extremo (5 vueltas). Cortar el alambre sobrante y apretar las espiras, rematando las juntas sin salientes para no deteriorar la cinta aislante. Terminar el otro extremo en la misma forma si bien su giro ser´a en sentido contrario. 6.3.4. Empalme de Derivaci´on con Alambres Pelar el alambre principal a una longitud igual a 7 veces el di´ametro.
  • 73. 6. Empalmes y Soldaduras en Conductores El´ectricos 73 Pelar el conductor derivado 50 veces el di´ametro. Limpiar la oxidaci´on de los conductores con la navaja o con una lija, dej´andolos brillantes Figura 6.9: Empalme de Derivaci´on con Alambres Pasos I y II Cruzar el conductor derivado a 90 grados con el principal. Sujetar ambos alambres con alicates de puntas planas. Empalmar enrollando a mano las espiras juntas. Figura 6.10: Empalme de Derivaci´on con Alambres Pasos III y IV Apretar con alicates universales las mismas. Rematar las puntas para evitar roces. Las espiras no se deben montar sobre el aislamiento. 6.3.5. Empalme de Aparato con Alambres Figura 6.11: Empalme de Aparato con Alambres Pasos I y II
  • 74. 74 6.3. Hoja de Actividades I (Empalmes) Pelar y limpiar los conductores. Cruzar los alambres y enrollar el conductor del aparato sobre el de la l´ınea principal a unos 3 cent´ımetros. Doblar la punta de la l´ınea principal sobre el conductor del aparato. Figura 6.12: Empalme de Aparato con Alambres Paso III Terminar amarrando la punta doblada con el resto de alambre del apara- to. 6.3.6. Empalme de Prolongaci´on con Cables Pelar los conductores 50 veces su di´ametro. Atar con alambre delgado dejando las puntas 3 cm. Para facilitar el desamarre. Separar los conductores y cortar el alambre central o alma del cable. Figura 6.13: Empalme de Prolongaci´on con Cables Pasos I y II El amarre se har´a 5 veces el di´ametro de distancia del aislamiento. Juntar los conductores, entrelazando alternadamente los alambres de ca- da cable. Retirar el atado de la parte derecha.
  • 75. 6. Empalmes y Soldaduras en Conductores El´ectricos 75 Figura 6.14: Empalme de Prolongaci´on con Cables Pasos III y IV Enrollar alambre por alambre, haciendo espiras bien juntas, dando vueltas en sentido contrario del cable. Proceder en el otro extremo de la misma forma. Apretar con alicates universales la torsi´on 6.3.7. Empalme de Derivaci´on con Cables Pelar el conductor principal a una longitud igual a 15 veces su di´ametro. Pelar el derivado 20 veces su di´ametro. Abrir con un destornillador el cable principal en el centro del pelado. Figura 6.15: Empalme de Derivaci´on con Cables Pasos I y II Separar los alambres del derivado en forma de V en igual n´umero de hilos cortando el alma del cable. Introducir el derivado en la abertura del principal. Enrollar la mitad de los alambres derivados en un sentido sobre el cable principal. Terminar el arrollado en el otro lado haci´endolo en sentido contrario.
  • 76. 76 6.4. Hoja de Actividades II (Soldadura) Figura 6.16: Empalme de Derivaci´on con Cables Paso III Apretar el empalme con alicates universales. Procurar que las puntas de los alambres no se monten sobre el aislamien- to. 6.4. Hoja de Actividades II (Soldadura) Soldadura en Conductores Electricos 1. Consideraciones B´asicas: Definici´on: Soldar un empalme es recubrirlo con esta˜no fundido. Funci´on de la soldadura: Es dar mayor firmeza al conductor para evitar la corrosi´on. Condiciones que debe tener una buena soldadura: Que el esta˜no quede extendido sobre la superficie uniformemente. Precauci´on: No da˜nar el aislante del conductor. 2. Recomendaciones: Se debe usar esta˜no 60-40. El profesor debe hacer un modelo de soldadura de empalme. 3. Recursos: Did´actico: Manual del curso y Hoja de tarea. Materiales: Esta˜no, empalmes, terminales, pasta fundente. Herramientas: soldador (caut´ın), alicate universal, alicate de puntas planas. 4. Orden de operaciones: Calentar el soldador.
  • 77. 6. Empalmes y Soldaduras en Conductores El´ectricos 77 Limpiar la punta del soldador. Ponerle pasta fundente al conductor. Cubrir la punta del soldador con esta˜no. Aplicar el soldador en un extremo y colocar el esta˜no hasta que se funda, desplazando el soldador a lo largo de la parte a soldar. 6.4.1. Pasos para Realizar la Soldadura Para efectuar una buena soldadura se recomienda seguir los diferentes pun- tos que se enumeran a continuaci´on: 1. Se efectuara la limpieza de la parte a soldar, limando, raspando, en una palabra, haciendo desaparecer el oxido, pintura suciedad, es decir, todo lo que pueda dificultar la ejecuci´on, de una perfecta soldadura. Figura 6.17: Soldadura en Conductores El´ectricos Pasos I y II 2. Depositar en las partes que han sido perfectamente limpiadas, los des- oxidantes y fundentes que ayuden a una mayor limpieza y a extender el material de aportaci´on por la parte que se desea soldar. 3. Acoplar las partes a soldar, calent´andolas y una vez que esto se halla realizado poner en la parte a soldar el metal de aportaci´on. Figura 6.18: Soldadura en Conductores El´ectricos Pasos III y IV 4. Una vez realizada la soldadura y esperando, sin mover las partes a sol- dar, que se solidifique el material de aportaci´on, se pasar´a a arreglar la
  • 78. 78 6.5. Hoja de Actividades III (Aislamiento) soldadura limpiando los residuos de fundente, gotas de metal y limado o lijado si esto fuera necesario, con lo que se habr´a dado el toque final a la soldadura. Observaciones Evite quemar el aislamiento. Cuide de no derramar agua sobre el esta˜no caliente. Si el terminal es cerrado, fundir el esta˜no en el interior del terminal e introducir el conductor; no debe rebosar el esta˜no al introducir el con- ductor, mover un poco para sacar el aire y retirar el caut´ın. Los cautines deben montarse sobre un soporte met´alico. En trabajos de electricidad no se debe emplear ´acido como diluyente, limpiador o desoxidante. Cuidados para observar en caso de quemaduras En caso de quemaduras leves (superficiales), limpiar los alrededores de la quemadura con un algod´on humedecido en agua aplicar sobre la quemadura un poco de ´acido p´ıcrico o un producto adecuado, con algod´on, despu´es de haber limpiado alrededor de la quemadura con antis´eptico. En caso de quemadura profunda, ver inmediatamente al doctor sin aplicar nada, limpiar solamente, como se ha indicado antes. 6.5. Hoja de Actividades III (Aislamiento) Aislamiento de Empalmes 1. Consideraciones B´asicas: Definici´on de Aislamiento: es cubrir con material aislante el em- palme. Funci´on del aislamiento: evitar que se formen contactos entre los conductores el´ectricos. Tipos de aislamiento: Teipe, cinta de goma, cinta de tela y cinta de Asbesto. 2. Recomendaciones: Al hacer el aislamiento se debe cubrir la mitad de la cinta que va quedando instalada en el empalme.