Electricidad en refrigeración 1

2. Concepto de electricidad
Tipo de energía que se produce a partir del movimiento de los electrones libres de
los átomos. La electricidad puede ser alterna o continua (directa), siendo la alterna
la que se usa para alimentar los compresores y motores en un sistema de
refrigeración. La continua es posible encontrarla en los sistemas de control de los
equipos.
Conductividad
Es la capacidad de un material, de conducir electricidad a través de él.
Resistencia
Se representa con la letra “R”. Es la oposición que ofrece un conductor
o carga al paso de corriente eléctrica a través de él. Se mide en ohmios,
cuyo símbolo es la letra griega omega “Ω”

3. Tensión
También llamada diferencia de potencial o voltaje, Es la presión ejercida por una
fuente de suministro de energía eléctrica sobre los electrones para movilizarlos.
Esta se mide en voltios, y se simboliza con la letra “V”; que también es la letra con
la que identificamos esta magnitud. Algunos textos la representan con la letra “E”.
Intensidad
También llamada corriente o amperaje, e identificada con la letra “I”, es la
cantidad de electricidad que atraviesa un conductor. Esta se mide en Columbus/s,
lo cual es llamado amperio, y se simboliza con la letra “A”.
Potencia Eléctrica
Identificada con la letra “P”, es la relación entre el flujo de la corriente eléctrica y
el tiempo. En otras palabras, podríamos decir que la velocidad a la que se consume
la energía. Esta se mide en Joules/s, lo cual se denomina watt (vatio), y se
simboliza con la letra “W”.

4. Circuito
Un circuito en un camino cerrado por el que circula la corriente eléctrica.
Tipos de circuitos
Los circuitos se pueden clasificar por su forma, por su propósito, y por el tipo de
carga que poseen.
Tipos de circuito según su forma:
Basados en su forma los circuitos pueden ser:
1. Circuito en serie
Dos elementos están en serie cuando el final de uno de ellos, esta conectado al
inicio del otro.

5. 2. Circuito en paralelo
Dos elementos están en paralelo cuando sus inicios y finales están conectados
entre sí.
3. Circuito mixto
Un circuito mixto es aquel en el que hay elementos en serie y en paralelo.

6. Tipos de circuito según su propósito:
Basados en su propósito los circuitos pueden ser:
1. Circuito de potencia o de fuerza
Es el encargado de llevar la energía que necesita un equipo o máquina para
ponerse en marcha o en funcionamiento. Al hablar de equipo en refrigeración
nos referimos a compresores, motores, resistencias etc.
2. Circuito de mando o de control
Es el encargado de manipular el circuito de potencia (permitir o interrumpir el
paso de corriente que se le suministra a un equipo), lanzar alertas, notificar si
el equipo está en funcionamiento o apagado, entre otras funciones.
En estos circuitos encontraremos elementos como contactores, pulsadores, luces
piloto, relés, etc.

7. Tipos de circuito según su carga:
Basados en el tipo de carga que poseen, los circuitos pueden ser:
1. Circuito Resistivo
Este el tipo de circuito más básico. Es aquel en el que todas las cargas del
circuito son resistencias.
2. Circuito RLC
Es aquel en el que además de resistencias (R), también pese bobinas
(Inductancia (L)) y capacitores (Capacitancia (C)).
Estos circuitos serán incluidos levemente en el análisis de circuitos, solo lo
necesario para técnico de refrigeración.

8. Análisis de circuitos
Analizar un circuito es implementar las herramientas necesarias para conocer cada
una de las magnitudes de cada uno de los elementos de dicho circuito.
Las herramientas que usaremos en esta presentación son:
1. Reducción de resistencias
2. Ley de Ohm
3. Ley de Watt
Tenga en cuenta que estas no son todas las herramientas usadas en análisis de
circuitos, y que no las profundizaremos tanto como se hace al estudiar electricidad.

9. Reducción de resistencias
Cuando hablamos de reducción de resistencias, decimos que podemos hallar un
valor de resistencia equivalente para dos o más resistencias. El comportamiento de
las resistencias depende de la forma del circuito:
Cuando dos o más resistencias están en serie, para hallar la resistencia equivalente
entre ellas, sus valores de resistencia se suman así:
R1
R2
R3
5Ω
8Ω
10Ω
La resistencia equivalente (Re) sería la suma de R1, R2 y R3.
Re = R1+R2+R3
Re = 5Ω+10Ω+8Ω = 23Ω

10. Luego de hallar una resistencia equivalente, podemos re-escribir el circuito. Esto
nos facilitará el trabajo, cuando las resistencias a reducir sean muchas. En el caso
de nuestro ejemplo quedaría así:
Re
23Ω
Por último, cuando al reducir resistencias logramos tener una sola equivalente,
como en nuestro ejemplo, la llamamos resistencia total y se simboliza así: RT.
Entonces nuestro circuito queda de la siguiente manera:
RT
23Ω

11. Ahora, cuando dos o mas resistencias están en paralelo, se halla la inversa de la
resistencia equivalente sumando las inversas de las resistencias así:
R1 R2
4Ω6Ω
R3
4Ω
1
𝑅 𝑒
=
1
𝑅1
+
1
𝑅2
+
1
𝑅3
Es decir:
1
𝑅 𝑒
=
1
6Ω
+
1
4Ω
+
1
4Ω
Para facilitar este proceso realizaremos la reducción de dos en dos, pues esto nos
permitirá simplificar la operación. Tenga en cuenta que para la simplificación de la
formula, se usarán operaciones básicas matemáticas que usted ya debería saber.
La simplificación se hace en la siguiente pagina.

12. Nuestra formula inicial es:
1
𝑅 𝑒
=
1
𝑅1
+
1
𝑅2
Haciendo la operación de fraccionarios tenemos:
1
𝑅 𝑒
=
𝑅1 + 𝑅2
𝑅1 ∗ 𝑅2
Ahora, para hallar la inversa de una fracción se intercambian su numerador y
denominador, por lo que tenemos:
𝑅 𝑒 =
𝑅1 ∗ 𝑅2
𝑅1 + 𝑅2
Lo anterior se puede resumir en la siguiente expresión:
La resistencia equivalente de dos resistencias que están en paralelo es igual al
producto de ellas, sobre su suma.

13. Volviendo a nuestro ejemplo tenemos:
R1 R2
4Ω6Ω
R3
4Ω
La reducción se hará de derecha a izquierda. Entonces, inicialmente reduciremos R2 y R3
𝑅 𝑒 =
𝑅2∗𝑅3
𝑅2+𝑅3
Remplazando tenemos 𝑅 𝑒 =
4∗4
4+4
Solucionando arriba y abajo tenemos
𝑅 𝑒 =
16
8
𝑅 𝑒 = 2Ω
Con este valor re-escribimos el circuito:
“vaya a la siguiente pagina”

14. R1 Re(2,3)
2Ω6Ω
Ahora, hallamos la resistencia equivalente entre estas dos, y en base a la
explicación dada anteriormente la llamaremos resistencia total (RT).
𝑅 𝑇 =
𝑅1∗𝑅 𝑒(2,3)
𝑅1+𝑅 𝑒(2,3)
Remplazando tenemos 𝑅 𝑇 =
6∗2
6+2
Resolviendo tenemos
𝑅 𝑇 =
12
8
𝑅 𝑇 = 1,5Ω
En la siguiente pagina re-escribiremos el circuito nuevamente

15. RT
1,5Ω
Finalmente, haremos reducción de resistencias en un circuito mixto:
R1
2Ω 6Ω
R2
R3 R4
5Ω2,5Ω
Como lo hicimos anteriormente, la reducción se hará de derecha a izquierda

16. Entonces tenemos:
𝑅 𝑒 =
𝑅3 ∗ 𝑅4
𝑅3 + 𝑅4
=
2 ∗ 6
2 + 6
=
12
8
= 1,5Ω
Re-escribiendo el circuito tenemos
1,5Ω
Re(3,4)
5Ω2,5Ω
Nuestro nuevo circuito equivalente tiene tres resistencias en serie, así que nuestra
resistencia total será:
𝑅 𝑇 = 𝑅1 + 𝑅2 + 𝑅 𝑒(3,4) = 2,5 + 5 + 1,5 = 9Ω
R2R1

17. Re-escribimos nuestro circuito así
RT
9Ω
Si desea ver un ejemplo más complejo
haga clic AQUI

18. Ley de Ohm
La ley de ohm expresa el siguiente enunciado:
La intensidad de la corriente eléctrica que circula a
través de un conductor y/o una carga resistiva, es
directamente proporcional a la tensión que se está
aplicando, e inversamente proporcional a la resistencia
de dicho elemento. Y esto se refleja en la siguiente
formula:
V = I · R

19. Ahora, debemos tener en cuenta el comportamiento de la tensión y la
intensidad según la forma del circuito, el cual es descrito a continuación:
Primero miremos la tensión.
1. Cuando dos o más elementos están en serie, la tensión que se les
suministra se distribuye entre ellos, de tal manera que la suma de los
voltajes de cada elemento, es igual a la tensión total suministrada.
R2
10V
8V
7V R3
R1
25V

20. 2. Cuando dos o más elementos están en paralelo, la tensión es la misma
para cada uno de ellos, y ese valor es el mismo de la tensión
suministrada.
R1 R2
25V25V
R3
25V
25V

21. Ahora miremos la intensidad.
1. Cuando dos o más elementos están en serie, la intensidad de cada uno
de ellos es la misma.
R2
10A
10A
10A R3
R1
10A

22. 2. Cuando dos o más elementos están en paralelo, la intensidad
suministrada se distribuye entre ellos.
R1 R2
2,5A6A
R3
1,5A
10A

23. Ahora, de la formula original de la ley de ohm, podemos despejar para
encontrar formulas que nos permitan hallar intensidad y resistencia.
La formula original es 𝑉 = 𝐼 ∗ 𝑅
Despejando I tenemos: 𝐼 =
𝑉
𝑅
Y despejando R tenemos: 𝑅 =
𝑉
𝐼

24. Debemos tener claro, que cada magnitud debe corresponder a un
elemento específico, o en su defecto a una totalidad. Por ejemplo si nos
referimos a un elemento R3, las formulas quedarías así:
La formula original es 𝑉3 = 𝐼3 ∗ 𝑅3
Despejando I tenemos: 𝐼3 =
𝑉3
𝑅3
Y despejando R tenemos: 𝑅3 =
𝑉3
𝐼3

25. Para ilustrar todo esto, realizaremos un ejemplo en el que hallaremos
todas las magnitudes para cada uno de los elementos, partiendo del
circuito mixto que usamos en la reducción de resistencias.
2Ω 6Ω
R3 R4
5Ω2,5Ω
R1 R2
24V

26. Del circuito planteado debemos hallar las siguientes magnitudes:
1. RT
2. VT
3. IT
4. V1
5. V2
6. V3
7. V4
8. I1
9. I2
10.I3
11.I4
“Estas magnitudes no serán halladas
exactamente en el orden planteado, sino
según se vayan dando en el ejercicio.”

27. Como ya conocemos de la reducción de resistencias la incógnita #1(RT)
(pagina 17), y el ejercicio nos da la #2, voltaje total (VT) (pagina 25)
que es el mismo de la fuente, podemos hallar la incógnita #3 (IT).
Entonces tenemos:
𝐼 𝑇 =
𝑉𝑇
𝑅 𝑇
Remplazando y resolviendo tenemos
𝐼 𝑇 =
24
9
= 2,67A
Re-escribimos el circuito con estos datos

28. 2Ω 6Ω
R3 R4
5Ω2,5Ω
R1 R2
24V
9Ω
2,67A
Como ya aprendimos, cuando dos elementos están en serie, su intensidad
es la misma, y dado que R1 y R2 están en serie con la fuente, comparten
su misma corriente, por lo que ya hemos hallado las incógnitas #8 (I1) y
#9 (I2).
Re-escribimos el circuito con nuestros nuevos datos.

29. 2Ω 6Ω
R3 R4
5Ω2,5Ω
R1 R2
24V
9Ω
2,67A
2,67A2,67A
Teniendo los valores de resistencia e intensidad de R1 y R2, podemos
proceder a determinar sus voltajes. Incógnitas #4 y #5.
𝑉1 = 𝐼1 ∗ 𝑅1
𝑉1 = 2,67 ∗ 2,5
𝑉1 = 6,67𝑉
𝑉2 = 𝐼2 ∗ 𝑅2
𝑉2 = 2,67 ∗ 5
𝑉2 = 13,35𝑉

30. 2Ω 6Ω
R3 R4
5Ω2,5Ω
R1 R2
24V
9Ω
2,67A
2,67A2,67A
Re-escribiendo nuestro circuito tenemos
De la pagina 16, sabemos que la resistencia equivalente de R3 y R4 es
de 1,5Ω; la cual está en serie con R1 y R2, por lo que tiene una
intensidad de 2,67A; Ahora, ya que R3 y R4 están paralelo, tienen la
misma tensión, de manera que si hallamos el voltaje de su equivalencia,
este será el mismo de cada una de ellas.
6,67V 13,33V

31. Partiendo de nuestra formula tenemos 𝑉𝑒(3,4) = 𝐼𝑒(3,4) ∗ 𝑅 𝑒(3,4)
Al remplazar tenemos 𝑉𝑒(3,4) = 2,67 ∗ 1,5
Y al resolver nos queda 𝑉𝑒 3,4 = 4𝑉
Como vimos en la pagina anterior, 𝑉𝑒(3,4) = 𝑉3 = 𝑉4
Lo que significa que ya encontramos las incógnitas #6 y #7.
Verifique que la suma de V1, V2, y Ve(3,4) sea igual al voltaje de la fuente
o voltaje total.

32. Re-escribiendo nuestro circuito tenemos
2Ω 6Ω
R3 R4
5Ω2,5Ω
R1 R2
24V
9Ω
2,67A
2,67A2,67A
6,67V 13,33V
4V4V

33. Finalmente, usamos los datos hallados para calcular las incógnitas #10
(I3) y #11 (I4).
𝐼3 =
𝑉3
𝑅3
𝐼3 =
4
2
𝐼3 = 2𝐴
𝐼4 =
𝑉4
𝑅4
𝐼4 =
4
6
𝐼4 = 0,67𝐴
Verifique que 𝐼3 + 𝐼4 = 𝐼𝑒(3,4)

34. Re-escribimos nuestro circuito resuelto
2Ω 6Ω
R3 R4
5Ω2,5Ω
R1 R2
24V
9Ω
2,67A
2,67A2,67A
6,67V 13,33V
4V4V
0,67A2A

35. Repasando nuestras incógnitas tenemos:
1. RT = 9Ω
2. VT = 24V
3. IT = 2,67A
4. V1 = 6,67V
5. V2 = 13,33V
6. V3 = 4V
7. V4 = 4V
8. I1 = 2,67A
9. I2 = 2,67A
10.I3 = 2A
11.I4 = 0,67A
2Ω 6Ω
R3 R4
5Ω2,5Ω
R1 R2
24V
9Ω
2,67A
2,67A2,67A
6,67V 13,33V
4V4V
0,67A2A

36. Ley de Watt
Esta establece que la potencia eléctrica es
directamente proporcional a la tensión de un
circuito, y a la intensidad que circula por él.
Planteamiento que genera la siguiente formula:
P = V · I

37. Tenga en cuenta que la potencia mencionada en el enunciado y usada en
la formula es potencia eléctrica. Si se tiene la potencia mecánica de un
motor eléctrico, se puede hallar la potencia eléctrica con el siguiente
factor de conversión:
1ℎ𝑝 = 750𝑊 =
3
4
𝐾𝑊 = 0,75 𝐾𝑊

38. De la formula principal de la ley de Watt podemos derivar formulas
para hallar la intensidad y la tensión a partir de la potencia así:
𝑃 = 𝑉 ∗ 𝐼
𝑉 =
𝑃
𝐼
𝐼 =
𝑃
𝑉
Hallaremos ahora las
potencias del circuito
resuelto anteriormente

39. 2Ω 6Ω
R3 R4
5Ω2,5Ω
R1 R2
24V
9Ω
2,67A
2,67A2,67A
6,67V 13,33V
4V4V
Nuestro circuito es:
𝑃1 = 𝑉1 ∗ 𝐼1
𝑃1 = 6,67 ∗ 2,67
𝑃1 = 17,81𝑊
𝑃2 = 𝑉2 ∗ 𝐼2
𝑃2 = 13,33 ∗ 2,67
𝑃2 = 35,59𝑊
0,67A2A

40. 𝑃3 = 𝑉3 ∗ 𝐼3
𝑃3 = 4 ∗ 2
𝑃3 = 8𝑊
𝑃4 = 𝑉4 ∗ 𝐼4
𝑃4 = 4 ∗ 0,67
𝑃4 = 2,68𝑊
La potencia total (PT) siempre se calcula sumando todas las potencias,
independientemente de la forma del circuito. En nuestro ejemplo sería:
𝑃𝑇 = 𝑃1 + 𝑃2 + 𝑃3 + 𝑃4
𝑃𝑇 = 17,81 + 35,59 + 8 + 2,68 = 64,08𝑊

41. En la ley de Ohm tenemos formulas que relacionan la tensión, la
intensidad y la resistencia. Por otro lado la ley de Watt, relaciona en sus
formulas la potencia, la intensidad y la tensión. Pero, hágase las
siguientes preguntas, ¿que sucedería si tuviese la potencia y la
resistencia de un elemento y me piden hallar su tensión? o ¿Cómo puedo
hallar la potencia teniendo la intensidad y la resistencia?
Estas incógnitas la resolveremos relacionando las formulas dadas en la
ley de Ohm y la ley de Watt. Como lo veremos en la siguiente pagina.

42. Despejamos “I” en la formula principal de la ley de Ohm:
𝐼 =
𝑉
𝑅
Este valor lo remplazamos en la formula principal de la ley de Watt
𝑃 = 𝑉 ∗ 𝐼
𝑃 = 𝑉 ∗
𝑉
𝑅
Y nos queda
𝑃 =
𝑉2
𝑅
(1)

43. Despejando “V” de la formula anterior tenemos
𝑉 =
2
𝑃 ∗ 𝑅
Despejando “R” nos queda
𝑅 =
𝑉2
𝑃
(2)
(3)

44. Ahora remplazamos la formula original de la ley de Ohm en la formula
de la ley de Watt:
𝑃 = 𝐼 ∗ 𝑅 ∗ 𝐼
Operando nos queda
𝑃 = 𝐼2
∗ 𝑅
Despejando “I” en esta formula tenemos
𝐼 =
𝑃
𝑅
(4)
(5)

45. Despejando “R” en la formula (4) nos queda
𝑅 =
𝑃
𝐼2
(6)
Como pudo observar, al combinar las formulas de las leyes de Ohm y
Watt obtenemos 6 formulas adicionales.
Use los datos de los ejemplos realizados durante esta presentación para
comprobar que las igualdades de esas 6 formulas se cumplen.

46. Autoevaluación
En el siguiente circuito halle todas magnitudes para cada elemento (V, I, P),
así como las magnitudes totales (VT, IT, RT y PT).