Este documento presenta una guía sobre electricidad. Explica conceptos como fuerza electromotriz, conductores eléctricos, circuitos eléctricos y tipos de voltajes. También describe los componentes de un circuito eléctrico básico como cables, interruptores y bombillos. Finalmente, detalla diferentes tipos de tomacorrientes y su uso según la carga eléctrica.

1. [Fecha]
GUIA DE ELECTRICIDAD
GESTIÓN DE REDES DE DATOS
INSTRUCTOR: MAURICIO RESTREPO
Autor
YINA PAOLA GARZON BEDOYA

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QUÉ ES LA FUERZA ELECTROMOTRIZ (FEM)
Se denomina fuerza electromotriz (FEM) a la energía proveniente de cualquier fuente, medio o
dispositivo que suministre corriente eléctrica. Para ello se necesita la existencia de una diferencia
de potencial entre dos puntos o polos (uno negativo y el otro positivo) de dicha fuente, que sea
capaz de bombear o impulsar las cargas eléctricas a través de un circuito cerrado.
Asociación: la batería
Ejemplos:
Las pilas para los controles remotos, las baterías para los vehículos y los generadores de casa que
funcionan no 220v que entrega la compañía eléctrica
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QUÉ ES UN CONDUCTOR
Un conductor eléctrico es aquel cuerpo que puesto en contacto con un cuerpo cargado de
electricidad transmite ésta a todos los puntos de su superficie. Generalmente elementos,
aleaciones o compuestos con electrones libres que permiten el movimiento de cargas.
Asociación:
Ejemplo:
Plata pura
Cobre recocido
Cobre endurecido
Aluminio (97.5%) puro
Zinc puro
Latón
Bronce con fósforo
Alambre de hierro
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Níquel
Alambre de acero
Plata alemana
Hierro colado
CARGA O RESISTENCIA CONECTADA AL CIRCUITO
El circuito Eléctrico es el recorrido preestablecido por el que se desplazan las cargas eléctricas.
Las cargas eléctricas que constituyen una corriente eléctrica pasan de un punto que tiene mayor
potencial eléctrico a otro que tiene un potencial inferior. Para mantener permanentemente esa
diferencia de potencial,
llamada también voltaje o tensión sobre los extremos de un
conductor, se necesita un dispositivo llamado generador ( Pilas, Baterías, Dinamos,
Alternadores… ), que tome las cargas que llegan a un extremo y las impulse hasta el otro. El
flujo de cargas eléctricas por un conductor constituye una corriente eléctrica.
Asociación:
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TIPO DE VOLTAJES Y CARACTERISTICA.
Batería:
Una batería es una fuente de voltaje portable, usado donde no se puede llevar energía
eléctrica por otrosmedios. Consiste en varias celdas electroquímicas conectadas para obtener el
voltaje deseado. Las celdas secomponen de distintos materiales que crean la reacción
electroquímica, siendo las más comunes las de zinc-carbón, alcalinas, de litio, etc. Las hay
también de tipo recargable.
Fuente de voltaje no regulada:
Utiliza un transformador (bobina) para convertir el voltaje de corriente alterna, en una corriente
alterna másbaja, o por medio de diodos rectificadores, en una fuente de voltaje de corriente
directa. Este tipo de fuentevaría si la carga a la que esta sometida, también varía, creando
fluctuaciones en el voltaje que suministra
Fuente de voltaje regulada:
Este tipo de fuente varía la potencia entregada de acuerdo a los requerimientos, utilizando un
regulador lineal, donde el voltaje se estabiliza contra las fluctuaciones generadas por la carga.
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También se reduce el ruido, e incluso pueden limitar la corriente para proteger los aparatos
electrónicos, o la misma fuente.
CONDUCTORES DE ELECTRICIDAD EN INSTALACIONES DOMICILIARIAS
Los cables son un conjunto de alambres sin aislamiento entre sí, entorchado en capas
concéntricas, revestidos por una o varias capas de aislante usualmente de plástico, tela o goma,
se emplean cuando se requiere un conductor mucho más flexible que el alambre ej.: los utilizaría
en la electricidad automotriz, elementos electrónicos, aparatos portátiles, instalaciones
telefónicas, etc.
Los alambres son un hilo o filamento de metal trefilado o laminado en cobre (Cu) o aluminio
(Al) y deben de tener baja resistencia eléctrica ser mecánicamente fuertes y flexibles y llevar un
aislamiento acorde al uso que se le va a dar ej.: en las instalaciones eléctricas domiciliarias
normalmente son de cobre (Cu) y de acuerdo a la norma RETIE todos los conductores deben de
venir rotulados así: (Calibre del conductor en AWG o mm., Material del cual está hecho el
conductor cobre (Cu) aluminio (Al), Tipo de aislamiento (TW,THW,THHN, etc.), Tensión
nominal(300 V, 600 V), Nombre del fabricante, Tipo de conductor (Alambre, o Cable)).
Con el objeto de evitar accidentes eléctricos por mala interpretación de los niveles de tensión y
unificar criterios en las instalaciones eléctricas se debe de cumplir con el siguiente código de
colores que debe de tener marcado en el aislamiento de los conductores de acuerdo con la norma
RETIE, normas Internacionales y la norma NTC 2050 de ICONTEC.
El neutro debe ser de color blanco o gris natural.
La fase activa o línea viva de un sistema monofásico 120 V. el color negro.
Sistema trifásico trefilar 208/440 V. colores amarillo, azul y el rojo.
El conductor de puesta a tierra debe de identificarse con el color verde continuo o un color verde
con bandas amarillas, también se puede utilizar el alambre desnudo.
Los conductores más utilizados en las instalaciones domiciliarias son de clase A y B.
(Conductores clase A) materiales flexibles, recubierto con aislantes impermeables y retardan tés
al calor.
(Conductores clase B) materiales flexibles,
TIPOS DE TOMACORRIENTES:
El circuito de los tomacorrientes vincula a tres elementos: el propio tomacorriente, los
Disyuntores o (Fusibles) y los cables que lo conectan. Las tres cosas deben de ser compatibles.
La mayoría de los tomacorrientes del hogar son para 15 amperios de carga máxima y solo
aparatos que consuman 15 A, o menos, deben conectarse a ellos. Para que la instalación sea
segura, estos tomacorrientes se deben conectar a un disyuntor también de 15 A a atreves de
cables. Algunos tomacorrientes en la casa, especialmente aquellos dedicados a un aparto en
particular, o donde se prevea que se conectaran equipos de más alto consumo, como en los
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garajes o lugares destinados al trabajo con herramientas eléctricas son de 20 A. Estos,
correspondientemente, se deben conectar con alambre # 12 a disyuntores de 20 A.
Sobrecargar los tomacorriente, puede ser nefasto, las sobrecargas producen calor y pueden causar
un fuego, Por ejemplo, si se conecta un tomacorriente de 15 A a un disyuntor de 20 A, el
tomacorriente podrá calentarse de manera peligrosa antes de saltarse al disyuntor.
Toma Corriente de 15 A :
Este tipo de tomacorriente solo tiene dos ranuras, una más ancha que la otra. Por eso se le llama
polarizado, un enchufe, también polarizado ( Con una espiga más ancha que la otra ), entra en el
tomacorriente siempre en una misma posición.
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Toma Corriente de 15 A con toma de tierra:
Este tipo de tomacorriente es el utilizado cuando el cableado de la casa tiene conexión a tierra.
Se usa en la mayoría de las aplicaciones estándares: Lámparas y aparatos domésticos.
orriente para 20 A:
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Para identificarlos con facilidad, los tomacorrientes de 20 A tienen la ranura neutra en forma de
T. Podemos conectar en ellos los aparatos de alto consumo.
Siempre se deben alimentar con cables # 12 a disyuntores de 20 A.
Tomacorrientes de 240V, Normalmente estos tomacorrientes se alimentan de disyuntores de 30
o 40 A y utilizan una alimentación con alambre ( o cable ) # 10, e incluso # 8, de acuerdo a la
carga que se aplicara.
Tomacorriente de 24V de montaje de embebido en la pared y tres ranuras:
Los aparatos domésticos de gran consumo funcionan a 240V y no todos tienen el mismo tipo de
enchufe. Este es uno de los tipos utilizados para montar embebido en la pared. Asegúrese de
revisar la chapilla del equipo para ver si el tomacorriente funciona seguro en el rango de
amperaje requerido.
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Tomacorriente de 120/24V para montar sobre pared:
Algunos equipos de consumo pesado requieren de ambos voltajes, el de 120 y el de 240 v. Por
ejemplo una cocina puede utilizar 240 v para las hornillas y el horno, pero 120 v para los
bombillos y el reloj.
Tomacorriente de montaje embebido en la pared de 120/240v con cuatro ranuras:
Este tomacorriente es muy comúnmente utilizado en las estufas y provee los dos tipos de
electricidad 120 y 240 v.
Los tomacorrientes embebidos se montan en una caja eléctrica estándar.
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ACTIVIDADES Y ESTRATEGIAS DE APRENDIZAJE:
1: batería: 3.7V y 1380MAH
2: PUNTO DE MEDICION
Fase-neutro
VOLOR MEDIDO (v)
este nos muestra voltaje
Fase-tierra
nos muestra que esta es la fase con vida
Neutro tierra
el voltímetro se queda en cero ya que no hay voltaje
3:Al unir los cables entre sí, y conectando el interruptor, el bombillo, y el enchufe, observamos
que la conexión entre estos elementos, fue exitosa y efectivamente prendía el bombillo y lo
podíamos manipular con el interruptor.
4:
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Cuáles son las partes de breaker y como se instalan
¿Cómo se instala?
El polo positivo va en la parte superior en donde se inserta el breaker, y el polo negativo va en un
costado en donde tienes tres tornillos ten cuidado cuando pases el cable positivo ya que puedes
hacer corto y te llevaras un buen susto, pasa primero el cable sin descubrirlo o en su defecto
puedes poner le cinta de aislar para que puedas trabajar con seguridad una vez puesto el cable
positivo en la parte superior y el izquierdo ósea el negativo, el tornillo del breaker el que está en
la parte inferior es en donde se pone el cable que llevara la luz a la habitación uno deberás de
conectarlo en donde hay tres tornillos en la parte inferior izquierda y el otro ira en el tornillo del
breaker para que luego lo presiones en el nicho con fuerza para que este se apriete con las grapas
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que trae el breaker, mantén el breaker en posición de apagado antes de insertarlo en el lugar que
coloques el cable en la parte superior es en donde deberás poner el breaker.
¿Cuáles son las partes de una balasta?
Núcleo: Es la parte fundamental del balastro. Está compuesto por varias placas delgadas de acero
al silicio, sobre el que se bobina el devanado de cobre para formar una bobina.
Carcasa: Es la envoltura protectora del balastro. Del devanado salen 2 ó 3 cables de cobre que se
conectan al circuito externo, mientras que en los balastros electrónicos salen 4.
Sellador: Es un compuesto de poliéster que se deposita entre la carcasa y el núcleo del balastro.
Su función es aislante.
Vulgarmente al balastro se lo conoce como reactancia, ya que debido a la corriente alterna la
bobina del balastro presenta reactancia inductiva.
Al ser elementos que van conectados a la red eléctrica domiciliaria, por lo general están
normalizados (IEC, IRAM, CE, etc.).
En el mercado existen balastros para diferentes potencias. Algunos de los valores son 7/9/11, 15,
18, 20, 30, 36, 40, 58/65 vatios.
Cables y conexiones:
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A los capacitores también se los suele representar con dos símbolos diferentes, según se trate de
tipos con polarización fija (electrolíticos) o sin ella (cerámicos, poliéster, etc.). En el primer caso
se indicará la polaridad en el símbolo. Además se anotará, junto al componente, el valor de la
capacidad, así como la tensión máxima de trabajo.
Las bobinas o inductancias pueden ser de valor fijo o variable, con núcleo o sin él y casi siempre
se suele colocar el valor en Henry.
Para simbolizar a los transformadores existen varias representaciones según el núcleo sea de
hierro, ferrita o aire. El primario se dibuja generalmente a la izquierda mientras que el o los
secundarios a la derecha.
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Con respecto a los semiconductores, los diodos poseen un símbolo básico que representa al
componente de juntura, luego añadiendo un cierto complemento gráfico, se representan los
diferentes modelos que existen de este componente (Led, varice, zener, etc.). Al lado del símbolo
se puede escribir la matrícula o el código que identifica al elemento (1N4147 por ejemplo).
Los transistores son representados con diferentes símbolos según las diferentes familias
(bipolares, FET, MOSFET). La flecha que siempre existe en uno de sus tres terminales indica el
sentido de circulación de la corriente (inversa a la corriente de electrones) a través del mismo,
identificando así los tipos NPN y PNP y FET o MOSFET del canal N o P. AL lado del símbolo
se puede colocar la matrícula.
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Los semiconductores “de disparo” poseen dos símbolos según se traten de elementos con una
puerta o dos. El triac presenta una única simbolización al ser un elemento no polarizado.
Los interruptores, conmutadores, llaves rotativas, etc. son otros de los componentes empleados
en la construcción de circuitos electrónicos y se representan de la siguiente manera:
En el relé se dibuja la posición de reposo del mismo (normal abierto o normal cerrado).
Es muy común hablar de “tierra” o “masa” para representar un punto común asociado
generalmente al polo negativo de la tensión de alimentación, este elemento suele tener diferentes
representaciones.
En realidad, son muchísimos los símbolos empleados para la construcción de una representación
eléctrica o electrónica, compuertas, integrados lineales, parlantes, celdas solares, instrumentos o
conectores son sólo algunos ejemplos de los elementos que nos faltan representar y que no son
objeto de esta obra, sin embargo, a continuación brindamos algunos ejemplos con que se podrá
encontrar. Destacamos el empleo de fuentes de alimentación DC (pila y batería), de parlantes
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(también llamados altavoces o bocinas), de motores, antenas, tubo de TV, micrófono, auricular y
amplificador operacional.
Cortocircuito y Sobretensión.
Se definen valores “Nominales” de tensión Un, de corriente In, de frecuencia F como valores
impuestos por las fuentes de energía, empresas distribuidoras generación propia etc. estos valores
son determinantes para seleccionar los aparatos de maniobra, tensión y el grado de aislación de
mi instalación.
Los Datos del equipamientos, catálogos o especificaciones o datos garantizados del fabricante,
motores, cables, interruptores, etc. se denominan valores “Asignados”, o comúnmente valores de
chapa. Para ello pasamos a definir sobre intensidades en un circuito eléctrico.
Corriente de sobre carga.
Corriente de cortocircuito.
Una Sobrecarga de los componentes de la instalación se produce cuando en un servicio normal
las intensidades de corriente superan los valores asignados por el fabricante
durante lapsos prolongados, y cuando el equipamiento eléctrico, como interruptores, motores,
cables, etc. y producen calentamiento y reducen la vida útil de la aislación, cuanto mayor sea la
sobrecarga más rápidamente se llega a los valores limites de temperatura.
La función de una protección contra sobrecargas es admitirlas, en la instalación pero
desconectarlas antes que excedan el tiempo admisible y provoquen daño o cortocircuito en la
instalación.
Un Cortocircuito puede ser por un defecto de la aislación, bornes terminales flojos conexión
incorrecta, en la mayoría de los casos van acompañados de un arco
voltaico., estos pueden destruir las instalaciones y poner en peligro el personal de servicio.
La intensidad de corriente de un cortocircuito produce una importante sobrecarga térmica y
efectos dinámicos en los conductores y en los demás componentes de la
instalación, las fuerzas dinámicas dependen del cuadrado de la corriente de choque asimétrica
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Ipy los esfuerzos térmicos del cuadrado de la corriente permanente de cortocircuito (valor eficaz)
y de su duración.
La función de una protección contra cortocircuitos es reducir al mínimo posible los efectos del
cortocircuito, para ello deben detectarse en pocos milisegundos,
antes que excedan el tiempo admisible.
Criterios de diseño, instalación e inspección de Circuitos Ramales Residenciales
Circuitos de uso general
Circuitos de electrodomésticos
Circuitos de lavandería
Circuitos individuales
Equipos de cocina
Secadoras de ropa
Clasificación de los circuitos de ramal
Circuitos de 15 A, 20 A, 30 A, 40 A, 50 A y > 50 A
Conductores de 60° C, 75° C, 90° C
Reducción de capacidad de los conductores por temperatura ambiente y por número de
conductores en una conducción.
Criterios de diseño, instalación e inspección de Circuitos Ramales Comerciales e Industriales
Cargas de iluminación
Operación discontinua, continua y combinada
Cargas HID
Salidas
Ventanas de exhibición
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Iluminación por rieles
Rótulos luminosos
Tomacorrientes de uso general
Tomacorrientes individuales
Equipos de cocina comerciales
Calentadores de agua
Aires acondicionados
Motores, dimensionamiento de la alimentación y de las protecciones
Criterios de diseño, instalación e inspección de Circuitos Alimentadores
Voltajes de circuitos alimentadores
Cargas continuas y discontinuas
Factores de demanda y su aplicación
El neutro
Dimensionamiento del neutro
Corrientes armónicas
Efectos en el neutro
Caídas de tensión
Calibre del neutro
Conductores de puesta a tierra de protección
La acometida eléctrica
La acometida eléctrica
Tipos de acometida
Características de cada tipo
El transformador, cálculo de su capacidad, protecciones, conexiones secundarias
comúnmente usadas
El equipo eléctrico (normativas de área de trabajo, accesos, alturas mínimas e
iluminación)
La puesta a tierra
Sistemas eléctricos que deben ser aterrizados
Medios de desconexión en la acometida
Dimensionamiento de los conductores de la acometida y del neutro
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Conductores en paralelo para la acometida
Tipos de circuitos eléctricos
El circuito en serie, es aquel circuito en el que la corriente eléctrica tiene un solo camino para
llegar al punto de partida, sin importar los elementos intermedios. Los aparatos de un circuito
eléctrico están conectados en serie cuando dichos aparatos se colocan unos a continuación de
otros de forma que los electrones que pasan por el primer aparato del circuito pasan también
posteriormente por todos los demás aparatos. La intensidad de la corriente es la misma en todos
los puntos del circuito.
El circuito paralelo es aquel circuito en el que la corriente eléctrica se separa en cada nodo. Los
aparatos de un circuito están conectados en paralelo cuando dichos aparatos se colocan en
distintas trayectorias de forma que, si un electrón pasa por uno de los aparatos, no pasa por
ninguno de los otros. La intensidad de la corriente en cada trayectoria depende de la resistencia
del aparato conectado en ella.
Por eso, cuanta más resistencia tenga un aparato, menos electrones pasarán por él y, por tanto, la
intensidad de la corriente en esa trayectoria será menor.
El circuito mixto: es una combinación de elementos tanto en serie como en paralelos, estos
pueden colocarse de la manera que sea siempre y cuando se utilicen los dos diferentes sistemas
de elementos, tanto paralelo como en serie.
Estos circuitos se pueden reducir resolviendo primero los elementos que se encuentran en serie y
luego los que se encuentren en paralelo, para luego calcular y reducir un circuito único y puro,
bien sea en serie o en paralelo.
Normas técnicas para instalaciones eléctricas NTC2050
El Reglamento Técnico de Instalaciones Eléctricas, RETIE, expedido mediante Resolución
180398 del 7 de abril de 2004. Tiene como objetivo principal establecer las medidas que
garanticen la seguridad de las personas, la vida animal y vegetal, y la preservación del medio
ambiente, previniendo, minimizando o eliminando los riesgos de origen eléctrico.
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ACTIVIDADES Y ESTRATEGIAS DE APRENDIZAJE:
8:
10: Anteriormente realizada la guía, ya teníamos conocimientos de realizar circuitos en serie y paralelo. Y
en la práctica no nos causó dificultad realizar la actividad
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