El documento describe varios conceptos fundamentales de electricidad, incluyendo la regla del octeto, la ley de Ohm, los tipos de acometidas eléctricas, corriente alterna, corriente continua, sistemas trifásicos, UPS, voltaje, corriente y potencia. También define conceptos como polaridad, materia y ramal.
ACERTIJO DE LA BANDERA OLÍMPICA CON ECUACIONES DE LA CIRCUNFERENCIA. Por JAVI...
Electricidad
1. Regla del octeto
La regla del octeto dice que la tendencia de los átomos de los elementos del sistema periódico, es
completar sus últimos niveles de energía con una cantidad de electrones tal que adquiere una
configuración semejante a la de un gas noble, ubicados al extremo derecho de la tabla periódica y son
inertes, o sea que es muy difícil que reaccionen con algún otro elemento pese a que son elementos
electroquímicamente estables, ya que cumplen con la ley de Lewis, ó regla del octeto. Esta regla es
aplicable para la creación de enlaces entre los átomos.
La Ley de Ohm establece que quot;La intensidad de la corriente eléctrica que circula por un dispositivo es
directamente proporcional a la diferencia de potencial aplicada e inversamente proporcional a la
resistencia del mismoquot;, se puede expresar matemáticamente en la siguiente ecuación:
donde, empleando unidades del Sistema internacional, tenemos que:
I = Intensidad en amperios (A)
V = Diferencia de potencial en voltios (V)
R = Resistencia en ohmios (Ω).
Acometida
La acometida (instalación eléctrica) es la parte de la instalación de enlace que une la red de distribución
de la empresa eléctrica con la caja general de protección del particular. Es propiedad de la empresa
eléctrica y suele haber una por cada edificio. La acometida normal de una única vivienda es monofásica,
de dos hilos, uno activo (fase) y el otro neutro, a 230 voltios, dependiendo del país. En el caso de un
edificio de varias viviendas la acometida normal será trifasica, de cuatro hilos, tres activos o fases y uno
neutro, siendo en este caso la tensión entre las fases 400 V y de 230 V entre fase y neutro.
Las acometidas pueden ser subterráneas o aéreas, dependiendo del tipo de distribución de la zona:
Subterránea, para zonas urbanas.
Aéreas, para las líneas de alta tension
POLO A TIERRA
La diferencia de potencial descrita por la ley de OHM V=IR, puede afectar los equipos electricos cuando
esta es muy amplia, de este modo lo que se busca con el polo a tierra es coger esta diferencia y enviarla
a tierra.
Normalmente se usa una varilla enterrada en la tierra y se amarra a un cable de cobre y con este
extendemos a cada una de las tomas de tres paticas y de esta manera protegemos los equipos eléctricos.
Se denomina corriente alterna (abreviada CA en español y AC en inglés, de Alternating Current) a la
corriente eléctrica en la que la magnitud y dirección varían cíclicamente. La forma de onda de la corriente
alterna más comúnmente utilizada es la de una onda senoidal (figura 1), puesto que se consigue una
transmisión más eficiente de la energía. Sin embargo, en ciertas aplicaciones se utilizan otras formas de
onda periódicas, tales como la triangular o la cuadrada.
Utilizada genéricamente, la CA se refiere a la forma en la cual la electricidad llega a los hogares y a las
empresas. Sin embargo, las señales de audio y de radio transmitidas por los cables eléctricos, son
también ejemplos de corriente alterna. En estos usos, el fin más importante suele ser la transmisión y
recuperación de la información codificada (o modulada) sobre la señal de la CA.
2. Corriente continua
La corriente continua (CC en español, en inglés DC, de Direct Current) es el flujo continuo de electrones
a través de un conductor entre dos puntos de distinto potencial. A diferencia de la corriente alterna (CA en
español, AC en inglés), en la corriente continua las cargas eléctricas circulan siempre en la misma
dirección (es decir, los terminales de mayor y de menor potencial son siempre los mismos). Aunque
comúnmente se identifica la corriente continua con la corriente constante (por ejemplo la suministrada por
una batería), es continua toda corriente que mantenga siempre la misma polaridad.
Polaridad
Generalmente los aparatos de corriente continua no suelen incorporar protecciones frente a un eventual
cambio de polaridad, lo que puede acarrear daños irreversibles en el aparato. Para evitarlo, y dado que la
causa del problema es la colocación inadecuada de las baterías, es común que los aparatos incorporen
un diagrama que muestre cómo deben colocarse; así mismo, los contactos se distinguen empleándose
convencionalmente un muelle metálico para el polo negativo y una placa para el polo positivo. En los
aparatos con baterías recargables, el transformador - rectificador tiene una salida tal que la conexión con
el aparato sólo puede hacerse de una manera, impidiendo así la inversión de la polaridad.
Sistema trifásico
Voltaje de las fases de un sistema trifásico. Entre cada una de las fases hay un desfase de 120º.
Un sistema de corrientes trifásicas es el conjunto de tres corrientes alternas monofásicas de igual
frecuencia y amplitud (y por consiguiente, valor eficaz) que presentan una cierta diferencia de fase entre
ellas, en torno a 120°, y están dadas en un orden determinado. Cada una de las corrientes monofásicas
que forman el sistema se designa con el nombre de fase.
Un sistema trifásico de tensiones se dice que es equilibrado cuando sus corrientes son iguales y están
desfasados simétricamente.
Cuando alguna de las condiciones anteriores no se cumple (tensiones diferentes o distintos desfases
entre ellas), el sistema de tensiones es un sistema desequilibrado o un sistema desbalanceado.
Recibe el nombre de sistema de cargas desequilibradas el conjunto de impedancias distintas que dan
lugar a que por el receptor circulen corrientes de amplitudes diferentes o con diferencias de fase entre
ellas distintas a 120°, aunque las tensiones del sistema o de la línea sean equilibradas o balanceadas.
El sistema trifásico presenta una serie de ventajas como son la economía de sus líneas de transporte de
energía (hilos más finos que en una línea monofásica equivalente) y de los transformadores utilizados, así
como su elevado rendimiento de los receptores, especialmente motores, a los que la línea trifásica
alimenta con potencia constante y no pulsada, como en el caso de la línea monofásica.
ramal: Parte de un sistema eléctrico que incluye el dispositivo final de sobrecorriente, como un fusible,
protegiendo el circuito y las tomas de corriente que proporciona el circuito. También llamado circuito
derivado, derivación.
(Uninterruptible Power Supply - Sistema de alimentación ininterrumpida). Un UPS es una fuente de
suministro eléctrico que posee una batería con el fin de seguir dando energía a un dispositivo en el caso
de interrupción eléctrica. Los UPS son llamados en español SAI (Sistema de alimentación ininterrumpida).
Los UPS suelen conectarse a la alimentación de las computadoras, permitiendo usarlas varios minutos en
el caso de que se produzca un corte eléctrico. Algunos UPS también ofrecen aplicaciones que se
encargan de realizar ciertos procedimientos automáticamente para los casos en que el usuario no esté y
se corte el suministro eléctrico.
Tipos de UPS
3. * SPS (standby power systems) u off-line: un SPS se encarga de monitorear la entrada de energía,
cambiando a la batería apenas detecta problemas en el suministro eléctrico. Ese pequeño cambio de
origen de la energía puede tomar algunos milisegundos. Más información en: UPS off-line.
* UPS on-line: un UPS on-line, evita esos milisegundos sin energía al producirse un corte eléctrico, pues
provee alimentación constante desde su batería y no de forma directa. El UPS on-line tiene una variante
llamada by-pass. Más información en: UPS on-line.
Componentes típicos de los UPS
* Rectificador: rectifica la corriente alterna de entrada, proveyendo corriente continua para cargar la
batería. Desde la batería se alimenta el inversor que nuevamente convierte la corriente en alterna.
Cuando se descarga la batería, ésta se vuelve a cargar en un lapso de 8 a 10 horas, por este motivo la
capacidad del cargador debe ser proporcional al tamaño de la bateria necesaria.
* Batería: se encarga de suministrar la energía en caso de interrupción de la corriente eléctrica. Su
capacidad, que se mide en Amperes Hora, depende de su autonomía (cantidad de tiempo que puede
proveer energía sin alimentación).
* Inversor: transforma la corriente continua en corriente alterna, la cual alimenta los dispositivos
conectados a la salida del UPS.
* Conmutador (By-Pass) de dos posiciones, que permite conectar la salida con la entrada del UPS (By
Pass) o con la salida del inversor.
VOLTAJE
También llamado tensión o diferencia de potencial, el voltaje es la diferencia que hay entre dos puntos en
el potencial eléctrico, refiriéndonos a potencial eléctrico como el trabajo que se realiza para trasladar una
carga positiva de un punto a otro.
De esta manera, el voltaje no es un valor absoluto sino una diferencia entre las cargas eléctricas, que se
mide en voltios, según el Sistema Internacional de Unidades.
CORRIENTE
El termino corriente eléctrica, o simplemente corriente, se emplea para describir la tasa de flujo de carga
que pasa por alguna región de espacio. La mayor parte de las aplicaciones prácticas de la electricidad
tienen que ver con corrientes eléctricas. Por ejemplo, la batería de una luz de destellos suministra
corriente al filamento de la bombilla cuando el interruptor se conecta. Una gran variedad de aparatos
domésticos funcionan con corriente alterna. En estas situaciones comunes, el flujo de carga fluye por un
conductor, por ejemplo, un alambre de cobre. Es posible también que existan corrientes fuera de un
conductor. Por ejemplo, una haz de electrones en el tubo de imagen de una TV constituye una corriente.
POTENCIA:
La potencia es la cantidad de trabajo que se efectúa por unidad de tiempo. Esto equivale a la velocidad
de cambio de energía en un sistema o al tiempo que se emplea para realizar un trabajo. Por lo tanto, la
potencia es igual a la energía total dividida el tiempo.
MATERIA
En física y filosofía, materia es el término para referirse a los constituyentes de la realidad material
objetiva, entendiendo por objetiva que pueda ser percibida de la misma forma por diversos sujetos. Se
4. considera que es lo que forma la parte sensible de los objetos perceptibles o detectables por medios
físicos. Es decir es todo aquello que ocupa un sitio en el espacio, se puede tocar, se puede sentir, se
puede medir etc.