Modulo de Fundamentos eléctricos básicos

1. UNIVERSIDAD TECNOLOGICA DE PANAMÁ
SEDE REGIONAL BOCAS DEL TORO
FACULTAD DE INGENIERÍA ELÉCTRICA
MODULO N° 1
TALLER DE EQUIPOS Y
MEDICIONES
Facilitadora: Lcda.
Joannys González

2. TALLER DE EQUIPOS Y
MEDICIONES
ÍNDICE
1) Introducción
2) Objetivos
3) Contenido
4) Actividades formativas
5) Evaluación Sumativa final y Autoevaluación
INTRODUCCIÓN
En este curso se cubre los principales conceptos eléctricos y electrónicos de una
forma muy abierta y general, enfocado en adquirir conocimientos teórico y prácticos.
La comprensión de los conceptos le dará al estudiante la capacidad de desarrollar
habilidades y competencias que le permitan resolver diferentes situaciones en su
entorno laboral.
Instrucciones:
En este módulo vamos a ver lo importante que son conocer los conceptos básicos para
el inicio en el estudio de la teoría eléctrica.
¡muy bien! La metodología de trabajo es la siguiente:
1) Encontrarás una explicación sobre contenidos teóricos.
2) Podrás practicar los conocimientos y habilidades a medida que avanzas en la
lectura con las evaluaciones formativas.
3) Luego que ya practicaste, es hora de evaluar lo aprendido y de cómo fue tu proceso
de aprendizaje.
Conocerás el tema.
Verificarás tu aprendizaje.
Te evaluarás y lo reforzarás.
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3. OBJETIVO GENERAL:
Desarrollar un amplio dominio de los conceptos fundamentales de la
electricidad, mediante su estudio a nivel teórico y practico, para la resolución
de problemas de aplicación.
OBJETIVO ESPECIFICO:
Identificar los principales elementos básicos de electricidad, a través de la
exploración de un circuito eléctrico.
Aprender a utilizar la plataforma Tinkercad para realizar simulaciones de
circuitos eléctricos.
EXPECTATIVAS DE LOS PARTICIPANTES POR PARTE DEL FACILITADOR
Al terminar el estudio del presente módulo, usted podrá:
• Definir energía y sus formas.
• Describir fuentes de energía eléctrica.
• Describir receptores y conductores eléctricos.
• Describir aparatos de control y maniobra.
• Describir el procedimiento para la instalación de un circuito eléctrico elemental.
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4. La corriente y los
circuitos eléctricos
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Al terminar el estudio de los siguientes temas, usted podrá
describir que es la corriente eléctrica y los elementos constitutivos de un circuito
eléctrico.
Para lograr el objetivo necesita:
• Definir energía eléctrica y describir sus fuentes.
• Describir receptores eléctricos.
• Describir qué es un circuito eléctrico.
• Describir conductores eléctricos.
• Describir aparatos de control y maniobra.
OBJETIVO INTERMEDIO N°. 1
A- ENERGÍA
1- Concepto
Un cuerpo o sistema de cuerpos poseen energía cuando es capaz de producir un trabajo*
2. Formas de energía:
La energía se presenta bajo las siguientes formas:
a. Energía mecánica:
b. Energía Química:
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5. b. Energía Luminica:
b. Energía Térmica:
b. Energía Eléctrica:
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6. B-ENERGÍA ELÉCTRICA
1- Concepto
Se denomina energía eléctrica al trabajo desarrollado por la circulación de una corriente
de electrones a través de elementos conductores.
electrones
Conductor
A la circulación de los electrones en un circuito eléctrico se le conoce como "CORRIENTE
ELECTRICA".
Para que exista corriente eléctrica, los electrones más alejados del núcleo del átomo de
un material, tendrán que desligarse y circular libremente entre los átomos de dicho
cuerpo. Este fenómeno también puede ocurrir, con variaciones, en la naturaleza, cuando
las nubes cargadas desprenden chorros de electrones que circulan por el aire y causan
los rayos.
Para medir bien la corriente eléctrica se utiliza la Ley de Ohm que usa intensidad,
voltaje y resistencia eléctrica.
¿Cómo se produce la corriente eléctrica?
La corriente se produce como consecuencia del movimiento de cargas libres
(generalmente electrones) que se encuentran dentro de un material conductor concreto
en un circuito eléctrico. En un circuito eléctrico cerrado, la carga de electrones va
siempre del polo negativo al polo positivo.
¿Cómo medir la corriente eléctrica?
Para medir la corriente de electricidad a través de un circuito utilizaremos la ley de ohm
que hemos comentado anteriormente, la fórmula es la siguiente:
Intensidad = Voltaje / Resistencia
La intensidad de corriente la mediremos en amperes, el voltaje en volts y la resistencia
en ohms.
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7. C- CIRCUITOS ELÉCTRICOS
Conjunto de elementos interconectados que permiten transformar la energía eléctrica
en cualquier otra forma de energía.
Tipos de corriente eléctrica
Dependiendo del sentido de la corriente y de la temporalidad, se pueden definir dos tipos
de corriente eléctrica:
1-Corriente continua (CC)
La corriente continua es un tipo de corriente eléctrica de flujo continuo de carga eléctrica
a través de un conductor entre dos puntos de distinto potencial y carga, de un solo
sentido de circulación de flujo, no varía desde el polo positivo hacia el polo negativo. Para
denominar que una corriente es continua, es necesario que el flujo de corriente no
cambie de sentido, más allá del tiempo transcurrido, siempre tiene que fluir en la misma
dirección. La intensidad puede variar siempre y cuando conserve la misma polaridad.
Corriente alterna (CA)
La corriente alterna es un tipo de corriente eléctrica caracterizada por los cambios a lo
largo del tiempo, tanto de magnitud como de dirección, a intervalos regulares. El voltaje
de la señal alterna varía entre sus máximos y mínimos de manera cíclica, la mitad del
ciclo es positivo y la otra mitad es negativo. Eso significa que la corriente circula en
ambos sentidos, según sea positiva o negativa. Este ciclo se repite constantemente. Es el
tipo de energía que usamos en nuestros hogares para alimentar todos los aparatos
eléctricos, con una frecuencia constante de 60 Hercios. Fue desarrollada e impulsada por
Nikola Tesla.
1. Circuito eléctrico abierto:
Es aquel que se encuentra
fuera de servicio, por lo
tanto, no hay circulación
de corriente eléctrica.
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8. 2. Circuito eléctrico cerrado:
Es aquel que se encuentra
en funcionamiento, es decir,
hay circulación de una
corriente eléctrica a través
de él.
3. Elementos constitutivos de un circuito eléctrico:
A. Fuente generadora:
Es todo dispositivo o mecanismo capaz de producir y mantener una diferencia de
potencial o diferencia de nivel eléctrico que impulse la circulación de la corriente
eléctrica.
• Pilas
• Baterías
• Dínamos
• Alternadores
B. Receptor eléctrico:
Es todo elemento que consumen energía eléctrica y la transforma en cualquier
otra forma de energía.( Calorífica, Luminosa, rotativa)
Ejemplo: Lamparas, timbres, motores, resistencias, radiadores, etc.
Bateria
pila
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9. C. Conductores eléctricos:
1) Definición:
Son los materiales por los cuales circula con mayor facilidad la corriente
eléctrica.
2) Partes de los Conductores
Los conductores eléctricos en baja tensión, ya sean hilos o cables, están
formados fundamentalmente por 3 partes:
- Alma conductora: fabricado de cobre y por donde circula la corriente
eléctrica.
- Aislante o Aislamiento: material por el que no puede pasar la corriente
eléctrica y que envuelve al alma conductora para que la corriente no salga
fuera de la misma.
- Cubierta protectora: Sirve para proteger mecánicamente al cable o hilo.
* El cobre es el material conductor de mayor utilización en instalaciones interiores.
** El aluminio es el material conductor de mayor utilización en redes de transmisión y
distribución de energía eléctrica, por su bajo costo.
Nota:
Conductores eléctricos
Partes de un conductor
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10. D- Elementos de Maniobras
Los elementos de maniobra nos permiten manipular a voluntad circuitos
eléctricos provocando o evitando actuaciones. Son elementos de protección y
control, de protección eléctrica.
1) Pulsadores: Los pulsadores son elementos de control de accionamiento
manual, como su propio nombre indica se accionan pulsándolos y sirven para
activar relés, contactores, lámparas etc. Su estructura interna no contiene
enclavamientos, es decir, el pulsador dejará de actuar en el momento que
dejemos de hacer presión sobre él, retornando a su posición original gracias a
un resorte.
2) Interruptores y conmutadores: Los interruptores y conmutadores son
elementos de control de acción manual y la diferencia con pulsadores es
sencilla; mientras que los pulsadores dejan de ejercer su función sobre el
circuito cuando dejamos de actuar sobre ellos, los interruptores mantienen su
posición una vez se accionan.
Pulsador
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11. Conmutador
Existen también diferencias entre interruptor y conmutador;
El interruptora abre o cierra un mismo circuito
El conmutador abre un circuito y cierra otro simultáneamente.
3) Relés: Los relés son interruptores, la diferencia entre este dispositivo y un
interruptor común es su accionamiento. Como habíamos visto en el punto 2, el
accionamiento de un interruptor es manual, mientras que el accionamiento del
relé se realiza por medio de un electroimán.
Relé
Estos dispositivos se emplean como elementos de protección de motores y
equipos ante sobrecargas.
4) Contactores
Estos dispositivos abren y cierran contactos por medio de un electro-imán, la
diferencia con los relés es que disponen de dos tipos de contactos eléctricos:
Contactos de fuerza
Contactos auxiliares
Contactor 15

12. E. MAGNITUDES QUE CARACTERIZAN UN CIRCUITO ELECTRICO.
Las magnitudes básicas que caracterizan un circuito eléctrico son:
1. Diferencia de potencial o voltaje:
La diferencia de potencial o tensión es la fuerza mediante la cual se impulsa la
corriente eléctrica para que circule a través de los conductores y receptores.
La diferencia de potencial o tensión es suministrada por la fuente generadora
entre sus extremos de conexión y la unidad de medida es el "VOLTIO", se
representa por la letra V.
2. Intensidad de corriente:
Es la cantidad de electrones que pasan por un punto en un segundo. se mide en
Amperios (A).
3. Resistencia eléctrica:
Es la oposición o dificultad que ofrecen los conductores y receptores a la
circulación de la corriente eléctrica.
Todos los elementos de un circuito tienen resistencia, excepto los conductores,
que se considera cero en muchos caso. Se mide en Ohmios (Ω).
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13. Auto-Evaluación
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Observa el siguiente circuito eléctrico básico y completa la imagen con el nombre
correspondiente a cada componente.
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A- Identifique (4pts)
Fuente de Voltaje
Conductor Interruptor Receptor
1.Cuando aumenta la longitud de un conductor su resistencia....
2. ¿Cómo se llama la siguiente Ley? V = I x R
Ley de Voltaje
Ley de Kirchoff
Ley eléctrica
Ley de Ohm
Aumenta
Disminuye
No pasa nada
B- Seleccione la respuesta correctaa, encerradola en un circulo.(1 pts. c/u)
Evaluación Sumativa
Actividad Sumativa - 60pts.

14. 3. ¿Cuál es la unidad de la intensidad?
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Amperímetro
Amperios
Voltio
Vatios
4. ¿Con qué aparato se mide la intensidad de corriente?
Amperímetro
Voltímetro
Vatímetro
Intensimetro
5. ¿Cuál de los siguientes elementos es un receptor?
Interruptor
Generador
Timbre
Pulsador
6. El circuito eléctrico más básico está formado por un generador, un conductor, un
receptor, un elemento de control y un elemento de.....
Protección
Bombilla
Enchufe
Voltímetro
7. ¿Con qué aparato se mide la Tensión?
Vatímetro
Voltímetro

15. C- Realice un cuadro de con los diferentes componente que forman un circuito eléctrico,
que contenga lo siguiente: (30 pts.)
Nombre
Funcionamiento
Simbología
Imagen o Ilustración
Importante: un mínimo de 30 elementos de todo tipo.
D- Realice un cuadro comparativo sobre los conductores de cobre vs los conductores de
aluminio. (5 pts.)
E- Explique cuales son las diferencias entre corriente alterna y corriente directa.
(10 pts.)
F- Mencione dos (2) propiedades cada uno de los diferentes tipos de circuitos. (4pts.)
“Hay una fuerza motriz más poderosa que el vapor, la electricidad y la energía atómica:
la voluntad” – Albert Einstein