Electricidad en Refrigeración parte 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,

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:
R
1
R
2
R
3
5
Ω
8
Ω
10
Ω
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
23
Ω
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
23
Ω

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:
R
1
R
2
4
Ω
6Ω
R
3
4
Ω
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:
R
1
R
2
4
Ω
6Ω
R
3
4
Ω
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:

14. R
1
Re(2,3)
2
Ω
6Ω
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. R
T1,5Ω
Finalmente, haremos reducción de resistencias en un circuito
mixto:R
1
2
Ω
6Ω
R
2
R
3
R
4
5
Ω
2,5
Ω
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)
5
Ω
2,5
Ω
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
R
2
R
1

17. Re-escribimos nuestro circuito así
R
T9Ω
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.
R
2
10V
8V
7V R
3
R
1
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.
R
1
R
2
25V25V
R
3
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.
R
2
10A
10A
10A R
3
R
1
10A

22. 2. Cuando dos o más elementos están en paralelo, la
intensidad suministrada se distribuye entre ellos.
R
1
R
2
2,5
A
6A
R
3
1,5
A
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.
2
Ω
6Ω
R
3
R
4
5
Ω
2,5
Ω
R
1
R
2
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. 2
Ω
6Ω
R
3
R
4
5
Ω
2,5
Ω
R
1
R
2
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. 2
Ω
6Ω
R
3
R
4
5
Ω
2,5
Ω
R
1
R
2
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. 2
Ω
6Ω
R
3
R
4
5
Ω
2,5
Ω
R
1
R
2
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 13,33
V

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
2
Ω
6Ω
R
3
R
4
5
Ω
2,5
Ω
R
1
R
2
24V
9Ω
2,67A
2,67A2,67A
6,67V 13,33
V
4
V
4
V

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
2
Ω
6Ω
R
3
R
4
5
Ω
2,5
Ω
R
1
R
2
24V
9Ω
2,67A
2,67A2,67A
6,67V 13,33
V
4
V
4
V
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
2
Ω
6Ω
R
3
R
4
5
Ω
2,5
Ω
R
1
R
2
24V
9Ω
2,67A
2,67A2,67A
6,67V 13,33
V
4
V
4
V
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. 2
Ω
6Ω
R
3
R
4
5
Ω
2,5
Ω
R
1
R
2
24V
9Ω
2,67A
2,67A2,67A
6,67V 13,33
V
4
V
4
V
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).