El documento proporciona una introducción a conceptos básicos de electricidad como la historia, definiciones de carga eléctrica, voltaje y corriente, unidades de medida, tipos de corriente, ley de Ohm y potencia. También cubre temas como resistencia eléctrica, código de colores, baterías, leyes de Kirchhoff, magnetismo, electromagnetismo, motores, generadores, corriente alterna, bobinas, capacitores y capacitancia.

1. ELECTRICIDAD
CONMUTACIÓN /
TRANSMISIÓN
Ing. Octavio Alvarado Cruz

2. NATURALEZA DE LA
ELECTRICIDAD
 Historia
 Definiciones (Carga, Voltaje,
Corriente)
 Unidades
 Corriente Continua
 Corriente Alterna
Los primeros descubrimientos Los fenómenos eléctricos en la
Naturaleza son conocidos desde la antigüedad, aunque no fue hasta
aproximadamente el 600 A.C. cuando Thales de Mileto comprobó
las propiedades eléctricas del ámbar, el cual al ser frotado con una
pieza de lana era capaz de atraer a pequeños objetos. A su modo,
ofreció una verdadera hipótesis científica al afirmar: "estas
substancias encierran alma, están vivas, puesto que pueden atraer
hacia si materias inanimadas, como mediante una aspiración del
soplo". También se descubrió que dos varillas de ámbar luego de ser
frotadas se repelían, pero la razón de estos fenómenos no era
comprendida.

3. Definición de carga eléctrica:
Se dice que la materia se compone por átomos y la carga eléctrica es una propiedad intrínseca y
fundamental de algunas partículas que componen el átomo.
Los átomos tienen un núcleo de protones (que tienen carga positiva) y de neutrones (que tienen carga
neutra). En la periferia del átomo se encuentran los electrones (carga negativa) describiendo órbitas
alrededor del núcleo. En equilibrio electrostático, un átomo tiene igual cantidad de protones que de
electrones, por lo tanto su carga total es neutra.
Los electrones de las órbitas más alejadas (electrones libres) pueden abandonar el átomo y agregarse a otro
cercano. El átomo que tiene un electrón menos queda cargado positivamente, mientras el átomo que ganó
un electrón tiene carga negativa.
Los átomos o la materia con carga del mismo signo se rechaza mientras que cuando su signo es opuesto
aparece una fuerza de atracción. De la misma manera podemos decir que un material está cargado
eléctricamente si sus átomos cedieron o aceptaron electrones.
Por ejemplo cuando se frotan dos materiales distintos como plástico y vidrio ocurre eso con muchos de sus
átomos, liberan y aceptan electrones, por lo tanto uno de los materiales queda cargado positivamente (sus
átomos liberaron electrones) y el otro negativamente (con más electrones).

4. El signo de la carga eléctrica indica si se trata de carga negativa o positiva.
En el Sistema Internacional la carga eléctrica se mide en coulomb.
Un coulomb es una unidad de carga grande por lo que es común usar submúltiplos como el micro
coulomb (1 μC = 1 X10 -6 C).
Carca eléctrica del electrón
La carga eléctrica de un electrón es aproximadamente -1.6 X10 -19 coulomb. La carga eléctrica de
un material siempre es múltiplo de la carga eléctrica de un electrón.

5. Definición de voltaje (Potencial):
El potencial V en un punto situado a una distancia r de una carga Q es igual al trabajo por unidad de
carga realizado contra las fuerzas eléctricas para transportar una carga positiva +q desde el infinito
hasta dicho punto. Las unidades del potencial eléctrico son Joules/Coulomb también conocido
como Volt.
Definición de corriente eléctrica:
La corriente eléctrica (I) es la rapidez del flujo de una carga Q que pasa por un punto dado P en un
conductor eléctrico. La unidad de corriente eléctrica es el Ampere= Coulomb/Segundo.
La corriente continua (cc) es el flujo continuo de una carga en una sola dirección. La corriente
alterna (ca) es el flujo de una carga que cambia continuamente tanto en magnitud como en dirección.

6. LEY DE OHM Y POTENCIA
DEFINICIONES (RESISTENCIA, RESISTIVIDAD)
ELEMENTOS QUE AFECTAN A LA RESISTENCIA
LEY DE OHM
CÓDIGO DE COLORES
Resistencia eléctrica: Es una propiedad intrínseca a los
conductores eléctricos y esta definida como la oposición que
poseen algunos materiales al flujo de una corriente eléctrica a
través de ellos.
La resistencia de un conductor depende de los siguientes factores:
Tipo de material
Longitud
Área de sección transversal
Temperatura

7. Ley de ohm

9. Las resistencias de precisión se
caracterizan por tener cinco bandas en
lugar de las tradicionales cuatro . Las
aplicaciones más tradicionales de estos
componentes son los Instrumentos de
Medición, Máquinas Herramienta y
Electromedicina, entre otros . Las
bandas se distribuyen de la siguiente
manera y los valores asignados a cada
banda corresponden según la siguiente
tabla y gráfica

11. Circuitos en serie de corriente continua
Fórmula ejemplos y problemas.
Circuitos en paralelo de corriente continua
Fórmula ejemplos y problemas

12. BATERÍAS
INTRODUCCIÓN
ARREGLOS (SERIE, PARALELO, SERIE-PARALELO)
Pila eléctrica: Es un dispositivo que produce energía eléctrica a través de una
reacción química consistente básicamente en dos partes un cátodo (+) y un
ánodo (-) . Por otro lado a las pilas recargables también se les conoce como
acumuladores.
A la combinación de varias pilas en arreglos en serie o paralelo se le conoce
como batería.

13. LEYES DE KIRCHHOFF
LEY DE CORRIENTES
EJEMPLOS Y PROBLEMAS
LEY DE VOLTAJES
EJEMPLOS Y PROBLEMAS
CÁLCULO DE REDES
Métodos de Nodos
Método de Mallas
Método Norton
Método Tevhin
Fuentes Independientes de Voltaje y Corriente
Fuentes Dependientes de Corriente

14. MAGNETISMO
Campo Magnético
Propiedades del Campo
Magnetismo: Es una propiedad de los materiales, que tiene como particularidad ejercer
una fuerza de atracción sobre ciertos metales como el hierro.
Al magnetizar una barra de metal e introducirla en un recipiente con limaduras de hierro
se observa que los fragmentos de hierro se adhieren mas fuertemente a las pequeñas
áreas cercanas a los extremos. Estas regiones se conocen como polos magnéticos.

15. Propiedades del campo magnético.
Todo imán esta rodeado por un espacio, en el cual se manifiestan sus efectos
magnéticos. Dicha región se llama campo magnético.
Los polos magnéticos
iguales se repelen y los polos
magnéticos diferentes se
atraen.

16. Todo imán está rodeado por un
espacio en el que están
presentes sus efectos
magnéticos. A esta zona se le
llama campo magnético.
Las líneas de flujo son útiles
para visualizar los campos
magnéticos.
Las líneas del flujo magnético
abandonan el polo norte y entran
al polo sur.

17. Los átomos en un material magnético
están agrupados en microscópicas
regiones magnéticas llamadas dominios.
Los dominios magnéticos
están orientados en forma
aleatoria en un material no
magnético.
Los dominios magnéticos
están alineados en un patrón
en un material magnetizado.

18. ELECTROMAGNETISMO
Introducción al electromagnetismo
Ley de Faraday
Ley de Lenz
Ley de Ampere
Histéresis
Permitividad Magnética

19. Ley de Faraday:
Un conductor puede inducir una fem mediante el movimiento
relativo entre el conductor y el campo magnético.
• El movimiento relativo entre un conductor
y un campo magnético induce una fem en
el conductor.
• La dirección de la fem inducida depende de
la dirección del movimiento del conductor
con respecto al campo.
• La magnitud de la fem es directamente
proporcional a la rapidez con la que el conductor
corta las líneas de flujo magnético.
• La magnitud de la fem es directamente
proporcional al número de espiras del conductor
que cruza las líneas de flujo.
 
 N
t



20. Ley de Lenz: Una corriente inducida fluirá en una dirección tal que
por medio de su campo magnético se opondrá al movimiento del
campo magnético que la produce.
Ley de Fleming: Si el pulgar, el dedo
índice y el dedo medio de la mano
derecha se colocan en ángulo recto
entre sí, apuntando con el pulgar
en la dirección en la que se mueve
el alambre, y con el índice en la
dirección del campo, el dedo medio
apuntará en la dirección convencional
de la corriente inducida.

21. Ley de Ampere
donde:
B = Densidad de flujo
 = Permeabilidad del medio que
rodea al alambre
4px10e-7 T*m/A
I = Flujo de corriente a través del
alambre
d = Distancia perpendicular desde el
alambre
B
I
d


p
2

22. Histéresis es el retraso de la
mangetización con respecto a la
intensidad magnética.
Anillo de Rowland
Ciclo de histéresis

23. Permeabilidad magnética
La permeabilidad magnética es la facilidad con la que una campo magnético pasa a
través de un material, o sea si este es buena conductor o no del campo magnético.
Permeabilidad relativa: Es la permeabilidad del material con respecto al vacío.
Materiales diamagnéticos son aquellos que tienen valores para “permeabilidad
relativa" ligeramente menores que la unidad (por ejemplo, 0.999 984 para el plomo
sólido). Estos hacen disminuir ligeramente el valor de B en el solenoide o toroide.
Materiales paramagnéticos son los que tienen valores para " permeabilidad relativa
" ligeramente mayores que la unidad (por ejemplo, 1.000 021 para el aluminio
sólido). Estos materiales incrementan ligeramente el valor de "B" en el solenoide o
toroide.
Materiales ferro magnéticos, como el hierro y sus aleaciones, cuentan con valores
para " permeabilidad relativa ", de alrededor de 5000 o mayores y, por lo tanto,
aumentan dramáticamente el valor del campo B en un solenoide o toroide.

24. MOTORES, GENERADORES Y
ALTERNADORES
Definiciones
Tipos
Principio
El motor eléctrico es un dispositivo que convierte la energía eléctrica en
energía mecánica por medio de la acción de los campos magnéticos generados
en sus bobinas. Son máquinas eléctricas rotatorias compuestas por un estator y
un rotor.

25. Tipos de motores
Los motores de corriente continua se clasifican según la forma como estén
conectados, en:
Motor serie
Motor compound
Motor shunt
Motor eléctrico sin escobillas
Además de los anteriores, existen otros tipos que son utilizados en electrónica:
Motor paso a paso
Servomotor
Motor sin núcleo
Motor de corriente alterna
Existen tres tipos, siendo el primero y el último los más utilizados:
Motor universal, puede trabajar tanto en CA como en CC.
Motor asíncrono
Motor síncrono

26. EL GENERADOR DE CA
Un generador eléctrico convierte la energía mecánica en energía eléctrica.
Básicamente está formado
por tres componentes:
Un imán inductor
Una armadura
Anillos colectores con
escobillas
Si la armadura gira con una
velocidad angular constante en
un campo magnético constante,
la magnitud de la fem inducida
varía en forma sinusoidal con
respecto al tiempo.

27. EL GENERADOR DE CC
Un generador simple de ca se
puede convertir fácilmente en
un generador de cc al sustituir
los anillos colectores por un
conmutador de anillo partido.

28. PRINCIPIOS DE LA CORRIENTE ALTERNA
Definición
Voltaje RMS y Voltaje Pico
Transitorios
Problemas con circuitos RLC
Definición: Corriente alterna (abreviada CA en español y AC en inglés,
de alternating current) se denomina a la corriente eléctrica en la que la magnitud y el
sentido varían cíclicamente.
La forma de oscilación de la corriente alterna más comúnmente utilizada es la
oscilación senoidal con la que se consigue una transmisión más eficiente de la
energía, a tal punto que al hablar de corriente alterna se sobrentiende que se refiere a
la corriente alterna senoidal.

29. Se denomina valor
eficaz al valor cuadrático
medio de una magnitud
eléctrica. El concepto de
valor eficaz se utiliza
especialmente para
estudiar las formas de onda
periódicas, a pesar de ser
aplicable a todas las formas
de onda, constantes o no.
En ocasiones se denomina
con el extranjerismo RMS
(del inglés, root mean
square).
Un ampere eficaz es la corriente alterna capaz de desarrollar la
misma potencia que un ampere de corriente continua.
i i
eff  0 707
. max
 
eff  0 707
. max
Un volt eficaz es el voltaje alterno capaz de producir una
corriente eficaz de un ampere a través de una resistencia
de un ohm.

30. CARACTERÍSTICAS DE LAS BOBINAS
Inductores
Identificación de bobinas e inductores
Cálculo de Inductancias
Tipos de Inductores
Circuitos Serie y Paralelo
Inductores: Un inductor, bobina o reactor es un componente pasivo de un circuito
eléctrico que, debido al fenómeno de la autoinducción, almacena energía en forma
de campo magnético.

31. Identificación de bobinas e inductores

33. •Values are in micro Henries (μH)
•First two digits are the value
•Third digit is the multiplier
•If there is an R, its acts as a decimal point, and
there is no multiplier
•Examples:
• 101 = 10*101μH = 100μH
• 4R7 = 4.7μH
•Suffix
• Sometimes the precision of the inductor
will be marked, using a final letter F, G, J,
K, or M
• F = +/-1%
• G = +/-2%
• J = +/-5%
• K = +/-10%
• M = +/-20%

35. Circuitos Serie y Paralelo

36. CAPACITOR, CAPACITANCIA
Capacitancia
Capacitor
Código o Nomenclatura
Tipos de capacitores
Cálculo de Capacitancia
Circuitos Serie y Paralelo

37. Capacitores poliéster para alta tensión Foto de un capacitor electrolítico en el que
podemos observar claramente el valor de
capacidad y la tensión máxima de trabajo

38. Capacitores para altísima tensión
(12.000V) de 2nF
Típico capacitor de 100nF

39. Ejemplos de valores típicos

40. Tres ejemplos de codificación. En el primer diseño se observa solo
el valor en pF, en el segundo se encuentra indicada también la
tolerancia mientras que en el tercero podemos observar el valor, la
tolerancia y la tensión máxima de trabajo

41. Capacitor de 100nF, +/-5% de tolerancia y
100V de tensión máxima de trabajo

42. Dimensiones de dos capacitores de 220nF, el
de la izquierda de 50V mientras que el de la
derecha de 630V

43. 0G = 4VDC 0L = 5.5VDC 0J = 6.3VDC
1A = 10VDC 1C = 16VDC 1E = 25VDC
1H = 50VDC 1J = 63VDC 1K = 80VDC
2A = 100VDC 2Q = 110VDC 2B = 125VDC
2C = 160VDC 2Z = 180VDC 2D = 200VDC
2P = 220VDC 2E = 250VDC 2F = 315VDC
2V = 350VDC 2G = 400VDC 2W = 450VDC
2H = 500VDC 2J = 630VDC 3A = 1000VDC
códigos EIA que indican la tensión máxima de
trabajo de los capacitores en tensión continua
(VDC)