Física.
Electricidad: Ejemplos sobre la aplicación de la ley de Ohm en circuitos eléctricos básicos. (conexión de resistencias en serie y en paralelo).
Es una introducción a lo que es el análisis de un circuito en corriente continua y como se comportan las resistencias, dependiendo su tipo de circuito.
Física.
Electricidad: Ejemplos sobre la aplicación de la ley de Ohm en circuitos eléctricos básicos. (conexión de resistencias en serie y en paralelo).
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Convocatoria de becas de Caja Ingenieros 2024 para cursar el Máster oficial de Ingeniería de Telecomunicacion o el Máster oficial de Ingeniería Informática de la UOC
CODIGO DE SEÑALES Y COLORES NTP399 - ANEXO 17 DS 024
introduccion 2.pptx
1. ¿ QUE ES CORRIENTE ELECTRICA
?
La corriente eléctrica es el flujo de
carga eléctrica que recorre un material.
También se puede definir como un
flujo de partículas cargadas, como
electrones o iones, que se mueven a
través de un conductor eléctrico o un
espacio.
2. TIPOS DE
CORRIENTE
Corriente continua CC.
Corriente alterna CA.
Corriente monofásica.
Corriente trifásica.
Corriente sinusoidal.
Corriente cuasiestacionaria.
Corriente eléctrica de alta frecuencia.
Corriente de Foucault.
3. CORRIENTE CONTINUA
CC.
La corriente continua es una corriente cuya dirección y magnitud no cambian en el tiempo.
La electricidad proporcionada por los paneles solares en una instalación de energía solar fotovoltaica
se obtiene en corriente continua.
CORRIENTE ALTERNA CA.
La corriente alterna es una corriente eléctrica que varía en el tiempo.
Cualquier corriente que no sea constante entraría dentro de esta clasificación. Los inversores de
corriente en una instalación solar fotovoltaica son los encargados de convertir la electricidad
obtenida gracias al efecto fotovoltaico en corriente alterna.
CORRIENTE
MONOFÁSICA
Una corriente monofásico está formada por una única corriente alterna o fase y por lo tanto todo el
voltaje varía de la misma forma.
La distribución monofásica de la electricidad se suele usar cuando las cargas son principalmente de
iluminación y de calefacción, y para pequeños motores eléctricos.
4. CORRIENTE
BIFÁSICA
En ingeniería eléctrica un sistema bifásico es un sistema de producción y distribución de energía
eléctrica basado en dos tensiones eléctricas alternas desfasadas en su frecuencia 90º. En un
generador bifásico, el sistema está equilibrado y simétrico cuando la suma vectorial de las tensiones
es nula (punto neutro).
CORRIENTE TRIFÁSICA
Una corriente trifásica es un conjunto de tres corrientes alternas monofásicas de igual frecuencia y
amplitud, que presentan una diferencia de fase entre ellas de 120° eléctricos, y están dadas en un
orden determinado.
Cada una de las corrientes monofásicas que forman el sistema se designa con el nombre de fase.
El sistema trifásico presenta una serie de ventajas, como son
La economía de sus líneas de transporte de energía y de los transformadores utilizados.
El elevado rendimiento de los receptores, especialmente motores, a los que la línea trifásica alimenta
con potencia constante.
Los generadores utilizados en centrales eléctricas son trifásicos, dado que la conexión a la red
eléctrica debe ser trifásica (salvo para centrales de poca potencia).
La trifásica se usa masivamente en industrias, donde las máquinas funcionan con motores trifásicos
5. ¿CÓMO SE MIDE LA CORRIENTE?
Los aparatos más utilizados para medir una corriente eléctrica son:
Pinza Amperimétrica
Amperímetro.
El amperímetro está conectado en serie con el circuito a medir. Para no influir
demasiado en el circuito a medir, el instrumento debe causar la menor pérdida de
voltaje posible.
instrumento de medición para corriente
alterna, diseñado como una abrazadera que
se sujeta alrededor de un conductor que
lleva corriente. En las pinzas, el campo
magnético creado alrededor del material
conductor induce una corriente, que es una
medida de la corriente que fluye a través del
conductor sujeto.
6. ENERGÍA ELÉCTRICA
Temas:
1.Ley de ohm
2.Potencia eléctrica
3.circuito eléctrico
4.tipos de circuitos
5.Lectura de los colores en las
resistencias.
7. La intensidad de corriente que
atraviesa un circuito es
directamente proporcional al
voltaje o tensión del mismo e
inversamente proporcional a
la resistencia que presenta
CORRIENTE ELÉCTRICA
Donde I es la intensidad que
se mide en amperios (A), V el
voltaje que se mide en
voltios (V); y R la resistencia
que se mide en ohmios (Ω).
VOLTAJ
E
Para calcular el voltaje, vamos a
deshacer la fracción, pasando R que
está dividiendo al otro lado de la
igualdad multiplicando. Nos queda
RESISTENCI
A
Ahora, si queremos calcular R,
en la expresión anterior
pasamos la I que está
multiplicando al otro lado de
la igualdad dividiendo,
aislando así R. Nos queda:
8. Ley de ohm
La ley de Ohm establece que la corriente es directamente proporcional al voltaje e
inversamente proporcional a la resistencia.
𝐼=
𝑉
𝑅
𝑉=𝐼∗𝑅
𝑅=
𝑉
𝐼
Donde:
I = corriente en amperes (A)
V = voltaje en volts (V)
R = resistencia en ohm (Ω)
9.
10. Ejemplo
s:
Calcular la intensidad de corriente que circula por el filamento de una lampara
incandescente de 10 ohms de resistencia, cuando esta sometida a una tensión de12
voltios.
Datos:
R=10 Ω
V=12 V
I=?
11. Se requiere determinar la resistencia eléctrica del filamento de una
lámpara incandescente. Para ello se somete a la lámpara a una tensión de
230V, y mediante un amperímetro intercalado en serie, se mide el paso de
la intensidad de corriente de 0,2A.
Datos:
R=?
V=230 V
I=0.2 A
12. Calcula la intensidad de la corriente que alimenta a una lavadora de
juguete que tiene una resistencia de 10 ohmios y funciona con una
batería con una diferencia de potencial de 30 V.
Datos:
R=10 Ω
V=30 V
I=?
𝐼 =
𝑉
𝑅
𝐼 =
30 𝑉
10Ω
𝐼 = 3 A
13. Calcula el voltaje, entre dos puntos del circuito de una plancha, por el que
atraviesa una corriente de 4 amperios y presenta una resistencia de 10
ohmios
Datos:
R=10 Ω
I=4 A
V=?
𝑉 = 𝐼 ∗ 𝑅
𝑉 = 4 𝐴 ∗ 10 Ω
𝑉 = 40 V
4A
?
14. Potencia Eléctrica:
En electricidad, la fuerza que empuja a los electrones es producida por una
diferencia de potencial o el voltaje.
El desplazamiento de los electrones en un tiempo definido equivale a una
intensidad de corriente.
De esta forma, la potencia eléctrica corresponde a multiplicar un voltaje por una
intensidad de corriente.
P = V x I
V = Voltaje medido en Volt.
I = Intensidad medido en Amperes.
La potencia P se mide en watt.
15. Potencia eléctrica
En líneas generales la potencia eléctrica se define como “la capacidad que tiene un
equipo eléctrico para realizar un trabajo o la cantidad de trabajo que realiza por
unidad de tiempo”.
Su unidad de medida es el vatio (W) y sus múltiplos más empleados son el kilovatio
(kW) y el megavatio (MW), mientras el submúltiplo corresponde al milivatio (mW).
P = V * I
16. Ley de Ohm y la potencia
eléctrica
Normalmente se analiza la Ley de Ohm como una relación entre el voltaje, la
corriente y el valor de una resistencia / resistor. Una forma más completa de
expresar la Ley de Ohm es incluyendo la fórmula de potencia eléctrica.
Si se utiliza la conocida fórmula de
POTENCIA(con unidad de watts o vatios):
P = V x I, (potencia = voltaje x corriente)
y sus variantes: V = P/I e I = P/V
17. Una plancha eléctrica de 500 w, 125 v, Se conecta a esta tensión calcular:
a) Intensidad que consume
b) Resistencia eléctrica de la plancha
Datos:
P= 500 W
V= 125 v
I=?
R=?
𝐼 =
𝑃
𝑉
𝐼 =
500𝑊
125𝑉
= 4𝐴
𝑅 =
𝑉
𝐼
𝑅 =
125𝑉
4𝐴
𝑅 = 31,25Ω
18. Cuando se conecta una estufa a una tensión de 127V, La intensidad que
circula por ella, medida por un amperímetro, es de 7.87 A.
¿Cual es la potencia de la estufa?
𝑃 = 𝑉 ∗ 𝐼
𝑃 = 127𝑉 ∗ 7,87𝐴
𝑃 = 999.49𝑊
V=127 v
I=7.87 A
P=?
19. Calcular la potencia que consume un aparato de 48,4 ohms de
resistencia cuando se conecta a una tensión de 220 V.
P=?
R=48.4 Ω
V=220 V
𝑃 = 𝑉 ∗ 𝐼
𝑃 = 220𝑉 ∗ 4.545𝐴
𝑃 = 999.9𝑊 = 1000𝑊 = 1𝐾𝑊
𝐼 =
𝑉
𝑅
𝐼 =
220𝑉
48.4Ω
𝐼 = 4.545Ω
20. Es un conjunto de elementos conectados que permiten el paso de la
corriente eléctrica.
Circuito Eléctrico
29. REGLAMENTACIÓN
Los cables y alambres que se utilicen en las instalaciones de alumbrado,
tomacorrientes y acometidas, deberán ser de cobre rojo electrolítico 99% de
pureza, temple suave y aislamiento termoplástico para 600 V.
Tipo THW/THHN 75/90 grados C. Los conductores hasta el No.10 serán de un
solo hilo, del No.8 AWG hasta el No.2 AWG serán 7 hilo
30. Todas las derivaciones o empalmes de los conductores
deberán quedar entre las cajas de salida o de paso y en
ningún caso dentro de los tubos.
Entre caja y caja los conductores serán tramos continuos.
Todas las conexiones en las cajas de derivaciones
correspondientes a los sistemas de alumbrado y tomas
hasta el No.10 AWG se harán empalmados, y la conexión
quedará con doble capa de cinta aislante de plástico.
Para las conexiones de cables cuyos calibres sean
superiores al No.8 AWG, los empalmes se harán mediante
bornes especiales para tal fin.
31. Para la identificación de los diferentes circuitos instalados dentro de un mismo tubo
o conectados al mismo sistema, se recomienda el uso de conductores de los
siguientes colores:
Neutro: Debe ser en toda su extensión blanco a gris natural.
Tierra: Desnuda o verde para red regulada.
Fases e interrumpidos: Amarillo, azul y rojo para fases,; negro para los interrumpidos
(retornos) cumpliendo el código de colores. Conductores de neutro o tierra superiores
al No.8 AWG deberán quedar claramente marcados en sus extremos y en todas las
cajas de paso intermedias.
El mínimo calibre que se utilizará en las instalaciones de alumbrado será el No.14
AWG.
En todas las cajas deben dejarse por lo menos 20 cm., para las conexiones de los aparatos
correspondientes. Las puntas de calibres que entran el tablero se dejarán de suficiente
longitud (medio perímetro de la caja) con el fin de que permita una correcta derivación del
mismo.
32. Los Alambres THHN/THWN son usados
especialmente en instalaciones eléctricas
residenciales. Para proyectos eléctricos
comerciales e industriales, los Alambres y
Cables THHN/THWN son utilizados para
alambrado eléctrico en instalaciones, en
circuitos alimentadores y ramales y redes
interiores secundarias industriales,
conexiones de tableros, salidas de
motores y sistemas generales de
distribución de energía por bandejas o
ductos.
33. AISLAMIENTO DE CONDUCTORES
Casi todos los cables presentan una capa de aislamiento o recubrimiento para
prevenir el contacto con ellos y así que se produzcan cortocircuitos.
Se puede identificar los diferentes tipos de aislamientos a través de unas
inscripciones que aparecen sobre él, se trata de abreviaciones del inglés y se
pueden observar las siguientes:
34. Existe un amplia variedad de aislamiento para conductores para satisfacer los requerimientos
de las distintas aplicaciones. Estos tipos de aislamientos estas diseñados sobre una forma
estandar. Todos los cables estan marcados con información sobre tamaño ya sea en AWG,
KCMIL, su voltaje y tipo de aislamiento.
El aislamiento de los conductores se desigana como:
• A = Aislamiento de Asbesto
• MI = Aislamiento Mineral
• R = Aislamiento de hule
• SA = Aislamiento silicio-asbesto
• T = Aislamiento termoplastico
• V = Aislamiento de cambra barnizado
• X = Aislamiento de polimero sintetico barnizado.
• N = Nylon
• U = Latex
35. Los cables tambien se designan por su medio de operación como:
H = Resistentes al calor hasta 75 0C.
HH = Resistentes al calor hasta 90 0C
Si no hay desiganación significa 60 0C.
DESIGNACIÓN DE LA TEMPERATURA DE OPERACIÓN
RESISTENCIA SUGÚN LUGAR DE OPERACIÓN
W = Resistente al agua
UF = Para uso subterraneo.
5 - LS (Low smoke): Este cable tiene baja emisión de humos y bajo contenido de gases
contaminantes.
6 - SPT (Service paralell thermoplastic): Esta nomenclatura se usa para identificar un
cordón que se compone de dos cables flexibles y paralelos con aislamiento de plástico y
que están unidos entre sí. También se denomina cordón dúplex
OTRAS CARACTERISTICAS
36. Aplicación
1 - T (Thermoplastic): Aislamiento termoplástico (este lo tienen todos los cables).
2 - H (Heat resistant): Resistente al calor hasta 75°C.
3 - HH (Heat resistant):Resistente al calor hasta 90°C.
4 - W (Water resistant): Resistente al agua y a la humedad.
5 - LS (Low smoke): Este cable tiene baja emisión de humos y bajo contenido de gases
contaminantes.
6 - SPT (Service paralell thermoplastic): Esta nomenclatura se usa para identificar un cordón
que se compone de dos cables flexibles y paralelos con aislamiento de plástico y que están
unidos entre sí. También se denomina cordón dúplex.
38. Dependiendo del aislante y de la medida o calibre de los cables eléctricos podrán soportar
un determinado amperaje que queda resumido en la tabla siguiente:
39. EL EMPALME DE DERIVACIÓN
El empalme de derivación nos sirve para crear nuevas rutas de
circulación de la corriente (derivaciones); en este tipo de empalmes el
único conductor que podemos cortar es el que se deriva, ya que el
cable principal es una línea que provee alimentación y, por lo general,
ya se encuentra alimentando a otros circuitos o aparatos eléctricos.
Por otra parte, se puede mencionar que todo tipo de empalme de
derivación ha de tener dos variantes; de toma anudada (o de
seguridad) y de toma sin nudo.
LOS EMPALMES DE DERIVACIÓN:
40. TIPOS DE EMPALMES DE DERIVACIÓN
Existen diferentes tipos de empalmes de derivación; los cuales se les
puede agrupar en:
Empalmes de derivación simple (empalme de toma con o sin nudo)
Empalmes de derivación doble (derivación tipo H, tipo C, y tipo X o cruz)
41. EMPALME DE DERIVACIÓN SIMPLE
El empalme de derivación simple, T, o también conocido como toma
simple, se suele emplear en la derivación de tomacorrientes; los pasos
para ejecutar este empalme, acorde a la unión que se realiza son:
42. Derivación simple de unión alambre-alambre
En esta derivación se realizará la conexión electromecánica de dos
conductores de tipo alambre.
1. Retirar aproximadamente 3cm de aislante del conductor principal
2. Retirar aproximadamente 8cm de aislante de la punta del conductor de derivación
3. Colocar la derivación en 90° con el conductor principal (apoyando las bases de los
aislantes)
4. Enrollar el conductor de derivación alrededor del conductor principal y ajustar con
las pinzas o alicates
5. Cortar los sobrantes, verificar que las espiras no se monten en los aislantes y
encintar
43. DERIVACIÓN SIMPLE DE UNIÓN CABLE-CABLE
Esta derivación se realiza entre dos conductores de tipo cable, los pasos son similares
a los de unión alambre-alambre
Tipo I
1. Retirar aproximadamente 3cm de aislante del conductor principal
2. Retirar aproximadamente 8cm de aislante de la punta del conductor de derivación
3. Dividir los hilos del conductor de derivación en dos partes y entorcharlos
4. Separar en dos partes los hilos del conductor principal
5. Colocar la derivación en 90° con el conductor principal (apoyando las bases de los
aislantes), introduciendo la derivación a través de la abertura hecha en el conductor
principal
6. Enrollar el conductor de derivación alrededor del conductor principal, una mitad de la
derivación hacia un lado u la otra mitad hacia el otro, invirtiendo el sentido de
arrollamiento de las espiras; y ajustar con las pinzas o alicates
7. Cortar los sobrantes, verificar que las espiras no se monten en los aislantes y encintar
Este método solo se usa en conductores cableados de diámetro considerable
44. Tipo II
1. Retirar aproximadamente 3cm de aislante del conductor principal
2. Retirar aproximadamente 8cm de aislante de la punta del conductor de derivación
3. Dividir los hilos del conductor de derivación en dos partes y entorcharlos
4. Colocar la derivación en 90° con el conductor principal (apoyando las bases de los
aislantes), haciendo que la “Y” del conductor de derivación sea cruzada por el
conductor principal
5. Enrollar el conductor de derivación alrededor del conductor principal, una mitad de la
derivación hacia un lado u la otra mitad hacia el otro, invirtiendo el sentido de
arrollamiento de las espiras; y ajustar con las pinzas o alicates
6. Cortar los sobrantes, verificar que las espiras no se monten en los aislantes y encintar
Este método solo se usa en conductores cableados de diámetro considerable
45. DERIVACIÓN SIMPLE DE UNIÓN CABLE-ALAMBRE
Este tipo de unión no es recomendable, al contario, para realizar un empalme
entre conductores se debe procurar que estos sean del mismo tipo; ya sea
cable o alambre. Esto se debe a que, para la realización del empalme se
emplea un tercer hilo conductor, el cual será el encargado de hacer el amarre
entre el conductor principal y el de derivación, lo cual no es una unión solida,
ya que el contacto entre conductores es superficial.
46. EMPALDES DERIVACIÓN DOBLE
En este grupo entran los empalme cuya derivación genera más de dos
caminos diferentes para el recorrido de la corriente; son generalmente
usados en instalaciones de circuitos eléctricos de iluminación y
derivaciones de alimentación a circuitos eléctricos en general, acorde a la
unión que se realiza las pasos para ejecutar estos empalmes de derivación
son:
47. EMPALME DE DERIVACIÓN DOBLE
Es una derivación en la que se hacen dos derivaciones que cuyo origen está
en un mismo punto del conductor principal; se lo realiza:
1. Retirar aproximadamente 3cm de aislante del conductor principal
2. Retirar aproximadamente 8cm de aislante de la punta de los conductores de
derivación
3. Colocar las derivaciones en 90° con el conductor principal (apoyando las bases de
los aislantes y en caso de ser conductores de tipo cables deben entorcharse).
4. Enrollar los conductores de derivación alrededor del conductor principal, una a
continuación de otra, de tal manera que se forme una espiral doble en un mismo
sentido; ajustar con las pinzas o alicates
5. Cortar los sobrantes, verificar que las espiras no se monten en los aislantes y
encintar
48.
49. EMPALME DE DERIVACIÓN DOBLE TIPO H
Este empalme se emplea para poder derivar dos líneas de un mismo
conductor principal, con la característica de permitir el contacto mecánico
entre las dos derivaciones, los pasos para realizarlo son:
1. Retirar aproximadamente 5cm de aislante del conductor principal
2. Retirar aproximadamente 8cm de aislante de la punta de los conductores de
derivación
3. Colocar las derivaciones en 90° con el conductor principal (apoyando las bases de
los aislantes y en caso de ser conductores de tipo cables deben entorcharse).
4. Enrollar los conductores de derivación alrededor del conductor principal, una de
las derivaciones hacia un lado y la otra, hacia el otro, invirtiendo el sentido de
arrollamiento de las espiras y superponiendo una derivación sobre la otra; ajustar
con las pinzas o alicates
5. Cortar los sobrantes, verificar que las espiras no se monten en los aislantes y
encintar
50.
51. EMPALME DE DERIVACIÓN DOBLE TIPO C, CRUZ O X
Este empalme, al igual que los anteriores, se ha de emplear para derivar dos
conductores a partir del principal; este empalme en su variante de cable-cable
ofrece mayor tracción y seguridad:
1. Retirar aproximadamente 5cm de aislante del conductor principal
2. Retirar aproximadamente 8cm de aislante de la punta de los conductores de derivación
3. Colocar las derivaciones en 90° con el conductor principal (con las bases de los
aislantes delas derivaciones en un mismo punto y en caso de ser conductores de tipo
cables deben separarse y entorcharse además de dividir el conductor principal en dos).
4. Enrollar los conductores de derivación alrededor del conductor principal, una de las
derivaciones hacia un lado y la otra, hacia el otro, invirtiendo el sentido de
arrollamiento de las espiras y superponiendo una derivación sobre la otra; ajustar con
las pinzas o alicates. Para cables, se han de hacer coincidir las divisiones de los hilos y
se ha de ha hacer pase las derivaciones por la abertura del conductor principal.
5. Cortar los sobrantes, verificar que las espiras no se monten en los aislantes y encintar
55. B) PROLONGACIÓN CON CABLES DELGADOS O WESTERN
SIRVE PARA PROLONGAR UNA LÍNEA EN UNA INSTALACIÓN CON CABLE DÚPLEX.
PASOS PARA HACER EL EMPALME:
1. PELAR LAS PUNTAS DE CADA CABLE EN FORMA ESCALONADA (A DISTINTA ALTURA CADA LÍNEA) PARA
QUE QUEDE PELADA UNA DISTANCIA IGUAL A 20 VECES SU DIÁMETRO.
56. ESTOS CORTES EN AMBOS CONDUCTORES DEBEN QUEDAR EXACTAMENTE IGUALES.
2. ENFRENTAR LOS DOS CONDUCTORES DE TAL MANERA QUE QUEDEN COMO EN LA IMAGEN
3. INICIAR EL ARROLLAMIENTO DE LOS DOS CONDUCTORES DE LA PARTE SUPERIOR.- REFORZAR LOS
HILOS DE CADA CONDUCTOR.- CRUZAR LOS CONDUCTORES DE LA PARTE SUPERIOR DE LA UNIÓN PARA
QUE QUEDEN COMO SE MUESTRA ARRIBA A LA DERECHA.
- INICIAR EL ARROLLAMIENTO.
57. Empalme cola de rata
Este tipo de empalme se emplea cuando los cables no van a estar sujetos a esfuerzos de tensión
elevados. Se utiliza para hacer las conexiones de los cables en las cajas de conexión o salidas, ya sea
de tomacorrientes o interruptores. En este tipo de uniones, el encintado puede ser sustituido por un
conector de capuchón.
1. Retire aproximadamente 1 pulgada de aislamiento de cada una de las puntas de los conductores a
unir.
2. Coloque las puntas formando una "X" un poco antes de donde está el aislante, y con la ayuda de
una pinza comience a torcer las puntas desnudas como si fuera una cuerda.
3. Apriete correctamente la unión, pero de forma firme, sin estropear los cables. Si desea sustituir el
encintado coloque el conector de capuchón.