prof. augusto roda l. clase 07/06/2021
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Prof. Augusto Roda L.
Clase 25/10/2021
PARTÍCULAS ATÓMICAS
Partículas del átomo
El mismo número de electrones y protones
indica un átomo neutro
Átomo de un metal
Átomo de Mg2+
Capta con facilidad electrones
Átomo de un no metal
Átomo de F-
Pierde con facilidad electrones
CORRIENTE ELÉCTRICA
La corriente eléctrica es la circulación ordenada de electrones libres a través de un conductor.
CORRIENTE ELÉCTRICA
La Intensidad de corriente, es la cantidad de carga que circula en la unidad de tiempo. Se designa por la letra I, se mide en Amperios (A)
La Diferencia de potencial, es la fuerza encargada de hacer que se desplacen los electrones a través del conductor. Se designa por la letra V, se mide en Voltios (V)
Los electrones se desplazan de un átomo al siguiente impulsados por la diferencia de potencial en extremos
del conductor.
CIRCUITO ELÉCTRICO
Un circuito eléctrico es un camino cerrado por el que circulan electrones.
Este camino está formado por un conjunto de elementos conectados mediante cables.
CIRCUITO ELÉCTRICO
Circuito básico con elemento de control y elemento de protección
COMPONENTES ELÉCTRICOS
COMPONENTES ELÉCTRICOS
GENERADOR Proporciona la
energía necesaria para que los
electrones se muevan.
RECEPTORES Transforman la
energía procedente del generador en energía útil (luz,
calor, …).
CONDUCTORES Hilos por los que
circula la corriente.
ELEMENTOS DE MANIOBRA Y CONTROL
Permiten o impiden el paso de electrones por el circuito o por una parte del mismo
ELEMENTOS DE PROTECCIÓN
Protegen el resto de elementos del circuito
de sobrecargas, sobretensiones o
derivaciones
PILAS BATERÍAS
BOMBILLAS MOTORES
CABLES PULSADORES INTERRUPTORES CONMUTADORES
FUSIBLES PIAS DIFERENCIAL
GENERADORES
• Suministran corriente eléctrica al circuito.
Tensión de las pilas más utilizadas
RECEPTORES
• Transforman la energía procedente del generador en energía útil (luz, calor, movimiento,…).
CONDUCTORES
• Hilos por los que circula la corriente.
ELEMENTOS DE MANIOBRA Y CONTROL
• Permiten dirigir y controlar la corriente eléctrica permitiendo o impidiendo el paso de electrones por el circuito o por una parte del mismo.
ELEMENTOS DE PROTECCIÓN
• Protegen los cables y componentes del circuito: fusibles; magnetotérmicos o PIA (pequeño Interruptor Automático).
• Evitan daños a las personas que los utilizan: diferencial; cable de tierra.
Puedes ver el funcionamiento del diferencial en www.consumer.es
SÍMBOLOS
ESQUEMA
Representación gráfica en la que se utilizan los símbolos de los elementos que componen un circuito.
TIPOS DE CIRCUITOS
TIPOS DE CIRCUITOS
Circuito completo con protección Circuito serie con lámparas
TIPOS DE CIRCUITOS
Circuito paralelo con lámparas Circuito mixto con lámparas
MAGNITUDES ELÉCTRICAS
• TENSIÓN (o VOLTAJE): Energía por unidad de carga que se pone en juego cuando los electrones se mueven entre los extremos de un hilo conductor. Para que exista una corriente eléctrica en un hilo conductor es preciso que se establezca entre sus extremos una diferencia de potencial o voltaje. Se designa por V y se mide en Voltios (V).
• INTENSIDAD: Cantidad de electrones que pasan por un circuito en cada segundo.
Se designa por I y se mide en Amperios (A).
• RESISTENCIA: Oposición que ofrece un circuito al paso de corriente eléctrica.
Se designa por R y se mide en Ohmios (Ω).
INSTRUMENTOS DE MEDIDA
• VOLTÍMETRO: Se conecta en paralelo con el componente o generador cuya tensión se quiere medir.
• AMPERÍMETRO: Se conecta en serie con el receptor o receptores por los que circula la intensidad que se quiere medir.
• POLÍMETRO: Sirve para medir diferentes magnitudes eléctricas (tensión, intensidad, resistencia, …) en diferentes escalas de medida.
Medidas eléctricas
Para realizar las medidas de tensión en un circuito
eléctrico utilizamos un voltímetro, la medida de
tensión debemos realizarla siguiendo los siguientes
pasos:
Debemos poner el selector del voltímetro en la
posición de tensión continua o de tensión alterna.
Tenemos que fijar el rango de medida del
instrumento en una escala superior a la de la tensión
que esperamos encontrar entre los puntos de
medida. Si desconocemos el valor de la tensión que
hay que medir, situaremos el selector de rango en la
escala máxima y, con el voltímetro conectado al
circuito, iremos reduciendo el rango hasta obtener la
medida con la máxima resolución.
Si el instrumento de medida dispone de la función de rango de escala automático, es innecesaria la selección
manual del rango de medida. Colocaremos los cables del instrumento en paralelo con los bornes de la fuente
de tensión, del componente o de los puntos del circuito en los que deseemos realizar la medida de tensión.
La figura muestra el procedimiento de medida de la tensión continua existente en los extremos de una
batería (bornes 1 y 2).
Medida de tensión
Medidas eléctricas
La medida de intensidad la realizamos con
un instrumento llamado amperímetro, o
bien con un polímetro que disponga de esta
función.
Para realizar una medida de poca
intensidad debemos intercalar el
amperímetro en la rama del circuito cuya
intensidad deseamos conocer, es decir, en
serie con los componentes eléctricos de la
rama. La figura muestra el procedimiento
de medida de una corriente continua, de
pequeño valor, en la única rama que posee
el circuito.
Previamente, con el circuito desconectado, hemos abierto el circuito y dispuesto los bornes 1 y 2 para
intercalar el amperímetro. La figura también recoge el símbolo utilizado para representar el amperímetro en
un circuito.
Al igual que con la medida de tensiones, antes de realizar la medida debemos seleccionar el tipo de corriente
que hay que medir (continua o alterna), vigilar la polaridad si se trata de una medición en continua y
seleccionar el rango de escala adecuado
Medida de intensidad
Medidas eléctricas
Para medir corrientes de elevado valor utilizaremos un instrumento denominado tenaza o pinza
amperométrica este instrumento presenta la ventaja de no requerir abrir el circuito eléctrico para intercalar
el medidor, sino que abraza el conductor por el que circula la corriente que hay que medir y nos muestra
directamente su valor en el visualizador de la figura.
No todas las pinzas amperométricas existentes en el mercado disponen de la función de medida en
corriente continua, por lo que, dependiendo del uso, esta característica se convierte en fundamental a la
hora de adquirirla.
Medida de intensidad
Medidas eléctricas
Las medidas de potencia en corriente continua las
podemos realizar mediante el uso combinado de
un voltímetro y de un amperímetro, cumpliendo
los procedimientos explicados anteriormente. Así,
el valor de la potencia será, en todo momento, el
producto de la tensión por la intensidad. Sin
embargo, en alterna es frecuente el uso de
instrumentos específicos para la medición de la
potencia, denominados vatímetros.
En la figura mostramos la conexión de un
instrumento denominado pinza vatimétrica para la
medición de la potencia alterna disipada en la
resistencia R2.
La medida de intensidad la realizamos abrazando
el hilo con la pinza y la de tensión conectando los
cables de tensión en paralelo con la resistencia.
El vatímetro realiza el cálculo de la potencia y
muestra su valor en el visualizador.
La figura muestra la medida de la potencia
suministrada por un generador, realizada con un
vatímetro.
Medida de potencia
Medidas eléctricas
Medida de frecuencia
Actualmente la mayoría de los voltímetros o pinzas amperométricas
permiten realizar la medición de frecuencia de señales (corriente, tensión,
potencia, etc.) alternas.
Para medir la frecuencia debemos conectar el instrumento de forma idéntica a
como lo habíamos hecho para las medidas de tensión, esto es, colocando los
cables en paralelo con el generador o el dispositivo cuya frecuencia deseemos
conocer.
Medidas eléctricas
Hay parámetros que dependen exclusivamente de las características
intrínsecas de los componentes eléctricos y no de la forma en que éstos
se conectan en el circuito, es el caso de la resistencia. Para conocer su
valor debemos extraer el dispositivo del circuito y medirlo directamente
en los bornes del instrumento adecuado.
Para conocer la resistencia de un dispositivo eléctrico utilizamos un
instrumento al que llamamos óhmetro u ohmímetro, aunque
prácticamente la función de medida de resistencia la incluyen todos los
polímetros.
La figura muestra la medida de la resistencia que presenta un resistor de
valor nominal igual a 100 kΩ. Cuando deseamos medir valores de
resistencia del orden de algún ohmio, es importante reducir la longitud
de los cables o, incluso, insertar el componente en los propios bornes del
instrumento.
La mayoría de los polímetros y medidores de resistencia incluyen la
función de prueba de continuidad, mediante la cual podemos examinar
la integridad de los conductores y las uniones o cortocircuitos existentes
en un circuito eléctrico. Colocando las puntas de los cables en dos
puntos cualesquiera del circuito, el instrumento emite un pitido si la
resistencia existente entre esos puntos es muy reducida.
Hay que destacar que el examen de continuidad siempre debemos
realizarlo con el circuito eléctrico desconectado del generador.
Medida de resistencia
LEY DE OHM
Ecuación que relaciona la intensidad con la tensión y la resistencia de un circuito. Conociendo dos de estas magnitudes podemos determinar la tercera.
I
VR
La resistencia es: Donde: R es el valor de la resistencia en ohmios () es la resistividad del materia ( ) L la longitud del elemento (m). S la sección del elemento (mm2).
RESISTIVIDAD
m
mm2
·
Red cristalina de los metales
Se los conoce como conductores
m
mm2
m
mm2
m
mm2
Material
Resistividad ( )
Unidades
Cobre
0,0172
Aluminio
0,0283
Hierro
0,1
Madera
De 108 x 106 a 1.014 x 106
Vidrio
De 1.010 .000.000
m
mm2
m
mm2
Resistividad de algunos materiales
Es una propiedad intrínseca de los materiales
S
LR ·
RESISTENCIAS
RESISTENCIAS
ENERGÍA ELÉCTRICA
Definición Es la energía que consume en un tiempo
determinado, un aparato eléctrico
cualquiera por el que circula un intensidad
‘I’ y cuyo voltaje es ‘V’
E = V · I · t (Julios)
POTENCIA ELÉCTRICA
Definición Es la capacidad que tiene un receptor
eléctrico cualquiera para transformar
energía en un tiempo determinado.
P = V · I (Watios)
GENERACIÓN DE ELECTRICIDAD
CENTRAL TÉRMICA DE ANDORRA
PRESA DE BEMPOSTA
(PORTUGAL)
AEROGENERADORES
TRANSPORTE DE ELECTRICIDAD
APLICACIONES Y EFECTOS
Efecto electromagnético
El efecto electromagnético se emplea en motores,
transformadores, zumbadores, relés y teléfonos móviles
Efecto Joule
El efecto Joule se emplea en bombillas, estufas, etc.
ELECTROIMÁN
Es una bobina eléctrica enrollada en torno a una barra alargada de un material ferroso
MOTOR ELÉCTRICO
• Es una maquina motriz que transforma la energía eléctrica en movimiento
GENERADOR ELECTROMAGNÉTICO
DINAMO ALTERNADOR
La diferencia más importante consiste en que el alternador
sirve para generar electricidad en corriente alterna,
Mientras que los dinamo generar electricidad en corriente
continua
OTROS MECANISMOS
ELECTROMAGNÉTICOS
RELÉ
TIMBRE
PRECAUCIONES CON LA
CORRIENTE ELÉCTRICA
SEGURIDAD I
SEGURIDAD II
LOS PELIGROS DE LA ELECTRICIDAD
Conecta de forma apropiada los elementos de la columna de la
izquierda con los de la derecha.
EJERCICIO
www.ac-electric.jimdo.com Electricidad Industrial
U.A.G.R.M Email : [email protected]
Augusto Roda L.
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• UNESA
• Materia y energía
• La corriente eléctrica
• Tecno12-18
Buenas tardes