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5/13/2018 Cables (Electro) - slidepdf.com

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CONDUCTORES

Conductores son todos aquellos materiales o elementos que permiten que los atraviese el flujo dela corriente o de cargas eléctricas en movimiento. Si establecemos la analogía con una tubería quecontenga líquido, el conductor sería la tubería y el líquido el medio que permite el movimiento de

las cargas.Los mejores conductores de la corriente eléctrica son los metales, porque ceden más fácil que otrosmateriales los electrones que giran en la última órbita de sus átomos (la más alejada del núcleo). Sinembargo, no todos los metales son buenos conductores, pues existen otros que, por el contrario,ofrecen gran resistencia al paso de la corriente y por ello se emplean como resistencia eléctrica para producir calor. Un ejemplo de un metal que se comporta de esa forma es el alambre nicromo(NiCr).

El más utilizado de todos los metales en cualquier tipo de circuito eléctrico es el cobre (Cu), por ser relativamente barato y buen conductor de la electricidad, al igual que el aluminio (Al). Sin embargo,los mejores metales conductores son el oro (Au) y la plata (Ag), aunque ambos se utilizan muy

limitadamente por su alto costo.

El oro se emplea en forma de hilo muy fino para unir los contactos de los chips de circuitosintegrados y microprocesadores a los contactos que los unen con las patillas exteriores de esoselementos electrónicos, mientras que la plata se utiliza para revestir los contactos eléctricos dealgunos tipos de relés diseñados para interrumpir el flujo de grandes cargas de corriente en amper.

El aluminio, por su parte, se emplea para fabricar cables gruesos, sin forro. Este tipo de cable secoloca, generalmente, a la intemperie, colgado de grandes aislantes de porcelana situados en la partemás alta de las torres metálicas destinadas a la distribución de corriente eléctrica de alta tensión.

La mayoría de los conductores que emplean los diferentes dispositivos o aparatos eléctricos poseenun solo hilo de alambre de cobre sólido, o también pueden estar formado por varios hilos más finos,igualmente de cobre. Ambos tipos de conductores se encuentran revestidos con un material aislante,generalmente PVC (cloruro de polivinilo). Mientras mayor sea el área transversal o grosor quetenga un conductor, mejor soportará el paso de la corriente eléctrica, sin llegar a calentarse enexceso o quemarse.

✔ Cable Nm



Para uso interno, como es el caso dentro de las casas, se usa el tipo NM, este tipo de cable tiene unacubertura de plástico que envuelve dos o tres conductores. Cuando hay tres cables bajo la mismacubertura, dos de ellos tienen aislación, mientras que el tercero es un alambre desnudo. Uso en bandeja, conductos y colocación directa en paredes debajo del friso.Voltaje de operación: 600 V.

✔ Cable coaxial

Es un cable utilizado para transportar señales eléctricas de alta frecuencia que posee dosconductores concéntricos, uno central, llamado vivo, encargado de llevar la información, y unoexterior, de aspecto tubular, llamado malla o blindaje, que sirve como referencia de tierra y retornode las corrientes. Entre ambos se encuentra una capa aislante llamada dieléctrico, de cuyascaracterísticas dependerá principalmente la calidad del cable. Todo el conjunto suele estar protegido por una cubierta aislante.

Cable coaxial RG-59.

A: Cubierta protectora deplásticoB: Malla de cobreC: AislantetgD: Núcleo de cobre.

✔ Cable SPTSe usa en servicio liviano de aparatos, luminarias, y extensiones.

CaracterísticasCable con dos conductores paralelos de cobre suave flexible, cubiertos enPVC, Color: blanco (otros colores bajo pedido, inclusive transparente)Tensión máxima de operación: 300VTemperatura máxima de operación: 60°

✔ Cable TDI

Conductores de cobre recocido sólido, calibre 24 AWG (0,5 mm), aislado con PVC para 75°C(espesor: 0,21 mm) y cableados en pares, cinta aluminizada en forma longitudinal, conductor neutro de cobre estañado, cinta transparente en forma helicoidal, hilo de nylon para abrir el cabley cubierta de PVC gris.

http://es.wikipedia.org/wiki/Cable

http://es.wikipedia.org/wiki/Se%C3%B1al_anal%C3%B3gica

http://es.wikipedia.org/wiki/Electricidad

http://es.wikipedia.org/wiki/Frecuencia

http://es.wikipedia.org/wiki/Tierra_(electricidad)

http://es.wikipedia.org/wiki/Corriente_el%C3%A9ctrica

http://es.wikipedia.org/wiki/Aislante_el%C3%A9ctrico

http://es.wikipedia.org/wiki/Diel%C3%A9ctrico

http://es.wikipedia.org/wiki/Se%C3%B1al_anal%C3%B3gica

http://es.wikipedia.org/wiki/Electricidad

http://es.wikipedia.org/wiki/Frecuencia

http://es.wikipedia.org/wiki/Tierra_(electricidad)

http://es.wikipedia.org/wiki/Corriente_el%C3%A9ctrica

http://es.wikipedia.org/wiki/Aislante_el%C3%A9ctrico

http://es.wikipedia.org/wiki/Diel%C3%A9ctrico

http://es.wikipedia.org/wiki/Cable



Aplicacion:Distribución interior y de centrales telefónicas privadas, planta interna en general. Voltaje deoperación: 600 V.

ELEMENTOS CONSTRUCTIVOS

A. Conductor de cobre sólidoB. Aislamiento de PVCC. Cinta Aluminizada, conductor neutro y cintatransparenteD. Cubierta de PVC

✔ Cables de Potencia

Conductor de cobre recocido, sólido (14 – 8 AWG) o trenzado clase “B” (14 AWG–1000MCM), aislado con compuesto de PVC de 60°C (TW) o 75°C (THW).

APLICACIÓN:Uso general en todos los campos de la construcción y la industria, en ambientes secos húmedos.Son la solución más económica para la instalación en bandejas, conductoso ductos. Voltaje de operación: 600 V

ELEMENTOS CONSTRUCTIVOS A. Conductor de cobre sólido o trenzado

B. Aislamiento de PVC

✔Cables para Instrumentación

Aplicaciones:Uso en sistemas de supervisión y/o control, manejo de señaleseléctricas de baja potencia, transporte de información hastamonitores en tableros.

Características:Cables de Instrumentación



Conductores Individuales con Pantalla General, o con Pantalla Individual y GeneralTensiones de operación: 300V y 600VTemperaturas de operación: 75°, 90° y 105°

✔ Cable de Cobre Desnudo

Es un cable concéntrico formado por siete o diecinueve hilos decobre electrolítico en tres temples, duro, semiduro y suave.

puede ser usado en líneas aéreas de distribución eléctrica, enneutros de subestaciones, conexiones a tierra de equipos ysistemas eléctricos.

✔Cables de Arvidal

Se usan en instalaciones industriales de distribución de energíaeléctrica a baja tensión (600V).

Instalación en sitios secos o húmedos, en canalizaciones oenterrado directo.

✔ Cable TF

Aplicaciones:Para derivaciones a cajas para aparatos, tableros de mando, sistemas de alarma, timbres y

portalámparas.Cableado interno de equipos y tableros.

Características:Conductor de cobre blando de 7 hilos trenzados, aislado con PVC.Colores: blanco, negro, rojo, verde, azul y amarillo.Tensión máxima de operación: 600VTemperatura máxima de operación: 60°

✔ Cable THW

AplicacionesUso en circuitos de fuerza y alumbrado, en edificaciones residenciales, comerciales e industriales.Circuitos alimentadores y ramales.CaracterísticasConductor de cobre blando de 7 hilos trenzados, aislados con PVC.Colores: blanco, negro, rojo, verde, azul y amarillo.Tensión máxima de operación: 600VTemperatura máxima de operación: 75



✔ Cable THHN

Aplicaciones:

Uso en circuitos de fuerza y alumbrado, en edificaciones residenciales, comerciales e industriales.Circuitos alimentadores y ramales.Resistente a aceites, grasas, gasolina y otros químicos.

Características:Conductor de cobre blando de 7 o 19 hilos trenzados, aislados con PVC, con cubierta externa denylon.Colores: blanco, negro, rojo, verde, azul y amarillo.Tensión máxima de operación: 600VTemperatura máxima de operación: 90°

✔ Cable TTUAplicaciones:Uso en instalaciones industriales, sistemas de distribución e iluminación. Elaislamiento de polietileno es resistente a la abrasión, calor y humedad.Llamado "cable espía" en instalaciones de gas.

Características:Conductor de cobre suave de 7 hilos, aislados con polietileno (PE), conchaqueta exterior de PVC.Colores: negro (otros colores bajo pedido).Tensión máxima de operación: 600V

Temperatura máxima de operación: 75° Llamado "cable espía" en instalaciones de gas.

✔Cable de Soldadura

Aplicaciones:Para servicio extrapesado, y conexiones de equipos de soldadura.

Características:Conductor de cobre blando extra-flexible, aislado con PVC.Color: negroTensión máxima de operación: 600VTemperatura máxima de operación: 75°

✔ Cable Monopolar

Cable Monopolar para ser instalado en conductos, ductos subterráneos, canales, escalerillas, líneasaéreas o enterrado directo.



✔ Cable TW

Conductor de cobre electrolítico recocido, sólido o cableado, con aislamiento de PVC en doble capahasta 10 AWG y 6 mm2 y con aislamiento en una capa desde 8 AWG y 10 mm2. Especialmentefabricado para aplicación en instalaciones fijas, edificaciones, interior de locales con ambiente secoo húmedo, etc. Generalmente se instalan en tubos conduit.

Características

Alta resistencia dieléctricaResistencia a la humedad, productos químicos y grasasResistencia al calor hasta la temperatura de servicioRetardante a la llama

Caracteristicasprincipales

Temperatura máxima defuncionamiento continuo 90º C

Tensión máxima de trabajo 5000 V

Tensión de prueba 18KVAC

Descargas parciales a laTensión de Prueba



LA LEY DE OHM

La Ley de Ohm, postulada por el físico y matemático alemán Georg Simon Ohm, es una de las leyesfundamentales de la electrodinámica, estrechamente vinculada a los valores de las unidades básicas presentes en cualquier circuito eléctrico como son:

1. Tensión o voltaje "E", en volt (V).

2. Intensidad de la corriente " I ", en ampere (A).

3. Resistencia "R" en ohm ( ) de la carga o consumidor conectado al circuito.

Circuito eléctrico cerrado compuesto por una pila de 1,5 volt, una resistencia o carga eléctrica "R" y la.circulación de una intensidad o flujo de corriente eléctrica " I " suministrado por la propia pila.

Debido a la existencia de materiales que dificultan más que otros el paso de la corriente eléctrica a travésde los mismos, cuando el valor de su resistencia varía, el valor de la intensidad de corriente en ampere

http://www.asifunciona.com/biografias/ohm/ohm.htm

http://www.asifunciona.com/biografias/ohm/ohm.htm



también varía de forma inversamente proporcional. Es decir, a medida que la resistencia aumenta lacorriente disminuye y, viceversa, cuando la resistencia al paso de la corriente disminuye la corrienteaumenta, siempre que para ambos casos el valor de la tensión o voltaje se mantenga constante.

Por otro lado y de acuerdo con la propia Ley, el valor de la tensión o voltaje es directamente proporcional a la intensidad de la corriente; por tanto, si el voltaje aumenta o disminuye, el amperaje dela corriente que circula por el circuito aumentará o disminuirá en la misma proporción, siempre ycuando el valor de la resistencia conectada al circuito se mantenga constante.

Postulado general de la Ley de Ohm

El flujo de corriente en ampere que circula por un circuito eléctrico cerrado, es directamente proporcional a la tensión o voltaje aplicado, e inversamente proporcional a la resistencia en ohm dela carga que tiene conectada.

FÓRMULA MATEMÁTICA GENERAL DE REPRESENTACIÓN DE LA LEY DE OHM

Desde el punto de vista matemático el postulado anterior se puede representar por medio de lasiguiente Fórmula General de la Ley de Ohm:

VARIANTE PRÁCTICA:

Aquellas personas menos relacionadas con el despeje de fórmulas matemáticas pueden realizar tambiénlos cálculos de tensión, corriente y resistencia correspondientes a la Ley de Ohm, de una forma más fácilutilizando el siguiente recurso práctico:



Con esta variante sólo será necesario tapar con un dedo la letra que representa el valor de la incógnitaque queremos conocer y de inmediato quedará indicada con las otras dos letras cuál es la operaciónmatemática que será necesario realizar.

Ley de Kirchhoff

Las leyes (o Lemas) de Kirchhoff fueron formuladas por Gustav Kirchhoff en 1845, mientras aúnera estudiante. Son muy utilizadas en ingeniería eléctrica para obtener los valores de la corriente yel potencial en cada punto de un circuito eléctrico. Surgen de la aplicación de la ley de conservaciónde la energía.



La primera Ley de Kirchoff

En un circuito eléctrico, es común que se generen nodos de corriente. Un nodo es el punto delcircuito donde se unen mas de un terminal de un componente eléctrico. Si lo desea pronuncie“nodo” y piense en “nudo” porque esa es precisamente la realidad: dos o mas componentes se unen

anudados entre sí (en realidad soldados entre sí). En la figura 1 se puede observar el mas básico delos circuitos de CC (corriente continua) que contiene dos nodos.

Observe que se trata de dos resistores de 1Kohms (R1 y R2) conectados sobre una misma bateríaB1. La batería B1 conserva su tensión fija a pesar de la carga impuesta por los dos resistores; estosignifica cada resistor tiene aplicada una tensión de 9V sobre él. La ley de Ohms indica que cuandoa un resistor de 1 Kohms se le aplica una tensión de 9V por el circula una corriente de 9 mA

I = V/R = 9/1.000 = 0,009 A = 9 mA

Por lo tanto podemos asegurar que cada resistor va a tomar una corriente de 9mA de la batería o queentre ambos van a tomar 18 mA de la batería. También podríamos decir que desde la batería sale unconductor por el que circulan 18 mA que al llegar al nodo 1 se bifurca en una corriente de 9 mA quecircula por cada resistor, de modo que en el nodo 2 se vuelven a unir para retornar a la batería conun valor de 18 mA.

http://electronicacompleta.com/lecciones/leyes-de-kirchhoff/attachment/kirchhoff-1/



Fig.2 Aplicación de la primera ley de Kirchoff

Es decir que en el nodo 1 podemos decir que

I1 = I2 + I3

y reemplazando valores: que

18 mA = 9 mA + 9 mA

y que en el nodo 2

I4 = I2 + I3

Es obvio que las corriente I1 e I4 son iguales porque lo que egresa de la batería debe ser igual a loque ingresa.

Simulación de la primera Ley de Kirchoff Inicie el LW. Dibuje el circuito de la figura 2. Luego pulse la tecla F9 de su PC para iniciar lasimulación. Como no se utilizó ningún instrumento virtual no vamos a observar resultados sobre la pantalla. Pero si Ud. pulsa sobre la solapa lateral marcada Current Flow observará un dibujoanimado con las corrientes circulando y bifurcándose en cada nodo.

Para conocer el valor de la corriente que circula por cada punto del circuito y la tensión conreferencia al terminal negativo de la batería, no necesita conectar ningún instrumento de medida.Simplemente acerque la flecha del mouse a los conductores de conexión y el LW generará unaventanita en donde se indica V e I en ese lugar del circuito. Verifique que los valores de corrienteobtenidos anteriormente son los correctos.

Para detener la simulación solo debe pulsar las teclas Control y F9 de su PC al mismo tiempo.

Enunciado de la primera Ley de Kirchoff

La corriente entrante a un nodo es igual a la suma de las corrientes salientes. Del mismo modo se puede generalizar la primer ley de Kirchoff diciendo que la suma de las corrientes entrantes a unnodo son iguales a la suma de las corrientes salientes.

La razón por la cual se cumple esta ley se entiende perfectamente en forma intuitiva si unoconsidera que la corriente eléctrica es debida a la circulación de electrones de un punto a otro delcircuito. Piense en una modificación de nuestro circuito en donde los resistores tienen un valor mucho mas grande que el indicado, de modo que circule una corriente eléctrica muy pequeña,




constituida por tan solo 10 electrones que salen del terminal positivo de la batería. Los electronesestán guiados por el conductor de cobre que los lleva hacia el nodo 1. Llegados a ese punto loselectrones se dan cuenta que la resistencia eléctrica hacia ambos resistores es la misma y entoncesse dividen circulando 5 por un resistor y otros 5 por el otro. Esto es totalmente lógico porque elnodo no puede generar electrones ni retirarlos del circuito solo puede distribuirlos y lo hace enfunción de la resistencia de cada derivación. En nuestro caso las resistencias son iguales y entonces

envía la misma cantidad de electrones para cada lado. Si las resistencias fueran diferentes, podríancircular tal ves 1 electrón hacia una y nueve hacia la otra de acuerdo a la aplicación de la ley deOhm.

Mas científicamente podríamos decir, que siempre se debe cumplir una ley de la física que dice quela energía no se crea ni se consume, sino que siempre se transforma. La energía eléctrica queentrega la batería se subdivide en el nodo de modo que se transforma en iguales energías térmicasentregadas al ambiente por cada uno de los resistores. Si los resistores son iguales y estánconectados a la misma tensión, deben generar la misma cantidad de calor y por lo tanto deben estar recorridos por la misma corriente; que sumadas deben ser iguales a la corriente entregada por la batería, para que se cumpla la ley de conservación de la energía.

En una palabra, que la energía eléctrica entregada por la batería es igual a la suma de las energíastérmicas disipadas por los resistores. El autor un poco en broma suele decir en sus clases. Como

dice el Martín Fierro, todo Vatio que camina va a parar al resistor. Nota: el Vatio es la unidad de potencia eléctrica y será estudiado oportunamente.

Segunda Ley de Kirchoff

Cuando un circuito posee mas de una batería y varios resistores de carga ya no resulta tan clarocomo se establecen la corrientes por el mismo. En ese caso es de aplicación la segunda ley dekirchoff, que nos permite resolver el circuito con una gran claridad.

En un circuito cerrado, la suma de las tensiones de batería que se encuentran al recorrerlo siempreserán iguales a la suma de las caídas de tensión existente sobre los resistores.

En la figura siguiente se puede observar un circuito con dos baterías que nos permitirá resolver unejemplo de aplicación.

Fig.3. Circuito de aplicación de la segunda ley de Kirchoff




Observe que nuestro circuito posee dos baterías y dos resistores y nosotros deseamos saber cual esla tensión de cada punto (o el potencial), con referencia al terminal negativo de B1 al que lecolocamos un símbolo que representa a una conexión a nuestro planeta y al que llamamos tierra omasa. Ud. debe considerar al planeta tierra como un inmenso conductor de la electricidad.

Las tensiones de fuente, simplemente son las indicadas en el circuito, pero si pretendemos aplicar las caídas de potencial en los resistores, debemos determinar primero cual es la corriente que circula por aquel. Para determinar la corriente, primero debemos determinar cual es la tensión de todasnuestras fuentes sumadas. Observe que las dos fuentes están conectadas de modos que susterminales positivos están galvánicamente conectados entre si por el resistor R1. esto significa quela tensión total no es la suma de ambas fuentes sino la resta. Con referencia a tierra, la batería B1eleva el potencial a 10V pero la batería B2 lo reduce en 1 V. Entonces la fuente que hace circular corriente es en total de 10 – 1 = 9V . Los electrones que circulan por ejemplo saliendo de B1 y pasando por R1, luego pierden potencial en B2 y atraviesan R2. Para calcular la corriente circulante podemos agrupar entonces a los dos resistores y a las dos fuentes tal como lo indica la figurasiguiente.

¿El circuito de la figura 4 es igual al circuito de la figura 3? No, este reagrupamiento solo se genera para calcular la corriente del circuito original. De acuerdo a la ley de Ohms

I = Et/R1+R2

porque los electrones que salen de R1 deben pasar forzosamente por R2 y entonces es como siexistiera un resistor total igual a la suma de los resistores

R1 + R2 = 1100 Ohms

Se dice que los resistores están conectados en serie cuando están conectados de este modo, de formatal que ambos son atravesados por la misma corriente igual a

I = (10 – 1) / 1000 + 100 = 0,00817 o 8,17 mA

Ahora que sabemos cual es la corriente que atraviesa el circuito podemos calcular la tensión sobrecada resistor. De la expresión de la ley de Ohm

I = V/R

se puede despejar que




V = R . I

y de este modo reemplazando valores se puede obtener que la caída sobre R2 es igual a

VR2 = R2 . I = 100 . 8,17 mA = 817 mV

y del mismo modo

VR1 = R1 . I = 1000 . 8,17 mA = 8,17 V

Estos valores recién calculados de caídas de tensión pueden ubicarse sobre el circuito original conel fin de calcular la tensión deseada.

Fig.5 Circuito resuelto

Observando las cuatro flechas de las tensiones de fuente y de las caídas de tensión se puedeverificar el cumplimiento de la segunda ley de Kirchoff, ya que comenzando desde la masa dereferencia y girando en el sentido de las agujas del reloj podemos decir que

10V – 8,17V – 1V – 0,817 = 0 V

o realizando una transposición de términos y dejando las fuentes a la derecha y las caídas de tensióna la izquierda podemos decir que la suma de las tensiones de fuente

10V – 1V = 8,17V + 0,817 = 8,987 = 9V

Y además podemos calcular fácilmente que la tensión sobre la salida del circuito es de

0,817V + 1V = 1,817V

con la polaridad indicada en el circuito es decir positiva.

BIBLIOGRAFÍA




Internet:

•http://www.asifunciona.com/electrotecnia•http://es.m.wikipedia.org/wiki/conductor_el%c3%49ctrico•http://www.elecon.com.ve/Doc/CablesBT

http://www.asifunciona.com/electrotecnia

http://es.m.wikipedia.org/wiki/conductor_el%C3%83Ictrico

http://www.elecon.com.ve/Doc/CablesBT

http://www.asifunciona.com/electrotecnia

http://es.m.wikipedia.org/wiki/conductor_el%C3%83Ictrico

http://www.elecon.com.ve/Doc/CablesBT



Universidad de Oriente

Escuela de Ciencias de la Tierra

Núcleo Bolívar

Departamento de Ingeniería IndustrialCátedra: Lab De Electrotecnia

Profesor:Carlos Betencourt

Bachiller:

Chire Juan C

Gómez Dayana

Roa Denison

12 de Noviembre de 2011

INTRODUCCIÓN



Existen cables de muhos tipos, cada uno de los cuales esta destinado a una función

determinada que nos permite obtener el poder de valiosas herramientas de trabajo que se

utilizan todos los días en la resolución de circuitos electrónicos simples, que ayudan a

determinar los valores de la tension y corriente, existente en los circuitos.

CONCLUSIÓN



Los conductores son todos aquellos materiales o elementos que permiten que los atraviese el flujode la corriente o de cargas eléctricas en movimiento. Si establecemos la analogía con la tubería quecontega líquido, el coductor sería la tuberiay el liquido el medio que permite el movimiento de lascargas.

Logramos tambien aprender un poco sobre la ley de Ohm y de kirchhoff en donde pudimos obtner

la intensidad de la corriente y el potencial en cada punto de un circuito eléctrico. Estableciendo enla ley de ohm, que el valor de la tensión o voltaje es directamente proporcional a la intensidad de lacorriente; por tanto, si el voltaje aumenta o disminuye, el amperaje de la corriente que circula por elcircuito aumentará o disminuirá en la misma proporción, siempre y cuando el valor de la resistenciaconectada al circuito se mantenga constante, y en la ley de Kirchhoff, que establece, que lacorriente que pasa por un nodo es igual a la corriente que sale por el mismo.

INDICE

PagINTRODUCCIÓN ...................................................................................................... 01



DESARROLLO: ...................................................................................................... 02

• CONDUCTORES ............................................................................................ 02• LEY DE OHM ........................................................................................... 07• LEY DE KIRCHHOFF .................................................................................... 09

CONCLUSIÓN ...................................................................................................... 15

BIBLIOGRAFÍA ...................................................................................................... 16

cables (electro)

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