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ELECTRICIDAD PARA NO ELÉCTRICOS
Principios básicos de electricidad Magnitudes y unidades Ohm, Kirchoff, Joule Circuitos básicos Corriente alterna Mediciones Potencia Definiciones Efectos de la corriente eléctrica en el cuerpo humano Equipo de uso habitual Instalaciones
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Los cuerpos están compuestos por elementos químicos
La partícula química elemental es el átomo El átomo tiene un núcleo, compuesto básicamente
por protones, alrededor del cual orbitan electrones, conservándose un equilibrio.
La cantidad de electrones que orbitan el núcleo es variable con cada elemento.
En los metales el enlace de los electrones mas lejanos al núcleo es muy débil y podrán desplazarse fácilmente si sobre ellos actúan fuerzas exteriores.
Principios básicos de electricidad
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Conductores y aislantes
Conductores:Hay electrones libres en la última órbita
Aislantes:Sin electrones libres en la última órbita
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Cuando los electrones se desplazan ordenadamente , se dice que hay una corriente eléctrica y ese
movimiento ordenado es producido por la presencia de un potencial que
inicia el movimiento
En reposo
Potencial
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Trabajo (l) Joule [J] Energía (E) Joule [J] [W.h] Carga eléctrica (q) Coulomb [C] Tensión (U) Volt, [V] [J/C] Corriente eléctrica (I) Ampere [A]
[C/s] Potencia (P) Watt [W] [J/s]
Magnitudes y Unidades
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Trabajo y Energía Trabajo: Cuando se
aplica una fuerza y esta produce desplazamiento, entonces, esa fuerza efectúa un trabajo: Fuerza por distancia, (levantar un peso)
l Joule, [J] Energía, trabajo neto,
diferencia de trabajo, (al levantar el peso, ese cuerpo adquiere energía potencial, al caer o bajar, realiza otra vez trabajo
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Carga eléctrica y Corriente
Carga eléctrica:Es la carga de las partículas eléctricas(q) Coulomb [C]
Corriente eléctrica:Circulación de carga eléctrica por unidad de tiempo(I) Ampere, [A]; [C/s]
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Por calentamiento, termopares Acción mecánica, piezoeléctricos Por frotamiento, electricidad estática Por acción de la luz, fotovoltaica Por transformación química, pilas y baterías Por inducción, conductores que se
desplazan en un campo magnético, dínamos y alternadores
Tensión eléctrica:
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Cuantifica la diferencia de potencial entre dos puntos, la capacidad de, ocasionalmente, hacer circular corriente.
Trabajo realizado por unidad de carga eléctrica
(U) Volt, [V] [J/C]
Tensión eléctrica, diferencia de potencial
Diferencia de Potencial
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Analogía del circuito eléctrico e hidráulico:
• Hay agua en un sitio elevado (potencial)
• Se abre una válvula que permite circular al agua.
• El agua baja por una canalización que la conduce, caudal de agua, ( corriente)
• El agua hace algo… gira una rueda, hace un trabajo…
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Resistencia eléctrica, R, característica de los materiales que se opone a la circulación de corriente, resistencia a la circulación de cargas eléctricas, la unidad es el Ohm [Ω].
Depende de: El tipo de material, resistividad específica, ρ [Ω*m] Su longitud, l [m] Su sección, s [m2] Su temperatura t [ºC], Coeficiente de variación de la
resistencia con la temperatura α ºC-1
R=
Resistencia Eléctrica
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Potencia, Capacidad para realizar trabajo en un tiempo dado, (P) (l/t) Watt, [W] [J/s]
P=U*I
Potencia eléctrica
Algo es mas potente cuando realiza mas trabajo en igual tiempo
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La LEY DE OHM establece la relación entre la tensión, la resistencia y la corriente
Ley de Ohm
R=I=U=I*RCirculará una corriente de 1A cuando sobre una resistencia de 1 Ω, se aplique una tensión de 1V
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Leyes de Kirchoff
1) La suma algebraica de las corrientes entrantes y salientes a un nodo es cero.⇒La suma de las corrientes entrantes a un nodo, es igual a la suma de las corrientes salientes del mismo
2) En una malla cerrada la suma algebraica de las tensiones de las fuentes y caídas de tensión es cero.⇒En una malla cerrada la suma algebraica de las tensiones de las fuentes es igual a las sumas de las caídas de tensión
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Q=0,24*I2*R*t Q ⇾ Cantidad de calor aportada I ⇾ Corriente eléctrica que circula R ⇾ Resistencia eléctrica que atraviesa t ⇾ tiempo que está circulando la corriente
¡¡Resulta proporcional al CUADRADO de la CORRIENTE!!
Efecto Joule
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Circuitos Básicos
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Si dentro de un campo magnético se hace girar una espira conductora, se inducirá sobre ella una fuerza electro motriz capaz de hacer circular corriente sobre una carga.
Corriente Alterna
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Potencia activa: P=U*I*cosϕ [W] Potencia Aparente: S=U*I [VA] Potencia Reactiva Q=U*I*senϕ [Var]
Potencia en corriente alterna
“Cosϕ” es el factor de potencia, “ϕ” es el desfasaje entre la onda de tensión y corriente cuando se aplican cargas que no son resistivas puras.
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Se obtiene mediante el arreglo de tres bobinados ordenados a 120º entre sí, dentro de un campo magnético rotatorio.
Corriente alterna Trifásica
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Tensiones Y Corrientes
IL=IF
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Tensiones y Corrientes
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EL NEUTRO Y LA P#@$&!!!!
Si el NEUTRO no está, o se corta, IN no puede establecerse!!!!!!!!!
El potencial de cada fase
quedará definido por la condición
de carga.Lic. Org. Ind. Pablo D. Polti 22
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Comparando
Lic. Org. Ind. Pablo D. Polti 23
Dependiendo de la condición de carga, UF puede tomar cualquier valor entre 0 y UL, 0V y 380V !!!!!!!!!
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Sistema equilibrado ⇾ 0Sistema des equilibrado ⇾ 0 a IL
Sistema Con Distorsión!!!! ⇾ IL o más !!!!!
Corriente de neutro
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Mediciones de Tensión
FN
PE
N – F 210V ~ 230VN – PE 0V ~ 5VF – PE 210V ~ 230VF – F 380V ~ 400V
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F
N
PE
NPE
R
S
T
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Mediciones de Corriente
1) El selector en Amperes alterna ∼A2) Solo debe tomarse un conductor
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P=3*UF*IL*cosϕ (IL=IF)
P=** UF*IL*cosϕ (3=* y UL=UF *)P=* UL*IL*cosϕSi suponemos UL=380V y cosϕ=0,8
P=526* IL è IL[A]= è IL[A]= è
IL[A]=1,9
Potencia ACTIVA Trifásica
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S=3*UF*IL
S=** UF*IL
S=* UL*IL
Si suponemos UL=380V S=657* IL è IL[A]= è IL[A]=
IL[A]=1,5
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Potencia APARENTE Trifásica
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Secador de pelo 1KW a 2KW Caloventor 2KW Steamer 1KW Plancha 0,8KW Panchera 0,8KW Pava 1KW Pares, Leecos, fresneles 1KW Brutos 1,5KW a 3KW Móviles 1,5KW a 2,5KW Par led 0,1KW a
0,6KKW Pantalla led 1,5KW/m2
Proyector 5000 Ansi 0,4KW Proyector 15000Ansi 2,5KW
Las Potencias de las “Cosas”
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Tipo de servicio Potencia de los artefactos Tensión de servicio Factor de utilización de las cargas Factor de simultaneidad de las cargas Posición de los suministros Particularidades del sitio de instalación
⇾⇾ DISEÑO DE LA INSTALACIÓN
Definiciones
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Efectos de la Corriente Eléctrica en el Cuerpo Humano
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Fichas y Tomas
IEC 60309 2P+T 220~250V 6H 32A / 16A
IEC 603093P+N+T 6H380V 16A/32A
Bipolar con Tierra 220V 10A
Schuko 220V 16A
Bipolar con Tierra 220V 20A
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IEC 603093P+N+T 6H380V 63A
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Aparatos de Maniobra y Protección
Interruptores Termomagnéticos DIN Interrupt
orInterruptores Diferenciales DIN
Fusibles NH
Interruptor Automático en caja moldeada
Seccionador Fusible bajo carga
Interruptor con fusibles NH
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Tableros y distribuidores
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Tableros y distribuidores tipo
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Instalaciones
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Esquemas típicos
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Gracias,cuidado… Lic. Org. Ind. Pablo
Daniel Polti [email protected]