electricidad básica

5/18/2018 Electricidad B sica

1/20

Electricidad bsica

ndice

Introduccin

Que es la electricidadDe dnde viene la electricidad?

La estructura de la materia

Interaccin entre cargas positivas y negativas

Particularidad del electrn

Polos positivos y polos negativos

Conductores y aislantes

Corriente elctrica

Tipos de corriente elctrica

El campo elctrico

agnitudes elctricas

Intensidad

Tensin

!esistencia

Qu es la potencia elctrica

Concepto de energ"a

#entido de circulacin de corriente

La ley de o$m

Postulado general de la ley de o$m

%rmula matem&tica general de representacin de la ley de o$m

'ariante pr&ctica#eleccin de planta para evento

#eleccin de (eeder para evento


2/20

Objetivo

Pretendemos )ue al (inali*ar el estudio del tema seas capa* de+

Comprender )u es y cmo se origina la corriente elctrica y sus dos tipos ,c- a- yc- c-.

#a/er distinguir las magnitudes elctricas (undamentales-

Distinguir la corriente alterna de la continua conocer las magnitudes empleadaspara medirla0 sus unidades y la relacin entre ellas dada por unas leyes muysimples- #lo conocer&s dos (rmulas+ P1'2I 3 '1I2!

4prender a calcular la potencia total del e)uipo seleccionado para evento0 paraseleccionar una planta elctrica )ue soporte la carga total y el (eeder adecuado)ue soporte la corriente-


3/20

Electricidad bsica

Introduccin

La electricidad es una (orma de energ"a- Energ"a es poder--- el poder de $acer0 de$acer por e5emplo )ue las cosas se muevan y de $acer )ue las cosas (uncionen-Para entender )u es la electricidad de/emos comen*ar con los &tomos- Los&tomos son pe)ue6as part"culas )ue son muy di("ciles de ver0 y son los elementoscon los )ue est& $ec$o todo a nuestro alrededor- 7n &tomoest& compuesto porprotones0 electrones y neutrones- El centro de un &tomo0 al cual se llama 8n9cleo80tiene al menos un protn- 4lrededor del n9cleo via5an los electrones ,en igualcantidad )ue los protones. a gran velocidad-Los protones y electrones tienenuna propiedadllamada carga0 la de los protones es de signo positivo y la de loselectrones es de signo negativo- Los neutrones no tienen carga- Los protones yelectrones se atraen entre s" por)ue tienen cargas de distinto signo- En cam/iolaspart"culas )ue tienen cargas del mismo signo se repelen-

Que es la electricidad

Es un (enmeno ("sico )ue tiene )ue ver con la relacin entre dos part"culas0electrn y protn

%uer*a de atraccin )ue se da entre electrones y protones

#e le asign al electrn con signo ,:.0 el protn con signo ,;.

De dnde viene la electricidad?

La energ"a elctrica o electricidad es un (enmeno ("sico )ue se origina a ra"* delas cargas elctricas y de la interaccin entre ellas- 4s"0 son los electrones y los
http://www.monografias.com/trabajos35/el-poder/el-poder.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos/atomo/atomo.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos13/cinemat/cinemat2.shtml#TEORICOhttp://www.monografias.com/trabajos16/romano-limitaciones/romano-limitaciones.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos2/mercambiario/mercambiario.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos/atomo/atomo.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos13/cinemat/cinemat2.shtml#TEORICOhttp://www.monografias.com/trabajos16/romano-limitaciones/romano-limitaciones.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos2/mercambiario/mercambiario.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos35/el-poder/el-poder.shtml


4/20

protones las dos part"culas su/atmicas principales )ue pueden originar laaparicin de energ"a elctrica-

La electricidad se puede originar o transmitir provocando el movimiento de cargas

elctricas de un punto a otro-

Esta situacion es muy com9n ya en la propia


5/20

Interaccin entre cargas positivas negativas

El electrn y el protn se encuentran en toda la materia0 como materia se e=plica)ue es todo lo )ue ocupa un lugar en el espacio- En cargas de signos opuestos$ay una (uer*a de atraccin0 y en cargas de mismo signo $ay una (uer*a derepulsin

!articularidad del electrn

La pala/ra electricidad viene de electrn y esto es de/ido a una particularidad )uetiene el electrn )ue no tiene el protn

El electrn puede moverse0 se puede adicionar o sustraer a cual)uier materia- Enalgunos materiales el electrn puede moverse li/remente


6/20

!olos positivos polos negativos

La electricidad es una energ"a )ue tiene su origen en la atraccin entre dospart"culas su/atmicas0 una de estas dos part"culas0 el electrn0 puededespla*arse en los conductores0 y el electrn tam/in puede adicionarse osustraerse a la materia0 de esta (orma se generan o/5etos con carga elctricapositiva ,cuando se sustraen los electrones. y o/5etos con carga elctrica negativa,cuando se adicionan electrones.-

Cuando estos o/5etos con carga est&n relacionados podemos $a/lar de polos0como por e5emplo en una pila o /ater"a )ue tiene un polo positivo y un polonegativo

El @ de los e)uipos o dispositivos (uncionan a partir de la circulacin deelectrones

"onductores aislantes

Las cargas elctricas se pueden mover a travs de los materiales0 pero no semueven de la misma manera en todos ellos- 4 la propiedad )ue indica la (acilidadcon )ue las cargas se mueven a travs de un material espec"(ico se la denominaconductividad-

#eg9n su conductividad0 podemos dividir todos los materiales en dos grandesgrupos+


7/20

ateriales conductores- #on los )ue tienen una estructura atmica )ue (avorece)ue las cargas elctricas se puedan mover con (acilidad por su interior- Engeneral0 todos los metales son /uenos conductores-

ateriales aislantes0 son los )ue tienen los electrones muy ligados al &tomo al )uepertenecen0 de manera )ue no se pueden mover con (acilidad- 4lgunos e5emplosaislantes son la madera0 la resina o el cristal-

"orriente el#ctrica

La corriente elctrica es elmovimiento de los electrones porun conductor- Este movimientode cargas elctricas se puedecomparar con el agua del r"o0 y de la misma manera )ue podemos medir el caudalde un r"o en un punto podemos medir la intensidad de la corriente elctrica-

Para )ue el movimiento de electrones se produ*ca $ace (alta )ue entre lose=tremos del conductor $aya una di(erencia de potencial0 )ue tam/in se llamatensin o volta5e-


8/20

$ipos de corriente el#ctrica

El movimiento de electrones ,cargas negativas. del generador se produce desdesu polo positivo ,lugar de salida de los electrones. $asta su polo negativo ,lugardonde vuelven los electrones.- Cuando dic$o (lu5o es al revs ,de polo negativo apositivo.0 se considera )ue la corriente es negativa- 4si0 y dependiendo del sentidodel movimiento de dic$os electrones0 se puede clasi(icar la corriente elctrica en+

Corriente continua0 )ue se caracteri*a por)ue los electrones se mueven en un solo

sentido por el $ilo conductor- E5emplos de generadores de corriente continua sonlas pilas o las dinamos- Corriente alterna0 cuya caracter"stica principal es )ue lospolos del generador cam/ian de negativo a positivo en el mismo periodo0provocando )ue el (lu5o de electrones no mantenga el mismo sentido- Lageneracin de este tipo de corriente la reali*an los alternadores-

El campo el#ctrico


9/20

El campo elctrico es el espacio alrededor de una carga elctrica- En l semani(iestan las (uer*as de atraccin o de repulsin so/re otras cargas elctricassituadas en este espacio-

%agnitudes el#ctricas

Las propiedades ("sicas (undamentales de la corriente elctrica son tres+

Intensidad

Tensin

!esistencia

Potencia

Intensidad de corriente & I

Como ya sa/emos0 la corriente elctrica consiste en un (lu5o de electrones )ue vandesde un punto con m&s carga negativa )ue otro- La intensidad depende deln9mero de electrones )ue circulen en el circuito-

La unidad empleada para su medida es el 4mperio ,4.- Cuando en un circuito semueve una carga de AB trillones de electrones ,un culom/io. en cada segundo0 sedice )ue en el circuito circula una intensidad de un amperio , 4.- Esta unidad esgrande0 as" )ue ser& normal re(erirnos a un su/m9ltiplo del amperio0 el miliamperio,m4.0 e)uivalente a una milsima de amperio

' ( ) '*** m(


10/20

' m( ) *+**' (

!ara medir esta magnitud se emplea el ampermetro,

4mper"metro analgico

$ensin el#ctrica & -

Tensin elctrica0 volta5e o di(erencia de potencial son tres nom/res con los )uenos re(eriremos a la di(erencia de cargas elctricas )ue e=iste entre los polospositivo y negativo del generador del circuito- Esta magnitud es indicativa de lacantidad de energ"a )ue ser& capa* de desarrollar la corriente de electrones0 parauna misma intensidad de corriente-

La unidad de medida es el voltio .-/0 el elemento usado para medir su valoren un circuito se llama voltmetro,

1esistencia el#ctrica & 1


11/20

Es la oposicin )ue presentan a la circulacin de los electrones los distintoselementos intercalados en el circuito0 incluido el conductor-

La unidad de medida es el o$mio ,.- Esta unidad es demasiado pe)ue6a por lo

)ue es (recuente encontrar m9ltiplos como el iloo$mio ,F.0 e)uivalente a GGG0 y el megao$mio ,.0 e)uivalente a HGe=pA -

!ara medir la resistencia el#ctrica de un elemento se utili2a el 3metro,

Q45 E6 L( !O$E7"I( EL5"$1I"(

"O7"E!$O DE E7E189(

Para entender )u es la potencia elctrica es necesario conocer primeramente elconcepto de energ"aJ0 )ue no es m&s )ue la capacidad )ue tiene un mecanismo odispositivo elctrico cual)uiera para reali*ar un tra/a5o-

Cuando conectamos un e)uipo o consumidor elctrico a un circuito alimentado poruna (uente de (uer*a electromotri* ,%-E-.0 como puede ser una /ater"a0 la energ"aelctrica )ue suministra (luye por el conductor0 permitiendo )ue0 por e5emplo0 una/om/illa de alum/rado0 trans(orme esa energ"a en lu* y calor0 o un motor puedamover una ma)uinaria-

De acuerdo con la de(inicin de la ("sica0 la energ"a ni se crea ni se destruye0 setrans(ormaJ- En el caso de la energ"a elctrica esa trans(ormacin se mani(iesta en

la o/tencin de lu*0 calor0 (r"o0 movimiento ,en un motor.0 o en otro tra/a5o 9til )uerealice cual)uier dispositivo conectado a un circuito elctrico cerrado-

La energa utili2ada para reali2ar un trabajo cual:uiera0 se mide en ;joule< se representa con la letra ;=


12/20

!O$E7"I( EL5"$1I"(

Potencia es la velocidad a la )ue se consume la energ"a- #i la energ"a (uese unl")uido0 la potencia ser"a los litros por segundo )ue vierte el depsito )ue locontiene- La potencia se mide en 5oule por segundo ,Kseg. y se representa con laletra PJ-

7n Kseg e)uivale a Matt ,N.0 por tanto0 cuando se consume 5oule de potenciaen un segundo0 estamos gastando o consumiendo Matt de energ"a elctrica-

La unidad de medida de la potencia elctrica PJ es el MattJ0 y se representa conla letra NJ-

!ara medir la potencia el#ctrica de un elemento se utili2a el >att metro, ./


13/20

1esumen

Intensidad n@ de electrones :ue circulan, (mperios .(/

$ensin diAerencia de carga entre polos del generador, -oltios .-/

1esistencia resistencia al paso de la corriente de los componentes delcircuito, O3mios .B/

!otencia -elocidad o cantidad de energa :ue consume un sistema oelemento el#ctrico

6entido de circulacin de corriente

La corriente el#ctricaes la circulacin de electrones a travs de un materialconductor )ue se mueven siempre del polo .&/ al polo .C. de la (uente desuministro-

4un)ue el sentido convencional de circulacin de la corriente elctrica es a lainversa0 del polo .C/ al polo .&/-

Este criterio se de/e a ra*ones $istricas ya )ue en la poca en )ue trat dee=plicar cmo (lu"a la corriente elctrica por los materiales0 la comunidad cient"(icadesconoc"a la e=istencia de los electrones y decidi ese sentido0 aun)ue podr"a$a/er acordado lo contrario0 como ocurre-


14/20

L( LE DE O%

La Ley de O$m0 postulada por el ("sico y matem&tico alem&n eorg #imon O$m0es una de las leyes (undamentales de la electrodin&mica0 estrec$amente vinculadaa los valores de las unidades /&sicas presentes en cual)uier circuito elctricocomo son+

- Tensin o volta5e FEF0 en volt ,'.-

- Intensidad de la corriente F I F0en ampere ,4.-

B- !esistencia F1Fen o$m , . de la carga o consumidor conectado alcircuito-


15/20

Circuito elctrico cerrado compuesto por una pila de 1,5 volt, una resistencia o cargaelctrica "R"y la. Circulacin de una intensidad o flujo de corriente elctrica " I" suministrado por la propia pila.

De/ido a la e=istencia de materiales )ue di(icultan m&s )ue otros el paso de la corrienteelctrica a travs de los mismos0 cuando el valor de su resistencia var"a0 el valor de laintensidad de corriente en ampere tam/in var"a de (orma inversamente proporcional-Es decir0 a medida )ue la resistencia aumenta la corriente disminuye y0 viceversa0cuando la resistencia al paso de la corriente disminuye la corriente aumenta0 siempre)ue para am/os casos el valor de la tensin o volta5e se mantenga constante-

Por otro lado y de acuerdo con la propia Ley0 el valor de la tensin o volta5e esdirectamente proporcional a la intensidad de la corriente3 por tanto0 si el volta5e aumentao disminuye0 el ampera5e de la corriente )ue circula por el circuito aumentar& o

disminuir& en la misma proporcin0 siempre y cuando el valor de la resistenciaconectada al circuito se mantenga constante-

Postulado general de la Ley de O$m

El (lu5o de corriente en ampere )ue circula por un circuito elctrico cerrado0 esdirectamente proporcional a la tensin o volta5e aplicado0 e inversamenteproporcional a la resistencia en o$m de la carga )ue tiene conectada

%R!7L4 4TESTIC4 E


16/20

-(1I(7$E !1G"$I"(H

4)uellas personas menos relacionadas con el despe5e de (rmulas matem&ticaspueden reali*ar tam/in los c&lculos de tensin0 corriente y resistencia

correspondientes a la Ley de O$m0 de una (orma m&s (&cil utili*ando el siguienterecurso pr&ctico+

Con esta variante slo ser& necesario tapar con un dedo la letra )ue representa elvalor de la incgnita )ue )ueremos conocer y de inmediato )uedar& indicada conlas otras dos letras cu&l es la operacin matem&tica )ue ser& necesario reali*ar-

-ariante de la le de o3m es

P1'HI

DO


17/20

6eleccin de planta para eventoDe acuerdo con lo visto se toma en cuenta la carga total )ue se va instalar en elevento y o/teniendo su carga total seleccionamos la planta )ue soporte lademanda de carga

#e o/tiene el valor de carga en Matts de cada elemento )ue se va a colocar en elevento0 se suma el valor de todos los valores del elemento y se o/tiene una cargatotal0 a la cual se le dar& un margen de G@ de la carga total

E5emplo

#e tiene V elementos de VGGMatts y elementos de WVGG Matts

ELEE


18/20

P1'HI

D4


19/20

El ca/le de cone=in representa el componente indispensa/le para el transportede la energ"a elctrica entre los di(erentes /lo)ues )ue integran un sistema(otovoltaico- !esulta inevita/le )ue parte de esta energ"a se pierda en (orma decalor0 ya )ue la resistencia elctrica de un conductor nunca es nula-

Los ca/les utili*ados en un sistema (otovoltaico est&n cuidadosamente dise6ados-Como el volta5e en un sistema (otovoltaico es volta5e CC /a5o0 o X '0 lascorrientes )ue (luir&n a travs de los ca/les son muc$o m&s altas )ue las de lossistemas con volta5e 4C de G o G '-

La cantidad de potencia en Natts producida por la /ater"a o panel (otovoltaico est&dada por la siguiente (rmula+ P 1 ' = I

' 1 tensin en 'oltios

I 1 corriente en 4mperios

Esto signi(ica )ue para suministrar una potencia a ' la corriente ser& casi Gveces m&s alta )ue en un sistema de G '- Esto signi(ica )ue ca/les muc$o m&sgruesos de/en usarse para impedir el recalentamiento o incluso la )uema de losca/les-

Para darse una idea del tama6o de los ca/les las siguientes ta/las da algunascaracter"sticas de ellos0 la corriente m&=ima )ue puede (luir sin recalentar el ca/ley la cantidad de potencia )ue puede producirse a di(erentes volta5es+

4 continuacin damos una ta/la para conductores elctricos e=tra"do del manualde un (a/ricante de ca/les elctricos0 )ue nos servir& para sa/er )ue cali/re deconductor necesitamos teniendo como dato la corriente )ue circular& por elconductor-


20/20

En la siguiente imagen se puede ver la di(erencia de di&metros entre ca/les condi(erente cali/re- Por e5emplo0 un ca/le cali/re X ,ver el circulo con el n9mero X.0es muc$o m&s pe)ue6o )ue el de cali/re

electricidad básica

Documents