UDI 2: ELECTRICIDAD

1. CORRIENTE ELÉCTRICA

Es el movimiento de electrones a través de un material conductor que está conectado a un generador.

Los materiales conductores (metales) tienen electrones libres de forma que al conectarlo al generador empiezan a moverse por la fuerza de atracción, que aparecen entre los electrones (cargas negativas) y el polo positivo del generador, y por la fuerza de repulsión que aparece entre los electrones y el polo negativo del generador.

Fuerza de repulsión

Fuerza de atracción

2. CIRCUITO ELÉCTRICO

Está formado por los siguientes elementos:- Generador (pila, batería, fuente de alimentación, panel solar, alternador).- Receptor (lámpara, zumbador, resistencia, motor).- Aparato de mando (interruptor, pulsador, conmutador).- Conductores (cables).- Aparatos de protección (fusible, interruptor magnetotérmico, interruptor

diferencial).

Esquema eléctrico es el dibujo del circuito eléctrico, puede ser:- Esquema funcional: es la representación más sencilla del circuito eléctrico. Los

aparatos se representan con símbolos.

- Esquema de conexiones: es la representación del circuito con la situación real de los aparatos dibujados con su aspecto real.

Los materiales aislantes (dieléctricos) no tienen electrones libres de forma que si los unimos a un generador eléctrico NO hay corriente eléctrica.

Aparato de protección

3. ASOCIACIÓN DE RECEPTORES

Cuando tenemos varios receptores eléctricos (lamparas, resistencias, motores, etc.) podemos conectarlos de 2 formas distintas:

- Conexión en serie: los receptores se conectan uno a continuación del otro, el final de uno con el principio del siguiente.

Este montaje se emplea poco porque tiene el inconveniente de que si se avería un receptor, la corriente se interrumpe y los demás dejan de funcionar. Además cada receptor tiene menos potencia que con el otro montaje.

- Conexión en paralelo o derivación: los receptores se conectan con los principios unidos entre sí y los finales unidos entre sí.

Es el montaje más empleado.

4. PELIGROS DE LA CORRIENTE ELÉCTRICA

La tensión de la red (230 voltios) puede producir accidentes graves y mortales. A partir de 24 voltios la tensión es peligrosa para el cuerpo humano.

Los efectos de la corriente eléctrica sobre el cuerpo humano son los siguientes:- Tetanización de los músculos (quedarse pegado al contacto).- Quemaduras.- Electrolisis de líquidos (con corriente continua).- Parada cardiorrespiratoria. Puede recuperarse con respiración artificial.- Fibrilación del corazón (movimiento desordenado de las fibras del corazón). No es

recuperable.

5. NORMAS DE SEGURIDAD ELÉCTRICAS

- No tocar los aparatos eléctricos con las manos mojadas o estando descalzo (el agua del suministro es conductora eléctrica).

- Desconectar el circuito o desenchufar los receptores antes de realizar cualquier operación de reparación, limpieza o mantenimiento.

- No pisar o dar tirones a los conductores para desconectar las clavijas de los enchufes.

- No sobrecargar las clavijas múltiples o regletas de conexión con receptores de gran potencia.

- Mantener una distancia de seguridad de 1 metro entre el receptor eléctrico y el borde de la bañera.

- Revisar los conductores y protegerlos con cinta aislante sin han perdido el aislamiento.

- Las clavijas y conexiones eléctricas deben estar bien apretadas para evitar calentamientos.

6. MAGNITUDES ELÉCTRICAS

7. EQUIVALENCIA ENTRE UNIDADES

8. LEY DE OHM

9. FÓRMULA DE LA POTENCIA

10. FÓRMULA DE LA ENERGÍA

11. LEY DE JOULE

El calor emitido por un conductor cuando es recorrido por la corriente eléctrica lo podemos calcular con la fórmula de la energía del apartado anterior. La cantidad de calor se expresa en calorias.

Cantidad de calor emitido (calorías) = Energía (joules) x 0,24

El calor producido se debe al roce de los electrones con los átomos del material. A este fenómeno se le llama Efecto Joule.

12. MEDIDA DE TENSIÓN 13. MEDIDA DE INTENSIDAD

El voltímetro se conecta en paralelo. El amperímetro se conecta en serie.

14. MEDIDA DE RESISTENCIA

El óhmetro se conecta directamente al receptor sin estar conectado a una fuente de energía. La corriente procede de la pila que tiene el polímetro.

15. CORRIENTE CONTINUA

Los terminales de los generadores de corriente continua se llaman:- Polo positivo (color rojo).- Polo negativo (color negro).

16. CORRIENTE ALTERNA

Los terminales de los generadores de corriente alterna se llaman:- Fase (color marrón, gris o negro).- Neutro (color azul).

Con la frecuencia de 50 hertzios (Hz) que tenemos en España, los electrones cambian de sentido 100 veces en un segundo.

17. POLÍMETRO DIGITAL1. EL SELECTORLa posición del selector depende de la magnitud a medir, del tipo de corriente y del

valor aproximado de la medida.Según la magnitud:

Ω - ResistenciaV - TensiónA - Intensidad

Según el tipo de corriente:DC – Corriente continuaAC – Corriente alterna

Según el valor aproximado de la medida:Elegir la posición inmediata superior

2. LAS TOMAS DE CONEXIÓNDependen del modelo.

COM – clavija negraV/Ω – clavija roja para tensión y resistenciamA – clavija roja para intensidades pequeñasA – clavija roja para intensidades grandes

3. EL DISPLAYLa medida en el display aparece en la misma unidad de medida que la posición que

tenga el selector.Ejemplos:Si el selector está en 20 K y marca 15,4, esta medida será 15,4 kiloohmiosSi el selector está en 200 mA y marca 40, esta medida será 40 mA

18. PROPIEDADES DE LOS IMANES

19. EXPERIMENTO DE OERSTED

20. MOTOR ELÉCTRICO DE CORRIENTE CONTINUA

- CONSTITUCIÓN:- ESTATOR (Inductor):

- Carcasa- Imanes

- ROTOR (Inducido):- Eje- Electroimanes (bobina + núcleo móvil)

- COLECTOR- Escobillas- Delgas

FUNCIONAMIENTO:La corriente eléctrica pasa por las escobillas y delgas del colector, llegando a la

bobina y creando un campo magnético cuyos polos son atraídos y repelidos por el imán del estator.

El rotor del motor gira por las fuerzas de atracción y repulsión que hayentre los imanes y el electroimán.

Al girar el eje, las escobillas hacen contacto con la otra delga, lo que cambia el sentido de la corriente por la bobina y los polos magnéticos que ella crea, por lo que el electroimán sigue girando y no se queda parado en la posición horizontal.

CARACTERÍSTICAS:Estos motores tienen velocidades muy altas (unas 10.000 rpm).Podemos variar la velocidad del motor al variar la tensión eléctrica con la que se

alimenta. A mayor tensión mayor velocidad y viceversa.Para cambiar el sentido de giro del motor hay que cambiar la polaridad con que se

alimenta.

21. CONMUTADOR DE CRUCE (Llave de cruzamiento)

Es un aparato de mando con una palanca que tiene 2 posiciones y 4 puntos de conexión.

Se emplean en las instalaciones de lámparas conmutadas desde 3 o más sitios.Nosotros los utilizaremos para conseguir cambiar la polaridad con la que se alimenta

el motor eléctrico, consiguiendo una inversión de su sentido de giro.

SÍMBOLO ASPECTO REAL

22. INVERSIÓN DEL SENTIDO DE GIRO DE UN MOTOR MEDIANTE CONMUTADOR DE CRUCE