Instalaciones Electricas

Instalaciones eléctricas

PARTES DE UN CIRCUITO ELECTRICO

Todo circuito eléctrico práctico, sin importar qué tan simple o qué tan complejo sea, requiere de cuatro partes básicas:

a) Una fuente de energía eléctrica que puede forzar el flujo de electrones (corriente eléctrica) a fluir a través del circuito.

b) Conductores que transporten el flujo de electrones a través de todo

el circuito.

e) La carga, que es el dispositivo o dispositivos a los cuales se suministra la energía eléctrica.

d) Un dispositivo de control que permita conectar o desconectar el circuito.

Un diagrama elemental que muestra estos cuatro componentes básicos de un circuito se muestra a continuación en la figura 1.1. La fuente de energía puede ser un simple contacto de una instalación eléctrica, una batería, un generador o algún otro dispositivo; de hecho, como se verá, se usan dos tipos de fuentes: de corriente alterna (CA) y de corriente directa

(CD).

Otras representaciones elementales de un circuito eléctrico básico pueden ser las mostradas en las figuras 1.2 y 1.3:

Por lo general, los conductores de cobre usados en las instalaciones eléctricas son alambres de cobre; se pueden usar también alambres de aluminio. Cuando el dispositivo de control o desconectador (switch) está en posición de abierto no hay circulación de corriente o flujo de electrones; la circulación de corriente por los conductores ocurre cuando se cierra el desconectador. La carga puede estar representada por una amplia variedad de dispositivos como lámparas (focos), parrillas eléctricas, motores, lavadoras, licuadoras, planchas eléctricas, etc.; más adelante se indica que se pueden usar distintos símbolos para representar las cargas; algunos de estos símbolos se muestran a continuación.

CORRIENTE ELECTRICA

Para trabajar cdn circuitos eléctricos es necesario conocer la capacidad de conducción de electrones a través del circuito, es decir, cuéntos electrones libres pasan por un punto dado del circuito en un segundo (1 Seg.) A la capacidad de flujo de electrones libres se le llama corriente y se designa, en general, por la letra 1, que indica la intensidad del flujo de electrones; cuando una cantidad muy elevada de electrones (6.24 x 1018) pasa a través de un punto en un segundo, se dice que la corriente es de 1 Ampere.

Medición de la corriente eléctrica

Se ha dicho que la corriente eléctrica es un flujo de electrones a través de un conductor, debido a que intervienen los electrones, y éstos son invisibles. Sería imposible contar cuéntos de ellos pasan por un punto del circuito en 1 segundo, por lo que para medir las corrientes eléctricas se dispone, afortunadamente, de instrumentos para tal fin conocidos como: Ampérmetros, miliampermetros, o microampermetros, dependiendo del rango de medición requerido, estos aparatos indican directamente la cantidad de corriente (medida en amperes) que pasa a través de un circuito. En la figura 1.5 se muestra la forma típica de la escala de una ampérmetro; se indica como escala 0-1A, siendo 1A el valor más alto de corriente por medir y el mínimo 0.1 A (100 mA).

Generalmente, los ampérmetros tienen diferentes escalas en la misma carátula y por medio de un selector de escala se selecciona el rango apropiado. Dado que un ampérmetro mide la corriente que pasa él través de un circuito se conecta "en serie", es decir, extremo con extremo con otros componentes del circuito y se designa con la letra A dentro de un círculo (figura 1.6). Traténdose de medición de corriente en circuitos de corriente continua, se debe tener cuidado de conectar correctamente la polaridad, es decir que, por ejemplo, el punto de polaridad negativa del amperímetro se debe conectar al punto de polaridad negativa de la fuente o al lado correspondiente en el circuito (figura 1. 7).

VOLTAJE O DIFERENCIA DE POTENCIAL

Cuando una fuente de energía eléctrica se conecta a través de las terminales de

un circuito electrico completo, se crea un exceso de electrones libres e una termmal y a diferencia en el otro; la terminal que tiene exceso tiene carga negat1va (-) y la que tiene deficiencia carga positiva ( + ) . En la terminal cargada positivamente, los electrones libres se -encuentran

més espaciados de lo normal, y las fuerzas de repulsión que actúan entre ellos se reducen. Esta fuerza de repulsión es una forma de energía potencial; también se le llama energía de posición.

Los electrones en un conductor poseen energía potencial y realizan un trabajo en el conductor poniendo a otros electrones en el conductor en una nueva posición. Es evidente que la energía potencial de los electrones libres. en la terminal positiva de un circuito es menor que la energía Potencia de los que se encuentran en la terminal negativa; por tanto, hay una diferencia de

energía potencial" llamada comúnmente diferencia de potencia esta diferencia

de potencial es la que crea la "presión" necesaria para hacer circular la corriente.

Debido a que en los circuitos eléctricos las fuentes de voltaJe son las que crean la diferencia de potencial y que producen la circulación de corriente también se les conoce como fuentes de fuerza electromotriz (FEM). La unidad básica de medición de la diferencia de potencial es el Volt y por lo general se designa con la letra V ó E y se mide por medio de aparatos llamados voltímetros que se conectan en paralelo con la fuente (figura 1.8).

LEY DE OHM

En 1825, un científico alemán, George Simon Ohm, realizó experimentos que condujeron al establecimiento de una de las más importantes leyes de los circuitos eléctricos. Tanto la ley como la unidad de resistencia eléctrica lleva su nombre en su honor. Las tres maneras de expresar la ley de Ohm son las siguientes:

POTENCIA Y ENERGIA ELECTRICA

En los circuitos eléctricos la capacidad de realizar un trabajo se conoce como la potencia; por lo general se asigna con la letra P y en honor a la memoria de James Watt, inventor de la máquina de vapor, la unidad de potencia eléctrica es el watt; se abrevia w. Para calcular la potencia en un circuito eléctrico se usa la relación

P = El

Dónde: P es la potencia en watts, E es el voltaje o fuerza electromotriz en volts y la corriente en amperes es l. Es común que algunos dispositivos como lámparas, calentadores, secadoras, etc., expresen su potencia en watts, por lo que en ocasiones es necesario manejar la fórmula anterior

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