Informe sobre conceptos de electrónica e instalaciones eléctricas básicas (página 2)

5. Tipos de instalaciones eléctricas

Instalaciones Eléctricas Básicas Instalación de lámparas incandescentes: conexión serie, paralelo y mixta. Bases de enchufe y aparatos de sonería. Lámparas conmutadas: montaje corto y de puentes. Tubos fluorescentes: Conexión simple, serie y paralelo con efecto estroboscopico y factor de potencia corregidos. Regulador de luz. Conocimiento y manejo de aparatos de medida: voltímetro, amperímetro, ohmetro, polímetro, pinza amperímetrica y telurometro.

Instalaciones Interiores o Receptoras Instalación de cuatros de distribución y circuitos eléctricos de viviendas según el grado de electrificación. Montaje superficial y empotrado. Medidas de aislamiento y continuidad.

Instalaciones Comunes o Generales Instalación de telerruptor y automático de escalera. Instalación y medida de puestas y toma de tierra.

Instalaciones de Enlace Acometida y caja general de protección. Línea repartidora y centralización de contadores. Derivaciones individuales.

Instalaciones de Alumbrado Público Circuitos de maniobra, control y protección para alumbrado total y parcial. Reparto de cargas y equilibrado de fases.

Interpretación y Representación de Esquemas Eléctricos Diagramas y esquemas funcionales, multifilares y unifilares.

Principales Inquietudes ¿Qué es un circuito en Serie? Un circuito en serie es aquél en que los dispositivos o elementos del circuito están dispuestos de tal manera que la totalidad de la corriente pasa a través de cada elemento sin división ni derivación en circuitos paralelos. Cuando en un circuito hay dos o más resistencias en serie, la resistencia total se calcula sumando los valores de dichas resistencias. Si las resistencias están en paralelo, el valor total de la resistencia del circuito se obtiene mediante la fórmula

Circuito en Paralelo. En un circuito en paralelo los dispositivos eléctricos, por ejemplo las lámparas incandescentes o las celdas de una batería, están dispuestos de manera que todos los polos, electrodos y terminales positivos (+) se unen en un único conductor, y todos los negativos (-) en otro, de forma que cada unidad se encuentra, en realidad, en una derivación paralela. El valor de dos resistencias iguales en paralelo es igual a la mitad del valor de las resistencias componentes y, en cada caso, el valor de las resistencias en paralelo es menor que el valor de la más pequeña de cada una de las resistencias implicadas. En los circuitos de CA, o circuitos de corrientes variables, deben considerarse otros componentes del circuito además de la resistencia.

Cortocircuito Se llama cortocircuito a la unión de dos puntos, entre los cuales hay una tensión eléctrica o d.d.p., por un conductor prácticamente sin resistencia; lo que origina, según la ley de Ohm, una intensidad de valor muy elevado. Ejemplo: A una tensión de 100 V se produce un cortocircuito mediante un conductor de 0,01 de resistencia. ¿Cuál es la intensidad de cortocircuito? Según la ley de Ohm: I= = = 10,000 A = 10 kA. Instrumentos de medida analógicos y digitales. Instrumentos de medida analógicos Son aquellos que presentan la medida mediante una aguja móvil que se desplaza por escala graduada. En los instrumentos de medida se puede leer como una cifra numérica (dígitos) en una pantalla. Los instrumentos de medida analógicos son los que más se han venido utilizando hasta ahora, aunque el abartimiento de los circuitos integrados está haciendo que estos queden cada vez más relegados por los digitales. En principio general de funcionamiento de los aparatos analógicos es el siguiente. Por lo general, la corriente a medir se hace circular por una bobina que puede girar sobre un eje. Esta bobina se introduce en el seno de un campo magnético, que puede ser generado por un imán. La corriente a medir genera en la bobina en la bobina móvil en un determinado sentido. Solidaria a la bobina móvil se fija la aguja medidora sobre una escala graduada. Además se incluye un muelle, generalmente de forma circular, que se opone al movimiento de la aguja. Cuándo los pares de fuerza de la bobina y del muelle antagonista se igualan se obtiene la medida leyendo el desplazamiento de la aguja sobre la escala graduada. Tienden a ser sustituidos cada vez más por los digitales, sobre todo en los aparatos de medida portátiles. Sin embargo, en los aparatos de medida que se interesan en los cuadros (aparatos de medida de cuadro) de control, mando y distribución de las instalaciones eléctricas, se siguen empleando los instrumentos analógicos. Hay que pensar que los aparatos de cuadro suelen estar dispuestos para que un operario con una visualización rápida, revise el estado de todas. Las magnitudes eléctricas. Siempre es más visual, fotográfico y rápido de interpretar la situación en una determinada posición de una aguja sobre una escala de un aparato de medida analógico que la interpretación de una cifra numérica en uno digital.

Instrumentos de medida digitales En los instrumentos digitales no existe ningún elemento mecánico. La medida se realiza gracias a complejos circuitos electrónicos en forma de circuitos integrados. El resultado de la medida se presenta en una pantalla o display en forma de cifra numérica o dígitos. Presentan varias ventajas que les hace ideales para la mayoría de las aplicaciones. Por lo general, son más precisos que los analógicos. La lectura de la medida es mucho más o más cómoda, ya que leemos directamente la cifra en la pantalla sin tener que interpretar una escala graduada. Esto les hace ideales en uso como aparatos portátiles, donde es muy importante una lectura rápida y precisa de la medida. Son muy robustos, aguantan fuertes impactos y vibraciones de su funcionamiento. Esto último se debe a que en su estructura no existen elementos móviles.

6. Instalaciones eléctricas básicas

Reparaciones De Lamparas Cuando la luz empieza a oscilar. Si un tubo al encenderse da una luz que oscila varias veces antes de quedar fija, se debe averiguar la razón y reparar. Si no se hace se acortan la vida útil de tubo y del partidor. Las oscilaciones pueden ser provocadas por algunas de las siguientes causas: – El tubo no asienta firme en su soporte o los resortes que hacen contacto con los pernos están flojos, con mala conexión. – El partidor puede estar deteriorado; en este caso se debe cambiar. Retirar el tubo, verificar que no se mueva en los soportes y que los pernos hagan buen contacto con los resortes (elásticos). Sacar el tubo y lustrar los pernos hasta que brillen. El contacto defectuoso de las lámparas fluorescentes es una de las principales causas de falla. La mejor manera de probar un partidor consiste en colocar uno nuevo y comparar el funcionamiento del tubo. Si es necesario, hay que colocar el partidor nuevo y botar el viejo, porque no tienen arreglo. Cuando la luz oscila pero no enciende Cuando un tubo que ha funcionado bien comienza a oscilar, pero no enciende, las causas pueden ser: – La vida útil del tubo ha terminado. Se puede comprobar esto colocando un tubo nuevo. – El tubo puede estar suelto en sus soportes o su contacto es defectuoso. Entonces hay que proceder a su revisión. – Baja temperatura ambiental o el equipo está dentro de una corriente de aire muy frío. – El voltaje de la línea puede estar debajo del requerido por la lámpara. Si la lámpara no enciende ni oscila o enciende muy lentamente. – Si una lámpara que ha estado funcionando perfectamente deja de funcionar o demora mucho en encender, la falla puede ser: – Falla en la línea. No hay corriente. – Un alambre roto o suelto en el circuito. – El tubo no hace buen contacto en los soportes.

Partidores defectuosos. Estos componentes se gastan con el uso; bajo condiciones normales pueden sobrevivir a varios juegos de tubos. Si se deja en funcionamiento por un período prolongado, por ejemplo, en un esfuerzo por encender un tubo que sólo emite oscilaciones, el partidor se gastará rápidamente. Un partidor que no funciona bien provoca las siguientes deficiencias: – Dificultad en el encendido de los tubos. – Los extremos del tubo no se iluminan más que en su parte media, porque el partidor no corta la corriente de calentamiento del cátodo. – El tubo se enciende y apaga constantemente.

Interruptor El interruptor es el dispositivo eléctrico que utilizamos para abrir y cerrar el paso de la corriente en un circuito eléctrico, puede estar empotrado en la pared, superpuesto, o bien intercalado en un cable. El interruptor hace posible que un aparato esté permanentemente conectado a su enchufe permitiendo que pase o no la corriente eléctrica. Normalmente se componen de una caja cerrada, de diversas formas, en cuyo interior se encuentran los bornes (terminales metálicos) en los que se conectan los extremos del cable.

Reparación de interruptores Un interruptor puede fallar por dos causas:  Mal contacto  Deterioro Para averiguar cuál es el problema, primeramente se debe: 1. Interrumpir el suministro de energía en el circuito del interruptor que está fallando. Esto se realiza bajando el automático que se encuentra en el tablero. 2. Abrir el interruptor retirando los tornillos de la tapa usando un destornillador apropiado. Si la tapa está colocada a presión, usar un destornillador de paleta y efectuar un suave movimiento circular para retirarla. 3. Retirar los pernos del soporte plástico usando un destornillador de cruz o paleta, según sea el tornillo. Junto al soporte está el interruptor. 4. Si uno de los cables está cortado (o los dos) usar el pelador de cable o el cuchillo y pelar la punta. Colocarlo en el contacto y apretarlo. Hacer lo mismo con el otro contacto. 5. Si solamente el cable se salió de su contacto, se debe poner en su lugar y apretar los pernos firmemente. 6. Poner el soporte plástico en su lugar, apretando sus pernos hasta dejarlo bien firme. 7. Colocar la tapa usando el destornillador para apretar los pernos. Si fuera tapa a presión, colocarla dando un suave golpe con la palma de la mano. 8. Reponer el suministro de energía

¿Cómo instalar un interruptor? Para instalar un interruptor deberemos seguir los siguientes pasos: Antes que nada, deberemos desconectar el interruptor general de la corriente eléctrica para evitar posibles accidentes. Con ayuda de un destornillador, retiraremos los tornillos que mantienen la tapa sujeta a la caja de la pared. Si un interruptor se calienta, comprobaremos que los terminales del cable están bien sujetos en su emplazamiento, apretando los tornillos si hiciera falta. Si continúa calentándose, zumba o la palanca no acciona correctamente es porque alguna pieza está deteriorada y tendremos que reemplazarlo. Una vez abierto el interruptor, memorizaremos la disposición del cableado para reproducir las mismas conexiones en el nuevo interruptor. Soltaremos los extremos del cable de los bornes (terminales metálicos) del interruptor, aflojando los tornillos que los sujetan con un destornillador pequeño. Si las puntas del cable estuvieran estropeadas, cortaremos la parte mala y volveremos a pelarlas con ayuda de unas tijeras, procurando que no se corte ningún filamento. Nos cercioraremos de que el nuevo interruptor es del mismo tipo y características que el viejo y procederemos a conectar los terminales de los cables a los bornes del nuevo interruptor, siempre procurando que queden en el mismo orden en el que estaban en el viejo, y con ayuda de un destornillador pequeño apretaremos los tornillos hasta que ambas puntas del cable queden bien sujetas. Situaremos la tapa de la caja en su lugar y la fijaremos apretando los tornillos que la sujetan. Por último, volveremos a conectar otra vez el interruptor general de la corriente eléctrica.

Intercalar un interruptor en un cable Si lo que queremos es intercalar un interruptor en un cable, por ejemplo, en el cable de una lámpara, procederemos de la siguiente forma: Separaremos las dos mitades que componen el interruptor aflojando los tornillos con el destornillador, después cortaremos el cable de la lámpara y con la ayuda de unas tijeras pelaremos los cuatro extremos del hilo eléctrico. Posteriormente, aflojaremos los tornillos de los bornes e introduciremos las dos puntas de una de las dos partes del cable cortado, las sujetaremos bien apretando los tornillos y después haremos lo mismo con la otra parte del cable, y ya al final, montaremos las dos mitades del interruptor ajustando de nuevo los tornillos.

Enchufe El enchufe es el dispositivo que utilizamos para conectar un aparato eléctrico a la red de electricidad. Si deseamos sustituir un enchufe deberemos adquirir uno nuevo que sea de idénticas características que el que teníamos, hay que tener en cuenta si está empotrado o superpuesto y también si la placa está sujeta con tornillos o con garfios (ganchos).

Reparación de enchufes herramientas  Destornillador de paleta y/o de cruz (de acuerdo a los tornillos del enchufe)  Alicates universal o cortante  Pelador de cables o cuchillo  Lija fina

Enchufe Hembra Un enchufe puede dejar de funcionar por alguno de los siguientes motivos: Cables cortados; esto ocurre normalmente en las conexiones de los enchufes. Contactos carbonizados, por mal contacto. Enchufe inutilizado; está quebrado o quemado. 0

Reparación cables cortados

1. Desconectar la energía bajando el automático correspondiente al circuito.
2. Sacar la tapa del enchufe soltando los pernos. Si la tapa es colocada a presión, usar el destornillador de paleta realizando un leve movimiento giratorio.

3. Una vez retirada la tapa, sacar el soporte plástico soltando los pernos con el destornillador. Junto con el soporte saldrá el módulo de enchufe 4. Comprobar que todos los pernos están suficientemente apretados. Si no lo están, apretarlos. 5. Si algún cable está cortado, pelar la punta con el pelador de cable o con un cuchillo colocarlo en el lugar que corresponde debidamente apretado. 6. Si se trata de un enchufe de tres contactos, cuidar que siempre el cable verde vaya al contacto central. 7. Colocar el soporte plástico en su lugar, fijándolo firmemente. Colocar la tapa dejando los pernos apretados o a presión, con un suave golpe con la palma de la mano. 8. Reponer la energía.

Reparación de contactos carbonizados En los casos de contactos carbonizados o enchufes inutilizados, para mayor seguridad cambiarlos siguiendo estos pasos:

1. Bajar el automático que corresponda al circuito para trabajar sin energía.
2. Retirar la tapa del enchufe y el soporte plástico.

3. Desconectar los tres cables usando el destornillador. Hacer una marca en el cable conectado en el contacto central, pues cuando se cambie el módulo éste deberá ir nuevamente al contacto central. 4. Retirar el módulo del soporte plástico con la ayuda de un destornillador de paleta, haciendo un leve movimiento rotatorio, ejerciendo una suave presión con el dedo índice. Un lado primero y después el otro. El módulo caerá en la mano. 5. Comprar un módulo del mismo modelo y color que el que sacó. Para colocar el nuevo módulo en el soporte plástico, se debe presionar igualmente con los dos pulgares hasta escuchar el clic de encaje. 6. Conectar los tres cables, apretando los tornillos. Cuidar que el cable con la marca quede en el contacto central. 7. Colocar el soporte en su lugar y fijarlo con los tornillos. Colocar la tapa con los tornillos o a presión con un leve golpe con la palma de la mano. 8. Reponer la energía.

Enchufe Macho Por tratarse de un enchufe portátil no es necesario desconectar la energía para repararlos. Se debe asegurar que los contactos estén limpios, libres de óxido y de carbonización. Si no lo están, usar lija fina con movimientos suaves para su limpieza.

Reparación de enchufe macho 1. Para verificar si los cables están en buenas condiciones, abrir el enchufe. 2. Abrir el enchufe separando sus partes. 3. Si los cables están en buenas condiciones, apretar los pernos de contacto con un destornillador y cerrar, colocando el perno-tuerca o tornillo, apretando firmemente. Si alguno de los cables está cortado, sacar el otro de su contacto usando un destornillador apropiado y cortarlo a la misma medida que el cortado. 4. Con el pelador de cable o cuchillo pelar las dos puntas. Colocar éstas en los contactos apretando firmemente y montar nuevamente el enchufe usando el perno-tuerca o tornillo, apretando hasta dejarlo bien cerrado.

Toma corriente – Enchufe por medio del cual se conecta la corriente eléctrica con un aparato eléctrico.

Proyecto En la investigación elaborada podemos mostrar los problemas eléctricos que pueden existir en diferentes lugares como en nuestros hogares, fabricas, centros comerciales, centros de estudio, etc. Pero nosotros hemos escogido nuestro centro de estudio para la investigación. En esta, hablaremos sobre un problema común, como lo es el problema de la iluminación. Es por eso que hemos tomado la molestia de pasar por cada uno de los salones de clase revisando los problemas luminosos que existen en ellos, es así como pudimos encontrar defectos como la mala conexión del sistema lo cual hace que la lampara tenga a veces leves problema en la iluminación como puede ser el parpadeo de sus tubos fluorescentes (candela) lo cual impide el buen funcionamiento de estas; otro problema seria el mal contacto con el tubo, lo cual se debe a los soportes que puede que debido al tiempo su material este defectuoso. Es así como hemos podido detectar algunos problemas similares a los ya mencionados que dan algunas molestias en el centro de estudio que puedan incomodar al estudiante en el lapso del desarrollo de sus actividades estudiantiles. A continuación mostraremos un cuadro en el cual representamos el numero de candelas dañadas, posiblemente mal colocadas y las que posiblemente estén en buen estado. Las candelas dañadas o quemadas tendrían que ser cambiadas por unas que tengan buen funcionamiento; y en las que posiblemente estan mal colocadas sé tendria que ajusrtar sus soportes.

Candelas o velas

Vocabulario Bornes: boton de cobre al que se une un conducto electrico. Carga electrica de un cuerpo: es el exceso o defecto de electrones que posee el cuerpo. Corriente Electrica: es el movimiento de electrones que se establece por un conductor electrico. Densidad de corriente electrica: es la relacion entre el valor de la intensidad de corriente electrica que circula por un conductor y la seccion geometrica del mismo. Dispositivo: mecanismo, aparato, maquina. Electroiman: barra de hierro dulce imantado artificialmente por la accion de una corriente electrica. Energia Electrica: es la capacidad para producir un trabajo. La energia o trabajo es el producto de la potencia por el tiempo durante el cual actua esa potencia. Galvanizacion: procedimiento que consiste en cubrir una pieza metalica con una capa de cinc para protejerla contra la corrosion. Generador: dispositivo que se encarga de separar las cargas y producir diferencia de potencial en un circuito. Impedancia: electr. Resistencia aparente de un circuito al fjujo de la corriente alterna. Inductancia: electr. Relacion entre la induccion total de un circuito y la corriente que la produce. Intensidad de corriente: es la cantidad de la electricidad que recorre un circuito en la unidad de tiempo. Malla: Es todo camino encerrado de un circuito eléctrico. Nudo: es cualquier punto de un circuito donde se conectan mas de dos conductores. Positron: o positon. Electron positivo. Procesador: elemento de un ordenador que efectua el tratamiento completo de una serie de datos. Rama: Porción de circuitos comprendido entre dos nudos. Rectificador: que rectifica. Aparato que transforma una corriente electrica alterna en continua. Regulador: mecanismo para regular automaticamente el funcionamiento de una maquina o mantener constante la tension de un circuito electrico. Resistencia: es la propiedad de un cuerpo para oponerse al flujo de electrones. Resistor: es la parte o componente de un circuito que esta proyectada a proposito para que tenga resistencia. Tension o diferencia de potencial: es la diferencia de cargas que se establece entre los dos cuerpos cargados electricamente, y que es la causante del movimiento de electrones. Tension: electr. Diferencia de potencial. Transformador: es la maquina electrica estatica capaz de transformar un sistema de C.A. en otro de C.A., pero de distinta tension e intensidad.

7. Conclusión

La electricidad es bastante importante hoy en dia pues gracias a ella podemos tener medios de comunicación, distractores, etc. La electronica nos ayuda a poder hacer arreglos en algun aparato, tambien a montar o quitar algun elemento necesario o no necesario respectivamente. Cada aparato tiene algo electronico que le hace funcionar, como por ejemplo: un televisor necesita corriente electrica para poder funcionar y encender pero a la vez necesita una en especial como es la corriente alterna. Esto es uno de los conocimientos basicos que se deben saber. En este trabajo no se explica todavia la forma como hacer lo del parrafo 2, pero ya nos va dando una idea clara para despues cuando de verdad lo tengamos que hacer. Otra cosa que no debemos de olvidar es que cuando trabajemos con dichos aparatos, tenemos que desconectar la fuente de voltaje o la electricidad para evitar dañarnos o dañar el aparato. Para finalizar, aconsejaremos que la electronica es algo serio y que un descuido puede causar un serio daño; por eso existen algunas normas de seguridad, asi como teorias que nos describen como van las conexiones o que hace cada elemento, aparato, etc. Querido lector: recuerde que la electricidad no es un juego y por ende la electronica tampoco lo es; pero tampoco olvide que el cientifico en electrotecnia y electronica es el que se atreve a intentar realizar un proyecto y se arriega. Todo es cuestion de querer aprender para conseguir su meta.

8. Bibliografía

Ciencias Naturales para segundo año de bachillerato Edición 1998 Francisco Manuel Castillo Samayoa San Salvador- El Salvador

Introducción a la Física I Edición 26, 1978 Marcelo Alonso y Virgilio Acosta Ediciones Cultural Bogotá – Colombia

Introducción a la Física II 17° edición, 1972 Marcelo Alonso y Virgilio Acosta Cultural Colombiana LTDA Bogotá – Colombia

Ciencia, Salud y Medio Ambiente para 9° grado Edición 1998 Lic. Ana Rosa Nuñez Editorial Lara Velázquez S.A de C.V.

Fundamentos de Física F. de Bueche Professor of Physics University of Dayton Ph. D.m, Cornell University

Curso de Electricidad General 1 Pablo Alcalde de San Miguel Paraninfo / Thomson Learning 2001 International Magallanes, 25; 28015 Madrid, España.

Curso de Electricidad General 2 Pablo Alcalde de San Miguel Paraninfo / Thomson Learning 2001 International Magallanes, 25; 28015 Madrid, España.

Electrotecnia José García Trasancos Paraninfo/Thomson Learning 2001 International Magallanes, 25; 28015 Madrid, España.

Buscador: -Guía de estudio 11 -Untitled document –Concepto de Electrónica -Ley de Ohm –Leyes de Kirchhoff -Campo Eléctrico -Carga Eléctrica – Instalaciones eléctricas básicas Antonia Hidalgo / Mujer Actual -Magnitudes Eléctricas –Historia de la Electricidad –Protocolo X10 –Monografias.com Cronograma Primera Semana

Organización del grupo, en esta semana nos pondremos de acuerdo sobre lo que queremos investigar y nos distribuiremos el trabajo para que así logremos sacar información que nos sirva. Segunda Semana En esta segunda semana continuaremos con la etapa de investigación. Iniciaremos con la búsqueda del concepto de electrónica para explicar bien el tema. Seguiremos investigando sobre las Instalaciones Eléctricas Básicas. Tercera Semana Verificación del sistema de iluminación de educación básica. Nos distribuiremos en la escuela y para ser más exactos en las aulas de básica para revisar cuales son los grados con este tipo de problema. Cuarta Semana y Quinta Semana Hacer lista de materiales que utilizaremos y cotizar precios. Terminada la tercera semana empezaremos a revisar que materiales y herramientas necesitaremos. También iremos en diferentes lugares cotizando precios. Sexta Semana y Séptima Semana Realizar trabajo. En esta semana iniciaremos el trabajo, cambiaremos y/o arreglaremos las lamparas de los salones de clases de básica. Empezaremos a revisar el trabajo o informe para luego imprimirlo y tenerlo listo para la fecha de entrega. Octava Semana Revisar el informe y el cambio o arreglo de las lamparas. En esta ultima semana revisaremos el informe para ver si todo lo que creemos que es bueno tiene algún problema o esta listo. También revisaremos las lamparas para saber si la practica del proyecto dio sus resultados y si hallamos algún error trataremos de corregirlo y así dar por terminado el primer proyecto.

Autor:

Hernandez Valdés, Juan Diego Magaña Canales, Osmin Yovani Martínez, Brian Alexander

Mejía Nuila, José Raúl Quan Munguia, Carlos Ernesto Rivera Peña, Guillermo Antonio San Salvador, 19 de Marzo de 2003.-