La tensión eléctrica o diferencia de potencial (también denominada voltaje ) es una magnitud fisica que cuantifica la diferencia de potencial eletrico entre dos puntos. También se puede definir como el trabajo por unidad de carga ejercido por el campo alectrico sobre una particula cargada para moverla entre dos posiciones determinadas. Se puede medir con un voltimetro.
La tensión es independiente del camino recorrido por la carga y depende exclusivamente del potencial eléctrico de los puntos A y B en el campo eléctrico, que es un campo conservativo.
V=tencion (volt)
V=tencion (volt)
La corriente o intensidad eléctrica es el flujo de carga por unidad de tiempo que recorre un material. Se debe al movimiento de los electrones en el interior del material. En el Sistema Internacional de Unidades se expresa en C/s (culombios sobre segundo), unidad que se denomina amperio. Una corriente eléctrica, puesto que se trata de un movimiento de cargas, produce un campo magnetico, un fenómeno que puede aprovecharse en el electroiman.
R=resistencia (OHM )
El instrumento usado para medir la intensidad de la corriente eléctrica es el galvanómetro que, calibrado en amperios, se llama amperímetro, colocado en serie con el conductor cuya intensidad se desea medir.
I=corriente (ampere)
Se le llama resistencia eléctrica a la mayor o menor oposición que tienen los electrones para desplazarse a través de un conductor. La unidad de resistencia en el sistema internacional es el ohm, que se representa con la letra griega omega (Ω), en honor al físico alemánGeorge Ohm, quien descubrió el principio que ahora lleva su nombre. La resistencia está dada por la siguiente fórmula:
R=resistencia (OHM )
La potencia eléctrica es la relación de paso de energía de un flujo por unidad de tiempo; es decir, la cantidad de energía entregada o absorbida por un elemento en un tiempo determinado. La unidad en el Sistema Internacional de Unidades es el vatio (watt).
P=potencia (watt)
P=potencia (watt)
2)ley de OHM
3) Leyes de kirchoff
Ley de corrientes.
Esta ley también es llamada ley de nodos o primera ley de Kirchhoff y es común que se use la sigla LCK para referirse a esta ley. La ley de corrientes de Kirchhoff nos dice que:
En cualquier nodo, la suma de la corriente que entra en ese nodo es igual a la suma de la corriente que sale. De igual forma, La suma algebraica de todas las corrientes que pasan por el nodo es igual a cero.
La ley se basa en el principio de la conservación de la carga donde la carga en couloumbs es el producto de la corriente en amperios y el tiempo en segundos.
Ley de tensiones.
Esta ley es llamada también Segunda ley de Kirchhoff, ley de lazos de Kirchhoff y es común que se use la sigla LVK para referirse a esta ley.
En toda malla la suma de todas las caídas de tensión es igual a la tensión total suministrada. De forma equivalente, En toda malla la suma algebraica de las diferencias de potencial eléctrico es igual a cero.
4) Calcular la resistencia total de los siguientes circuito
La Ley de Ohm, postulada por el físico y matemático alemán Georg Simon Ohm, es una de las leyes fundamentales de la electrodinámica, estrechamente vinculada a los valores de las unidades básicas presentes en cualquier circuito eléctrico como son:
|
|
) de la carga o consumidor conectado al circuito. | ||
Circuito eléctrico cerrado compuesto por una pila de 1,5 volt, una resistencia o carga eléctrica "R" y la.circulación de una intensidad o flujo de corriente eléctrica " I " suministrado por la propia pila. | ||
Debido a la existencia de materiales que dificultan más que otros el paso de la corriente eléctrica a través de los mismos, cuando el valor de su resistencia varía, el valor de la intensidad de corriente en ampere también varía de forma inversamente proporcional. Es decir, a medida que la resistencia aumenta la corriente disminuye y, viceversa, cuando la resistencia al paso de la corriente disminuye la corriente aumenta, siempre que para ambos casos el valor de la tensión o voltaje se mantenga constante. Por otro lado y de acuerdo con la propia Ley, el valor de la tensión o voltaje es directamente proporcional a la intensidad de la corriente; por tanto, si el voltaje aumenta o disminuye, el amperaje de la corriente que circula por el circuito aumentará o disminuirá en la misma proporción, siempre y cuando el valor de la resistencia conectada al circuito se mantenga constante. |
3) Leyes de kirchoff
Ley de corrientes.
Esta ley también es llamada ley de nodos o primera ley de Kirchhoff y es común que se use la sigla LCK para referirse a esta ley. La ley de corrientes de Kirchhoff nos dice que:
En cualquier nodo, la suma de la corriente que entra en ese nodo es igual a la suma de la corriente que sale. De igual forma, La suma algebraica de todas las corrientes que pasan por el nodo es igual a cero.
La ley se basa en el principio de la conservación de la carga donde la carga en couloumbs es el producto de la corriente en amperios y el tiempo en segundos.
Ley de tensiones.
Esta ley es llamada también Segunda ley de Kirchhoff, ley de lazos de Kirchhoff y es común que se use la sigla LVK para referirse a esta ley.
En toda malla la suma de todas las caídas de tensión es igual a la tensión total suministrada. De forma equivalente, En toda malla la suma algebraica de las diferencias de potencial eléctrico es igual a cero.
4) Calcular la resistencia total de los siguientes circuito
circuto 1:RT : 2ohm + 5 omh = 7 ohm
circuito 2:RT : 3 ohm +4 ohm +6 ohm = 13 ohm
circuito 3 RT: 1(1/1o + 1/ 5) =3,33 ohm
circuito 4 RT: 1(1/20 + 1/20)= 10 ohm
circuito 5 RT: 1(1/20 +1/30 +1/40) = 9,23 ohm
5)Resolver los siguientes circuitos analíticamente verificar mediante un programa de simulación circuitos
1)RT= R1+R2+R3 U1= 2V
RT= 2ohm+3ohm+5ohm U2= 3V
RT= 10ohm U3= 5V
I=E/RT
I= 10V / 10ohm
I=1A
P= V x I
P= 10V x 1A
P= 10W
2)RT= R1 + 1/(1/R2+1/R3) U1= R1 x I
RT= 6ohm + 1/(1/4ohm+1/8ohm) U1= 6 ohm x (18/13 A)
RT=26/3 ohm U1= 8,3 V
I= E/RT
I= 12V / (26/3 ohm) PT= E x I
I= 18/13 A => 1,3A PT= 12V x 1,3 A
PT= 15,6 W
I1= 3,7 V / 4ohm
I1= 0.925 A
I2= 3.7 V / 8ohm
I2= 0,46 A
3)
T= 1/(1/R1+1/R2) PT= E x I
RT= 1/(1/10ohm+1/5ohm) PT= 12V x (18/5 A)
RT= 10/3 ohm PT= 43,2 W
I= E/RT
I= 12V / (10/3 ohm)
I= 18/5 A
I1= E/R1
I1= 12V / 10ohm
I1= 6/5 A
I2= E/R2
I2= 12V / 5ohm
I2= 12/5 A
6)Determinar cual debe ser la potencia de una fuente de alimentación para una cpu con
Motherboad con Intel i.5
Placa de video 1 GB
4 Gb memoria ram
Disco rigido 1TB 7200 RPM
lectora/grabadora CD/DVD
7) Determinar cual es la potencia consumida por un equipo compuesto por :la cpu del ejercicio anterior un montor led de 19" una impresora láser blanco y negro
8) ¿Que es una ups(uninterruptible power supply)?.para que se usa. indique costo aproximado para una sola pc y el costo para 10 pcs. antonimia mínima 10 min.
9) que es una pinza amperometrica .uso principios de funcionamiento marcas modelos y precios
10) el cuerpo humano y la corriente eléctrica. efectos sobre el cuerpo para distintos valores de corriente. Medidas para la seguridad eléctrica.
11)para que sirve el terminal de conexión a tierra .a que dispositivo se conecta? como se conecta?
12) protección mediante disyuntor diferencial.explicar el principio de funcionamiento
13) protección mediante interuptor termomagnetico, explicar el principio de funcionamiento
14) buscar y pegar una tabla que relacione las secciones normalizadas de los cables y la carga máxima admisible para cada una de ellas
15)realizar un dictado de materiales para la instalacion eléctrica de 10 computadoras,dos impresoras láser y dos impresoras multifuncion con ups y protección termomagnetica y diyuntol diferencial en 2 circuitos. tomar como ejemplo el laboratorio donde se dicta esta materia . dibujar un plano
8) ¿Que es una ups(uninterruptible power supply)?.para que se usa. indique costo aproximado para una sola pc y el costo para 10 pcs. antonimia mínima 10 min.
9) que es una pinza amperometrica .uso principios de funcionamiento marcas modelos y precios
10) el cuerpo humano y la corriente eléctrica. efectos sobre el cuerpo para distintos valores de corriente. Medidas para la seguridad eléctrica.
11)para que sirve el terminal de conexión a tierra .a que dispositivo se conecta? como se conecta?
12) protección mediante disyuntor diferencial.explicar el principio de funcionamiento
13) protección mediante interuptor termomagnetico, explicar el principio de funcionamiento
14) buscar y pegar una tabla que relacione las secciones normalizadas de los cables y la carga máxima admisible para cada una de ellas
15)realizar un dictado de materiales para la instalacion eléctrica de 10 computadoras,dos impresoras láser y dos impresoras multifuncion con ups y protección termomagnetica y diyuntol diferencial en 2 circuitos. tomar como ejemplo el laboratorio donde se dicta esta materia . dibujar un plano
16)sabiendo que la seccion mínima de cableado para tomas eléctricos es de 2, 5 mm cuadrados.indicar si es suficiente para realizar la instalación del ejercicio anterior.justificar.
17) A partir de las mediciones realizadas por una pinza amperometrica, explicar cual es el consumo en watts del conjunto computadora + monitor y cada uno de sus componentes por separado.
la computadora con monitor LCD 0,37 amper
0,30 amper sin monitor
6)CPU TOTAL:480Watts (250-350v)
Lecto-grabadora cd/dvd:10w
Placa de video : Entre 20-200w (Cuanto mas moderna,mas gasta)
Monitor: Entre 20-40w
Impresora: consume entre 7-25w y 3w en espera.
Microprocesador:75w
Disco duro externo:25w
Motherboard 5 núcleos: aprox 100w
17) A partir de las mediciones realizadas por una pinza amperometrica, explicar cual es el consumo en watts del conjunto computadora + monitor y cada uno de sus componentes por separado.
la computadora con monitor LCD 0,37 amper
0,30 amper sin monitor
6)CPU TOTAL:480Watts (250-350v)
Lecto-grabadora cd/dvd:10w
Placa de video : Entre 20-200w (Cuanto mas moderna,mas gasta)
Monitor: Entre 20-40w
Impresora: consume entre 7-25w y 3w en espera.
Microprocesador:75w
Disco duro externo:25w
Motherboard 5 núcleos: aprox 100w
7) impresora laser blanco y negro
8)Una UPS es un dispositivo que gracias a sus baterias u
otros elementos almacenadores de energía, puede
proporcionar energia electrica por un tiempo limitado y durante un apagon a todos los dispositivos que tenga conectados. su precio para una PC es de aproximadamente 1000$ (pesos argentinos) y de 10000$ para 10 PCs.
9) La pinza amperimetrica es un tipo especial de amperimetro que permite obviar el inconveniente de tener que abrir el circuito en el que se quiere medir la corriente para colocar un amperímetro clásico.
Uso: Para utilizar una pinza, hay que pasar un solo conductor a través de la sonda, si se pasa más de un conductor a través del bucle de medida, lo que se obtendrá será la suma vectorial de las corrientes que fluyen por los conductores y que dependen de la relación de fase entre las corrientes.
medidas de seguridad: 1.- Se debe de usar ropa adecuada para este trabajo.
2.- NO usar en el cuerpo piezas de metal, ejemplo, cadenas, relojes, anillos, etc. ya que podrian ocasionar un corto circuito.
3.- Cuando se trabaja cerca de partes con corriente o maquinaria, usar ropa ajustada y zapatos antideslizantes.
4.- De preferencia, trabajar sin energía.
5.- Al trabajar en lìneas de alta tensiòn, aunque se haya desconectado el circuito, se debe de conectar ( el electricista ) a tierra con un buen conductor.
6.- Es conveniente trabajar con guantes adecuados cuando se trabaja cerca de líneas de alto voltaje y proteger los cables con un material aislante.
7.- Si no se tiene la seguridad del voltaje, o si esta desactivado, no correr riesgos.
8.- Deberan abrirse los interruptores completamente, no a la mitad y no cerrarlos hasta estar seguro de las condiciones del circuito.
9.- Si se desconoce el circuito o si es una conexiòn complicada, familiarizarse primero y que todo este correcto. hacer un diagrama del circuito y estudiarlo detenidamente, si hay otra persona, pedirle que verifique las conexiones o bien el diagrama.
10.- Hacer uso de herramientas adecuadas ( barras aisladoras ) para el manejo de interruptores de alta potencia.
11)La toma de tierra, también denominado hilo de tierra, toma de conexión a tierra, puesta a tierra, pozo a tierra, polo a tierra,conexión a tierra, conexión de puesta a tierra, o simplemente tierra, se emplea en las instalaciones eléctricas para evitar el paso de corriente al usuario por un fallo del aislamiento de los conductores activos.
Consumo de energía (activo)
|
570 watts
| ||
Consumo de energía (ahorro de energía)
|
8 watts
| ||
Consumo de energía (en espera)
|
8 watts
| ||
Consumo de energía (apagado)
monitor led 19":
|
0,4 watts
|
8)Una UPS es un dispositivo que gracias a sus baterias u
otros elementos almacenadores de energía, puede
proporcionar energia electrica por un tiempo limitado y durante un apagon a todos los dispositivos que tenga conectados. su precio para una PC es de aproximadamente 1000$ (pesos argentinos) y de 10000$ para 10 PCs.
9) La pinza amperimetrica es un tipo especial de amperimetro que permite obviar el inconveniente de tener que abrir el circuito en el que se quiere medir la corriente para colocar un amperímetro clásico.
Uso: Para utilizar una pinza, hay que pasar un solo conductor a través de la sonda, si se pasa más de un conductor a través del bucle de medida, lo que se obtendrá será la suma vectorial de las corrientes que fluyen por los conductores y que dependen de la relación de fase entre las corrientes.
Si la pinza se cierra alrededor de un cable paralelo de dos conductores que alimenta un equipo, en el que obviamente fluye la misma corriente por ambos conductores (y de sentido o fase contrarios), nos dará una lectura de "cero".
Por este motivo las pinzas se venden también con un accesorio que se conecta entre la toma de corriente y el dispositivo a probar. El accesorio es básicamente una extensión corta con los dos conductores separados, de modo que la pinza se puede poner alrededor de un solo conductor.
La lectura producida por un conductor que transporta una corriente muy baja puede ser aumentada pasando el conductor alrededor de la pinza varias veces (haciendo una bobina), la lectura real será la mostrada por el instrumento dividida por el número de vueltas, con alguna pérdida de precisión debido a los efectos inductivos.
Modelos: Mini pinza amperimetrica TYP-UT 201. Para la comprobación de todo tipo de instalaciones, con rango de medida hasta 400 A en AC y 600 V en AC o DC.
Mini pinza amperimetrica TYP-UT 204. Para la comprobación de todo tipo de instalaciones, con rango de medida hasta 400 A en AC y 600 V en AC o DC.
Mini pinza amperimetrica TYP-6050. Para la comprobación de todo tipo de instalaciones, con rango de medida hasta 2000 A en AC y 1000 V en AC o DC.
Marca mas comun: Fluke.
Precio promedio: 350 $ (pesos argentinos)
10)
medidas de seguridad: 1.- Se debe de usar ropa adecuada para este trabajo.
3.- Cuando se trabaja cerca de partes con corriente o maquinaria, usar ropa ajustada y zapatos antideslizantes.
4.- De preferencia, trabajar sin energía.
5.- Al trabajar en lìneas de alta tensiòn, aunque se haya desconectado el circuito, se debe de conectar ( el electricista ) a tierra con un buen conductor.
6.- Es conveniente trabajar con guantes adecuados cuando se trabaja cerca de líneas de alto voltaje y proteger los cables con un material aislante.
7.- Si no se tiene la seguridad del voltaje, o si esta desactivado, no correr riesgos.
8.- Deberan abrirse los interruptores completamente, no a la mitad y no cerrarlos hasta estar seguro de las condiciones del circuito.
9.- Si se desconoce el circuito o si es una conexiòn complicada, familiarizarse primero y que todo este correcto. hacer un diagrama del circuito y estudiarlo detenidamente, si hay otra persona, pedirle que verifique las conexiones o bien el diagrama.
10.- Hacer uso de herramientas adecuadas ( barras aisladoras ) para el manejo de interruptores de alta potencia.
11)La toma de tierra, también denominado hilo de tierra, toma de conexión a tierra, puesta a tierra, pozo a tierra, polo a tierra,conexión a tierra, conexión de puesta a tierra, o simplemente tierra, se emplea en las instalaciones eléctricas para evitar el paso de corriente al usuario por un fallo del aislamiento de los conductores activos.
Las canalizaciones metálicas para los conductores y el equipo de conexión deberán ser puestos a tierra.
Las canalizaciones metálicas para conductores que no sean de acometida deberán ser puestas a tierra.
No necesitan ser puestas a tierra las cubiertas metálicas utilizadas para proteger conjuntos de cables contra daños materiales.
12)vemos que la intensidad (I1) que circula entre el punto a y la carga debe ser igual a la (I2) que circula entre la carga y el punto b (I1 = I2) y por tanto los campos magnéticos creados por ambas bobinas son iguales y opuestos, por lo que la resultante de ambos es nula. Éste es el estado normal del circuito.
proteccion: Interrumpen en forma automática e instantánea el pasaje de corriente eléctrica cuando se produce una corriente diferencial de fuga entre fase y tierra superior al valor máximo aceptado, que para el caso de los disyuntores más difundidos, es de 30 mA. Así mismo protege contra los riesgos de incendio detectando pequeñas fugas de corriente por defecto.
Las canalizaciones metálicas para conductores que no sean de acometida deberán ser puestas a tierra.
No necesitan ser puestas a tierra las cubiertas metálicas utilizadas para proteger conjuntos de cables contra daños materiales.
12)vemos que la intensidad (I1) que circula entre el punto a y la carga debe ser igual a la (I2) que circula entre la carga y el punto b (I1 = I2) y por tanto los campos magnéticos creados por ambas bobinas son iguales y opuestos, por lo que la resultante de ambos es nula. Éste es el estado normal del circuito.
Si ahora nos fijamos en la Figura 2, vemos que la carga presenta una derivación a tierra por la que circula una corriente de fuga (If), por lo que ahora I2 = I1 - If y por tanto menor que I1.
Los generadores de corriente alterna, o los transformadores existentes en el camino del suministro (generalmente trifásicos) tienen conectado a tierra su terminal neutro, y por tanto se cierra circuito eléctrico en cuanto se pone en contacto cualquiera de los hilos de fase con tierra. Es aquí donde el dispositivo desconecta el circuito para prevenir electrocuciones, bien porque hay derivación de corriente hacia la toma de tierra que deben tener todos los aparatos metálicos, o bien porque hay contacto eléctrico con tierra a través del cuerpo de una persona o por cualquier otra causa.
La diferencia entre las dos corrientes de los hilos del suministro es la que produce un campo magnético resultante, que no es nulo y que por tanto producirá una atracción sobre el núcleo N, desplazándolo de su posición de equilibrio, provocando la apertura de los contactos C1 y C2 e interrumpiendo el paso de corriente hacia la carga, en tanto no se rearme manualmente el dispositivo una vez se haya corregido la avería o el peligro de electrocución.
proteccion: Interrumpen en forma automática e instantánea el pasaje de corriente eléctrica cuando se produce una corriente diferencial de fuga entre fase y tierra superior al valor máximo aceptado, que para el caso de los disyuntores más difundidos, es de 30 mA. Así mismo protege contra los riesgos de incendio detectando pequeñas fugas de corriente por defecto.
13)Debido a la extrema velocidad de separación de los contactos en caso de fallas y a la rápida extinción en las cámaras apagachispas, del arco voltaico generado, los interruptores termomagnéticos desconectan con seguridad, limitando fuertemente la intensidad de la corriente.
Con ello se bajan, por lo general, los valores límites admisibles de I2t de la clase 3 de limitación de energía según la norma DIN VDE 0641 parte 11, en un 50%. Esto garantiza una muy buena selectividad en los dispositivos de protección de sobrecorriente conectados aguas arriba.
14)
17) la CPU sola consume 66 W, y el monitor solo consume 15,4W y en conjunto consumen 81,4 W.
Con ello se bajan, por lo general, los valores límites admisibles de I2t de la clase 3 de limitación de energía según la norma DIN VDE 0641 parte 11, en un 50%. Esto garantiza una muy buena selectividad en los dispositivos de protección de sobrecorriente conectados aguas arriba.
14)
