GERENCIA DE FORMACIÓN PROFESIONAL
CURSO MODULAR
INSTALACIONES ELÉCTRICAS
MÓDULO I
INSTALACIÓN DE CAJAS Y ELECTRODUCTOS
FASCÍCULO 1
INSTALAR CIRCUITO BÁSICO
Fascículo del Curso Modular INSTALACIONES ELÉCTRICAS
Servicio Nacional de Capacitación para la Industria de la Construcción - SENCICO
Av. De La Poesía 351
Lima 41, Perú
Teléfono: (511) 211-6300
www.sencico.gob.pe
Gerente de Formación Profesional
Maria del Carmen Delgado Rázuri
Documento Elaborado por:
Ricardo Hernández Flores
Equipo Técnico SENCICO
Patricia Mestanza Acosta
Lizbeth Astrid Solís Solís
Lima, Perú
INSTALAR
CIRCUITO BÁSICO
PRESENTACIÓN
Este material didáctico escrito presentado en forma de fascículo, es un documento
de estudio que orienta al participante para el logro de los objetivos de aprendizaje
básicamente en forma individual, de acuerdo a sus capacidades y potencialidades, así
como a su disponibilidad de tiempo.
Para tal fin, su contenido esta organizado a partir de la HOJA DE TAREA, que representa
el trabajo por hacer, seguido por la información de carácter tecnológico y de ser necesario,
de los conocimientos matemáticos de aplicación y de los de lectura de planos.
Finalmente se presentan las operaciones que deben ser aprendidas para ejecutar la
tarea.
Por ser un material didáctico que requiere permanente revisión y actualización,
se agradecerá las sugerencias que se consideren necesarias para los ajustes
correspondientes.
GERENCIA DE FORMACIÓN PROFESIONAL
TAREA N° 1
DURACIÓN: 30 HORAS
INSTALAR
CIRCUITO BÁSICO
OPERACIONES NUEVAS
●
●
●
●
●
MEDIR Y MARCAR
PREPARAR CONDUCTORES
EMPALMAR CONDUCTORES
ARMAR CIRCUITO BÁSICO
MEDIR MAGNITUDES ELÉCTRICAS
● OPERACIÓN APRENDIDA
■ OPERACIÓN NUEVA
ORIENTACIONES PARA EL PARTICIPANTE
EI presente documento que te entregamos en forma de FASCÍCULO,
corresponde a la Unidad Didáctica: HABILITAR ELECTRODUCTOS,
del curso de Calificación Ocupacional: INSTALACIONES ELÉCTRICAS
EN EDIFICACIONES. Contiene lo siguiente:
1.
2.
3.
4.
5.
Hoja (s) de Tarea, que corresponde al trabajo por ejecutar
Información tecnológica, referida a la tarea
Información sobre matemática aplicada en la ejecución de la tarea (de
ser necesaria), e
Información sobre lectura de planos (de ser necesaria)
Las Hojas de Operaciones (nuevas) que incluye la tarea.
EI estudio será realizado en forma individual y te permitirá poner
en práctica tus capacidades y potencialidades personales.
Para lograr los objetivos de aprendizaje deberás estudiar en el siguiente
orden:
1.
2.
3.
Analizar la (s) hoja (s) de tarea para lograr su interpretación y
tengas claro lo que tienes que hacer
Estudiar la información tecnológica de matemática aplicada y de
lectura de planos, que te permitirá explicarte el porqué y para qué
del trabajo a ejecutar.
Si tienes dudas o preguntas que hacer durante el estudio, dirígete
a tu instructor, quien te apoyará inmediatamente.
Estudiar y analizar las hojas de operaciones, a fin de interpretar el
proceso de su ejecución.
EI instructor te demostrará la ejecución de cada una de las operaciones,
especialmente las nuevas, y hará que las repitas hasta que logres su
dominio.
Cuando hayas concluido con esta etapa, debes elaborar en forma
escrita el procedimiento de ejecución de la tarea y presentar el informe
a tu instructor quien lo revisará, y de ser aprobado procederás a su
ejecución.
Tu evaluación será permanente mediante pruebas escritas respecto a los
conocimientos y por observación para las habilidades manuales. La nota
mínima aprobatoria es de doce (12).
Aprobada la presente Unidad Didáctica, podrás continuar con el
estudio de la siguiente, y así sucesivamente, hasta concluir el modulo
correspondiente.
NO OLVIDES: Eres el gestor de tu futuro.
Mientras más rápido aprendas, concluirás tus estudios en menor
tiempo.
LEYENDA
1: Interruptor termo magnético 220 x 20 A
2: Transformador variable de 0-240 V - AC
3: Lámpara de 100 W, 50 W ó 25 W
4: Empalme (según indicación)
5: Multitester
OCUPACIÓN: INSTALACIONES ELÉCTRICAS EN EDIFICACIONES
Ref: HT -01 IE
Título: INSTALAR CIRCUITO BÁSICO
Fecha:
INDICACIONES PARA EL PARTICIPANTE
•
En esta Tarea se realizarán operaciones básicas donde se introducirán los conceptos
y aplicaciones de la electricidad en las edificaciones.
•
La práctica se realizará en grupo de 2 participantes.
N°
EJERCICIO
MATERIALES
01 Ubicar los dispositivos eléctricos en ta- • Tablero de madera de 600 x 800 m x 10
blero de madera de 600 x 800 mm
02
Realizar conexiones eléctricas del inte- • 5 m retazos de conductores TW N°14
rruptor de protección para lámparas en • 1 Interruptor termo magnético de 2 x16A
serie, paralelo y mixto con conductores • 2 Borneras de 4 mm Ф Nº 14 (2 x 12)
eléctricos de cobre: utilizando borneras
03
Realizar mediciones de magnitudes eléc- • 3 lámparas de 100W
tricas comprobando el voltaje, amperaje • 3 lámparas de 50W
y resistencia en cada tipo de circuito.
• 3 lámparas de 25W
• 3 interruptores simples unipolar
• 5 m cordón mellizo 2 x 16
N°
01
02
03
04
05
EJERCICIO
Medir y marcar
Preparar conductores
Empalmar conductores
Armar circuito básico
Medir magnitudes eléctricas
MATERIALES
• Metro, wincha
• Alicate de corte diagonal
• Alicate de punta
• Cuchilla de electricista
• Destornillador plano de 4 mm x 4’’
• Destornillador punta estrella Ф 5mm x 4’’
• Multitester, Voltímetro, Ohmmimetro,Amperímetro
INFORMACIÓN TECNOLÓGICA
TÍTULO:
ENERGÍA ELÉCTRICA
PÁGINA
1/8
FUNDAMENTOS DE LA ELECTRICIDAD
La electricidad es parte de nuestra vida e indispensable para nuestra supervivencia. Para
comprenderla y aplicarla, es necesario identificar sus principales magnitudes, conocer
las leyes que la gobiernan, utilizar adecuadamente los instrumentos de medición, las
herramientas e identificar los equipos asociados a ella.
FINALIDAD
• Conocer los componentes o partes de una instalación eléctrica en interiores de una
edificación.
• Identificar las magnitudes eléctricas de uso mas frecuente en una instalación interior.
• Aplicar las leyes básicas de la electricidad en la solución de circuitos fundamentales.
• Conectar circuitos básicos a una red de energía y medir sus magnitudes.
GENERALIDADES DE LA ENERGÍA
1. LA ENERGÍA
¿Qué es la energía?
Se puede concebir como el nivel de capacidad que tiene un cuerpo en un determinado
instante para realizar un trabajo.
Una ley fundamental enuncia que “la energía no se crea ni se destruye, únicamente se
transforma”. Esto significa que, la suma de todas las energías sobre una determinada
frontera siempre permanece constante.
La energía es el alimento de toda actividad humana: mueve nuestros cuerpos e ilumina
nuestras casas, desplaza nuestros vehículos, nos proporciona fuerza motriz y calor, etc.
Por tanto se define como todo aquello que puede realizar un trabajo, ella existe en el universo en forma natural y la ciencia la emplea directamente tal como está o mediante
ciertas transformaciones, por ejemplo; la energía cinética o mecánica que produce el movimiento, la energía térmica que produce el calor, la energía lumínica que produce luz, etc.
2. Energía primaria
Son las que proceden de fuentes naturales que pueden ser utilizadas directamente, como
es el caso del carbón, petróleo bruto, gas natural, energía hidráulica, solar, nuclear, etc.
3. Energía secundaria
Son las obtenidas a partir de la transformación de fuentes naturales: gasolina, electricidad, briquetas de carbón, etc.
4. Energía útil
Es la energía de uso final es decir, la que se utiliza como la luz, el calor, la energía química en una batería, etc.
ELECTRICIDAD
La electricidad es una forma de energía debido al movimiento de electrones que se producen por diversos medios y que se manifiestan por medio de fenómenos magnéticos,
químicos, caloríficos o luminosos.
GENERACIÓN DE LA ENERGÍA ELÉCTRICA
La energía eléctrica existe en la naturaleza de diversas formas, para transformar en energía eléctrica los diferentes tipos de energía es necesario actuar sobre ellos y efectuar la
transformación, una manera de entender este proceso es a partir de la teoría electrónica.
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INFORMACIÓN TECNOLÓGICA
TÍTULO:
PÁGINA
2/8
ENERGIA ELÉCTRICA
5. Teoría electrónica
Cualquier átomo esta constituido por un núcleo subdividido a su vez, en protones y neutrones; en torno al núcleo giran los electrones. El protón tiene carga positiva y el electrón
carga negativa.
En un átomo eléctricamente neutro, el número de
protones es igual al número de electrones.
Si un átomo pierde electrones queda electrizado
positivamente (mayor cantidad de protones que electrones); si por el contrario los
adquiere,
queda electrizado negativamente (mayor cantidad
de electrones que protones).
Esta teoría esta basada en la transformación de la
Estructura Atómica
energía y utilizada en los diversos trabajos.
Las principales fuentes que permiten dicha transformación de la energía eléctrica son las
siguientes:
FUENTE
AGUA
VIENTO
SOL
COMBUSTIÓN DEL CARBÓN, GAS, PETROLEO.
CALOR DEL SUBSUELO
TIPO DE ENERGÍA
HIDROELÉCTRICA
EOLICA
SOLAR (PANELES SOLARES)
TERMICA
GEOTÉRMICA
Generación y distribución de la energía por medio de una central hidroeléctrica
Agua embalsada
Central eléctrica
Líneas de transmisión
Transformador
Generador
Salida de
agua
Turbina
Conducto forzado
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Lecho de roca
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INFORMACIÓN TECNOLÓGICA
TÍTULO:
ENERGÍA ELÉCTRICA
PÁGINA
3/8
TRANSPORTE Y DISTRIBUCIÓN
Pequeños clientes
industriales
Instalaciones de generación
Líneas de
transmisión
Estación de
transmisión
Estación de
transmisión de
gran capacidad
Colegios
Grandes
clientes
industriales
Clientes
residenciales
y rurales
Estación de
transmisión
MAGNITUDES BÁSICAS Y SUS UNIDADES
Las magnitudes básicas que se manifiestan en la generación de la energía eléctrica para
su utilización son:
♦♦ Tensión eléctrica
♦♦ Corriente eléctrica
♦♦ Resistencia eléctrica
Tensión eléctrica (U)
Es la fuerza que impulsa a los electrones en un conductor. A la Tensión Eléctrica también
se le conoce como diferencia de potencial.
La unidad de la tensión es el VOLTIO (V) que representa la entrega de la energía de un
Joule para producir un flujo de 6.2x1018 electrones/segundo entre 2 puntos.
Para expresar tensiones elevadas se utiliza el múltiplo del voltio: Kilovoltio (KV)
1KV = 1 000 V.
Las tensiones eléctricas se clasifican según sus valores en:
DD BAJA TENSIÓN
Valores menores a 1000 V.
DD MEDIA TENSIÓN
Sobre 1 000 a 10 000 V.
DD ALTA TENSIÓNSobre los 10 KV.
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INFORMACIÓN TECNOLÓGICA
TÍTULO:
ENERGIA ELÉCTRICA
PÁGINA
4/8
MEDIDA DE TENSIÓN ELÉCTRICA
Para medir la diferencia de potencial existente entre dos puntos de un circuito se utiliza
un instrumento llamado Voltímetro, que se conecta en paralelo con la fuente de
energía a medir o con el receptor
GENERADOR
RECEPTOR
v
2. CORRIENTE ELÉCTRICA
Una fuente de tensión separa cargas obteniendo de este modo una tensión. Esta tensión
intenta volver a unir las cargas, pero las fuerzas de separación de cargas impiden que
esto ocurra en el interior de la fuente de tensión.
Sin embargo, si se conecta una lámpara a la fuente a través de unos conductores, a
través de estos pueden volver a unir las cargas, con lo que tenemos un circuito eléctrico.
En este caso disminuye la diferencia de cargas y también la tensión, por lo tanto en la
fuente de tensión vuelve a preponderar las fuerzas separadores que dividen nuevas
cargas. Rápidamente se recupera el estado original.
Por los conductores y por la lámpara circulan cargas (electrones). Como en la fuente se
produce simultáneamente una separación de cargas, los electrones también circulan por
el interior de la fuente. Por tanto, existe un flujo cerrado de cargas. El movimiento ordenado de electrones es la corriente eléctrica.
La compensación de la diferencia de cargas sólo puede efectuarse cuando existe una
tensión. Por tanto la relación entre tensión y corriente es la misma que entre causa y
efecto.
Representación simbólica del flujo de
electrones en un circuito eléctrico
PRODUCE
TENSIÓN CORRIENTE
(CAUSA)
(EFECTO)
No solo es importante saber si circula corriente y en que sentido, sino también cuan intenso es el movimiento de cargas.
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ENERGIA ELÉCTRICA
TÍTULO:
La intensidad de corriente eléctrica es la cantidad de carga (número de electrones)
que circula por segundo a través de un conductor que tiene una determinada sección.
Su unidad es el AMPERE (A), que se define como el paso a través de la sección transversal de un conductor de 6,2 x 1018 electrones en un segundo
Para expresar intensidades de corriente de pequeños valores se utilizan submúltiplos del
Amper:
♦♦ Mili Amper (mA) que equivale a la milésima parte del Amper 1 mA = 0,001 A (10 –3 A)
♦♦ Micro Amper (uA) que equivale a la millonésima parte del Amper 1 uA = 0,000001 A (10 –6 A)
¿Qué efectos produce la corriente eléctrica?
Pueden distinguirse los siguientes efectos y sus aplicaciones:
- Efecto calorífico plancha eléctrica, cocina eléctrica, calentador de agua, …
- Efecto luminoso lámparas incandescentes, fluorescentes, …
- Efecto magnético principio de funcionamiento de motores eléctricos
- Efecto químico
si se produce descomposiciones de materiales
- Efecto fisiológico
MEDIDA DE LA INTENSIDAD DE CORRIENTE
Para medir la Intensidad de Corriente de un circuito se utiliza un instrumento llamado
AMPERÍMETRO, quien se conecta en serie con la resistencia que se quiere conocer la
intensidad que pasa a través de él para producir el efecto.
GENERADOR
A
RECEPTOR
v
TIPOS DE CORRIENTE
• Corriente continua (DC): Fluye siempre en la misma dirección y con la misma intensidad, tiene una determinada polaridad.
◦◦ Corriente alterna (AC): Fluye primero en una dirección y luego en sentido inverso haciendo lo que se conoce como un ciclo de corriente alterna. La velocidad con que se
repite en ciclo se denomina frecuencia.
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TÍTULO:
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ENERGIA ELÉCTRICA
RESISTENCIA ELÉCTRICA (R)
La resistencia eléctrica es la propiedad de los materiales de presentar una determinada
oposición al paso de la corriente eléctrica.
Su unidad es el OHM, que equivale a la oposición que presenta un circuito al dejar pasar
una intensidad de 1 Amper al aplicarle una tensión de 1 Volt.
Para expresar resistencia de valores elevados se utilizan los múltiplos del Ohm:
Kilo Ohm (KΩ) que equivale a la mil Ohms
1 KΩ = 1 000 Ω (10 3 Ω)
Mega Ohm (MΩ) que equivale a 1 millón de Ohms 1MΩ = 1 000 000 Ω (10 6 Ω)
MEDIDA DE LA RESISTENCIA
Para medir la resistencia eléctrica de un receptor o una carga o realizar pruebas de
continuidad se utiliza un instrumento llamado OHMIMETRO, que se conecta en paralelo
con la resistencia que se quiere conocer, teniendo en cuenta que antes de efectuar la
medición verificar que el circuito esté desconectado ¡SIN TENSIÓN! Y para medir resistencias de alto valor o la resistencia de aislamiento de una instalación eléctrica se utiliza
el MEGOHMETRO.
TABLERO
CIRCU ITO
SIN TENSIÓN
GENERAD OR
M
RECEPT OR
♦♦ RESISTENCIA ELÉCTRICA DE CONDUCTORES
Cada tipo de conductor eléctrico bajo características físicas similares, ofrece un grado de dificultad diferente de otro, cuando circula por ellos una corriente eléctrica.
La resistencia eléctrica de un material conductor depende fundamentalmente de tres
factores:
1. Naturaleza del conductor, conocido como resistividad del conductor que se denota con la letra griega Rho (r) que se mide en Ω x mm2/m.
MATERIAL
Ω x mm2/m
PLATA
0,0169
COBRE
0,0175
ALUMINIO
0,026
NICROM
0,94 ~ 1
2. Longitud (L), que tiene una relación directa con la resistencia del conductor, es decir
que a medida que aumenta la longitud la resistencia aumenta, Se mide en metros.
3. La sección del conductor (S), que tiene una relación inversa con la resistencia, es
decir que mientras la sección aumenta en el conductor la resistencia disminuye.
Los tres factores se relacionan matemáticamente con la siguiente ecuación:
R = r L/S
Ohms (Ω)
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ENERGIA ELÉCTRICA
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7/8
POTENCIA ELÉCTRICA (P).
Potencia eléctrica se denomina a la capacidad para realizar trabajo eléctrico y es equivalente al producto de la tensión (U) por la Intensidad de corriente (I), es decir:
P=Uxi
(W)
La unidad de la potencia eléctrica es el Vatio (W), y los múltiplos usados son el kilovatio
(KW) y el Megavatio (MW).
Conversiones
One KW = 1 000 W. Caballo de fuerza (HP)
Caballo de Vapor (CV)
1 MW = 106 W
1 HP = 746 W.
1 CV = 736 W
ENERGIA. (E)
La energía o trabajo consumido es igual a la potencia multiplicada por el tiempo que funciona un circuito o una instalación.
Se expresa por lo común en Kilo vatios – hora. Un Kilovatio-hora es igual a 1000 vatios
durante una hora.
El precio del Kilovatio-hora suele ser distinto para las diferentes clases de usuarios (Tarifa), la energía se obtiene considerando la siguiente ecuación:
E = P x t (KW/h)
E=UxIxt
(KW/h)
RESUMEN
CUADRO DE MAGNITUDES ELÉCTRICAS
UNIDADES
INSTRUMENTO DE
MEDICIÓN
V, KV
Voltímetro
INTENSIDAD DE CORRIENTE
A, mA, uA
Amperímetro
RESISTENCIA ELÉCTRICA
Ohmio (Ω), Mohm (MΩ)
Ohmímetro, Megóhmetro
POTENCIA ACTIVA
W, kW, MW
Vatímetro, kilovatímetro
ENERGÍA ACTIVA
W h, KW h
Contador de Energía
MAGNITUDES
TENSIÓN ELÉCTRICA
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ENERGIA ELÉCTRICA
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CIRCUITO ELÉCTRICO BÁSICO
El circuito eléctrico es el camino que debe recorrer la corriente eléctrica para
producir un efecto físico, transformando en calor, luz o movimiento.
ESTRUCTURA
1. Fuente de alimentación, que proporciona la energía necesaria para que circule la
corriente.
2. Un receptor, que puede ser una lámpara, un motor u otro artefacto eléctrico.
3. Conductores, sirven como camino para que la corriente circule a través de él y produzca el efecto.
4. Un interruptor, que permite controlar el funcionamiento del circuito.
R
U
LEY DE OHM
El famoso físico George Ohm descubrió experimentalmente la relación que existe entre
las tres magnitudes eléctricas conocidas, estableciendo una ley que lleva su nombre y
cuyo enunciado es el siguiente:
“En un circuito eléctrico, la intensidad de corriente es directamente proporcional a la Tensión aplicada (U) e inversamente proporcional a la Resistencia” (R).
Relación matemática
I=
U
R
Amperio =
Voltio
Ohm
Según esta ley dado dos factores conocidos se puede hallar un tercero desconocido.
Como también se puede emplear el “triángulo de memoria”, al cubrir con un dedo una
de las magnitudes que se desea conocer y dividiendo o multiplicando las magnitudes
conocidas.
U =IxR
U
I=
R
U
R=
I
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(V)
(A)
(Ω)
U
VOLTIOS
I
AMPERIOS
R
OHMIOS
TRIÁNGULO NEMOTÉCNICO
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TÍTULO:
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1/2
ENERGIA ELÉCTRICA
APLICACIÓN
1.- Calcular la intensidad de corriente que circula por una resistencia de 55 ohmios, a la
que se le aplica 220 v.
DATOSFÓRMULASOLUCIÓN
I = ?U220
U = 220 v
I = ——
I = ————
R = 55
R
55
=
4A
Respuesta: Circula una corriente de 4 amperios.
2.- Que resistencia debe conectarse a un circuito para que circule una corriente de 0,5
Amperios cuando se aplica una tensión de 220 V.
DATOSFÓRMULASOLUCIÓN
R =?U220
I = 0,5 Amp. R = ——
R = ————
U = 220 v
I
0,5
= 440 ohmios
Respuesta: La resistencia que debe conectarse al circuito es de 440 ohmios.
3.- A través de una resistencia de 110 ohm debe circular una corriente de 0,8 Amp.
¿Qué tensión debe aplicarse al circuito?
DATOSFÓRMULASOLUCIÓN
U =?
U = I x R
U = 0,8 x 110
I = 0,8 Amp
U = 88 V
R = 110 Ohmios
Respuesta: La tensión a aplicar es de 88 voltios.
EJERCICIOS DE APLICACIÓN.
1.- Calcular la intensidad que circula por una resistencia de 1K, si se aplica una tensión
de 220 voltios.
2.- Se tiene el siguiente circuito: Calcular el valor de U
3,5 A
R = 50
U
3.- Del siguiente circuito hallar el valor de R
200 mA
U
220 V
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R=?
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TÍTULO:
PÁGINA
2/2
LEY DE OHM
4.- Cambie los valores de tensión
Tarea
a.
b.
c.
d.
e.
f.
dado
3 KV
10 mV
220 V
0,6 V
380 KV
520 mV
buscado
V
V
KV
mV
V
V
5.- Cambie los valores de corriente
Tarea
a.
b.
c.
d.
e.
f.
dado
75 mA
0,32 A
600 mA
0,8 mA
900 uA
0,09 KA
buscado
A
mA
A
uA
mA
A
6.- Cambie los valores de Resistencia
Tarea
a.
b.
c.
d.
e.
f.
dado
100 m Ω
1 500 m Ω
220 Ω
3,3 K Ω
470 K Ω
6,8 M Ω
buscado
Ω
KΩ
KΩ
Ω
MΩ
KΩ
7.- Una espiral calentadora tiene una resistencia de 40 Ω y está conectada a una tensión de 220V. Calcule la Intensidad de corriente.
8.- La placa calentadora de una cocina eléctrica de 220 V/ 2 KW tiene una resistencia
de 24,2 Ω. Calcule la intensidad de corriente que toma.
9.- Un conductor de cobre con una sección de 1,5 mm2 tiene una longitud de 100 m.
¿Qué valor tiene la resistencia del conductor?
10.- Hallar la resistencia del filamento en funcionamiento y la intensidad de corriente que
absorberán las lámparas cuyas características indican:
L1
L2
L3
L1
(25 W, 220 V)
(40 W, 220 V)
(100 W, 220 V)
(40 W, 110 V)
R =
R =
R =
R =
I=
I=
I=
I=
11.- Qué intensidad se puede transmitir por un alambre de cobre de 3400 m de longitud
y 16 mm2 de sección, si la caída de tensión debe ser de 8 V.
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TÍTULO:
CONDUCTORES
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CONDUCTORES ELÉCTRICOS.
Para las instalaciones eléctricas, se utilizan conductores cuyas características cumplan con las condiciones de menor resistencia al paso de la corriente y capacidad mecánica para la manipulación, transporte e instalación.
El mercado destinado a la fabricación de conductores eléctricos ofrece una gran variedad, sus cualidades específicas difieren tanto en la característica de los materiales empleados como en los aislamientos, construcción y protección del propio conductor.
MATERIALES UTILIZADOS PARA LA FABRICACIÓN DE CONDUCTORES ELÉCTRICOS.
La mayor parte de los conductores empleados en las instalaciones eléctricas están fabricados de cobre o aluminio por ser materiales con mayor conductividad y con un costo
bajo como para que resulten económicos las instalaciones.
Comparativamente el aluminio es 16% menos conductor que el cobre, pero mucho más
liviano.
En el cobre usado en conductores eléctricos se distinguen dos temples o grados de
suavidad del metal: Blando o recocido y duro, con propiedades algo diferentes, siendo el
cobre blando el de mayor conductividad eléctrica y el cobre duro el de mayor resistencia
a la tracción.
PARTES QUE COMPONEN LOS CONDUCTORES ELÉCTRICOS
Los conductores eléctricos se componen de tres partes diferenciadas:
•
El alma o elemento conductor
El alma se fabrica de cobre y su objetivo es servir de camino a la energía eléctrica
desde las centrales generadoras a los centros de distribución (subestaciones y redes de distribución), para alimentar a los diferentes centros de consumo (instalaciones industriales, comerciales, residenciales y domésticas).
•
El aislamiento
El objetivo del material aislante es evitar que la energía eléctrica que circula por él,
entre en contacto con las personas o con objetos que forman parte de una instalación. Del mismo modo el aislamiento debe evitar que conductores de distinta tensión
eléctrica puedan hacer contacto entre sí.
Los diferentes tipos de aislamiento de los conductores están dados por su comportamiento térmico y mecánico, considerando el medio ambiente, la canalización que
se usará, la resistencia de los agentes químicos, a los rayos solares, a la humedad,
la alta temperatura, llamas, etc. Entre los materiales empleados para el aislamiento
de los conductores podemos mencionar al cloruro de polivinilo (PVC), el polietileno
(PE), el polietileno reticulado (XLPE), el caucho, la goma, el neoprén y el nylon.
•
Las cubiertas protectoras
El objetivo fundamental de las cubiertas protectoras es proteger la integridad física
del aislamiento y del alma conductora contra daños mecánicos, tales como raspaduras, golpes, etc.
Si las protecciones mecánicas son de acero, latón u otro material resistente, a éstas
se les denomina armadura. La armadura puede ser de cinta, alambre o alambres
trenzados.
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TÍTULO:
ENERGIA ELÉCTRICA
PÁGINA
2/12
Los conductores también pueden estar dotados de una protección del tipo eléctrico formado por cintas de aluminio o cobre. En el caso que la protección, en vez de cinta esté
constituida por alambres de cobre, se le denomina pantalla.
ALMA CONDUCTORA
AISLANTE
CUBIERTA PROTECTORA
CLASIFICACIÓN DE LOS CONDUCTORES ELÉCTRICOS.
Los conductores eléctricos se fabrican de sección circular sólido o cableado, dependiendo de la cantidad de corriente que vayan a conducir y del lugar donde se instalará;
aunque en algunos casos se fabrican de secciones rectangulares para altas corrientes.
Los conductores se clasifican por su constitución, por el número de conductores y por su
aislamiento.
POR SU CONSTITUCIÓN.
Se dividen en alambres (hilos) y cables rígidos y flexibles (cordones).
Por alambre se entiende al conductor formado por una sola alma (hilo) de cobre o aluminio.
El cable flexible (cordón) en un conductor formado por varios hilos de sección delgada
unidos eléctricamente.
El cable rígido es un conductor formado por hilos más gruesos que los cordones, los
cuales pueden ser de forma circular y transportan corrientes de alto valor.
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TÍTULO:
ENERGIA ELÉCTRICA
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3/12
POR EL NÚMERO DE CONDUCTORES.
Se dividen en unipolares y multipolares (monoconductor y multiconductor).
Monoconductor: Los conductores unipolares son aquellos que están constituidos por un
solo hilo, cordón o cable.
Multiconductor: conductores eléctricos constituidos por varios alambres, cordones o
cables aislados entre si y una cubierta protectora común.
POR SU AISLAMIENTO.
Un conductor eléctrico se considera aislado cuando está protegida por algún tipo de
material aislante. Los productos utilizados en el aislamiento de los conductores son materiales termoplásticos (cloruro de polivinilo PVC, polietileno, poli estireno) o el papel
impregnado en aceite.
Por su aislamiento los conductores se clasifican en:
CONDUCTORES DE USO GENERAL.
Son aquellos que están constituidos por el conductor, el aislamiento y en algunos tipos
por una cubierta protectora.
Principalmente se utilizan para circuitos de alumbrado, tomacorrientes , tableros de
distribución, tableros de control, circuitos alimentadores de motores eléctricos, alimentación de cargas móviles, redes de distribución primaria o secundaria ,etc.
CABLES DE ENERGÍA.
Son aquellos que están constituidos por el conductor, la pantalla semiconductora para
permitir que los esfuerzos eléctricos en el aislamiento sea de forma radial y simétrica, el
aislamiento que soporta la tensión aplicada, la armadura metálica para proteger al cable
contra agentes externos esfuerzos de tensión extraordinarios y la cubierta o chaqueta que proporciona protección contra el ataque del tiempo y los agentes externos.
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ENERGIA ELÉCTRICA
PÁGINA
4/12
IDENTIFICACIÓN DE LOS CONDUCTORES ELÉCTRICOS.
Los conductores eléctricos se identifican en cuanto a su tamaño por un calibre, que puede ser expresado en AWG (American Wire Gage) o MCM (circular mil) para conductores
de mayor sección según la norma americana o en mm2 según la norma IEC.
ESCALA AWG
CALIBRE DEL CONDUCTOR
SECCIÓN REAL
AWG/MCM
mm2
ALAMBRES
Nº 18 AWG
0,8
N° 16 AWG
1,31
N° 14 AWG
2,08
N° 12 AWG
3,31
N° 10 AWG
5,3
CABLES
N° 14AWG
N° 12 AWG
N° 10 AWG
N° 8 AWG
N° 6 AWG
N° 4 AWG
N° 2 AWG
N° 1AWG
N° 1/0 AWG
N° 2/0AWG
N° 3/0 AWG
N° 4/0 AWG
N° 250 MCM
Nº 300 MCM
Nº 350 MCM
Nº 400 MCM
Nº 500 MCM
INSTALACIONES ELÉCTRICAS
2,08
3,31
5,3
8,42
13,3
21,1
33,6
42,4
53,4
67,4
85,1
107,2
126,7
151,9
177,5
202,8
253,1
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TÍTULO:
ENERGIA ELÉCTRICA
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ESCALA MILIMÉTRICA. La Comisión Internacional de Electrotecnia (IEC) designa los
calibres de los conductores de acuerdo a la sección transversal en milímetros cuadrados.
SECCIÓN NOMINAL
Nº DE HILOS
( mm2 )
ALAMBRES
0,75
1
1
1
1,5
1
2,5
1
4
1
6
1
10
1
CABLES
2,5
7
4
7
6
7
10
7
16
7
25
7
35
7
50
19
70
19
95
19
120
37
150
37
185
37
240
61
300
61
400
61
500
61
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ENERGIA ELÉCTRICA
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CARACTERÍSTICAS DE ALGUNOS TIPOS DE CONDUCTORES.
•
•
•
•
•
Alambres cables tipo TW.
Conductor de cobre electrolítico blando, sólido o cableado concéntrico; con un aislamiento de cloruro de polivinilo (PVC),
pueden trabajar hasta 60ª C y su tensión de servicio, dependiendo de la marca, puede ser de 600 V, 750V, ó 1KV.
Se utiliza para instalaciones en interior de locales con ambiente
seco o húmedo, conexiones de tableros de control, etc.
Alambres y cables tipo THW.
Conductor de cobre electrolítico blando, sólido o cableado concéntrico, con aislamiento de cloruro de polivinilo (PVC) especial,
resistente al calor, humedad, aceites y agentes químicos.
Trabajan hasta 75ª C y su tensión de servicio dependiendo de la marca, puede ser de 600V, 750V ó 1KV.Se utiliza en edificios públicos,
hoteles, almacenes, industrias, conexión de tableros de control y en
todas las instalaciones donde se requieran características superiores
al TW. Especialmente se aplican en instalaciones donde se produce
sobrecargas frecuentes de corto tiempo.
El conductor THW – 90 puede operar hasta 90° C y se utiliza principalmente dentro de aparatos de alumbrado con lámparas de descarga.
Alambres y cables tipo THHW
Conductor de cobre electrolítico blando, sólido o cableado concéntrico, con aislamiento de cloruro de polivinilo (PVC) especial, resistente al calor, humedad, aceites y agentes químicos.
Trabajan hasta 105°C y su tensión de servicio dependiendo de
la marca, puede ser de 600V, 750V.
Se utilizan principalmente dentro de aparatos de alumbrado con lámparas de descarga, con temperatura de ambiente máxima de 70°C.
Cordón Flexible
Conductor de cobre electrolítico recocido, flexible, cableado en
haz, con aislamiento de PVC sobre dos conductores en paralelo (mellizo). Pueden trabajar hasta 60°C y su tensión de servicio, dependiendo de la marca, puede ser de 300 V ó 600 V. Se
utilizan principalmente para instalaciones móviles y fijas donde
se requiera conductores flexibles.
Alambres y Cables NH – 80
Conductor de cobre electrolítico recocido, sólido o cableado.
Aislamiento de compuesto termoplástico no halogenado.
Aplicación especial en aquellos ambientes poco ventilados en
los cuales ante un incendio, las emisiones de gases tóxicos,
corrosivos y la emisión de humos oscuros, pone en peligro la
vida y destruye equipos eléctricos y electrónicos. En caso de
incendio aumenta la posibilidad de sobrevivencia de las posibles víctimas al no respirar gases tóxicos y tener una buena
visibilidad para el salvamento y escape del lugar.
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TÍTULO:
•
•
•
ENERGIA ELÉCTRICA
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Alambres y Cables NHX - 90
Conductor de cobre electrolítico recocido, sólido o cableado.
Aislamiento de compuesto termoestable no halogenado.
Aplicación especial en aquellos ambientes poco ventilados en
los cuales ante un incendio, las emisiones de gases tóxicos,
corrosivos y la emisión de humos oscuros, pone en peligro la
vida y destruye equipos eléctricos y electrónicos en edificios
residenciales, plantas industriales, discotecas, teatros y en todas las instalaciones en ductos que requieran capacidades de
corriente mayores al NH-80.
Cordón Tipo Vulcanizado
Cordón con dos o tres conductores de cobre electrolítico recocido flexible, cableado en haz, aislados con PVC, trenzados,
con relleno de PVC cubierta protectora de PVC. Trabajan dependiendo de la marca hasta 60°C ó 70° C y su tensión de
servicio puede ser de 300V, 500V.
Se utilizan para servicios no muy pesados, en lugares secos o
húmedos. Alimentación de aparatos eléctricos de uso doméstico, tales como: refrigeradoras, lavadoras, aspiradoras, batidoras, etc. Herramientas eléctricas portátiles como taladros,
lijadoras etc.
Alambre tipo TWT ( INDOPRENE )
Formado por 2 o 3 conductores de cobre electrolíticos blandos, sólidos; aislados individualmente con PVC y reunidos en
paralelo en un mismo plano con una cubierta exterior también
de PVC. Trabajan dependiendo de la marca hasta 60°C y su
tensión de servicio puede ser de 600V, 750V.
Se utilizan en instalaciones interiores, visibles o empotradas
directamente en el interior de muros o paredes; sobre armaduras metálicas y de madera o a través de ellas; empleándose
como conductores de circuitos alimentadores o derivados.
NORMAS.
En el capitulo 4 del código nacional de electricidad fija las normas de fabricación, instalación, precauciones, utilización y condiciones generales para los conductores eléctricos.
El acápite 4.2.2. Establece las condiciones específicas para los conductores de tensión
nominal no mayores de 600V, que son los que se aplican para las instalaciones de baja
tensión.
La fabricación de conductores para baja tensión debe cumplir lo prescrito en la tabla 4-lV
que se define para cada tipo de conductor, su uso, temperatura máxima de operación,
aislamiento y cubierta protectora.
Los conductores normalmente usados en interiores y para instalaciones en tuberías
metálicas y de PVC figuran en la tabla 4-lV
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ENERGIA ELÉCTRICA
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SELECCIÓN DE CONDUCTORES ELÉCTRICOS.
Ingenieros, técnicos, instaladores y usuarios finales deben tener en consideración, desde la concepción y diseño de cualquier proyecto, el equilibrio que necesariamente debe
existir entre el consumo de energía y la instalación que la dará soporte.
La inversión inicial efectuada en el diseño y mantenimiento garantizará, un significativo
ahorro de energía durante la vida de las instalaciones.
Para dimensionar adecuadamente un conductor debemos tener en consideración
lo siguiente:
1.- La capacidad de corriente debe ser por lo menos igual (se recomienda que sea mayor)
a la exigida por el circuito o la carga en condiciones extremas.
2.- La caída de tensión en los extremos de la carga. Se recomienda que el valor sea
cercano al 3% de la tensión de servicio.
3.- La capacidad de cortocircuito, es decir, cuanta sobrecarga puede soportar el circuito,
lo que dependerá directamente de cómo se haya diseñado la conexión.
4.- El análisis técnico – económico de la selección del conductor.
ESPECIFICACIONES
Como un ejemplo de las especificaciones para conductores en los proyectos de baja
tensión se incluye en el siguiente texto:
CONDUCTORES DE ALIMENTACIÓN Y DISTRIBUCIÓN
•
•
•
•
1.
Todos los conductores de distribución
para alumbrado y tomacorrientes serán de cobre electrolítico recocido
con aislamiento termoplástico del tipo
THW y se usará como mínimo el de
2,5 mm2 salvo indicación..
Todos los conductores de alimentación a tableros de alumbrado, tomacorrientes, tableros de fuerza, salidas
de fuerza, serán de cobre electrolítico
recocido con aislamiento termoplástico del tipo THW.
Los conductores de sección superiores a 10 mm2 serán cableados.
Los sistemas de alambrado en general deberán satisfacer los siguientes
requisitos básicos:
Se limpiaran y secarán las tuberías y
se barnizarán las cajas. Para facilitar
el paso de los conductores se empleará parafina, no debiedo usarse
grasa.
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2.
3.
4.
5.
6.
Los conductores serán continuos de
caja a caja, no permitiendose empalmes que queden dentro de las tuberías.
Los empalmes de los conductores en
todas las líneas de alimentación entre
tableros se harán soldados con conductores y terminales de cobre, protegiéndose y aislándose debidamente.
Los empalmes de las líneas de distribución se efectuarán en las cajas y serán
eléctrica y mecánicamente seguros cubiertos con cinta aislante.
El alambrado de los sistemas de corriente débil serán efectuados por los
suministradores de los equipos o por el
contratista con vigilancia de los suministradores.
En todas las salidas para equipos se
dejarán conductores enrollados adecuadamente, en longitud suficiente para
alimentar las máquinas, de por lo menos 1,5m de longitud en cada línea.
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ENERGIA ELÉCTRICA
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Los alambres y cables utilizados en las instalaciones domiciliarias en edificaciones conocidos también como cables ferreteros, se identifican según el cuadro siguiente:
INDECOPI
TW
THW
THHW
TWT
SPT-2 y SPT-3
SVT -SVTO
SJT -SJTO
ST-STO
CEPER
TW
THW
OTROS
Biplasto
Flexiplast Mellizo
Indroprene
CTM
NLT
NMT
NPT
WS
Biplastoflex
ST-STO
Soldaflex
Cable Antena TV
Antena TV Coaxial
Cordón para Plancha
MATERIALES AISLANTES
Se denomina aislante eléctrico a toda sustancia de muy baja conductividad eléctrica, tal
que el paso de corriente a través de ella se le considera despreciable.
En electrotecnia, los materiales aislantes son de gran importancia porque cumplen las
siguientes funciones:
♦♦ Permiten aislar eléctricamente los conductores eléctricos entre sí respecto a tierra o masa.
♦♦ Modifican considerablemente el flujo que los atraviesa.
TIPOS
Los más comunes son la goma, la madera, el vidrio, el plástico, la baquelita, etc.
Los materiales aislantes más utilizados en la fabricación de los conductores eléctricos
para interiores son los termo plásticos, clasificados en polivinilo de cloruro (PVC); polietileno (PE) y polietileno reticulado (XLPE) cada uno con sus características particulares.
CARACTERÍSTICAS
PVC
PE
XLPE
Rigidez Dieléctrica kv/mm
12
20
20
Constante k, resistencia de aislamiento Megohm/Km.
75
10000
10 000
Temperatura máxima operación. GC
60
75
90
Temperatura de sobrecarga. GC
100
90
150
Temperatura de corto circuito. GC
160
150
250
Resistencia a la humedad
BUENA Excelente Excelente
Resistencia a la abrasión
BUENA Buena
Excelente
Resistencia corte por compresión
BUENA Buena
Excelente
APLICACIONES
Los aislantes se utilizan según la aplicación de los conductores. Así tenemos que para
conductores en instalaciones interiores fijos; los más usados son el TW (resistente a la
humedad) y el THW (resistente a la humedad, al calor y agentes químicos).ELÉCTRICAS
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EMPALMES ELÉCTRICOS
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Se entiende por empalme a la unión de dos o mas conductores con la finalidad de
establecer la continuidad de la corriente eléctrica entre ellos, de tal manera que
esté asegurada la conductividad igual que en cualquier punto de la línea.
1.
2.
3.
Importancia de los empalmes
Generalmente al hacer la instalación eléctrica de un sistema, se tiene la necesidad
de efectuar empalmes de diversas clases o tipos. Es por esta razón que es de suma
importancia para cualquier electricista, ya sea cuando hace una instalación nueva o
cuando efectúa trabajos de mantenimiento o reparación, conocer bien los métodos
correctos para empalmar conductores eléctricos.
Los empalmes bien realizados serán de gran duración, teniendo en cuenta el aislamiento o el mismo conductor; por el contrario los empalmes mal realizados serán
una fuente de dificultades, porque producirán recalentamientos, circuitos de elevada
resistencia, deteriorarán su aislamiento hasta producir niveles de cortocircuito con
posibilidades de incendio debido a las chispas producidas producto de un falso contacto en algún punto de la instalación.
Requisitos de un buen empalme
• Deben ser eléctricamente seguros, de tal manera que aseguren una buena conductividad, no haya resistencia al paso de la corriente eléctrica de un conductor
a otro, no recaliente producto de falsos contactos. Una mala conductividad se
comprueba cuando la resistencia del circuito aumenta debido al mal empalme.
• Deben ser mecánicamente seguros y fuertes que permita soportar la tracción
mecánica del peso de los conductores, así como cualquier esfuerzo inesperado
a que puedan estar sometidos.
Pasos importantes que deben observarse en la ejecución de un buen empalme
debe considerar los siguientes pasos:
a. Aislamiento; es decir quitar el aislamiento de los conductores que se deben empalmar
sobre una longitud apropiada a partir del punto en el que hay que efectuar el empalme.
En este proceso de quitar aislamiento se debe evitar dañar o maltratar el cobre,
ya que de suceder esto se reduce la sección del conductor y se facilita mucho la
rotura del conductor en este punto.
b. Limpieza del conductor, en este paso se debe considerar la superficie del cobre
sin impurezas, teniendo cuidado de no quitar el cobre a fin de no disminuir su
sección. Este proceso de limpieza tiene dos objetivos:
•
Asegurar un buen contacto eléctrico.
•
Facilita la soldadura del empalme.
TIPOS
Considerando su forma de ejecución los empalmes pueden realizarse por presión y
soldadas; Los empalmes más utilizados en instalaciones eléctricas son por presión los
cuales son:
• Empalme unión simple.
• Empalme unión Western unión.
• Empalme trenzado de dos y tres conductores.
• Empalme en derivación simple o “T” y doble.
• Empalme de derivación con amarre de seguridad.
• Empalme tipo accesorio.
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EMPALMES ELÉCTRICOS
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APLICACIONES
Se utilizan para conectar los conductores a los accesorios, unión entre alambres, entre
cordones y entre cables así como entre alambres y cordones.
PRECAUCIONES
Evite maltratar el cobre cuando quite el aislamiento del conductor.
UNIÓN SIMPLE
WERTERN UNIÓN
TRENZADO DE 2
CONDUCTORES
TRENZADO DE 3
CONDUCTORES
DERIVACIÓN SIMPLE
DERIVACIÓN DOBLE
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EMPALMES ELÉCTRICOS
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DERIVACIÓN CON AMARRE DE SEGURIDAD
EMPALME TIPO ACCESORIO
ALAMBRE
CORDÓN
2
3
4
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CIRCUITOS
TABLA DE CONVERSIONES
MAGNITUD
UNIDAD
SÍMBOLO
MÚLTIPLO
TENSION U
Voltio
1v
V
Kilovoltio (Kv)
1Kv = 1 000 v
INTENSIDAD
I
RESISTENCIA
R
Amperio
1A
Ohmio
1W
SUBMÚLTIPLO
A
Kiloamperio (KA)
1 KA = 1000 A
W
Kilo Ohm (K Ω)
1K Ω = 1000 Ω
Mega Ohm (M Ω)
1 M Ω = 106 Ω
Miliamperio (mA)
1 mA = 10-3 A
Microamperio (mA)
1 mA = 10-6 A
CIRCUITOS
Según la forma que se unan los elementos que conforman un circuito, éstos pueden ser:
a. Circuito Serie.
b. Circuito Paralelo.
c. Circuito serie-paralelo (Mixto).
a.
CIRCUITO SERIE
Consiste en conectar los elementos uno detrás de otro.
Únicamente el extremo del primer elemento y un extremo del
último están conectados a la
fuente de tensión.
L1
L2
R1
R2
R3
U1
U2
U3
CARACTERÍSTICAS
•
La intensidad de corriente es la misma en cualquier punto del circuito.
I = constante.
•
La tensión total es la suma de las tensiones parciales.
UT = U1 + U2 + U3 +............ + Un
•
La resistencia total es la suma de las resistencias parciales.
RT = R1 + R2 + R3 +............. + Rn
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TÍTULO:
CIRCUITOS
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Ejemplo:
En el siguiente circuito, calcular:
1. La resistencia equivalente.
2. La intensidad de la corriente.
3. La caída de tensión en cada
resistencia.
SOLUCIÓN
•
Para hallar la resistencia equivalente usamos la característica “c”. Rt = r1 + r2 + r3
Para el caso: Rt =?
r1 = 50 Ω
r2 = 30 Ω
r3 = 20 Ω
•
Rt = 50 + 30 + 20 = 100 ohmios
Para hallar la intensidad de la corriente usamos la ley de Ohm y la característica “a”
I=
U
R
Donde: U = 220 U I = 220 U = 2,2 A
R = 100 Ω 100 Ω
I
=?
• Para hallar la caída de tensión en cada resistencia usamos la característica “b”
Ut = v1 + v2 + v3
Ut = I x R1 + I x R2 + I x R3
Ut = 2,2 x 50 + 2,2 x 30 + 2,2 x 20
Ut = 110 + 66 + 44
Ut = 220 v
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CIRCUITOS
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APLICACIONES PRÁCTICAS
•
En instalaciones eléctricas para edificaciones el uso de este circuito es muy limitado
debido a que si un elemento queda desconectado (abierto), todo el circuito se desconecta o queda fuera de servicio.
•
Su aplicación está dado en las luces de navidad y en los circuitos de maniobra de electro bombas y otros automatismos.
b. CIRCUITO PARALELO.
Dos o más elementos están conectados en paralelo (derivación) cuando las entradas se conectan a un borne común y por otra parte sus salidas a otro borne, también
común. Dicho de otra manera, cada elemento o receptor recibe la misma tensión de
alimentación.
L1
L2
IT
I1
R1
I2
R2
I3
R3
CARACTERISTICAS.
1. La tensión aplicada en cada una de las cargas o resistencias es la misma.
2. La intensidad de corriente total es igual a la suma de las intensidades parciales que
consume cada resistencia.
3.
IT = I1 + I2 + I3 + ....... In
El valor de la resistencia total o equivalente es menor que el valor de la menor resistencia conectada en el circuito.
1
Rt = --------------------------------1/ R1 + 1/ R2 + 1 / R3
♦♦
Para dos resistencias de distinto valor:
R1 x R2
Rt = ---------------R1 + R2
♦♦ Para n Resistencias de igual valor
n = Nº de Resistencias
R = Valor de una Resistencia
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R
Rt = -------n
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CIRCUITOS
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4/4
APLICACIONES
Este circuitos el más usado en instalaciones eléctricas de edificaciones, como circuitos
de alumbrado, tomacorrientes, etc.
Ejemplo:
En el siguiente circuito calcular:
a. La resistencia equivalente.
b. La intensidad total y las intensidades parciales.
R3
24 Ω
I3
R2
60 Ω
I2
R1
40 Ω
I1
U = 72 V
SOLUCIÓN:
Para hallar la resistencia equivalente tenemos en cuenta lo siguiente:
Para hallar la intensidad total del circuito
Por la ley de Ohm:
Por lo tanto:
Para hallar las intensidades parciales, usamos la característica “b”.
Reemplazando :
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TÍTULO:
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1/3
CIRCUITOS
EJERCICIOS
1.
En el siguiente circuito calcular:
a. La resistencia equivalente.
b. La intensidad de corriente.
c. La tensión en cada resistencia
2.
Dos resistencias conectadas en paralelo tienen los siguientes valores: R1 = 80 Ω,
R2 = 20 Ω; I 1 = 1 A. Hallar: Rt; I 2; U; It
3. Tres resistencias conectadas en paralelo de 20 W, 30 W y 60 W están conectadas a
una tensión de 240 V. Hallar el valor de las intensidades parciales, la intensidad total
y la resistencia total.
4.- El valor total de dos resistencias acopladas en paralelo es Rt = 20 están conectadas
a una tensión de 100V. Si el valor de I1 es cuatro veces superior a I2. Hallar el valor
de cada resistencia y la intensidad que consume cada resistencia.
5.- En el siguiente circuito los elementos están conectados en paralelo a una red de
220V, se conectan un tostador, una cafetera y un hervidor. La corriente que pasa
por el tostador es de 8,3 A, por la cafetera 8,3 A y por el hervidor 9,6 A. Calcular la
corriente total del circuito, la tensión en cada aparato y la resistencia total del circuito
CIRCUITO MIXTO
Un circuito mixto está formado por un conjunto de resistencias conectadas en serie y
paralelo, cuyas características corresponden a cada circuito independiente; según
su forma de conexión.
L1
L1
L2
L2
R1
R4
R1
R4
R2
R5
R2
R5
R3
R6
R3
R6
CIRCUITO SERIE - PARALELO (MIXTO)
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TÍTULO:
1.
PÁGINA
2/3
CIRCUITOS
EJERCICIOS PROPUESTOS 2.
Calcule las intensidades, tensiones y potencias parciales del circuito adjunto.
15 Ω
10 Ω
I
15 Ω
I1
I2
40 Ω
20 Ω
240 V
2.
En el siguiente circuito, calcular la resistencia total, las intensidades parciales y la
potencia total.
30 Ω
6A
I1
30 Ω
I2
60 Ω
I3
20 Ω
Ut
3.
En el siguiente circuito, calcular la resistencia total, las intensidades parciales y las
caídas de tensión en cada resistencia.
50 Ω
I=5A
20 Ω
10 Ω
4.
40 Ω
A
Hallar la resistencia equivalente entre los puntos A y B.
6Ω
A
8Ω
B
3Ω
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TÍTULO:
5.
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3/3
CIRCUITOS
Cuál es la resistencia equivalente entre P y Q?
12 Ω
30 Ω
6Ω
P
Q
30 Ω
30 Ω
6Ω
6.
En el esquema adjunto calcular la Intensidad indicada en el ramal.
8 Ω
i
+
90 V
-
6 Ω
6 Ω
6 Ω
5 Ω
7.
Si entre X e Y hay una diferencia de potencial de 150 V. Hallar la intensidad de corriente “i”.
i
x
10 Ω
10 Ω
10 Ω
10 Ω
10 Ω
8.
Dado el siguiente circuito. Calcular:
y
10 Ω
Rt, It, Pt.
12 Ω
20 Ω
220 V
30
12 Ω
Ω
15 Ω
10 Ω
15 Ω
10 Ω
30 Ω
Ω
5 Ω
30
20 Ω
20 Ω
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10 Ω
8 Ω
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TÍTULO:
MEDICIONES ELÉCTRICAS
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1/7
MEDICIÓN E INSTRUMENTACIÓN.
1. MEDICIONES ELÉCTRICAS.
1.1. OBJETIVOS.
• Decidir el nivel de instrumentación requerido para efectuar medición de magnitudes eléctricas.
• Identificar algunos de los instrumentos más conocidos y empleados para medir y
diagnosticar magnitudes eléctricas
• Valorar la importancia de la verificación y calibración de los instrumentos de medición, así como las consecuencias de descuidar estos aspectos.
• Determinar el mejor orden de las mediciones y seleccionar la información que es útil y válida.
• Seleccionar la instrumentación para cada aplicación, según necesidades.
1.2. CONCEPTOS GENERALES.
A. Medición
Proceso de reconocimiento que se reduce a la comparación, mediante un experimento
físico, de una magnitud dada con un valor de esta magnitud elegida como unidad.
En un diagnóstico energético, la medición es un concepto que permite, mediante la instrumentación adecuada, experiencia , buen criterio, programa, análisis,
coordinación y planeación apropiada, dar seguimiento al flujo y distribución de energía en su proceso de transformación y establecer un balance en cada etapa y en
cualquier tiempo.
B. Teoría de errores.
a. Error.
a) La diferencia entre un valor que se obtiene de una medición y el “valor verdadero”. En la mayoría de los casos dicho valor verdadero es desconocido.
b) La incertidumbre estimada de un valor medido o calculado (desviación tipo Standard, desviación promedio, etc.).
La especificación completa del fabricante permite evaluar la incertidumbre total de
una medición o de la calibración de un instrumento.
b. Discrepancia.
Diferencia que existe entre 2 valores correspondientes a 2 mediciones distintas, a
dos resultados diferentes, de un mismo valor medido. La “respetabilidad“ es la diferencia de una medición a otra, o al promedio de una serie de valores cuando la
medición es reproducida.
c. Exactitud.
Proximidad de una medición al “valor real”. Es la desviación del valor medido al valor
de un patrón de referencia tomado como verdadero.
Las especificaciones son una descripción escrita de las potencialidades de un instrumento, señalan objetiva y cuantitativamente lo que el instrumento puede o no
hacer. Las especificaciones de un instrumento se componen de tres partes básicas:
Entrada o Salida: declarada como (% de entrada o salida + número de dígitos)
Intervalo de medición: en %.
Nivel o Umbral de Ruido: declarado en las unidades de medición.
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MEDICIONES ELÉCTRICAS
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2/7
C. Errores de medición.
Sistemáticos: invariablemente, tiene la misma magnitud y signo, bajo las mismas condiciones.
Teóricos: de conocimiento o imperfecciones en el método de medida.
Instrumentales: propios de la construcción del instrumento o ajuste de los mismos Ambientales: variación de temperatura, presión o humedad, atmosférica, etc.
Personales: pueden deberse a limitaciones físicas del observador, estado anímico, fenómeno de paralelaje.
Residuales: se presentan sorpresivamente y a veces se desconoce la causa, y
magnitud. Imposible de reducirlos y peor aún de eliminarlos.
D. Precisión de instrumentos industriales.
La exactitud de las mediciones dependen en gran parte de una buena aproximación que
den los instrumentos: sin embargo, estos tienen sus propios consumos que hacen
que las mediciones difieran de los valores reales , para determinar el grado de error
inherente al propio instrumento se define un parámetro denominado Clase de Precisión.
En principio el instrumento debe contar con un rango de medición apropiado.
La desviación del instrumento deberá darse en el manual de instrucciones, es con frecuencia expresada en % de la lectura máxima.
1.3. MÉTODOS DE MEDICIÓN.
Es recomendable que las mediciones deban se directas y cuando no sea posible o por
conveniencia sea indirecta.
Diferentes métodos de medición pueden ser usados dependiendo de las características
y propiedades del proceso que exista para ser medidas, y del tiempo disponible para
ejecutar las mediciones.
Los métodos de medición pueden clasificarse en:
Método Estacionario: Cuando existen instrumentos de medición permanentes o fijos.
Método Manual: Cuando se utilizan instrumentos de medición manuales portátiles.
Independientemente de determinar el número y localización de instrumentos de instalación permanente, deben seleccionarse los instrumentos portátiles que puedan requerirse para el diagnóstico. En muchos casos, uno de éstos puede económicamente
sustituir a varios instrumentos en diferentes localizaciones y puntos de medición de la
misma índole.
Algunas sugerencias para seleccionar equipos o sistemas de medición:
A.- Determinar las mediciones físicas más apropiadas que serán base para calcular
cada flujo de energía.
B.- Seleccionar tentativamente los tipos de elementos primarios requeridos.
C.- Decidir cómo se van a usar los resultados de cada evaluación de flujo de energía
como base del análisis, de la interpretación y de apoyos para el diagnóstico.
D.- Determinar cómo se presentarán y que acciones dependerán de su análisis.
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MEDICIONES ELÉCTRICAS
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3/7
Para medir las magnitudes eléctricas se utilizan instrumentos constituidos
por un dispositivo indicador y de control que permite obtener en forma
directa el valor de la magnitud medida, como Voltios, Amperios y Ohmios en
un circuito eléctrico.
2. TIPOS DE INSTRUMENTOS.
Entre los instrumentos de medición se distinguen los elementos de entrada y los de salida; a los que se deben de adaptar los elementos de campo directamente o a través de
las oportunas conversiones. Estos elementos pueden ser:
•
Analógico.
•
Digital.
Cada una de las anteriores pueden ser, según la aplicación, de diferente construcción y
cometido; entre los más comunes se pueden mencionar los siguientes:
2.1 INSTRUMENTOS ANALÓGICOS.
Características:
♦♦ Sensan en forma continua la señal eléctrica.
♦♦ La continuidad permite respuesta análoga.
♦♦ La magnitud de salida representa el tamaño de la variable medida.
♦♦ Dispositivo de lectura - escala numérica.
En la industria, en C.A., es importante:
A). Frecuencia
B). Tipo de medición requerida: valores eficaces, medidos o pico de la señal a medir.
MEDICIÓN ANALÓGICA DIRECTA.
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2.2. MEDIDORES DIGITALES.
Muestran la señal eléctrica a intervalos regulares de tiempo.
El valor que está siendo muestreado se convierte en un número.
A.- Aplicaciones.
- En celdas de medición con representación alfanumérica.
- Como una etapa inicial en un proceso de expansión y modernización.
- Como instrumentos registradores.
B.- Ventajas.
- Reducción en el error de la lectura humana.
- Mayor rapidez en la lectura del valor medido.
- No hay errores de paralelaje.
C.- Desventajas.
- Alto costo inicial, sensibles a variaciones de V y T.
APLICACIONES DE LOS INSTRUMENTOS DE MEDICIÓN ELÉCTRICA
Se utilizan para medir diferentes magnitudes eléctricas como: Tensión eléctrica, Intensidad de corriente y Resistencia.
PRECAUCIONES
•
Antes de conectar un instrumento a un circuito eléctrico, tenga en cuenta la magnitud a medir.
•
Al medir la magnitud el selector de rango debe de estar en su máximo valor para
evitar su deterioro.
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MULTÍMETRO
Son instrumentos que pueden efectuar diferentes tipos de medidas, ya sean de diversas
magnitudes o distintos campos de medida para una misma magnitud.
Esto quiere decir, que con un mismo instrumento podemos medir tensiones de corriente
continua (C.C.) y corriente alterna (A.C.); Intensidad de C.C. y A.C., y Resistencias.
Para utilizar correctamente un multímetro es necesario:
•
Elegir la magnitud a medir.
•
Elegir el campo de medida (Rango o alcance del instrumento).
•
Elegir la escala.
•
Realizar la lectura directa.
3.- MEDICIÓN DE MAGNITUDES ELÉCTRICAS
Las principales magnitudes eléctricas a medir en un circuito eléctrico son:
3.1. MEDICIÓN DE CORRIENTE
Es la medida del flujo de electrones por un conductor.
Se mide utilizando un AMPERÍMETRO, en diversos tipos siendo los más comunes:
A. Registrador de corriente.
De operación similar, pero suministra una presentación gráfica del amperaje en el
circuito a través de un período de tiempo.
Ambos amperímetros consisten en un transductor de corriente (el toroide) que es
conectado al panel del dispositivo. El transductor se selecciona de acuerdo a la magnitud de la corriente
a ser medida. Para sistemas polifásicos es útil medir amperaje en todas las fases
para determinar los desbalances.
¡ATENCIÓN!: Hay que tener cuidado de no utilizar el transductor de corriente en un
conductor eléctrico desnudo. Use guantes de protección.
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MEDICIONES ELÉCTRICAS
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6/7
B. Amperímetro de Gancho o Pinza (Pinza Volt – amperimétrica)
Es un instrumento de inducción portátil que da una lectura directa de la corriente a
través del conductor.
INCORRECTO CORRECTO
3.2. MEDICIÓN DE TENSIÓN (VOLTAJE).
Es la medida de la fuerza que mueve a los electrones y es generalmente constante.
Se mide utilizando el VOLTÍMETRO.
El instrumento se utiliza conectando los terminales al conductor (no al aislamiento)
bajo estudio. El voltaje se lee directamente de la escala adecuada del instrumento.
¡ATENCIÓN!: Hay que tener cuidado con los conductores desnudos para evitar un
choque eléctrico Use guantes de protección.
3.3. MEDICIÓN DE RESISTENCIA
Se selecciona en el multímetro que estemos utilizando, la unidad (ohmios). Revisar que los cables
rojo y negro estén conectados correctamente.
Se selecciona la escala adecuada, si tiene selector de escala (si no tenemos idea de que
magnitud de la resistencia que vamos a medir, escoger la escala más grande). Si no tiene
selector de escala seguramente el multímetro
escoge la escala automáticamente.
Para medir la resistencia con el multímetro, éste
tiene que ubicarse en la puntas en los extremos
del elemento a medir (en paralelo) y se obtiene la
lectura en la pantalla. Lo ideal es que el elemento
a medir (una resistencia en este caso) no esté
alimentado por ninguna fuente de tensión (V). El
ohmimetro hace circular una corriente 1 por la resistencia para poder obtener el valor de ésta.
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MEDICIONES ELÉCTRICAS
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7/7
3.4. MEDICIÓN DE POTENCIA.
Para determinar la potencia consumida por el circuito se utiliza el VATIMETRO. La
potencia también puede determinarse indirectamente, dado que la potencia
aparente es igual al producto de la corriente por el voltaje y por la raíz cuadrada del
número de fases del sistema.
Es común el VATIMETRO DE PINZAS el cual consiste en tres terminales con pinzas
(uno de los cuales viene marcado), un transductor de corriente y un panel.
O*
1A
V1*
5A
V2
V3
60
0
*
0
12
W
*
W
Carga
WATTMETER
MODEL
CDA 778N
BALANCED
THREE PHASE
SINGLE PHASE
240V
120V
Coeficients
1A
5A
x1
x2
x5
x10
THREE
PHASE
SINGLE PHASE
V
120
240
3.5. FACTOR DE POTENCIA.
Es el cociente entre los valores de potencia activa y potencia aparente.
Se mide mediante el COSFIMETRO, el cual físicamente es similar al vatímetro.
El instrumento se halla incorrectamente conectado, si la aguja reflecta en la dirección equivocada cuando es activada; si esto sucede, intercambie los terminales.
3.6. MEDICIÓN DE ENERGÍA.
El consumo de energía eléctrica es sumamente importante determinarlo porque esta relación directa a la factura eléctrica e incide en los costos de operación de la planta.
La cuantificación normalmente se efectúa mediante los respectivos contadores de energía.
3.6. CONTADOR DE ENERGÍA.
Un contador de energía en realidad es un vatímetro giratorio provisto de un dispositivo integrador-numerador, dada la gran importancia y la extensión mundial de las
redes de corriente alterna, la mayor parte de los medidores que se usan son basados en el sistema
de motor de inducción, los cuales pueden adaptarse para medir por separado varios
tipos de energía que influye en la tarifa.
kWh
L1
L2
Carga
U
L1
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L2
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TÍTULO:
SELECCIÓN DE RANGOS Y ESCALAS
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1/1
ESCALA
Es la graduación que aparece grabada en el cuadrante del instrumento.
Presenta varias escalas las cuales nos permite elegir la adecuada a la medida que
vamos a utilizar; pueden tener divisiones regulares e irregulares.
DIVERSOS TIPOS DE ESCALAS
RANGO
Son los diversos valores que se pueden medir entre un mínimo y un máximo del
instrumento; que se encuentra en determinadas condiciones de conexión. Para determinar el rango del instrumento nos fijaremos en las indicaciones de su selector.
Por lo tanto la aguja indica un valor de 220 v.
2.- Considerando el mismo criterio para determinar el valor de cada división. Seleccionamos el rango de 2,5 A.
Entonces
Por lo tanto la aguja del instrumento indica un valor de 1,7 A.
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TÍTULO:
SIST. INTERNACIONAL DE MEDIDAS
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1/8
El Sistema Internacional de Medidas (S.I.), está normalizado en el Perú mediante Ley del sistema legal de unidades de medida del Perú (SLUMP); Ley
Nº 23560; que indica el uso obligatorio en todas las actividades que se desarrollen en el país y debe expresarse en todos los documentos públicos y
privados.
El SLUMP está constituido por todas las unidades de SISTEMA INTERNACIONAL (SI),
compuesto por unidades base, suplementarias y derivadas.
UNIDADES DE BASE
Son magnitudes consideradas convencionalmente como independientes, unas de otras
en cuanto a sus dimensiones; estas magnitudes son siete (7) tal como figuran en el cuadro siguiente:
UNIDADES DE BASE S.I.
MAGNITUD
UNIDAD
LONGITUD
METRO
MASA
KILOGRAMO
TIEMPO
SEGUNDO
INTENSIDAD DE CORRIENTE ELÉCTRICA
AMPERE
TEMPERATURA TERMODINAMICA
KELVIN
INTENSIDAD LUMINOSA
CANDELA
CANTIDAD DE ENERGÍA
MOL
SIMBOLO
m
Kg.
s
A
K
cd
mol
UNIDADES SUPLEMENTARIAS
Son aquellas que no están clasificadas como unidades de base ni como unidades derivadas, se consideran dos (2), tal como se visualiza en el cuadro que sigue:
UNIDADES SUPLEMENTARIAS S.I.
MAGNITUD
UNIDAD
SMBOLO
ANGULO PLANO
RADIAN
Rad.
ANGULO SÓLIDO
ESTEREORADIAN
sr
UNIDADES DERIVADAS
Están dadas por expresiones algebraicas a partir de las unidades de base y/o suplementarias, algunas de las cuales tienen un nombre especial y un símbolo particular, pueden
a la vez ser utilizadas para expresar otras unidades derivadas.
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TÍTULO:
SIST. INTERNACIONAL DE MEDIDAS
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2/8
Las unidades derivadas de uso frecuente en instalaciones eléctricas para edificaciones
UNIDADES DERIVADAS SI
MAGNITUD
UNIDAD SIMBOLO
EXPRESIÓN
FRECUENCIA
HERTZ
Hz
1Hz = 1s-1
FUERZA
NEWTON
N
1N = 1kg m/s2
PRESIÓN Y TESIÓN
PASCAL
Pa
1Pa = 1N/m2
TRABAJO, ENERGIA, CANTIDAD DE
JOULE
J
1J = 1Nm
CALOR
CANTIDAD DE ELECTRICIDAD
COULOMB
C
1C = 1As
POTENCIAL ELECTRICO, DIFERENCIAL
DE POTENCIAL, TENSIÓN, FUERZA
VOLTIO
V
1 V = 1 S/C
ELECTROMOTRIZ
CAPACITANCIA ELÉCTRICA
FARADIO
F
1 F = 1 C/V
RESISTENCIA ELÉCTRICA
OHM
CONDUCTANCIA ELÉCTRICA
SIEMENS
S
1S = 1
FLUJO DE INDUCCION MAGNETICA
FLUJO MAGNETICO
WEBER
Wb
1Wb= 1 Vs
DENSIDAD DE FLUJO MAGNETICO
INDUCCION MAGNETICA
TESLA
T
1 T = 1Wb/m2
INDUCTANCIA
HENRY
H
1 H = 1Wb/A
FLUJO LUMINOSO
LUMEN
lm
1 lm = 1cd sr
ILUMINACION
LUX
lx
1 lx = 1 lm/m2
UNIDADES FUERA DEL SISTEMA INTERNACIONAL RECONOCIDAS PARA USO
GENERAL
Hay unidades fuera del S.I. , que son reconocidas por el comité internacional de pesas y
medidas (C.I.P.M. ), estas son las que figuran en el siguiente cuadro:
UNIDADES FUERA DE SI
MAGNITUD
TIEMPO
ANGULO PLANO
VOLUMEN
MASA
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UNIDAD
MINUTO
HORA
DIA
GRADO
MINUTO
SEGUNDO
LITRO
TONELADA
SIMBOLO
min
h
d
°
¨¨
“
l
t
EXPRESIÓN
1min = 60s
1h = 60 mim
1d = 24 h
1° = (/180) Rad.
1’ = (1/60)°
1 = (1/60)´
1 V = 1 dm3
1 F = 10 Kg.
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TÍTULO:
SIST. INTERNACIONAL DE MEDIDAS
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3/8
MÚLTIPLOS Y SUBMÚLTIPLOS
Para ampliar o reducir el tamaño de una unidad SI se utilizan los múltiplos y submúltiplos
de la misma, que se obtienen aplicando como factores, potencias del número 10. Para
los múltiplos se obtiene una sucesión que aumenta en 103 cada vez, y para los submúltiplos la reducción progresiva es en 10-3. A fin de indicar lo anterior se utilizan prefijos que
se aplican al nombre de la unidad SI. Tales prefijos son:
PREFIJO SI
PREFIJO
SÍMBOLO
FACTOR
EQUIVALENTE
EXA
E
1018
1 000 000 000 000 000 000
PETA
TERA
GIGA
MEGA
KILO
HECTO
DECA
DECI
CENTI
MILI
MICRO
NANO
PICO
FEMTO
ATTO
P
T
G
M
k
h
da
d
c
m
u
n
p
f
a
1015
1012
109
106
103
102
101
10-ene
10-feb
10-mar
10-jun
10-sep
10-dic
oct-15
oct-18
1 000 000 000 000 000
1 000 000 000 000
1 000 000 000
1 000 000
1 000
1 00
10
0,1
0,01
0,001
0,000 001
0,000 000 001
0,000 000 000 001
0,000 000 000 000 001
0,000 000 000 000 000 001
Los nombres de los múltiplos y submúltiplos se forman anteponiendo al nombre de la unidad el prefijo correspondiente y, en el caso de unidades de masa, los múltiplos y submúltiplos, se forman con los prefijos correspondientes junto a la palabra gramo. Ejemplos:
RECOMENDACIONES BÁSICAS PARA LA ESCRITURA
a. No debe utilizarse puntos para separar números enteros decimales, sino coma (,).
No se colocarán puntos luego de los símbolos de las unidades de medida o de sus
múltiplos o submúltiplos, no admite plural.
Ejemplo:
4,03
4.03
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ESCRITURA CORRECTA.
ESCRITURA INCORRECTA.
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TÍTULO:
SIST. INTERNACIONAL DE MEDIDAS
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4/8
b. La parte entera debe escribirse en grupo de tres cifras de derecha a izquierda separadas entre si mediante un pequeño intervalo o espacio en blanco, la parte decimal
análogamente en grupo de tres cifras pero de izquierda a derecha a partir de la
coma.
Ejemplo:
3 458,025 3 ESCRITURA CORRECTA
3.458.025 3 ESCRITURA INCORRECTA.
c.
Los números que contengan sólo parte decimal, deben escribirse con un cero, indicativo de que no tiene parte entera, a continuación la coma y de seguida la parte
decimal.
Está prohibido la supresión del cero y la indicación de la parte decimal colocando
solamente la coma a la izquierda del número.
Ejemplo:
d.
0,25 ESCRITURA CORRECTA.
0.25 ESCRITURA INCORRECTA.
.25 ESCRITURA INCORRECTA.
,25 ESCRITURA INCORRECTA.
Las unidades de medida, sus múltiplos y sub-múltiplos, sólo podrán designarse por
sus nombres completos o por sus símbolos correspondientes.
Los símbolos de las unidades no admiten plural.
No se debe usar abreviaturas distintas a los símbolos utilizados en el Sistema Legal
de unidades peruano, así como la colocación del punto después del símbolo de las
unidades.
Ejemplo:
1. Escribir treinta decámetros.
30 dam
ESCRITURA CORRECTA.
30 dams
ESCRITURA INCORRECTA.
30 DMS
ESCRITURA INCORRECTA.
2. Escribir uno y medio metros
1,5 m
ESCRITURA CORRECTA.
1.5 m
ESCRITURA INCORRECTA.
1.5 ms
ESCRITURA INCORRECTA.
3. Escribir veinticinco centímetros de metro.
0,25 m
ESCRITURA CORRECTA.
,25 m
ESCRITURA INCORRECTA.
.25 mts
ESCRITURA INCORRECTA.
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TÍTULO:
SIST. INTERNACIONAL DE MEDIDAS
PÁGINA
5/8
SISTEMA DE MEDIDAS
MEDIDA DE LONGITUD
Las medidas de longitud sirven para medir largos, anchos, alturas, profundidades y espesores.
TIPOS
Los distintos países del mundo no utilizan todos el mismo sistema de medida, por lo que
algunas veces llegan máquinas tabuladas en pulgadas y otras en centímetros.
Los principales tipos de Medidas de longitud son dos:
a. Las medidas de Sistema Métrico Decimal, muy usadas en el continente europeo, América del Sur, Centro América y México.
b. Las medidas del Sistema Inglés, que se utilizan en los países de habla inglesa
(EE.UU., Inglaterra, Canadá, etc.).
SISTEMA MÉTRICO DECIMAL
En este sistema el Metro es la unidad principal de la medida de longitud y es igual a la
diezmillonésima parte del cuadrante del meridiano terrestre. Se simboliza con la letra m.
MÚLTIPLOS Y SUB-MÚLTIPLOS DEL METRO.
DENOMINACION
KILOMETRO
HECTOMETRO
DECAMETRO
METRO
DECIMETRO
CENTIMETRO
MILIMETRO
SIMBOLO
Km.
Hm.
Dam
m
dm
cm.
mm
EQUIVALENCIA
1000 m - 103 m
100 m - 102 m
10 m - 10 m
1 m
0,1 m - 10-1 m
0,01 m - 10-2 m
0,001 m - 10-3 m
SISTEMA INGLÉS
La unidad principal del Sistema Inglés es la pulgada, se simboliza con dos comillas (1")
una pulgada.
Tiene como unidades derivadas el pie (1’ ) y la yarda (1 yd).
1’
equivale a 12"
(Doce pulgadas)
1 yd
equivale a 3'
(Tres pies) o 36"
CONVERSIÓN DEL SISTEMA MÉTRICO DECIMAL AL SISTEMA INGLES O VICEVERSA
a. Para convertir del sistema métrico decimal al Inglés, se hace uso de la siguiente equivalencia:
Si
1” ( equivale a ) 25,4 mm
x” ( equivale a ) A mm
por lo tanto
Por lo tanto para pasar de milímetros a pulgadas hay que dividir entre 25,4
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TÍTULO:
SIST. INTERNACIONAL DE MEDIDAS
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6/8
Ejemplo:
Cuántas pulgadas hay en 50,8 mm.
b.
Para convertir del Sistema Inglés al Sistema Métrico Decimal, se hace uso de la siguiente equivalencia:
Si
1” (equivale a) 25,4 mm
B’’ (equivale a) x mm
Por lo tanto para pasar de pulgadas a milímetros hay que multiplicar la cantidad de
pulgadas por 25,4.
Ejemplo:
Cuantos milímetros hay en 5”
X (mm) = 5 x 25,4
= 127 mm
EQUIVALENCIAS DE UNIDADES BÁSICAS USUALES
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TÍTULO:
SIST. INTERNACIONAL DE MEDIDAS
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7/8
*Para pasar de las unidades indicadas la derecha del primer signo =, a la del primer término, se divide entre el factor expresado. Por ejemplo.
EQUIVALENCIAS MÉTRICAS DE UNIDADES INGLESAS USUALES *
* Se aplica el mismo procedimiento indicado para las unidades métricas en la ínter conversión de las unidades.
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TÍTULO:
V
SIST. INTERNACIONAL DE MEDIDAS
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8/8
Equivalencias de diversas unidades
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TÍTULO:
SIST. INTERNACIONAL DE MEDIDAS
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1/1
MEDIDAS DE SUPERFICIE
Las medidas de superficie son aquellas que sirven para medir extensiones, las mismas
que tienen dos dimensiones, que pueden ser por ejemplo, largo y ancho. Por lo tanto con
ellas podemos medir los terrenos, paneles, habitaciones, etc.
Su unidad principal es el Metro Cuadrado (m2).
ÁREA
Es la expresión numérica de una medida que resulta de medir una superficie limitada.
Por ejemplo:
Al medir una superficie, se dice que su área es igual a 4 m2 ; quiere decir que el área
de esasuperficie es equivalente a la extensión que ocuparán cuatro (4) cuadrados cuyos
lados miden 1 metro.
MEDIDAS DE VOLUMEN
Se entiende por volumen a la cantidad de espacio que ocupan los cuerpos, o el espacio
encerrado por un cuerpo geométrico.
Las medidas de volumen sirven para medir la cantidad de espacio que ocupan los cuerpos; es decir, miden extensiones que tienen tres (3) dimensiones: largo, ancho y alto. Su
unidad principal es el Metro Cúbico ( m3).
SELECCIÓN DE RANGOS Y ESCALAS
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TÍTULO: FORMATOS Y ROTULADOS DE PLANOS
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1/2
FORMATOS NORMALIZADOS
Las normas de INDECOPI, establecen los requisitos de dimensiones, especificaciones y
calidad de los productos.
Dentro de las disposiciones de estas normas, están las referidas al formato de los planos
de los proyectos.
El cuadro siguiente presenta la serie de formatos más utilizados en proyectos de Instalaciones Eléctricas, las dimensiones totales que deben respetarse y las que deben
tener específicamente los márgenes.
FORMATO
A0
A1
A2
A3
A4
DIMENSIONES
(mm)
1189 x 841
594 x 841
420 x 594
297 x 420
210 x 297
MARGENES
IZQUIERDO
OTROS
35
10
30
10
30
10
30
10
30
10
Un formato considera los siguientes factores:
• Rotulación.
• Plano de planta o plantas.
• Cuadro de cargas.
• Leyenda.
• Detalle de puesta a tierra.
• Especificaciones técnicas.
• Diagrama unifilar.
LA ROTULACIÓN
Viene a ser la información de los siguientes datos:
• Título del proyecto.
• Dirección del lugar donde se ejecutará el proyecto.
• Nombre del responsable del proyecto y el dibujante.
• Nombre del propietario.
• Fecha de elaboración.
• Escala.
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TÍTULO: REPRES. DE CIRCUITOS CON INSTRUMENTOS
PÁGINA
2/2
REPRESENTACIÓN DE CIRCUITOS CON INSTRUMENTOS DE MEDICIÓN
CONEXIÓN DEL VOLTÍMETRO Y AMPERÍMETRO
PARA CC ó CD
PARA CA
MEDICIÓN DE LA TENSIÓN ELÉCTRICA
MEDICIÓN DE TENSIÓN Y CORRIENTE EN UN CIRCUITO BÁSICO
INSTALACIONES ELÉCTRICAS
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INFORMACIÓN TECNOLÓGICA
TÍTULO:
WINCHA METRICA
PÁGINA
1/9
INSTRUMENTOS DE MEDICIÓN
WINCHA METÁLICA
Instrumento que se utiliza para efectuar medidas de longitud, está constituido de
una fina lámina de acero (en forma cóncava para darle más consistencia), graduada en centímetros y milímetros en un borde, en el otro en pulgadas y fracciones
de pulgada.
La cinta va enrollada en un soporte metálico o de plástico con un fleje que sirve de
muelle para que se arrolle sola.
TIPOS
Existen diversas formas, tamaños y longitudes; las más usadas son de 2, 3 y 5 metros.
USOS
•
Se usan para medir y/o verificar longitudes interiores y exteriores, se adaptan a superficies curvas.
•
Para medir interiores se considera la longitud de la cubierta.
PRECAUCIONES
•
La wincha debe protegerse de la
humedad y el polvo.
•
Cuando no se usa, la cinta debe
permanecer enrollada dentro de su
cubierta.
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TÍTULO:
LAPIZ
PÁGINA
2/9
Es una barra de carbón que se presenta rodeada de una envoltura de madera.
USOS
Se usa para marcar, trazar y hacer anotaciones.
PRECAUCIONES
No deje tirado el lápiz, puede extraviarse entre los escombros.
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TÍTULO:
ALICATE
PÁGINA
3/9
Son herramientas de metal, compuesto de dos brazos trabados por un
eje o pasador de articulación, que permite abrirlos y volverlos a cerrar. En los
extremos de los brazos se encuentran sus mandíbulas y de acuerdo a sus formas, pueden servir para apretar, cortar o doblar. Para trabajos en instalaciones
eléctricas los brazos están recubiertos por un material aislante.
TIPOS
Los tipos más comunes son:
•
El alicate universal.
•
El alicate de corte diagonal.
•
El alicate de puntas planas.
•
El alicate de puntas redondas.
USOS
a. Alicate Universal
Es una herramienta de corte y sujeción. Las mordazas planas en la
punta son de acero templado y sirven para sujetar piezas de poco
espesor, de preferencia rectas; para estirar o torcer alambres.
La parte curvada y estriada abraza objetos de superficie cilíndrica de diámetros pequeños o partes curvas, tiene además dos bordes y dos ranuras cortantes. Estas últimas permiten cortar alambres de cobre con un diámetro de 2 a 3 mm. El alicate tiene una longitud
que varía entre l40 y 200 mm.
b. Alicate de Corte Diagonal
Sirve principalmente para cortar alambres no muy gruesos y no ferrosos. Permite trabajar en sitios inaccesibles a los alicates comunes.
c. Alicate de Punta
Existen 2 tipos de alicates: de punta plana y de punta redonda.
Los alicates de punta plana sirven para tomar piezas pequeñas,
alambres delgados en espacios estrechos y doblar conductores en forma adecuada.
Los alicates de punta redonda se usan, para hacer ojales en los terminales de los conductores.
DENOMINACIÓN
Los alicates se denominan por su longitud total:
•
Alicates de l5 cm ( 6" )
•
Alicates de 20 cm ( 7" )
•
Alicates de 25 cm ( 10" )
PRECAUCIONES
•
Para trabajar con corriente eléctrica, los alicates deben tener siempre el mango aislado.
•
No debe usarlo para golpear, clavar ni cortar alambres muy duros.
•
Manténgalo limpio, desengrasado y con una gota de aceite en el pasador de articulación.
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INSTALACIONES ELÉCTRICAS
INFORMACIÓN TECNOLÓGICA
TÍTULO:
CUCHILLA DE ELECTRICISTA
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Es la herramienta más usada para quitar el aislamiento de los conductores, constituida de una hoja de acero de aproximadamente 70 mm de longitud,
con filo en un lado y que se pliega dentro de un mango.
El mango puede ser de madera o plástico duro y tiene
una hendidura en la cual penetra la hoja cuando no
se utiliza.
TIPOS
Existen diversos tipos de cuchillas para electricista,
los que se diferencian por ser fijos o plegables.
USOS
Se usa para quitar el aislamiento de los conductores y limpiar la capa de barniz que los
recubre.
PRECAUCIONES
•
Al pelar el aislamiento de un conductor,
tenga presente de hacerlo del cuerpo hacia afuera.
•
Al cerrar la cuchilla, evite poner los dedos
entre el mango y la hoja.
•
Cuando trabaje con corriente eléctrica,
asegúrese que el mango de la cuchilla
esté debidamente aislado.
•
Al quitar el aislamiento, tenga cuidado de
no maltratar el cobre a fin de no disminuir
su Sección
:
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INFORMACIÓN TECNOLÓGICA
TÍTULO:
PORTALAMPARA
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Constituyen los soportes de las lámparas, cuya parte interior es roscada,
generalmente de bronce con aisladores de loza o baquelita.
Las partes roscadas pueden ser:
a. Adaptadas universalmente:
• Rosca normal
• Rosca Goliat
b. De tamaño más pequeño:
• Rosca Mignón
• Rosca bayoneta
TIPOS
Existe una variedad de portalámparas las que se diferencian por su forma de
fijación existiendo:
• Empotrables
• Superficiales.
Superficial
Empotrable
USOS
Se utilizan para acoplar una lámpara y conectar a un circuito eléctrico.
PRECAUCIONES
En portalámpara de baquelita no debe colocarse lámpara con potencias mayores a 150 W.
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TÍTULO:
DESTORNILLADOR
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Son herramientas que sirven para extrae o introducir tornillos, con un cuerpo
cilíndrico de acero y con una de sus extremidades forjada en forma de cuña. La
otra punta va encajada solidamente en un mango de material aislante.
TIPOS
Los destornilladores más utilizados por el electricista se diferencian por la forma de su
cuerpo y la punta:
a. Por la forma de su cuerpo:
•
Cuadrados.
•
Circulares.
b.
•
•
Por la forma de la punta:
Planos.
Estrella (Phillips).
Cualquiera sea la forma, existen de diferentes longitudes, pudiendo ser:
•
Destornilladores grandes de 20 a 45 cm. (8" a 18").
•
Destornilladores medianos de 10 a 17,5 cm. (4" a 7")
•
Destornilladores chicos (Perilleros) de 5 a 7,5 cm. (2" a 3")
DENOMINACIÓN
•
Los destornilladores circulares se denominan por la longitud de su cuerpo y su diámetro. Ejemplo:
Destornillador circular de 4" x 3/8", punta plana.
•
Los destornilladores cuadrados se denominan por la
longitud de su cuerpo y el lado. Ejemplo:
Destornillador cuadrado de 4" x 3/8", punta plana.
OBSERVACIÓN
Los destornilladores estrella (Phillips) sólo existen con cuerpo circular. Ejemplo:
Destornillador de 6" x 3/8", punta estrella.
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TÍTULO:
DESTORNILLADOR
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USOS
Los destornilladores se usan para fijar diversos tipos de tornillos.
PRECAUCIONES
•
Inspeccione la punta del destornillador antes de usarlo.
•
Seleccione el destornillador adecuado para girar un tornillo, tenga en cuenta la cabeza del tornillo.
•
No use el destornillador como palanca, cincel, punzón, etc.
•
No varíe la dimensión de la punta en los destornilladores planos.
DIVERSAS FORMAS DE DESTORNILLADORES
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TÍTULO:
TORNILLOS
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Son elementos de sujeción o fijación por expansión, se fabrican de acero o
bronce, consta de cabeza, cuerpo y rosca.
TIPOS
Existen de diferentes longitudes y diámetros. La cabeza puede tener diferentes formas,
así tenemos:
• Tornillo de cabeza plana.
• Tornillo de cabeza redonda.
• Tornillo de cabeza gota de sebo.
TORNILLO
DE CABEZA PLANA
TORNILLO
DE REDONDA
TORNILLO
DE CABEZA
GOTA DE SEBO
DENOMINACION
Los tornillos se denominan por un número y su largo en
pulgadas, el número indica el diámetro de la cabeza en
milímetros.
Ejemplo: Tornillo de 4 x 1" Tornillo de 5 x 3|4"
USOS
Se usan para asegurar en el lugar correspondiente, los
diversos accesorios que requieren fijación.
PRECAUCIONES
• Antes de fijar un tornillo use el destornillador adecuado para no malograr la cabeza del tornillo.
• No introduzca los tornillos a golpes de martillo.
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TÍTULO:
CINTA AISLANTE
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Es una cinta plana, larga y angosta que posee gran resistencia eléctrica.
Se fabrica con materiales plásticos o gomas, impregnado de compuestos
especiales que a la vez son aislantes y adhesivos.
TIPOS
a. Cinta de Plástico: Son totalmente de material plástico con una cara adhesiva, se
fabrica de diversos colores, tamaños y anchos. Son resistentes a la humedad y a la
corrosión.
b. Cinta de Goma: Son fabricadas con diversos compuestos de caucho, no tienen adhesivos.
DENOMINACIÓN
Las cintas aislantes se denominan por su ancho en pulgadas. Ejemplo:
Cinta aislante de 1/2"
Cinta aislante de 3/4"
USOS
Se usa para:
•
Cubrir los empalmes de los conductores.
•
Remplazar el aislamiento de los conductores cuando se deterioren.
PRECAUCIONES
•
Al cubrir un empalme dé las vueltas necesarias de tal manera que la cinta aislante
reemplace eficientemente el aislamiento del
conductor.
•
Manténgalo protegido del fuego y el calor.
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OPERACIÓN:
MEDIR Y MARCAR
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Operación que tiene como finalidad determinar la distancia existente entre
dos puntos pre determinados. Se ejecuta usando la wincha métrica y/o metro
plegable.
PROCESO DE EJECUCIÓN
1.
Extienda la wincha métrica
• Sujetando con una mano y jalando la cinta con la otra mano
• Manipulando el seguro para que no regrese a su posición inicial
2.
Coloque la wincha métrica
• Haciendo coincidir la graduación cero con
el punto inicial o marca del elemento a medir
3.
Determine la distancia a medir
• Ubicando la graduación que indica la longitud requerida.
4.
Marque la distancia medida.
• Leyendo en la wincha métrica la graduación que coincida con el punto determinado
• Usando un lápiz.
OBSERVACIÓN
• Tenga en cuanta si la graduación es en pulgadas o en centímetros
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OPERACIÓN:
PREPARAR CONDUCTORES
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Operación que tiene como finalidad habilitar o preparar conductores para
ejecutar diversos tipos de uniones.
PROCESO DE EJECUCIÓN
1.
Corte alambre
• Midiendo y marcando a partir del extremo del alambre, de acuerdo a la medida
requerida.
2.
Pele el extremo del conductor
• Marcando con la cuchilla de electricista la zona o extremo a pelar
• Retirando toda la capa aislante con ayuda de una cuchilla de electricista o alicate
de corte diagonal.
3.
Limpie el conductor
• Usando la cuchilla de electricista a 90º del conductor para quitar el barniz.
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OPERACIÓN:
EMPALMAR CONDUCTORES
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Operación que tiene como finalidad unir dos o más conductores para prolongar o derivar una línea eléctrica en una instalación eléctrica.
PROCESO DE EJECUCIÓN
1.
Seleccione los conductores a empalmar
• Teniendo en cuenta el tipo de empalme a ejecutar
2.
Efectúe empalme
• Cruzando las puntas e iniciando el trenzado con los dedos
• Ajustando el trenzando con alicate universal y de punta
• Cortando los extremos sobrantes
OBSERVACIÓN
• Cuando se trate de una derivación enrolle el extremo del conductor derivado en
el principal
3.
Aísle empalmes
• Enrollando con una cinta aislante en forma oblicua a un espesor igual al del aislamiento del conductor
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OPERACIÓN:
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ARMAR CIRCUITO BÁSICO
Operación que tiene como finalidad unir los diferentes elementos utilizados
en un circuito eléctrico básico.
PROCESO DE EJECUCIÓN
Ubique accesorios
• Midiendo y marcando su ubicación sobre tablero de madera
• Teniendo en cuenta los puntos de referencia indicados
10 Cm
50 Cm
5 Cm 10 Cm
1.
10 Cm
10 Cm
10 Cm
20 Cm
80 Cm
2.
Una y fije accesorios
• Haciendo las conexiones según corresponde
• Teniendo en cuenta los tornillos a utilizar
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OPERACIÓN:
3.
ARMAR CIRCUITO BÁSICO
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Pruebe funcionamiento
• Aplicando la tensión necesaria al circuito
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OPERACIÓN: MEDIR MAGNITUDES ELÉCTRICAS
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Operación que tiene como finalidad medir magnitudes eléctricas en un circuito
Básico.
PROCESO DE EJECUCIÓN
1. Conecte voltímetro
• Teniendo en cuenta la magnitud y el rango de medición del instrumento
• Aplicando las puntas de prueba entre los puntos indicadas en el esquema
L1
L2
220 V
V
V
V
2.
Lea la magnitud
• Anotando en el cuadro de voltaje correspondiente
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OPERACIÓN: MEDIR MAGNITUDES ELÉCTRICAS
3.
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Conecte amperímetro
• Teniendo en cuenta la magnitud y el rango de medición del instrumento.
• Ajustando las puntas de prueba entre los puntos indicados en el esquema o insertando en el conductor la tenaza de la pinza amperimétrica.
220 V
A
4.
Lea la magnitud
• Anotando en el cuadro de amperaje correspondiente
5.
Conecte ohmímetro
• Teniendo en cuenta la magnitud y el rango de medición la
pinza amperimétrica.
• Aplicando las puntas de pruebas entre los puntos indicados en el esquema
6.
Lea la magnitud
• Anotando en el cuadro de ohmiaje correspondiente.
OBSERVACIÓN
Para medir resistencia, asegúrese que el elemento a medir no éste conectado con la
alimentación (sin tensión)
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ANOTACIONES
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