Electricidad y Electrónica
Concepto de corriente continua y corriente alterna
Mediciones eléctricas.
Circuitos serie, paralelo, mixtos
Interpretación de diagramas eléctricos.
Corriente Continua
Corriente Alterna
Tipo de corriente eléctrica
Flujo de una carga eléctrica a través de un material conductor
Desplazamiento de una cantidad determinada de electrones a lo largo de su estructura molecular
Se caracteriza por tener siempre un mismo sentido de circulación.
Implica el tránsito continuo de una carga eléctrica
entre dos puntos del conductor que tienen diferente potencial y carga eléctricos
Se caracteriza por una variación regular y cíclica de su magnitud y sentido en el tiempo.
Tipo de corriente eléctrica más empleado domésticamente
Fue descubierta por el físico, ingeniero, e inventor serbio Nikola Tesla en 1882
Caracterizado por oscilar de manera regular y cíclica en su magnitud y sentido.
Es mucho más fácil de transformar que la corriente continua
Fecha en la que diseñó y construyó el primer motor en emplearla para su funcionamiento.
Principal Diferiencia
La corriente continua el flujo es estable, unidireccional e invariable (se representa sobre un eje x/y como una línea recta)
La corriente alterna oscila en su magnitud y polaridad de manera cíclica (se representa como ondas sinusoidales en un eje x/y).
Serie
Tipo de circuito eléctrico provisto de un único camino para la corriente
suministran a los terminales la misma cantidad de corriente en la misma idéntica intensidad
provee al circuito de una resistencia equivalente igual a la suma de las resistencias de cada terminal conectado
permiten la suma del voltaje, sobre todo en lo referido a generadores
permiten acumular la potencia de la red.
Elementos
Una fuente eléctrica
Un conductor.
Terminales o receptores.
En donde se origina la energía que se transmite por el conductor.
Usualmente elaborado de un material metálico (cobre, etc.) que va desde la fuente hasta los terminales y de vuelta, permitiendo el flujo electrónico que es la electricidad.
Que son cada uno de los dispositivos conectados a la red eléctrica, los cuales reciben la corriente y la transforman en otro tipo de energía: lumínica si son bombillas, cinética si son motores, etc.
Paralelo
Es el modelo empleado en la red eléctrica de todas las viviendas
Permiten reparar alguna conexión o dispositivo sin que se vean afectados los demás
mantiene entre todos los dispositivos la misma exacta tensión
Mientras más dispositivos sean más corriente deberá generar la fuente eléctrica.
La resistencia obtenida de esta manera es menor que la sumatoria de las resistencias del circuito completo
mientras más receptores, menor resistencia.
Formulas
Resistencia
Condensadores
Intensidad
Ct = C1 + C2 + C3 … + Cn
1/RT = 1/R1 + 1/R2 + 1/ R3… +1/ Rn
It = I1 + I2 + I3 … +In
Mixtos
Es una combinación de varios elementos conectados tanto en serie como en paralelo.
Tienen una fuente de alimentación conectada en serie con un interruptor que energiza todo el sistema por igual.
La gran mayoría de los electrodomésticos y dispositivos electrónicos se fabrican en base a circuitos mixtos.
Los dos tipos de conexión presentes en los circuitos mixtos son la conexión en serie y en paralelo.
Generalmente hay varios circuitos secundarios cuya configuración varía de acuerdo con la estructuración de los receptores
Circuitos en serie y paralelo sin un patrón específico.
Los teléfonos móviles, computadoras, televisores, hornos de microondas y otros utensilios y aparatos similares
Tienen circuitos eléctricos mixtos como parte fundamental de sus conexiones internas.
Son los métodos, dispositivos y cálculos usados para medir cantidades eléctricas
Puede hacerse al medir parámetros eléctricos de un sistema
Tipos de Medidas
Faradio (F, unidad de capacidad eléctrica)
Siemens (S, unidad de conductancia eléctrica)
Henrio (H, unidad de inductancia)
Ohmio (Ω, unidad de resistencia eléctrica)
Weber (Wb, unidad de flujo magnético)
Voltio (V, unidad de potencial eléctrico y fuerza electromotriz)
Tesla (T, unidad de densidad de flujo magnético e inductividad magnética)
Instrumentos de Medida
Se define como la diferencia de potencial a lo largo de un conductor cuando una corriente con una intensidad de un amperio utiliza un vatio de potencia
Es la resistencia eléctrica que existe entre dos puntos de un conductor cuando una diferencia de potencial constante de 1 voltio aplicada entre estos dos puntos produce, en dicho conductor, una corriente de intensidad 1 amperio, cuando no haya fuerza electromotriz en el conductor
Un siemens es la conductancia eléctrica que existe entre dos puntos de un conductor que tiene un ohmio de resistencia
Es la capacidad de un condensador entre cuyas armaduras aparece una diferencia de potencial eléctrico de 1 voltio cuando está cargado de una cantidad de electricidad igual a un culombio
Es una inducción magnética uniforme que, repartida normalmente sobre una superficie de un metro cuadrado, produce a través de esta superficie un flujo magnético total de un weber
Es el flujo magnético que, al atravesar un circuito de una sola espira, produce en la misma una fuerza electromotriz de 1 voltio si se anula dicho flujo en 1 segundo por decrecimiento uniforme
Es la inductancia de un circuito en el que una corriente que varía a razón de un amperio por segundo da como resultado una fuerza electromotriz autoinducida de un voltio
Se denominan instrumentos de mediciones eléctricas a todos los dispositivos que se utilizan para medir las magnitudes eléctricas y asegurar así el buen funcionamiento de las instalaciones y máquinas eléctricas.
Amperimetros
Galvanómetro
Son aparatos que se emplean para indicar el paso de corriente eléctrica por un circuito y para la medida precisa de su intensidad.
Es un instrumento que sirve para medir la intensidad de corriente que está circulando por un circuito eléctrico.
Voltimetros
Es un instrumento que sirve para medir la diferencia de potencial o voltaje entre dos puntos de un circuito eléctrico cerrado pero a la vez abierto en los polos.
Óhmetro
Un óhmetro u ohmímetro es un instrumento para medir la resistencia eléctrica.
Pólimetro
Un multímetro, llamado también polímetro o tester, es un instrumento que ofrece la posibilidad de medir distintas magnitudes en el mismo aparato.
Osciloscopio
Se denomina osciloscopio a un instrumento de medición electrónico para la representación gráfica de señales eléctricas que pueden variar en el tiempo, que permite visualizar fenómenos transitorios así como formas de ondas en circuitos eléctricos y electrónicos
Analizador de Espectro
s un equipo de medición electrónica que permite visualizar en una pantalla los componentes espectrales de las señales presentes en la entrada, pudiendo provenir estas de cualquier tipo de ondas eléctricas, mecánicas, acústicas, ópticas o electromagnéticas
Monitores de Energia
Son medidores, en tiempo real, de distintos parámetros eléctricos. Permiten tener la lectura instantánea de magnitudes como intensidad de corriente por fase, tensiones de fase y tensiones de línea
Un diagrama eléctrico es la representación de un circuito o de una instalación, y sus componentes.
Símbolos de Circuitos Eléctricos
Diodo
Generador de corriente alterna y continúa
Puerta AND, NAND, OR, NOR, XOR,
Bobina
Inductores
Resistencias
Inversor de puerta NOT
Interruptor
Fusibles
Cables
Reguladores
Receptor
Relé
Atenuador
Intermitencia, entre otros
Convertidores
Baterías
Fuente de alimentación eléctrica
Tipos de Diagramas Electricos
Lectura de un Diagrama Eléctrico
Para hacer una lectura de esta herramienta es necesario conocer la simbología de cada elemento que compone el esquema.
Hay situaciones que en la ingeniería eléctrica se representa con una letra, como por ejemplo, circuitos integrados (U) que pueden estar presentes en un diagrama, lo recomendable es tener conocimiento simbólico de todos los componentes que puedan estar presentes en el mismo.
Diagramas Eléctricos Automatizados
Diagrama eléctrico de escalera lineal
Como lo indica su nombre, la representación gráfica está basada en líneas, aunque los símbolos se encuentras presentes, estos se muestran en menor grado. Es utilizado en la mayoría de los casos para mostrar el lugar donde se encuentra un circuito.
Diagrama eléctrico para cableado
Esta tipología tiene acción en empresas o industrias dedicadas a la construcción, en la elaboración de equipos electrónicos y eléctricos, así como en la ingeniería. Se caracteriza por representar pictóricamente las conexiones del cableado de acuerdo a su ubicación.
Diagrama eléctrico de una línea
Su implementación se utiliza cuando se quiere mostrar gráficamente las principales etapas de la línea eléctrica.
Diagrama eléctrico para conexiones
Es un dibujo que simboliza el estudio de la conexión a realizar.
Diagrama eléctrico de montaje
Representa las distintas instalaciones en un circuito y su uso es uno de los más frecuentes en cualquier empresa
Diagrama eléctrico de bloque
En este tipo de esquema se observan triángulos con su respectiva explicación, que busca orientar la circulación de la corriente y su fuerza
La digitalización de los diagramas eléctricos permite la opción de hacer cambios en el diseño sin alterar el factor tiempo.
Este aporte tecnológico a la herramienta de esquemas eléctricos, le facilita al técnico la realización del instrumento, al tiempo que favorece a quienes harán la lectura, pues en caso de no conocer los símbolos, se pueden apoyar en las bibliotecas que tienen algunos modelos, o en su defecto; en los buscadores de información disponibles en la plataforma digital.
Tipos de Diagramas
Características de diagramas eléctricos automatizados
una de la característica estándar en estos sistemas es que aportan facilidad de elaboración y entendimiento de la herramienta, manteniendo los conceptos y símbolos utilizados en la ingeniería eléctrica.
Ventajas
Permite analizar las funciones del circuito eléctrico de forma digital
Son fáciles de utilizar y de instalar
Con este tipo de programas para diagramas eléctricos se pueden hacer correcciones en segundos
Se integra a los otros procesos de automatización que se estén desarrollando en la empresa
En el caso del modelo cableado de Solid Edge Siemens, su biblioteca virtual con conceptos de ingeniería eléctrica, facilita la comprensión del esquema.
Su adquisición es posible a través de las tiendas online
Diseño de cableado de Solid Edge Siemens: Esta herramienta de la reconocida marca de automatización industrial Siemens, cuenta con un programa que brinda la posibilidad de crear diagramas eléctricos para cableado mediante una interfaz de usuario. Posee una biblioteca donde se pueden encontrar los símbolos eléctricos, componentes y modelos de simulación.
EdrawMax: Este software posee plantillas prediseñadas para la elaboración de diagrama de cableados
Concept Draw: Es un sistema versátil que puede ser usado para diversos diseños empresariales, incluyendo el diagrama para cables.
Electrical CAD Software: Se caracteriza por ser sencillo de utilizar. Es un programa que a diferencia del anterior, fue creado solo para diagramas de cableados.
Diagram Studio: Esta herramienta se puede utilizar en línea, es fácil de manejar y es compatible para crear otros diseños, aparte del diagrama de cableado.