Source: https://www.scribd.com/doc/63624093/ElecBasi
Timestamp: 2016-12-05 13:08:26+00:00

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GUÍA DE INSTRUCCIÓN SUPERVISORES MECÁNICOS
WILFREDO CUERVO DAVID VÁSQUEZ O. JEAN-PIERRE TESOLINI P.
MÓDULO : UNIDAD
A. APLICAR LAS LEYES Y FÓRMULAS ELÉCTRICAS EN LOS CIRCUITOS. B. SEGUIR PROCEDIMIENTOS DE INSPECCIÓN Y DETECCIÓN DE FALLAS EN CIRCUITOS EN SERIE Y PARALELO. C. IDENTIFICAR LOS COMPONENTES ELÉCTRICOS. D. REALIZAR MEDICIONES ELÉCTRICAS Y UTILIZAR CORRECTAMENTE EL MULTITESTER.
LA ELECTRICIDAD ES INVISIBLE Y ES DIFÍCIL COMPRENDER ALGO QUE NO PUEDE VERSE. POR ESO, ESTE MANUAL SE PROPONE ENUNCIAR LOS PRINCIPIOS BÁSICOS DE LA FORMA MÁS CLARA Y SENCILLA POSIBLE, QUE AYUDE A TENER UN CONOCIMIENTO SÓLIDO DE LA TEORÍA ELÉCTRICA, LO QUE FACILITARÁ LA TAREA DE LOCALIZACIÓN Y REPARACIÓN DE FALLAS . LO QUE INTERESA AQUÍ SON LAS CARACTERÍSTICAS Y LA CONDUCTA DE LA ELECTRICIDAD, CON EXCLUSIÓN DE LA ELECTRÓNICA. ADEMÁS, SÓLO SE CONSIDERARÁ LA CC ( CORRIENTE CONTINUA ), LO QUE REDUCIRÁ LA TAREA A UN TAMAÑO MANEJABLE .
Capacitación Técnica - JPT -3ElecBási.JPT
PRIMERA PARTE SEGUNDA PARTE TERCERA PARTE CUARTA PARTE QUINTA PARTE SEXTA PARTE SEPTIMA PARTE OCTAVA PARTE NOVENA PARTE
ENERGÍA ELÉCTRICA CONSTITUCIÓN DE LA MATERIA CORRIENTE ELÉCTRICA LEY DE OHM CORRIENTE CONTÍNUA CIRCUITOS EN SERIE CIRCUITOS EN PARALELO COMPONENTES ELÉCTRICOS MANUAL DEL MULTITESTER
Capacitación Técnica - JPT -5ElecBási.JPT
En el transcurso de los siglos, el hombre siempre se ha interesado por la electricidad. Entusiasmado por la iluminación, éste ha tratado de aprender sobre la fuerza que la impulsa por cientos de años. Por ejemplo, estaba el italiano Luigi Galvani, nacido en 1737, que hacía saltar las patas de ranas cuando les daba descarga eléctrica con una extraña energía que ni él ni nadie comprendía en aquél entonces. Sus experimentos inspiraron la novela inglesa ³Frankenstein´.
Hay muchas clases de energía: calórica, atómica, mecánica y eléctrica. Una clase de energía puede transformarse en otra. En una central eléctrica, se quema petróleo para producir energía calórica, el calor convierte el agua en vapor. El vapor, a su vez, se usa para impulsar una turbina que produce energía mecánica rotativa. Esta energía mecánica impulsa un generador que la convierte en energía eléctrica. La electri-cidad puede transmitirse y convertirse en otras formas de energía. La electricidad se puede producir de varias maneras. Un método común es por medio de una reacción química. El dispositivo que produce electricidad por medio de una reacción química se llama batería. También se produce por fenómenos naturales por ejemplo el rayo.
Capacitación Técnica - JPT -7ElecBási.JPT
CORRIENTE CONTÍNUA CORRIENTE ALTERNA SENTIDO DE LA CORRIENTE MASA INTERRUPTOR RESISTENCIA
TOMA DE CORRIENTE EN UN CABLE FUSIBLE
SÍMBOLOS ELÉCTRICOS +
Capacitación Técnica - JPT - 10 ElecBási.JPT
La materia es otra forma de energía : la materia puede definirse como cualquier cosa que tiene peso y ocupa un espacio. El cuarto en el cuál nos encontramos tiene cuatro paredes, las paredes tienen masa y ocupan espacio, son materia. La luz que ilumina el cuarto no tiene masa y no ocupa espacio, no es materia. Ud. puede moverse dentro de un cuarto iluminado, pero no puede atravesar sus paredes. Dos objetos de materia no pueden ocupar el mismo espacio. La materia se puede encontrar de tres formas : sólidos, líquidos y gases. Ejemplos de materias serían la madera, el vidrio y el acero. Sólidos :
Cerveza Petróleo
La materia se compone de elementos. Un elemento es una sustancia que no puede cambiarse en otra por medios químicos solamente. Hoy se conoce 104 elementos diferentes, de los cuales 92 son naturales, los 12 restantes son hechos por el hombre. Algunos elementos naturales comunes son el hidrógeno, el oxígeno, el helio, el sodio, el cloro, y el hierro.
Capacitación Técnica - JPT - 12 -
O Na Fe
Los elementos se combinan para formar compuestos, los compuestos como la sal y el agua, tienen características diferentes a sus elementos constituyentes. El agua se compone de dos elementos : hidrógeno y oxígeno. La sal se compone de sodio y de cloro. La molécula es la menor partícula a que se puede reducir un compuesto sin partirlo en sus elementos. Un ejemplo de esto sería un vaso de agua que se divide en mitades hasta alcanzar la mínima partícula. Esta sería una molécula.
Capacitación Técnica - JPT - 13 -
El átomo es la partícula más pequeña de un elemento. El átomo está constituido de una forma muy similar al sistema solar. En el centro del átomo está el núcleo, así como el sol es el centro del sistema solar. El núcleo se compone de partículas llamadas protones y neutrones. Unas partículas más pequeñas llamadas electrones, giran alrededor del núcleo a diferentes distancias. Así mismo los electrones se mantienen en sus órbitas debido a una fuerza eléctrica por la carga presente en los protones y en los neutrones.
CONSTITUCIÓN DE LA MATERIA El protón tiene una carga eléctrica positiva y el electrón tiene una carga igual pero negativa. El neutrón tiene masa como el protón pero carece de carga eléctrica. Aunque la masa de un protón equivale a 1840 veces la de un electrón, sus cargas eléctricas son iguales. Las fuerzas que se presentan sobre el electrón y un protón se llaman Líneas Electrónicas de Fuerza. En el protón las líneas salen, mientras que en el electrón van hacia adentro. Las cargas positivas se indican con el signo ¨MAS¨, las carga negativas con el signo ¨MENOS¨. Los átomos tienen igual número de electrones y protones. La carga positiva del protón tiende a cancelar la carga negativa del electrón. La carga neta del átomo es cero, haciéndolo eléctricamente neutro.
A lo mejor Ud. Ha cruzado un cuarto alfombrado y ha recibido una descarga eléctrica al tocar la manija de la puerta. La descarga fue causada por electricidad estática. Al cruzar la alfombra, las suelas de caucho de su zapato arrancaron unos electrones de la alfombra, los electrones se acumularon en su cuerpo, dándole un exceso de electrones cargados negativamente. Al tocar la manija metálica los electrones salieron de su cuerpo para regresar a la alfombra. Usted sintió la pequeña descarga ocasionada por esto.
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Las esferas de caucho y vidrio pueden ser cargadas eléctricamente frotándolas con diferentes clases de tela. Una bola de caucho se puede cargar negativamente ( agregándole electrones ), frotándola con un pedazo de lana. Una bola de vidrio se puede cargar positivamente ( quitándole electrones ), frotándola con un pedazo de seda.
Si dos bolas cargadas negativamente se suspenden de hilos, las bolas se rechazan. Lo mismo sucede con dos bolas de vidrio. Si una bola cargada positivamente se cuelga cerca de una bola cargada negativamente, las dos se atraen; de esto se puede concluir : (1) Cargas positivas se repelen (2) Cargas negativas se repelen (3) Cargas positivas y negativas se atraen (1) (2) (3)
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La mayoría de los materiales tienen Electrones Libres en la órbita externa del átomo. Los electrones que se hallan en la órbita externa del átomo se conocen como Electrones de Valencia. Los electrones de valencia en metales como el cobre y el hierro, pueden liberarse más fácilmente que de los otros tipos de materiales. El cobre tiene un electrón de valencia, que está suelto en su órbita. Los átomos de cobre están tan unidos que sus órbitas se traslapan. Los electrones libres se pueden obligar a moverse en una cierta dirección mediante aplicación de una fuerza externa. Este movimiento de electrones en una dirección se llama Flujo de Electrones.
Los electrones de valencia en un alambre de cobre se pueden hacer fluir en una dirección especifica cuando se aplica una fuerza externa. Esta fuerza externa se produce cuando se acercan entre si dos cuerpos con cargas opuestas. Si una esfera cargada positivamente se suspende cerca de una esfera cargada negativamente y se unen con un alambre, los electrones de la esfera cargada negativamente pasarán por el alambre a la esfera cargada positivamente.
Capacitación Técnica - JPT - 21 -
Cuando las cargas en las esferas sean iguales, los electrones dejarán de fluir. Los electrones solo fluirán por el alambre mientras haya una diferencia de cargas entre las dos esferas. Esta diferencia de cargas entre las dos esferas es llamada Diferencia de Potencial. Para tener un flujo constante de electrones, hay que mantener esa diferencia de potencial. Una forma de obtener una diferencia de potencial es por medio de una reacción química.
Capacitación Técnica - JPT - 22 -
La instalación eléctrica de un vehículo necesita para funcionar de una fuente de energía. Cuando el motor está parado, la energía eléctrica se toma de la batería; cuando está en marcha, acciona un generador que abastece de energía eléctrica y al mismo tiempo carga la batería. NOTA : La batería tiene una gran desventaja, sólo tiene el poder de producir una cantidad limitada de energía.
BORNES INDICADOR DE CARGA ESTRUCTURA ANTICHOQUE CAJA HERMÉTICA SELLO PLACAS CAJA PLÁSTICA
GUÍA DEL BORNE SEPARADORES SOPORTE
Cuando se toma corriente eléctrica del acumulador ( proceso de descarga ), la energía química acumulada se transforma en energía eléctrica.
BATERÍA CARGADA DESCARGA ( PROCESO )
X H+ H+
color de placas : (+) Marrón oscuro (-) Gris claro
Capacitación Técnica - JPT - 24 ElecBási.JPT
La batería es un acumulador de energía cuando se alimenta corriente continua (proceso de carga) transforma energía eléctrica en energía química.
BATERÍA DESCARGADA CARGA ( PROCESO )
Pb SO4 H 0 H H 0 H Pb SO4
color de las placas : (+) Marrón claro (-) Gris oscuro
Capacitación Técnica - JPT - 25 ElecBási.JPT
El movimiento de electrones por un alambre es llamada Corriente Eléctrica o Corriente. La corriente producida por una batería fluye en un solo sentido, de negativo a positivo. Esta clase de corriente es llamada corriente continua ³C.C.´ Por decirlo de otra manera, es la cantidad de electricidad que se mueve, algo así como el número de litros o galones que una manguera de agua puede suministrar por segundo.
FLUJO DE ELECTRONES LA CORRIENTE PRODUCIDA POR LA BATERÍA FLUYE EN UN SOLO SENTIDO, DE NEGATIVO A POSITIVO
La intensidad de la corriente depende del número de electrones que se mueven en un circuito. Como los electrones son invisibles y muy numerosos, no se pueden medir por medios ordinarios. La unidad de medida de la corriente es el Amperio - Amper ( A ). Un amperio equivale a 6.242.000.000.000.000.000 electrones pasando por un punto dado en un segundo. Dos amperios de corriente serán una intensidad mayor que un amperio, por que hay mayor concentración de electrones en movimiento. La letra I, representa la Intensidad, se usa para señalar la corriente en el circuito. La medición de la corriente se logra con un instrumento llamado Amperímetro.
Los amperímetros se conectan en el circuito eléctrico de la misma manera como se conecta un medidor de flujo en un circuito hidráulico. El medidor de flujo se coloca en la tubería de tal manera que todo el líquido pase a través de él. Entre más líquido se bombee, más alta será la lectura en el medidor de flujo.
Símbolo Esquemático Amperímetro
Capacitación Técnica - JPT - 28 ElecBási.JPT
De la misma forma el amperímetro se debe conectar en el circuito elécrico de manera que toda la corriente pase a través de él. Entre más electrones se hacen pasar por el circuito, por acción de la batería ( bomba de electrones ) más alta será la lectura en el amperímetro.
BATERÍA ( bomba de electrones )
En el circuito se ilustra, como medir la corriente a través de la lámpara, el circuito se interrumpió en dos puntos ³A´ y ³B´, y se intercaló el amperímetro entre ellos. La corriente que fluye por la lámpara, fluirá ahora también a través del amperímetro. Se dice que el amperímetro está conectado en serie con la lámpara. +Amperímetro-
Si el fluido del circuito hidráulico pasa por el medidor de flujo en sentido incorrecto, su aguja también se moverá en dirección incorrecta. Esto podría doblar la aguja y posiblemente hasta dañar el mecanismo interno del medidor. En instrumentos digitales este cambio de sentido se muestra con un signo negativo en la pantalla y no produce daño. Lo mismo ocurre si un amperímetro se instala incorrectamente en un circuito. Para colocar bién un amperímetro en un circuito, éste se interrumpe y se conecta de tal manera que la corriente entre por el terminal negativo y salga por el positivo.
La diferencia de potencial creada entre los dos terminales de la batería es la presión eléctrica que empuja los electrones por el alambre. A mayor presión eléctrica, mayor será el flujo de corriente por el alambre. Los términos Diferencia de Potencial, Fuerza Electromotriz ( FEM ), y Voltaje, se refieren a la presión eléctrica en el circuito. El voltaje se puede comparar a la presión creada por la bomba en un sistema hidráulico. Inicialmente, los tanques A y B están al mismo nivel.
Capacitación Técnica - JPT - 32 ElecBási.JPT
A medida que la bomba pasa líquido de A hacia B, se desarrolla una diferencia de presión entre los dos puntos. Cuando la diferencia de presión entre los dos tanques es igual a la presión de la bomba, ésta se detiene. Si se conecta un tubo externo entre los tanques A y B, la presión empezará a disminuir. Cuando la diferencia de presión es desigual, la bomba arrancará, manteniendo constante la presión hidráulica.
Bomba Flujo de agua
En un circuito eléctrico, la batería se puede asemejar a una ¨bomba de electrones¨ que crea la presión eléctrica. Cuando se coloca un alambre entre los terminales positivo y negativo, los electrones son bombeados a través de él, exactamente como se bombea el líquido a través del tubo. Las reacciones químicas dentro de la batería mantienen la presión eléctrica.
Capacitación Técnica - JPT - 34 -
La unidad de presión eléctrica es el Voltio - Volts ( V ). Un aparato llamado voltímetro se usa para medir la presión eléctrica o voltaje. En la figura se ve el símbolo esquemático del voltímetro. El voltímetro siempre se coloca a través de la fuente de voltaje.
En la figura se ha colocado el voltímetro a una batería. La aguja se desplaza a la derecha y dá una lectura de 12 voltios corriente continua C.C. En el amperímetro se debe observar la polaridad o la aguja se desplazará en el sentido contrario.
Capacitación Técnica - JPT - 35 -
La cantidad de corriente que pasa por un circuito depende de la magnitud del voltaje aplicado. A mayor voltaje, mayor corriente. Sin embargo, la corriente resultante de un voltaje dado depende también de la resistencia del circuito. La resistencia en un circuito se opone al paso de los electrones, así como la fricción se opone al movimiento mecánico.
R V voltaje I corriente R resistencia
La unidad de medida de la resistencia es el Ohmio - Ohm. En lugar de abreviarlo con la letra O mayúscula, que se puede confundir con el cero se usa la letra griega ( ; ) omega. Un Ohm es la resistencia que permite el paso de un amperio por un circuito cuando se le aplica un voltio.
Un resistor puede abrirse o hacer corto si por el pasa una cantidad excesiva de corriente. Si el resistor se abre, la resistencia se vuelve infinita. Si un resistor hace corto, su resistencia se hace cero. Cuando un resistor se abre, es como partirlo en dos, cuando un resistor hace corto es como poner un alambre alrededor de él.
OHMÍMETRO :
La resistencia se mide con un Ohmímetro. El Ohmímetro se representa con el símbolo esquemático. Este dispositivo nos permite verificar la resistencia de un circuito o saber cual de sus partes está dañada. En la figura, un resistor bueno dá una lectura de 100. Un resistor abierto dá lectura de infinito y un resistor en corto dá una lectura de cero Ohm.
Un ohmímetro tiene una batería interna que produce el voltaje necesario para medir la resistencia. Como el ohmímetro tiene su propia batería, nunca lo conecte a un circuito sobre el cual hay voltaje. Esto ocasionará serios daños al instrumento.
Capacitación Técnica - JPT - 39 -
Capacitación Técnica - JPT - 40 ElecBási.JPT
La resistencia de un conductor se mide en unidades llamadas Ohms. Fue descubierta por el físico y matemático alemán Georg Simón Ohm. Al experimentar con la electricidad, el descubrió que : 1. Manteniendo constante la resistencia, un aumento de voltaje aumenta la corriente y una reducción de voltaje disminuye la corriente. 2. Cuando el voltaje es constante, un aumento de resistencia reduce la corriente y una reducción de la resistencia aumenta la corriente. Esta relación entre corriente y resistencia se conoce como Ley de Ohm
La ley de Ohm se puede expresar matemáticamente con las fórmulas : V=IxR En las cuales : V representa el voltaje en volts C.C. ( V ) I representa la corriente en amperios ( A ) R representa la resistencia en ohmios ( ; )
VOLTAJE ALTO IGUAL IGUAL
CORRIENTE ALTO ALTO BAJO
RESISTENCIA IGUAL BAJO ALTO
Un diagrama ¨ VIR ¨ es útil para recordar estas tres ecuaciones de la Ley de Ohm. Tapando cualquiera de los símbolos, los dos restantes representan el lado derecho de la ecuación para hallar el valor del símbolo tapado : V=RxI I=V/R R=V/I
APLICACIÓN DE LA LEY DE OHM :
La ley de Ohm se puede usar para hallar un valor desconocido en un circuito eléctrico si se conocen las otras dos cantidades. En la figura, una corriente de 1 amper pasa por una resistencia de 10 ohm. Para hallar el voltaje aplicado ( Va ), se usa la formula V = I x R
Capacitación Técnica - JPT - 44 ElecBási.JPT
Capacitación Técnica - JPT - 45 ElecBási.JPT
Potencia es la velocidad a la cual se entrega o se consume la energía eléctrica en un aparato o circuito eléctrico. La unidad de potencia eléctrica es el Vatio - Watt ( W ). La potencia consumida por un circuito o artefacto eléctrico es igual al voltaje multiplicado por la corriente. La fórmula de potencia puede transformarse para hallar la corriente, si se conoce la potencia y el voltaje, o el voltaje, si se conoce la potencia y la corriente. P potencia en watts [W] V voltaje en voltios [V] P=IxV I corriente en amperios [ A ] El diagrama ¨ PIV ¨ es útil para recordar las fórmulas relacionadas con potencia. Al tapar el valor desconocido, los dos valores restantes estarán en la posición correcta para la fórmula
Capacitación Técnica - JPT - 46 -
APLICACIONES DE LA FÓRMULA DE POTENCIA :
En la figura para hallar la potencia consumida por el resistor, primero hubo que hallar la corriente total. It = Va / R = 10 v / 10 ; = 1 amp La potencia consumida por el resistor luego puede hallarse así : P = I x V = 1 amp x 10 v = 10 watt
10 ; A
En la figura al doblar el voltaje aplicado, la potencia del resistor aumentó cuatro veces. Esto es debido a que al doblar el voltaje, también se dobla la corriente en el circuito. Reemplazando en la ley de Ohm la fórmula de potencia, se pueden obtener otras fórmulas : P = I2 x R P = V2 / R
APLICACIONES DE LA FÓRMULA DE POTENCIA ( En la figura ) :
La potencia se mide y se expresa en Watts ( Vatios ). Los artefactos eléctricos y los focos se especifican en watts. Un foco de 1500 watts dará más luz y calor que un foco de 40 watts. El foco de 1500 watts usa más potencia que uno de 40 watts, porque la resistencia del foco de 1500 watts es menor.
Las industrias usan grandes cantidades de energía eléctrica. Como el watt es una unidad pequeña, se haría necesario utilizar números grandes para expresar potencias consumida. Para éstos casos se usan kilowatts. Un kilovatio es igual a 1000 Vatios 5 kW = 5000 Watt Para convertir watt a kilowatt, divida los watt por 1000, por ejemplo : 746 w / 1000 = 0.746 KW
Capacitación Técnica - JPT - 51 ElecBási.JPT
La unidad de potencia en sistemas mecánicos es el Caballo Fuerza ( HP ) Un caballo de fuerza es igual a 0.746 kW. Para convertir caballos de fuerza a kilowatt, multiplique los caballos de fuerza por 0.746 kW. Por ejemplo, un motor eléctrico de 50 HP consumirá 37.3 kW de potencia P = HP x 0.746 = 50 HP x 0.746 kW = 37.3 kW
WATTÍMETROS :
La potencia se mide con un aparato llamado wattímetro ( Vatímetro ). Este instrumento tiene dos terminales para el voltaje y dos para la corriente. En la mayoría de los wattímetros los terminales de corriente son de aspecto más fuerte que los de voltaje. El wattímetro reemplaza al voltímetro y al amperímetro en el circuito.
Capacitación Técnica - JPT - 52 ElecBási.JPT
Capacitación Técnica - JPT - 53 ElecBási.JPT
Los circuitos en serie tienen solo un camino para el flujo de la corriente. El circuito en serie más sencillo contiene una batería, un resistor y un conductor. La corriente fluye de la batería. CONDUCTOR
CARACTERÍSTICAS DE LOS CIRCUITOS EN SERIE :
Un circuito en serie puede tener más de un resistor, en la figura se muestra un circuito en serie con tres resistores. La corriente no tiene sino un camino para seguir, de modo que la corriente por cada resistor es la misma. Si se colocan tres amperímetros en el circuito como se indica, ambos darán la misma lectura.
Capacitación Técnica - JPT - 55 -
La resistencia total Rt vista por la batería es la suma de las resistencias individuales. En la figura la resistencia total es de : Rt = R1 + R2 + R3 Rt = 20 ; + 30 ; + 50 ; Rt = 100 ; La corriente total ( It ) en el circuito se halla dividiendo el voltaje aplicado Va por la resistencia total Rt ( según la Ley de Ohm ). La corriente total es : It = Va / Rt = 100 v / 100 ;
Capacitación Técnica - JPT - 56 -
R1 = 20 ; R2 = 30 ;
R3 = 50 ;
A medida que la corriente pasa por cada resistor, se pierde cierto voltaje al ¨forzar¨ los electrones a través del resistor. Esta pérdida de voltaje en cada resistor se llama Caída de Voltaje. La caída de voltaje se mide colocando un voltímetro en paralelo con cada resistor. La caída de voltaje en cada resistor se halla por la Ley de Ohm. En la figura, la caída de voltaje en cada resistor es : V VR1 = 1A x 20 ; = 20 V VR2 = 1A x 30 ; = 30 V VR3 = 1A x 50 ; = 50 V
Se ve fácilmente que la suma de caídas de voltaje es igual al voltaje aplicado Va : Va = VR1 + VR2 + VR3 Va = 20 v + 30 v + 50 v Va = 100 v Para resumir las características de un circuito en serie : 1. La corriente que pasa por cada resistor es la misma 2. La resistencia total es igual a la suma de las resistencias individuales 3. La suma de caídas de voltaje es igual al voltaje aplicado
Capacitación Técnica - JPT - 58 ElecBási.JPT
SÉPTIMA * PARTE
Capacitación Técnica - JPT - 59 ElecBási.JPT
Un Circuito en Paralelo tiene dos o más caminos para que pase la corriente. Un ejemplo común son los enchufes eléctricos en nuestras casas, la figura muestra un circuito en paralelo que contiene un calentador, un motor y un foco. Cada componente dá un camino a la corriente; cada camino se llama rama.
La figura muestra un circuito paralelo que contiene tres resistencias y una batería. La corriente sale del lado negativo de la batería y se divide entre los tres resistores. La corriente a través de cada resistor depende de su resistencia y del voltaje aplicado a él. Se ve que los voltajes en las ramas son iguales al voltaje aplicado Va. Para calcular la corriente en cada rama, el voltaje aplicado Va se divide por cada resistencia. La corriente total It suministrada por el voltaje de la fuente es igual a la suma de las corrientes en cada rama individual. It = I1 + I2 + I3 It = 1 A + 2 A + 3 A It = 6 Amperes
Capacitación Técnica - JPT - 61 -
It Va = 12 v
Va = 12 v It
R2 = 6 I2
R3 = 4 I3
Muchos circuitos son combinaciones de circuitos en serie y paralelo y se denominan Circuitos Serie - Paralelo. La figura muestra un circuito serie - paralelo. La corriente fluye desde el lado negativo de la batería a través de R2 y se divide en B para pasar en paralelo por los resistores R3 y R4. Las caídas de voltaje por R3 y R4 son iguales porque están en paralelo. La corriente se vuelve a unir en A y pasa por R1 al lado positivo de la fuente de poder. Las corrientes a través de R1 y R2 son iguales porque están en serie. A R1
Un circuito abierto se representa cuando se interrumpe el camino por el cual fluye la corriente. Si se produce un circuito abierto en un circuito en serie, deja de fluir la corriente. En un circuito en paralelo, un circuito abierto en una rama detendrá el flujo de corriente en ésa rama, mientras que en un circuito principal abierto hará que no fluya corriente.
Abierto: la corriente no fluye Circuito abierto en una rama:
Los corto circuitos ocurren cuando la corriente no recorre su camino planeado. Esto usualmente sucede en circuitos mal instalados o hechos con componentes eléctricos defectuosos. La figura muestra un circuito en serie en el cual R1 y R2 están en corto, para la fuente R1 y R2 parecen un alambre y la resistencia total del circuito está limitada a R3. Donde fluirá más corriente porque la resistencia total es menor. R3
Capacitación Técnica - JPT - 65 ElecBási.JPT
Si ocurre un corto en un circuito en paralelo, la mayor parte de la corriente pasará por el corto, pero muy poca corriente pasará por los resistores por que la corriente toma el camino de la menor resistencia. En la figura vemos como un corto en un circuito en paralelo, puede dañar la fuente de voltaje Va porque fluiría una cantidad excesiva de corriente. También hay la posibilidad de un encendido por el calor generado por éstas altas corrientes; para evitar esto, se coloca un protector llamado fusible. Un fusible está hecho de un conductor especial que se funde cuando por él pasan corrientes excesivas. Al ocurrir un corto se quemará, protegiendo los otros circuitos puestos en paralelo.
Capacitación Técnica - JPT - 67 ElecBási.JPT
Para comprender cómo se usa la electricidad, es necesario conocer los componentes eléctricos. Un circuito puede tener resistores, capacitores, inductores o combinaciones de los tres. Todo circuito es afectado por la resistencia. Los circuitos de CA se ven más afectados por los inductores y capacitores que por las resistencias. CA = Corriente Alterna
Capacitación Técnica - JPT - 68 ElecBási.JPT
Capacitación Técnica - JPT - 69 -
En los circuitos eléctricos, usualmente es necesario tener una resistencia que es un término entre un conductor y un aislador. Un resistor es un elemento que tiene una resistencia que puede variar entre unos pocos Ohms y millones de Ohms. Los metales tienen una resistencia muy baja, pero materiales como la madera tienen una resistencia muy alta.
La resistencia del alambre depende de :     El El La La tipo de material área de la sección longitud temperatura
Los diferentes materiales tienen diferentes estructuras atómicas y la estructura atómica de un material determina cuantos electrones libres están disponibles para el flujo de la corriente. Un alambre de cobre tiene menos resistencia que uno de aluminio porque el alambre de cobre tiene más electrones libres.
Capacitación Técnica - JPT - 71 -
Un alambre que tiene un diámetro mayor que otro, tiene más electrones libres por pulgada de longitud. Un alambre de cobre de 3 pulgadas de largo y 2 pulgadas de diámetro, tendrá menos resistencia que un alambre de 3 pulgadas de largo y 1 pulgada de diámetro. Mientras más lejos viaja un electrón por un alambre, mayor será la resistencia que halla.
Del cobre normalmente se fabrican alambres de diferentes diámetros o calibres, estos se numeran de manera que al aumentar el número del calibre, disminuye el diámetro del alambre. Por ejemplo, un alambre calibre 22 es mucho más delgado que un alambre calibre 12. La figura muestra el símbolo esquemático del alambre. A y B son alambres que se cruzan pero que no se conectan, C es el símbolo que indica conexión.
sólo cruce
Los componentes usados para agregar una resistencia a un circuito se llaman Resistores. Hay dos clases de resistores : Fijos y Variables. El resistor fijo más común es hecho de carbón. Los resistores de carbón vienen en varios tamaños y formas. Un resistor de mayor tamaño puede disipar más calor que un resistor pequeño. Los resistores de carbón se clasifican en Watt (W) según la potencia que disipan.
La figura muestra el símbolo esquemático de un resistor fijo
La resistencia se mide en Ohm ( ; ). Los valores de los resistores se indican con un código de colores impreso en el resistor. La banda más cercana a un extremo es el primer dígito de la resistencia, la segunda banda representa el segundo dígito; la tercera banda indica cuantos ceros hay que agregar a los primeros dos dígitos y la cuarta banda indica el porcentaje de tolerancia.
1er Dígito 2do Dígito (azul) (negro)
Número de ceros (rojo) Tolerancias (oro)
TABLA DE COLORES PARA CONOCER LOS VALORES DE LAS RESISTENCIAS Color 1ra banda Color 2da banda 2do Número Significativo 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
Color 3ra banda Número de ceros 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
Color 4ra banda Tolerancia
0 Negro 1 Café 2 Rojo 3 Naranja 4 Amarillo 5 Verde 6 Azul 7 Violeta 8 Gris 9 Blanco
1er Número Significativo 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
Los resistores variables generalmente llamados potenciómetros. Son aquellos donde se puede variar de cero a máxima resistencia. La figura muestra el símbolo esquemático de un potenciómetro.
Un capacitor se compone de dos placas metálicas separadas por un aislador. Este aislador se llama dieléctrico. En la figura se aprecian los símbolos esquemáticos del capacitor y su construcción. Dieléctrico
Capacitación Técnica - JPT - 78 -
El capacitor se opone al cambio de voltaje. Su operación puede asemejarse a la de una bomba que lleva agua de un lado de un tanque en forma de ¨U¨ al otro. La bomba llevará agua del lado A al lado B solamente. Por debajo de la bomba pasa un tubo que permite devolver el agua a A cuando se ha llenado el lado B. Inicialmente, el agua está al mismo nivel en ambos lados ( figura 1 ), y al operar la bomba, el agua pasará de A a B ( figura 2 ). A B A B
Capacitación Técnica - JPT - 79 -
A medida que se transfiere el agua, se presenta una diferencia de presión entre los dos lados ( figura 1 ). Cuando la diferencia de presiones es igual a la presión de la bomba, cesará el flujo ( figura 2 ). El diferencial de presión entre los tanques se opone a cualquier cambio de presión entre los tanques. En la ( figura 3 ) la bomba se ha parado y la válvula bajo la bomba se abrió, dejando que el agua en B regrese a A. El agua fluye hasta que ambos lados alcancen el mismo nivel. A B A B A B
Igualación de Presión
El capacitor tiene una acción similar al tubo en ¨U¨, porque se opone al cambio de voltaje.
Con el interruptor prendido, los electrones fluyen desde la batería forzándolos a sumarse al lado A del capacitor ( figura ). El exceso de electrones en el lado A repele los electrones del lado B. Esto hace que el lado B tenga un déficit de cargas negativas o un exceso de cargas positivas. Un voltaje ( presión eléctrica ) se está acumulando en el capacitor, así como se acumuló presión de agua en el tubo en ¨U¨.
Capacitación Técnica - JPT - 81 ElecBási.JPT
Cuando el voltaje en el capacitor es igual al voltaje en la batería, dejará de fluir corriente en el circuito. Se dice que el condensador está cargado y que tiene almacenada una diferencia de potencial ( figura 1 ). Si la batería se reemplaza por un corto circuito, el capacitor se descargará en la dirección opuesta hasta que las cargas en el lado A sean iguales a las cargas en el lado B ( figura 2 ).
Electrones Desplazados B Electrones A Impregnados
Descarga del A Capacitor
La capacidad que tiene un condensador de almacenar energía eléctrica se mide en Faradios. Un faradio es una unidad de medida bastante grande, de manera que los condensadores se clasifican en microfaradios ( millonésima de faradio ). Los tamaños de los condensadores van desde menos de un microfaradio hasta varios miles de microfaradios. Los capacitores vienen en diversidad de formas y tamaños.
Un inductor es una bobina que se opone al cambio en la corriente. Los inductores se usan en los motores para crear campos magnéticos necesarios para la rotación. En la figura se vé el símbolo esquemático del inductor.
El inductor se opone al cambio en la corriente por el campo magnético creado por la corriente que fluye por la bobina de alambre. La figura muestra un circuito de corriente contínua que tiene un interruptor en serie con un inductor y una batería. Cuando se prende el interruptor, la corriente fluye a través del inductor, haciendo crecer un campo magnético alrededor de él. El campo magnético creciente se opone al rápido aumento de la corriente en el circuito. Inicialmente el amperímetro marca una corriente baja.
Después de cierto periodo de tiempo, el campo magnético del inductor deja de crecer. En ése momento, la única oposición al flujo de la corriente es la resistencia del alambre. De modo que el amperímetro podría indicar una corriente grande. Un inductor no sólo se opone al flujo de corriente por su creciente campo magnético, sino también por la resistencia de su alambre. En un inductor pequeño, la resistencia del alambre es despreciable, pero en los inductores grandes, se usa mucho alambre, cuya resistencia es un factor en la operación del circuito.
Campo Magnético Dejó de Crecer
El diodo es un semiconductor de Silicio o Germanio que principalmente es utilizado como rectificador. La rectificación es el cambio de corriente alterna CA en corriente contínua CC, conduciendo corriente en un solo sentido. El símbolo esquemático del diodo es :
El extremo con la punta se llama Cátodo y el extremo plano se llama Anodo.
Si se conecta el terminal negativo de una batería al cátodo y el positivo al ánodo, el diodo se portará como un interruptor cerrado y conducirá gran cantidad de corriente ( figura 1 ). Esto se llama Polarización Directa del diodo. Si se invierte la polaridad de la batería, el diodo se portará como un interruptor abierto y no habrá paso de corriente en el circuito ( figura 2 ). Esto se denomina Polarización Inversa del diodo.
Capacitación Técnica - JPT - 89 ElecBási.JPT
Nunca efectuar mediciones de resistencias, de diodos ó capacidades en un circuito en tensión. Nunca utilizar en redes de tensión contínua ó alterna superiores a 600 V.
Durante las mediciones de intensidades, interrumpir siempre la alimentación del circuito antes de conectar los terminales del instrumento en el circuito. Antes de cualquier medición, controlar el posicionamiento correcto de los cordones y del conmutador. Descargue todos los condensadores antes de efectuar comprobaciones en el circuito. Verifique los cordones de prueba continuamente, cámbielos si nota daños en el aislamiento.
Capacitación Técnica - JPT - 90 ElecBási.JPT
OFF = Posición de parada V = Voltímetro de tensión eléctrica contínua o alterna hasta
600 voltios con alta impedancia de entrada : 10 M; V eléc = Voltímetro de tensión contínua o alterna hasta 600 voltios con escasa impedancia de entrada : 270 K ; Hz = Medición de frecuencias, hasta 400 KHz
))/ ;
= Prueba sonora de continuidad para una resistencia R _ 40 ;, y mediciones de resistencia hasta 40 M; < = Prueba de diodo. Medición de la tensión de la conexión en sentido directo y desgaste de pilas en circuito abierto . = Medidor de capacidad hasta 40Qf
mA = Amperímetro hasta 400 mA contínua y alterna 10A = Amperímetro hasta 10 A contínua y alterna
Capacitación Técnica - JPT - 92 ElecBási.JPT
Para pasar de tensión alterna ( ) a continua ( ) o ~ inversamente, durante las mediciones de tensión y de intensidad Para pasar de ohmímetro a medición de continuidad o inversamente Para leer alternativamente los valores mínimos y máximos controlados durante las funciones de voltímetro, amperímetro, ohmímetro y frecuencímetro Para seleccionar alternativamente las escalas de medición en el interior de una función en modo automático o en modo manual Para iluminar la pantalla durante 5 minutos Para memorizar en la pantalla la última medición controlada
- 93 ElecBási.JPT
El símbolo concerniente se enciende cuando la función se encuentra en actividad
   ))))  Mk W Hz 
Desgaste de pilas Lectura mínima observada durante el último control Lectura máxima observada durante el último control El último valor ha sido memorizado La selección de las escalas de medición se encuentra en modo manual La medición en curso se efectúa en tensión alterna La medición en curso se efectúa en tensión contínua La función medidor de diodos se encuentra activa La función control de continuidad se encuentra activa El símbolo de la unidad controlada se encuentra activo
Las cifras indican el valor de la unidad controlada El gráfico de barras indica el mismo valor
Capacitación Técnica - JPT - 95 ElecBási.JPT
CONEXIÓN DE LOS CABLES EN EL CONTROLADOR Colocar el enchufe del cable negro en el agujero marcado
Colocar el enchufe del cable rojo en el agujero indicado en rojo y marcado con <<+>> Para medir una intensidad elevada colocar el enchufe del cable rojo en el agujero marcado <<10A>> COM
MEDICIÓN DE TENSIONES CONTÍNUAS Y ALTERNAS Colocar el conmutador en la función voltímetro V para las altas impedancias ó en V eléc. para medir las tensiones de baja impedancia. Colocar las agujas en paralelo en el circuito por medir. El aparto se encuentra en modo ( tensión alterna ) automáticamente. Pulsar sobre la tecla / para seleccionar el modo de tensión contínua o inversamente. Dado que la selección de escalas es automática : leer el valor medido. Posibilidad de utilizar los botones de funciones complementarias, MIN / MAX RANGE, HOLD y .
MEDICIÓN DE TENSIONES CONTÍNUAS Y ALTERNAS VOLTÍMETRO TENSIÓN VOLTÍMETRO TENSIÓN
RESOLUCIÓN NUMÉRICA RESOLUCIÓN GRÁFI. BARRAS IMPEDANCIA V IMPEDANCIA V eléc
PRECISIÓN EN ´TENSIÓN ALTERNAµ
SELECCIÓN DE ESCALAS : AUTOMÁTICA O MANUAL
400 mV 0,1 mV 10 mV
40 V 10 mV 1V 10 M ; 270 k ;
400 V 100mV 10 V
600 V 1V 100 V
PRECISIÓN EN ´TENSIÓN CONTINUAµ
- 98 ElecBási.JPT
MEDICIÓN DE TENSIONES ALTERNAS Y CONTÍNUAS
MEDICIÓN DE CONTINUIDAD Y DE RESISTENCIA Colocar el conmutador en la función Ohmímetro ; / Pulsar la tecla mente. La selección de la escala es automática : leer el valor medido. Posibilidad de utilizar los botones de funciones complementarias, MIN / MAX y RANGE,
Capacitación Técnica - JPT - 100 -
) / ) para pasar de la prueba sonora
de continuidad a la medición de resistencia e inversa-
MEDICIÓN DE CONTINUIDAD Y DE RESISTENCIA
Durante una prueba sonora de continuidad en la escala de 400 ; , _ emisión de un ³bip´ sonoro contínuo para una resistencia R< 40 ;
; / )) )
RESOLUCIÓN NUMÉRICA RESOLUCIÓN GRÁFICO BARRAS PRECISIÓN TENSIÓN DE CIRCUITO ABIERTO PROTECCIÓN
400 ; 0,1 ; 10 ; + 1,5% L
4 k; 1; 100 ;
40 k ; 10 ; 1 k;
400 k ; 100 ; 10 k ;
4 M; 1 k; 100 k ;
40 M ; 10 k ; 1 M; +3% L
< 0,5 V 500 V ef. y 750 V cresta
Colocar el conmutador en la función diodo probar. En sentido no pasante, la pantalla proporciona el valor de conexión en voltios ( tensión de umbral ) ( resolución 1 mV ,
precisión : ± 2% de L + 15 mV, corriente de corto circuito : 0,8 mA ). + ±
Colocar las agujas en los bornes del componente por
En sentido pasante, la pantalla indica la tensión de las pilas. Memorizar el valor si fuere necesario, pulsando sobre la tecla HOLD.
Capacitación Técnica - JPT - 103 ElecBási.JPT
Con esta función, es posible probar los diodos clásicos, los diodos electroluminiscentes ( LED ) o cualquier otro semiconductor cuya conexión corresponda a una tensión directa inferior a 3 voltios Protección : 500 voltios ef. y 750 voltios cresta
Colocar el conmutador en la función medidor de capacidad: Nunca medir una capacidad en un circuito en tensión y de preferencia con el componente desmontado. Respetar la polaridad en los condensadores electrolíticos. Estos condensadores son sensibles a la temperatura, por lo tanto no hay que tocarlos durante la medición. Colocar las agujas en los bornes del condensador. El aparato selecciona la escala útil : leer el valor medido. Nota : El gráfico de barras es inhibido en medición de capacidad. Posibilidad de utilizar los botones de funciones, MIN / MAX, RANGE, y HOLD.
Capacitación Técnica - JPT - 106 ElecBási.JPT
RESOLUCIÓN PRECISIÓN PROTECCIÓN
+ - 10 p
MEDICIÓN DE CAPACITORES (CONDENSADORES)
Colocar el conmutador en la función frecuencímetro : Hz Colocar las agujas en paralelo en el circuito por controlar. Dado que la selección de la escala es automática, leer el valor medido. NOTA : El gráfico de barras es inhibido en medición de frecuencia. Posibilidad de utilizar los botones de funciones, MIN / MAX, RANGE, y HOLD. La tecla RANGE en esta función selecciona el umbral de disparo : 10 mV, 100 mV ó 1V ( 10 mv es seleccionado durante
RESOLUCIÓN PRECISIÓN SOBRECARGA ADMISIBLE MARGEN DE FUNCIONAMIENTO
100 Hz 1 kHz 10 kHz 100 kHz 200 kHz 0,01 Hz 0,1 Hz 1 Hz 10 Hz 100 Hz
- 110 ElecBási.JPT
MEDICIÓN DE LAS INTENSIDADES CONTINUAS Y ALTERNAS Interrumpir el circuito, colocar las agujas en serie en el circuito por medir. Colocar el conmutador en la función amperímetro 10 A, y colocar el cordón rojo en el borne de 10 A. Colocar el circuito en tensión, leer el valor medido. Si el valor es demasiado débil ( inferior a 400 mA ) : colocar el conmutador en mA y conectar el cordón rojo en el borne +. Pulsar sobre la tecla / para seleccionar el modo de tensión contínua o alterna. Posibilidad de utilizar los botones y HOLD. de funciones, MIN / MAX, RANGE,
400 mA 4,5 V 100 A 10 mA
600 mA 10 A
RESOLUCIÓN NUMÉRICA PRECISIÓN ´TENSIÓN ALTERNAµ
RESOLUCIÓN GRÁFICO BARRAS 1 mA
PRECISIÓN ´TENSIÓN CONTINUAµ PROTECCIÓN
- 113 ElecBási.JPT
MEDICIÓN DE INTENSIDADES CONTÍNUAS Y ALTERNAS
(1) Entre 5A y 10A, para evitar el recalentamiento, limitar el tiempo de utilización a 10 minutos. (2) Caída de tensión en los bornes para 40 mA, 400 mA, 10 A. (3) 600 mA durante 30 segundos para la escala 400 mA. (4) Utilización en frecuencias : 40 Hz a 500 Hz.
Capacitación Técnica - JPT - 114 ElecBási.JPT
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Capacitación Técnica - JPT - 115 ElecBási.JPT
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