instalaciones electricas

GERENCIA DE FORMACIÓN PROFESIONAL

INSTALACIÓN DE CAJAS Y ELECTRODUCTOS

INSTALACIONES ELÉCTRICASINSTALACIONES ELÉCTRICASCURSO MODULAR

MÓDULO I

FASCÍCULO 1

INSTALAR CIRCUITO BÁSICO

Fascículo del Curso Modular INSTALACIONES ELÉCTRICASServicio Nacional de Capacitación para la Industria de la Construcción - SENCICOAv. De La Poesía 351Lima 41, PerúTeléfono: (511) 211-6300www.sencico.gob.pe

Gerente de Formación ProfesionalMaria del Carmen Delgado Rázuri

Documento Elaborado por: Ricardo Hernández Flores

Equipo Técnico SENCICOPatricia Mestanza AcostaLizbeth Astrid Solís Solís

Lima, Perú

INSTALARCIRCUITO 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

INSTALARCIRCUITO 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. Hoja (s) de Tarea, que corresponde al trabajo por ejecutar2. Información tecnológica, referida a la tarea 3. Información sobre matemática aplicada en la ejecución de la tarea (de

ser necesaria), e4. Información sobre lectura de planos (de ser necesaria)5. 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. Analizar la (s) hoja (s) de tarea para lograr su interpretación y tengas claro lo que tienes que hacer

2. 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.

3. 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.

LEYENDA1: Interruptor termo magnético 220 x 20 A2: Transformador variable de 0-240 V - AC3: Lámpara de 100 W, 50 W ó 25 W4: 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 MATERIALES01 Ubicar los dispositivos eléctricos en ta-

blero de madera de 600 x 800 mm• Tablero de madera de 600 x 800 m x 10

02 Realizar conexiones eléctricas del inte-rruptor de protección para lámparas en serie, paralelo y mixto con conductores eléctricos de cobre: utilizando borneras

• 5 m retazos de conductores TW N°14• 1 Interruptor termo magnético de 2 x16A• 2 Borneras de 4 mm Ф Nº 14 (2 x 12)

03 Realizar mediciones de magnitudes eléc-tricas comprobando el voltaje, amperaje y resistencia en cada tipo de circuito.

• 3 lámparas de 100W• 3 lámparas de 50W• 3 lámparas de 25W• 3 interruptores simples unipolar• 5 m cordón mellizo 2 x 16

N° EJERCICIO MATERIALES0102030405

Medir y marcarPreparar conductoresEmpalmar conductoresArmar circuito básicoMedir magnitudes eléctricas

• 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

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INFORMACIÓN TECNOLÓGICA

TÍTULO:

GERENCIA DE FORMACIÓN PROFESIONAL INSTALACIONES ELÉCTRICAS

FUNDAMENTOS DE LA ELECTRICIDADLa 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 uni-verso 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 mo-vimiento, la energía térmica que produce el calor, la energía lumínica que produce luz, etc.2. Energía primariaSon 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 secundariaSon las obtenidas a partir de la transformación de fuentes naturales: gasolina, electrici-dad, briquetas de carbón, etc.4. Energía útilEs la energía de uso final es decir, la que se utiliza como la luz, el calor, la energía quí-mica en una batería, etc.

ELECTRICIDADLa electricidad es una forma de energía debido al movimiento de electrones que se pro-ducen por diversos medios y que se manifiestan por medio de fenómenos magnéticos, químicos, caloríficos o luminosos.GENERACIÓN DE LA ENERGÍA ELÉCTRICALa energía eléctrica existe en la naturaleza de diversas formas, para transformar en ener-gía 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.

ENERGÍA ELÉCTRICA

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TÍTULO:

GERENCIA DE FORMACIÓN PROFESIONALINSTALACIONES ELÉCTRICAS

5. Teoría electrónicaCualquier átomo esta constituido por un núcleo subdividido a su vez, en protones y neu-trones; 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 elec-trones); si por el contrario los a d q u i e r e , queda electrizado negativamente (mayor cantidad de electrones que protones).Esta teoría esta basada en la transformación de la energía y utilizada en los diversos trabajos.

Las principales fuentes que permiten dicha transformación de la energía eléctrica son las siguientes:

Central eléctrica

Transformador

Agua embalsada

Líneas de transmisión

Generador

TurbinaSalida de

agua

Conducto forzado Lecho de roca

FUENTE TIPO DE ENERGÍAAGUA HIDROELÉCTRICA

VIENTO EOLICASOL SOLAR (PANELES SOLARES)

COMBUSTIÓN DEL CARBÓN, GAS, PETROLEO. TERMICACALOR DEL SUBSUELO GEOTÉRMICA

Estructura Atómica

Generación y distribución de la energía por medio de una central hidroeléctrica

ENERGIA ELÉCTRICA

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TÍTULO:


MAGNITUDES BÁSICAS Y SUS UNIDADESLas 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: D BAJA TENSIÓN Valores menores a 1000 V. D MEDIA TENSIÓN Sobre 1 000 a 10 000 V. D ALTA TENSIÓN Sobre los 10 KV.

Grandes clientes industriales

Estación de transmisión de gran capacidad Colegios

Estación de transmisión

Pequeños clientes industriales

Líneas de transmisión

Instalaciones de generación

Clientes residenciales

y rurales

Estación de transmisión

TRANSPORTE Y DISTRIBUCIÓN

ENERGÍA ELÉCTRICA

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TÍTULO:


MEDIDA DE TENSIÓN ELÉCTRICAPara 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

2. CORRIENTE ELÉCTRICAUna 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 orde-nado 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.

No solo es importante saber si circula corriente y en que sentido, sino también cuan in-tenso es el movimiento de cargas.

GENERADOR

RECEPTOR

v

Representación simbólica del flujo de electrones en un circuito eléctrico

PRODUCETENSIÓN CORRIENTE(CAUSA) (EFECTO)

ENERGIA ELÉCTRICA

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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 trans-versal 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 CORRIENTEPara 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.

TIPOS DE CORRIENTE• Corriente continua (DC): Fluye siempre en la misma dirección y con la misma intensi-

dad, tiene una determinada polaridad. Corriente alterna (AC): Fluye primero en una dirección y luego en sentido inverso ha-

ciendo lo que se conoce como un ciclo de corriente alterna. La velocidad con que se repite en ciclo se denomina frecuencia.

GENERADOR

RECEPTOR

v

A

ENERGIA ELÉCTRICA

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TÍTULO:


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 RESISTENCIAPara 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 resis-tencias de alto valor o la resistencia de aislamiento de una instalación eléctrica se utiliza el MEGOHMETRO.

♦ RESISTENCIA ELÉCTRICA DE CONDUCTORESCada tipo de conductor eléctrico bajo características físicas similares, ofrece un gra-do 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 de-

nota con la letra griega Rho (r) que se mide en Ω x mm2/m.

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)

MATERIAL PLATA COBRE ALUMINIO NICROMΩ x mm2/m 0,0169 0,0175 0,026 0,94 ~ 1

GENERADOR

RECEPTOR

CIRCU ITO SIN TENSIÓN

TABLERO

M

ENERGIA ELÉCTRICA

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TÍTULO:


POTENCIA ELÉCTRICA (P).Potencia eléctrica se denomina a la capacidad para realizar trabajo eléctrico y es equiva-lente al producto de la tensión (U) por la Intensidad de corriente (I), es decir:

La unidad de la potencia eléctrica es el Vatio (W), y los múltiplos usados son el kilovatio (KW) y el Megavatio (MW).

ConversionesOne KW = 1 000 W. 1 MW = 106 WCaballo de fuerza (HP) 1 HP = 746 W.Caballo de Vapor (CV) 1 CV = 736 W

ENERGIA. (E)La energía o trabajo consumido es igual a la potencia multiplicada por el tiempo que fun-ciona 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 (Ta-rifa), la energía se obtiene considerando la siguiente ecuación:

E = P x t (KW/h) E = U x I x t (KW/h)

RESUMEN

CUADRO DE MAGNITUDES ELÉCTRICAS

P = U x i (W)

MAGNITUDES UNIDADES INSTRUMENTO DEMEDICIÓN

TENSIÓN ELÉCTRICA 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

ENERGIA ELÉCTRICA

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TÍTULO:


ESTRUCTURA1. 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 pro-

duzca el efecto.4. Un interruptor, que permite controlar el funcionamiento del circuito.

CIRCUITO ELÉCTRICO BÁSICOEl circuito eléctrico es el camino que debe recorrer la corriente eléctrica para producir un efecto físico, transformando en calor, luz o movimiento.

U R

LEY DE OHMEl 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 Ten-sión aplicada (U) e inversamente proporcional a la Resistencia” (R).Relación matemática

Ohm

Voltio Amperio=

R

U I =

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.

R

U I =

I

U R =

R x I U = (V)

(A)

(Ω)

U

VOLTIOS

ROHMIOS

IAMPERIOS

TRIÁNGULO NEMOTÉCNICO

ENERGIA ELÉCTRICA

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TÍTULO:


APLICACIÓN1.- Calcular la intensidad de corriente que circula por una resistencia de 55 ohmios, a la

que se le aplica 220 v.

DATOS FÓRMULA SOLUCIÓN I = ? U 220 U = 220 v I = —— I = ———— = 4 A R = 55 R 55

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.

DATOS FÓRMULA SOLUCIÓN R =? U 220 I = 0,5 Amp. R = —— R = ———— = 440 ohmios U = 220 v I 0,5

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? DATOS FÓRMULA SOLUCIÓN 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.- Del siguiente circuito hallar el valor de R

U R = 503,5 A

U 220 V

R = ?200 mA

ENERGIA ELÉCTRICA

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TÍTULO:


4.- Cambie los valores de tensión

5.- Cambie los valores de corriente

6.- Cambie los valores de Resistencia

7.- Una espiral calentadora tiene una resistencia de 40 Ω y está conectada a una ten-sión 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 (25 W, 220 V) R = I = L2 (40 W, 220 V) R = I = L3 (100 W, 220 V) R = I = L1 (40 W, 110 V) R = 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.

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


dado 75 mA 0,32 A 600 mA 0,8 mA 900 uA 0,09 KA

buscado A mA A uA mA A


dado 100 m Ω 1 500 m Ω 220 Ω 3,3 K Ω 470 K Ω 6,8 M Ω

buscado Ω K Ω K Ω Ω MΩ KΩ

LEY DE OHM

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TÍTULO:


CONDUCTORES ELÉCTRICOS.Para las instalaciones eléctricas, se utilizan conductores cuyas características cum-plan con las condiciones de menor resistencia al paso de la corriente y capacidad mecá-nica para la manipulación, transporte e instalación.El mercado destinado a la fabricación de conductores eléctricos ofrece una gran varie-dad, sus cualidades específicas difieren tanto en la característica de los materiales em-pleados como en los aislamientos, construcción y protección del propio conductor.

MATERIALES UTILIZADOS PARA LA FABRICACIÓN DE CONDUCTORES ELÉC-TRICOS.La mayor parte de los conductores empleados en las instalaciones eléctricas están fa-bricados 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 ELÉCTRICOSLos 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 re-des de distribución), para alimentar a los diferentes centros de consumo (instalacio-nes 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 instala-ción. 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 compor-tamiento 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 raspadu-ras, 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.

CONDUCTORES

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TÍTULO:


Los conductores también pueden estar dotados de una protección del tipo eléctrico for-mado 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.

CLASIFICACIÓN DE LOS CONDUCTORES ELÉCTRICOS.Los conductores eléctricos se fabrican de sección circular sólido o cableado, depen-diendo 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 alu-minio.

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.

ALMA CONDUCTORA AISLANTE CUBIERTA PROTECTORA

ENERGIA ELÉCTRICA

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TÍTULO:


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 ma-teriales 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, alimenta-ción 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 cha-queta que proporciona protección contra el ataque del tiempo y los agentes externos.

ENERGIA ELÉCTRICA

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TÍTULO:


IDENTIFICACIÓN DE LOS CONDUCTORES ELÉCTRICOS.Los conductores eléctricos se identifican en cuanto a su tamaño por un calibre, que pue-de 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 REALAWG/MCM mm2

ALAMBRESNº 18 AWG 0,8N° 16 AWG 1,31N° 14 AWG 2,08N° 12 AWG 3,31N° 10 AWG 5,3

CABLESN° 14AWG 2,08N° 12 AWG 3,31N° 10 AWG 5,3N° 8 AWG 8,42N° 6 AWG 13,3N° 4 AWG 21,1N° 2 AWG 33,6N° 1AWG 42,4

N° 1/0 AWG 53,4N° 2/0AWG 67,4N° 3/0 AWG 85,1N° 4/0 AWG 107,2N° 250 MCM 126,7Nº 300 MCM 151,9Nº 350 MCM 177,5Nº 400 MCM 202,8Nº 500 MCM 253,1

ENERGIA ELÉCTRICA

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TÍTULO:


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( mm2 ) Nº DE HILOS

ALAMBRES0,75 1

1 11,5 12,5 14 16 1

10 1CABLES

2,5 74 76 7

10 716 725 735 750 1970 1995 19

120 37150 37185 37240 61300 61400 61500 61

ENERGIA ELÉCTRICA

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TÍTULO:


CARACTERÍSTICAS DE ALGUNOS TIPOS DE CONDUCTORES.

• Alambres cables tipo TW.Conductor de cobre electrolítico blando, sólido o cableado con-céntrico; con un aislamiento de cloruro de polivinilo (PVC), pueden trabajar hasta 60ª C y su tensión de servicio, de-pendiendo 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 con-céntrico, 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 mar-ca, 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 principal-mente dentro de aparatos de alumbrado con lámparas de descarga.

• Alambres y cables tipo THHWConductor de cobre electrolítico blando, sólido o cableado con-céntrico, con aislamiento de cloruro de polivinilo (PVC) espe-cial, 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 lám-paras de descarga, con temperatura de ambiente máxima de 70°C.

• Cordón FlexibleConductor de cobre electrolítico recocido, flexible, cableado en haz, con aislamiento de PVC sobre dos conductores en parale-lo (mellizo). Pueden trabajar hasta 60°C y su tensión de servi-cio, 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 – 80Conductor 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 posi-bles víctimas al no respirar gases tóxicos y tener una buena visibilidad para el salvamento y escape del lugar.

ENERGIA ELÉCTRICA

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TÍTULO:


• Alambres y Cables NHX - 90Conductor 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 to-das las instalaciones en ductos que requieran capacidades de corriente mayores al NH-80.

• Cordón Tipo VulcanizadoCordón con dos o tres conductores de cobre electrolítico reco-cido flexible, cableado en haz, aislados con PVC, trenzados, con relleno de PVC cubierta protectora de PVC. Trabajan de-pendiendo 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 domés-tico, tales como: refrigeradoras, lavadoras, aspiradoras, bati-doras, etc. Herramientas eléctricas portátiles como taladros, lijadoras etc.

• Alambre tipo TWT ( INDOPRENE )Formado por 2 o 3 conductores de cobre electrolíticos blan-dos, 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 armadu-ras 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, insta-lación, 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

ENERGIA ELÉCTRICA

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TÍTULO:


SELECCIÓN DE CONDUCTORES ELÉCTRICOS.Ingenieros, técnicos, instaladores y usuarios finales deben tener en consideración, des-de 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.

ESPECIFICACIONESComo un ejemplo de las especificaciones para conductores en los proyectos de baja tensión se incluye en el siguiente texto:

• Todos los conductores de distribución para alumbrado y tomacorrientes se-rán 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 alimenta-ción a tableros de alumbrado, toma-corrientes, tableros de fuerza, salidas de fuerza, serán de cobre electrolítico recocido con aislamiento termoplásti-co del tipo THW.

• Los conductores de sección superio-res a 10 mm2 serán cableados.

• Los sistemas de alambrado en gene-ral deberán satisfacer los siguientes requisitos básicos:

1. Se limpiaran y secarán las tuberías y se barnizarán las cajas. Para facilitar el paso de los conductores se em-pleará parafina, no debiedo usarse grasa.

2. Los conductores serán continuos de caja a caja, no permitiendose empal-mes que queden dentro de las tuberías.

3. Los empalmes de los conductores en todas las líneas de alimentación entre tableros se harán soldados con conduc-tores y terminales de cobre, protegién-dose y aislándose debidamente.

4. Los empalmes de las líneas de distribu-ción se efectuarán en las cajas y serán eléctrica y mecánicamente seguros cu-biertos con cinta aislante.

5. El alambrado de los sistemas de co-rriente débil serán efectuados por los suministradores de los equipos o por el contratista con vigilancia de los suminis-tradores.

6. En todas las salidas para equipos se dejarán conductores enrollados ade-cuadamente, en longitud suficiente para alimentar las máquinas, de por lo me-nos 1,5m de longitud en cada línea.

CONDUCTORES DE ALIMENTACIÓN Y DISTRIBUCIÓN

ENERGIA ELÉCTRICA

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TÍTULO:


Los alambres y cables utilizados en las instalaciones domiciliarias en edificaciones cono-cidos también como cables ferreteros, se identifican según el cuadro siguiente:

MATERIALES AISLANTESSe 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.

TIPOSLos 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); polie-tileno (PE) y polietileno reticulado (XLPE) cada uno con sus características particulares.

APLICACIONESLos 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

INDECOPI CEPER OTROSTW TW

THW THWTHHWTWT Biplasto Indroprene

SPT-2 y SPT-3 Flexiplast Mellizo CTMSVT -SVTO NLTSJT -SJTO Biplastoflex NMT

ST-STO ST-STO NPTSoldaflex WS

Cable Antena TVAntena TV Coaxial

Cordón para Plancha

CARACTERÍSTICAS PVC PE XLPERigidez Dieléctrica kv/mm 12 20 20Constante k, resistencia de aislamiento Megohm/Km. 75 10000 10 000Temperatura máxima operación. GC 60 75 90Temperatura de sobrecarga. GC 100 90 150Temperatura de corto circuito. GC 160 150 250Resistencia a la humedad BUENA Excelente ExcelenteResistencia a la abrasión BUENA Buena ExcelenteResistencia corte por compresión BUENA Buena Excelente

ENERGIA ELÉCTRICA

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TÍTULO:


1. Importancia de los empalmesGeneralmente 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 ais-lamiento 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 con-tacto en algún punto de la instalación.

2. Requisitos de un buen empalme• Deben ser eléctricamente seguros, de tal manera que aseguren una buena con-

ductividad, 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.

3. 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.TIPOSConsiderando 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.

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.

EMPALMES ELÉCTRICOS

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TÍTULO:


APLICACIONESSe utilizan para conectar los conductores a los accesorios, unión entre alambres, entre cordones y entre cables así como entre alambres y cordones.

PRECAUCIONESEvite maltratar el cobre cuando quite el aislamiento del conductor.

UNIÓN SIMPLE

WERTERN UNIÓN

DERIVACIÓN SIMPLE

DERIVACIÓN DOBLE

TRENZADO DE 2CONDUCTORES

TRENZADO DE 3CONDUCTORES


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TÍTULO:


DERIVACIÓN CON AMARRE DE SEGURIDAD

3 2

4

ALAMBRE

CORDÓN

EMPALME TIPO ACCESORIO


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TÍTULO:


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).

TABLA DE CONVERSIONESMAGNITUD UNIDAD SÍMBOLO MÚLTIPLO SUBMÚLTIPLO

TENSION U Voltio1 v V Kilovoltio (Kv)

1Kv = 1 000 v

INTENSIDADI

Amperio1A A Kiloamperio (KA)

1 KA = 1000 A

Miliamperio (mA)1 mA = 10-3 A

Microamperio (mA)1 mA = 10-6 A

RESISTENCIAR

Ohmio1 W W

Kilo Ohm (K Ω)1K Ω = 1000 Ω

Mega Ohm (M Ω)1 M Ω = 106 Ω

R1 R2 R3

U3U2U1

L1

L2a. CIRCUITO SERIE

Consiste en conectar los ele-mentos uno detrás de otro. Únicamente el extremo del pri-mer elemento y un extremo del último están conectados a la fuente de tensión.

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

CIRCUITOS

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TÍTULO:


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”

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

R

U I =

CIRCUITOS

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TÍTULO:


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 des-conecta o queda fuera de servicio.

• Su aplicación está dado en las luces de navidad y en los circuitos de manio-bra de electro bombas y otros automatismos.

b. CIRCUITO PARALELO.Dos o más elementos están conectados en paralelo (derivación) cuando las entra-das 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.

R1

R2

R3

I1

I3

I2

L1

L2

IT

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.

IT = I1 + I2 + I3 + ....... In

3. El valor de la resistencia total o equivalente es menor que el valor de la menor resis-tencia conectada en el circuito.

♦ Para dos resistencias de distinto valor:

♦ Para n Resistencias de igual valor n = Nº de Resistencias R = Valor de una Resistencia

1 Rt = ---------------------------------

1/ R1 + 1/ R2 + 1 / R3 R1 x R2

Rt = ----------------

R1 + R2

R Rt = -------- n

CIRCUITOS

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TÍTULO:


APLICACIONESEste 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.

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 :

R140 Ω

R260 Ω R3

24 Ω

I1 I3I2

U = 72 V

CIRCUITOS

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TÍTULO:


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 MIXTOUn 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.

CIRCUITO SERIE - PARALELO (MIXTO)

R1

R2

R3

R4

R5

R6

L2

L1

R1

R2

R3

R4

R5

R6

L2

L1

CIRCUITOS

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TÍTULO:


EJERCICIOS PROPUESTOS 2.1. Calcule las intensidades, tensiones y potencias parciales del circuito adjunto.

2. En el siguiente circuito, calcular la resistencia total, las intensidades parciales y la potencia total.

3. En el siguiente circuito, calcular la resistencia total, las intensidades parciales y las caídas de tensión en cada resistencia.

4. Hallar la resistencia equivalente entre los puntos A y B.

240 V

10 Ω 15 Ω 15 Ω

40 Ω 20 Ω

I

I 2

I 1

30 Ω

20 Ω

60 Ω

30 Ω

6 A

I1

I3

I2

Ut

AI = 5 A

50 Ω

20 Ω

40 Ω10 Ω

6 Ω

A

3 Ω

8 Ω B

CIRCUITOS

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TÍTULO:


5. Cuál es la resistencia equivalente entre P y Q?

6. En el esquema adjunto calcular la Intensidad indicada en el ramal.

7. Si entre X e Y hay una diferencia de potencial de 150 V. Hallar la intensidad de co-rriente “i”.

8. Dado el siguiente circuito. Calcular: Rt, It, Pt.

12 Ω

6 Ω

6 ΩP Q

30 Ω

30 Ω

30 Ω

+-90 V

8 Ω

6 Ω

5 Ω

6 Ω 6 Ω

i

i

x10 Ω

10 Ω 10 Ω

10 Ω 10 Ω

10 Ωy

220 V

20 Ω

5 Ω

15 Ω

8 Ω

10 Ω

10 Ω

10 Ω

12 Ω

12 Ω

20 Ω

30 Ω

30 Ω

30 Ω

20 Ω

15 Ω

CIRCUITOS

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TÍTULO:


MEDICIÓN E INSTRUMENTACIÓN.

1. MEDICIONES ELÉCTRICAS.1.1. OBJETIVOS.

• Decidir el nivel de instrumentación requerido para efectuar medición de magnitu-des 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 me-dición, 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, me-diante la instrumentación adecuada, experiencia , buen criterio, programa, análisis, coordinación y planeación apropiada, dar seguimiento al flujo y distribución de ener-gía 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 verdade-ro”. En la mayoría de los casos dicho valor verdadero es desconocido.

b) La incertidumbre estimada de un valor medido o calculado (desviación tipo Stan-dard, 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 di-ferencia 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 instru-mento, 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.

MEDICIONES ELÉCTRICAS

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TÍTULO:


C. Errores de medición.Sistemáticos: invariablemente, tiene la misma magnitud y signo, bajo las mismas con-diciones.Teóricos: de conocimiento o imperfecciones en el método de medida.Instrumentales: propios de la construcción del instrumento o ajuste de los mismos Am-bientales: variación de temperatura, presión o humedad, atmosférica, etc.Personales: pueden deberse a limitaciones físicas del observador, estado anímico, fe-nómeno 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 fre-cuencia 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 insta-lación permanente, deben seleccionarse los instrumentos portátiles que puedan reque-rirse 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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TÍTULO:


2. TIPOS DE INSTRUMENTOS.Entre los instrumentos de medición se distinguen los elementos de entrada y los de sa-lida; 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). FrecuenciaB). Tipo de medición requerida: valores eficaces, medidos o pico de la señal a medir.

MEDICIÓN ANALÓGICA DIRECTA.

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.


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TÍTULO:


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 ELÉCTRICASe utilizan para medir diferentes magnitudes eléctricas como: Tensión eléctrica, Intensi-dad de corriente y Resistencia.

PRECAUCIONES• Antes de conectar un instrumento a un circuito eléctrico, tenga en cuenta la mag-

nitud 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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TÍTULO:


MULTÍMETROSon 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 ELÉCTRICASLas principales magnitudes eléctricas a medir en un circuito eléctrico son:

3.1. MEDICIÓN DE CORRIENTEEs 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 mag-nitud de la corrientea 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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TÍTULO:


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.

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.

INCORRECTO CORRECTO

3.3. MEDICIÓN DE RESISTENCIASe selecciona en el multímetro que estemos utili-zando, la unidad (ohmios). Revisar que los cables rojo y negro estén conectados correctamente.Se selecciona la escala adecuada, si tiene se-lector de escala (si no tenemos idea de que magnitud de la resistencia que vamos a me-dir, 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 re-sistencia para poder obtener el valor de ésta.


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TÍTULO:


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.

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 di-rección 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 rela-ción 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 dispo-sitivo 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 basa-dos en el sistemade motor de inducción, los cuales pueden adaptarse para medir por separado varios tipos de energía que influye en la tarifa.

O* 1A 5A V1* V2 V3

SINGLE PHASE

V

SING

LE P

HASE

THRE

E P

HASE

Coeficients1A 5A

120240

x1 x5x2 x10

240V

W

WATTMETERMODEL CDA 778N

0120

60

120V

BALANCEDTHREE PHASE

W*

*Carga

L1 L2 Carga

kWh

UL2L1


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TÍTULO:


ESCALAEs 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

RANGOSon los diversos valores que se pueden medir entre un mínimo y un máximo del instrumento; que se encuentra en determinadas condiciones de conexión. Para de-terminar 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. Selec-cionamos el rango de 2,5 A.

Entonces

Por lo tanto la aguja del instrumento indica un valor de 1,7 A.

SELECCIÓN DE RANGOS Y ESCALAS

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TÍTULO:


El SLUMP está constituido por todas las unidades de SISTEMA INTERNACIONAL (SI), compuesto por unidades base, suplementarias y derivadas.

UNIDADES DE BASESon magnitudes consideradas convencionalmente como independientes, unas de otras en cuanto a sus dimensiones; estas magnitudes son siete (7) tal como figuran en el cua-dro siguiente:

El Sistema Internacional de Medidas (S.I.), está normalizado en el Perú me-diante 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 de-sarrollen en el país y debe expresarse en todos los documentos públicos y privados.

MAGNITUD UNIDAD SIMBOLOLONGITUD METRO mMASA KILOGRAMO Kg.TIEMPO SEGUNDO sINTENSIDAD DE CORRIENTE ELÉCTRICA AMPERE ATEMPERATURA TERMODINAMICA KELVIN KINTENSIDAD LUMINOSA CANDELA cdCANTIDAD DE ENERGÍA MOL mol

UNIDADES SUPLEMENTARIASSon aquellas que no están clasificadas como unidades de base ni como unidades deri-vadas, se consideran dos (2), tal como se visualiza en el cuadro que sigue:

UNIDADES DE BASE S.I.

UNIDADES SUPLEMENTARIAS S.I.MAGNITUD UNIDAD SMBOLO

ANGULO PLANO RADIAN Rad.

ANGULO SÓLIDO ESTEREORADIAN sr

UNIDADES DERIVADASEstán dadas por expresiones algebraicas a partir de las unidades de base y/o suplemen-tarias, algunas de las cuales tienen un nombre especial y un símbolo particular, pueden a la vez ser utilizadas para expresar otras unidades derivadas.

SIST. INTERNACIONAL DE MEDIDAS

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TÍTULO:


Las unidades derivadas de uso frecuente en instalaciones eléctricas para edificaciones

UNIDADES DERIVADAS SI

MAGNITUD UNIDAD SIMBOLO EXPRESIÓNFRECUENCIA HERTZ Hz 1Hz = 1s-1FUERZA NEWTON N 1N = 1kg m/s2PRESIÓN Y TESIÓN PASCAL Pa 1Pa = 1N/m2TRABAJO, ENERGIA, CANTIDAD DE CALOR JOULE J 1J = 1Nm

CANTIDAD DE ELECTRICIDAD COULOMB C 1C = 1AsPOTENCIAL ELECTRICO, DIFERENCIAL DE POTENCIAL, TENSIÓN, FUERZA ELECTROMOTRIZ

VOLTIO V 1 V = 1 S/C

CAPACITANCIA ELÉCTRICA FARADIO F 1 F = 1 C/VRESISTENCIA ELÉCTRICA OHM CONDUCTANCIA ELÉCTRICA SIEMENS S 1S = 1FLUJO DE INDUCCION MAGNETICAFLUJO MAGNETICO WEBER Wb 1Wb= 1 VsDENSIDAD DE FLUJO MAGNETICOINDUCCION MAGNETICA TESLA T 1 T = 1Wb/m2INDUCTANCIA HENRY H 1 H = 1Wb/AFLUJO LUMINOSO LUMEN lm 1 lm = 1cd srILUMINACION 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 UNIDAD SIMBOLO EXPRESIÓNTIEMPO MINUTO min 1min = 60s

HORA h 1h = 60 mimDIA d 1d = 24 h

ANGULO PLANO GRADO ° 1° = (/180) Rad.MINUTO ¨¨ 1’ = (1/60)°SEGUNDO “ 1 = (1/60)´

VOLUMEN LITRO l 1 V = 1 dm3MASA TONELADA t 1 F = 10 Kg.


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TÍTULO:


MÚLTIPLOS Y SUBMÚLTIPLOSPara 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 submúlti-plos 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 EQUIVALENTEEXA E 1018 1 000 000 000 000 000 000PETA P 1015 1 000 000 000 000 000TERA T 1012 1 000 000 000 000GIGA G 109 1 000 000 000MEGA M 106 1 000 000KILO k 103 1 000

HECTO h 102 1 00DECA da 101 1 0DECI d 10-ene 0,1

CENTI c 10-feb 0,01MILI m 10-mar 0,001

MICRO u 10-jun 0,000 001NANO n 10-sep 0,000 000 001PICO p 10-dic 0,000 000 000 001

FEMTO f oct-15 0,000 000 000 000 001ATTO a oct-18 0,000 000 000 000 000 001

Los nombres de los múltiplos y submúltiplos se forman anteponiendo al nombre de la uni-dad el prefijo correspondiente y, en el caso de unidades de masa, los múltiplos y submúl-tiplos, se forman con los prefijos correspondientes junto a la palabra gramo. Ejemplos:

RECOMENDACIONES BÁSICAS PARA LA ESCRITURAa. 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 ESCRITURA CORRECTA. 4.03 ESCRITURA INCORRECTA.


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TÍTULO:


b. La parte entera debe escribirse en grupo de tres cifras de derecha a izquierda sepa-radas 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, in-dicativo 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: 0,25 ESCRITURA CORRECTA. 0.25 ESCRITURA INCORRECTA. .25 ESCRITURA INCORRECTA. ,25 ESCRITURA INCORRECTA.

d. 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:


SISTEMA INGLÉSLa 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 VICEVERSAa. Para convertir del sistema métrico decimal al Inglés, se hace uso de la si-

guiente 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

SISTEMA DE MEDIDAS

MEDIDA DE LONGITUDLas medidas de longitud sirven para medir largos, anchos, alturas, profundidades y espesores.

TIPOSLos 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 euro-peo, 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 DECIMALEn 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 SIMBOLO EQUIVALENCIAKILOMETRO

HECTOMETRODECAMETRO

Km. Hm.Dam

1000 m - 103 m100 m - 102 m

10 m - 10 mMETRO m 1 m

DECIMETROCENTIMETROMILIMETRO

dmcm.mm

0,1 m - 10-1 m0,01 m - 10-2 m0,001 m - 10-3 m


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TÍTULO:


Ejemplo:Cuántas pulgadas hay en 50,8 mm.

b. Para convertir del Sistema Inglés al Sistema Métrico Decimal, se hace uso de la si-guiente 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:


*Para pasar de las unidades indicadas la derecha del primer signo =, a la del primer tér-mino, 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 con-versión de las unidades.


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TÍTULO:



TÍTULO:


V Equivalencias de diversas unidades


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TÍTULO:


MEDIDAS DE SUPERFICIELas 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).

ÁREAEs 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 VOLUMENSe 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 cuer-pos; 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 NORMALIZADOSLas 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 Instala-ciones Eléctricas, las dimensiones totales que deben respetarse y las que deben tener específicamente los márgenes.

FORMATO DIMENSIONES(mm)

MARGENESIZQUIERDO OTROS

A0 1189 x 841 35 10A1 594 x 841 30 10A2 420 x 594 30 10A3 297 x 420 30 10A4 210 x 297 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 ROTULACIÓNViene 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.

FORMATOS Y ROTULADOS DE PLANOS

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TÍTULO:


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

REPRES. DE CIRCUITOS CON INSTRUMENTOS

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TÍTULO:


INSTRUMENTOS DE MEDICIÓN

WINCHA METÁLICAInstrumento que se utiliza para efectuar medidas de longitud, está constituido de una fina lámina de acero (en forma cóncava para darle más consistencia), gradua-da 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.

TIPOSExisten 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 su-

perficies 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.

WINCHA METRICA

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TÍTULO:


USOSSe usa para marcar, trazar y hacer anotaciones.

PRECAUCIONESNo deje tirado el lápiz, puede extraviarse entre los escombros.

Es una barra de carbón que se presenta rodeada de una envoltura de madera.

LAPIZ

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TÍTULO:


TIPOSLos tipos más comunes son: • El alicate universal.• El alicate de corte diagonal.• El alicate de puntas planas.• El alicate de puntas redondas.

USOSa. Alicate UniversalEs 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 ci-líndrica de diámetros pequeños o partes curvas, tiene ade-más dos bordes y dos ranuras cortantes. Estas últimas per-miten 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 DiagonalSirve principalmente para cortar alambres no muy gruesos y no fe-rrosos. Permite trabajar en sitios inaccesibles a los alicates comunes.

c. Alicate de PuntaExisten 2 tipos de alicates: de pun-ta plana y de punta redonda.Los alicates de punta plana sir-ven para tomar piezas pequeñas,

alambres delgados en espacios estrechos y doblar conduc-tores en forma adecuada.Los alicates de punta redonda se usan, para hacer ojales en los terminales de los conductores.

DENOMINACIÓNLos 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.

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 for-mas, pueden servir para apretar, cortar o doblar. Para trabajos en instalaciones eléctricas los brazos están recubiertos por un material aislante.

ALICATE

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TÍTULO:


El mango puede ser de madera o plástico duro y tiene una hendidura en la cual penetra la hoja cuando no se utiliza.

TIPOSExisten diversos tipos de cuchillas para electricista, los que se diferencian por ser fijos o plegables.

USOSSe 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 ha-cia 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

:

Es la herramienta más usada para quitar el aislamiento de los conducto-res, 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.

CUCHILLA DE ELECTRICISTA

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TÍTULO:


Las partes roscadas pueden ser:a. Adaptadas universalmente:

• Rosca normal• Rosca Goliat

b. De tamaño más pequeño:• Rosca Mignón• Rosca bayoneta

TIPOSExiste una variedad de portalámparas las que se diferencian por su forma de fijación existiendo:

• Empotrables• Superficiales.

Superficial Empotrable

USOSSe utilizan para acoplar una lámpara y conectar a un circuito eléctrico.

PRECAUCIONESEn portalámpara de baquelita no debe colocarse lámpara con potencias mayores a 150 W.

Constituyen los soportes de las lámparas, cuya parte interior es roscada,generalmente de bronce con aisladores de loza o baquelita.

PORTALAMPARA

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TÍTULO:


TIPOSLos 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 lon-

gitud 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.

OBSERVACIÓNLos destornilladores estrella (Phillips) sólo existen con cuer-po circular. Ejemplo:Destornillador de 6" x 3/8", punta estrella.

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.

DESTORNILLADOR

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TÍTULO:


USOSLos 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 cabe-

za 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

DESTORNILLADOR

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TÍTULO:


TIPOSExisten 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.

DENOMINACIONLos 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"

USOSSe usan para asegurar en el lugar correspondiente, los diversos accesorios que requieren fijación.

PRECAUCIONES• Antes de fijar un tornillo use el destornillador ade-

cuado para no malograr la cabeza del tornillo.• No introduzca los tornillos a golpes de martillo.

Son elementos de sujeción o fijación por expansión, se fabrican de acero o bronce, consta de cabeza, cuerpo y rosca.

TORNILLODE CABEZA PLANA

TORNILLODE REDONDA

TORNILLODE CABEZA

GOTA DE SEBO

TORNILLOS

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TÍTULO:


TIPOSa. 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 ad-hesivos.

DENOMINACIÓNLas cintas aislantes se denominan por su ancho en pulgadas. Ejemplo: Cinta aislante de 1/2"Cinta aislante de 3/4"

USOSSe 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 ne-cesarias de tal manera que la cinta aislante reemplace eficientemente el aislamiento del conductor.• Manténgalo protegido del fuego y el calor.

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.

CINTA AISLANTE

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OPERACIÓN:


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 me-dir

3. Determine la distancia a medir• Ubicando la graduación que indica la lon-gitud 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

Operación que tiene como finalidad determinar la distancia existente entredos puntos pre determinados. Se ejecuta usando la wincha métrica y/o metro plegable.

MEDIR Y MARCAR

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OPERACIÓN:



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.

Operación que tiene como finalidad habilitar o preparar conductores paraejecutar diversos tipos de uniones.

PREPARAR CONDUCTORES

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OPERACIÓN:



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 ais-

lamiento del conductor

Operación que tiene como finalidad unir dos o más conductores para prolon-gar o derivar una línea eléctrica en una instalación eléctrica.

EMPALMAR CONDUCTORES

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OPERACIÓN:



1. Ubique accesorios• Midiendo y marcando su ubicación sobre tablero de madera• Teniendo en cuenta los puntos de referencia indicados

2. Una y fije accesorios • Haciendo las conexiones según corresponde• Teniendo en cuenta los tornillos a utilizar

Operación que tiene como finalidad unir los diferentes elementos utilizadosen un circuito eléctrico básico.

50 C

m

10 C

m5

Cm10

Cm

80 Cm10 Cm10 Cm 20 Cm10 Cm

ARMAR CIRCUITO BÁSICO

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OPERACIÓN:


3. Pruebe funcionamiento• Aplicando la tensión necesaria al circuito

ARMAR CIRCUITO BÁSICO

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OPERACIÓN:


PROCESO DE EJECUCIÓN1. 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

2. Lea la magnitud• Anotando en el cuadro de voltaje correspondiente

Operación que tiene como finalidad medir magnitudes eléctricas en un circuitoBásico.

V

V

V

220 V

L1 L2

MEDIR MAGNITUDES ELÉCTRICAS

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OPERACIÓN:


3. 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 in-

sertando en el conductor la tenaza de la pinza amperimétrica.

4. Lea la magnitud• Anotando en el cuadro de amperaje correspondiente

5. Conecte ohmímetro • Teniendo en cuenta la magni-

tud y el rango de medición la pinza amperimétrica.

• Aplicando las puntas de prue-bas entre los puntos indica-dos en el esquema

6. Lea la magnitud• Anotando en el cuadro de oh-

miaje correspondiente.

OBSERVACIÓNPara medir resistencia, asegúrese que el elemento a medir no éste conectado con la alimentación (sin tensión)

A

220 V

MEDIR MAGNITUDES ELÉCTRICAS


ANOTACIONES

instalaciones electricas

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