Componentes y circuitos eléctricos. Por Germán Blasco, Víctor Lapeña, Miguel García y Javier Eraña

Transcripción

1 Componentes y circuitos eléctricos Por Germán Blasco, Víctor Lapeña, Miguel García y Javier Eraña

2 Índice 1. Aspectos generales sobre la teoría eléctrica 2. Magnitudes y unidades eléctricas. 3. Energía desperdiciada en el transporte 4. Circuitos eléctricos 5. Instrumentos de medida: Medida experimental de magnitudes 6. Efectos de la corriente eléctrica 7. Circuitos de corriente alterna 8. Símbolos y esquemas de circuitos eléctricos 9. Potencia eléctrica en viviendas 10. Prevención de riesgos en instalaciones eléctricas

3 Aspectos generales Por Víctor lapeña

4 Átomo Electrón La materia que nos rodea está formada por átomos Núcleo Ión negativo Ión positivo Existen dos tipos -Iones cargados positivamente -Iones cargados negativamente

5 Es el movimiento de los electrones a través de un conductor. Según el tipo de desplazamiento diferenciamos entre corriente continua y alterna. En la corriente continua los electrones se desplazan siempre en el mismo sentido. Voltaje En la corriente alterna los electrones cambian de Voltaje sentido. El movimiento descrito por los electrones en este caso es sinusoidal.

6 Magnitudes y unidades eléctricas Por Victor Lapeña

7 Por magnitud física entendemos cualquier propiedad de los cuerpos que se puede medir o cuantificar Magnitud Unidad Abreviatura Definición Voltaje Voltios V Intensidad Amperios A Resistencia Ohmios Ω Potencia Vatios W energía por unidad de carga que hace que éstas circulan por el circuito Número de electrones que atraviesan la sección de un conductor en la unidad de tiempo Oposición que ofrece un material al paso de corriente eléctrica. Se mide en Ohmios Reacción del paso de energía de un flujo por unidad de tiempo

8 Energía desperdiciada en el transporte Por Miguel García

9 Dado los riesgos que hay, reducir el consumo de energía es algo necesario. Lo buscado es: - Prolongar la duración de nuestras fuentes energéticas (que son limitadas). - Reducir los efectos medioambientales negativos que acarrean (y que estamos notando este invierno xd)

10 Las principales medidas de ahorro de energía en el hogar son: El aislamiento térmico de la vivienda La utilización adecuada de electrodomésticos que consuman menos. La restricción en el uso de la electricidad a lo realmente necesario e insustituible. Racionar energía eléctrica para la luz, sin dejar luces encendidas, y eligiendo lámparas de bajo consumo. Ahorrar agua en la vivienda (hay demasiadas maneras de hacerlo). Ahorrar energía en la industria. Para ello diseñar los edificios y naves para aprovechar al máximo la luz natural, aislamientos de calor o frío, equipamiento que ahorre energía, producción programada según la demanda energética, evitar al máximo la contaminación, e implementar sistemas de cogeneración eléctrica.

11 Conclusión Finalmente hay que tener mucho cuidado con el transporte, pues estamos acabando con las reservas de petróleo, encareciéndolo muchísimo, y estamos contaminando cada vez mas pese a los intentos de mejorar la contaminación producida por los coches. Tenemos que promover el transporte público!

12 Circuitos eléctricos Por Germán Blasco

13 conjunto de elementos conectados entre si por los que puede circular una corriente eléctrica La electricidad realmente circula del polo negativo al positivo, y no del positivo al negativo como se suele creer Solo habrá paso de electrones por el circuito si el circuito es un circuito cerrado. Los circuitos eléctricos son circuitos cerrados

14 Partes de un circuito eléctrico Generador (pila, batería) Conductor (cables) Receptor (bombilla) Elementos de control (interruptor) Elementos de protección (resistencias)

15 Tipos de circuitos eléctricos De un receptor En paralelo En serie el voltaje que reciba el receptor será el mismo que reciba el resto del circuito, al igual que la intensidad, la resistencia será la de las bombillas La intensidad que pasa por los receptores es la misma que en el resto del circuito La tensión total es igual a la suma de las tensiones Si desconectamos un receptor, todos los demás receptores en serie con el, dejaran de funcionar Las tensiones son iguales a la tensión total La suma de las intensidades es la intensidad total del circuito

16 Instrumentos de medida: Medida experimental de magnitudes Por Javier Eraña

17 Voltímetro instrumento que sirve para medir la diferencia de potencial entre dos puntos de un circuito eléctrico Óhmetro instrumento para medir la resistencia eléctrica. Su diseño se compone de una pequeña batería para aplicar un voltaje a la resistencia bajo medida, para luego, mediante un galvanómetro, medir la corriente que circula a través de la resistencia. Amperímetro instrumento que se utiliza para medir la intensidad de corriente que está circulando por un circuito eléctrico. En términos generales, el amperímetro es un simple galvanómetro (instrumento para detectar pequeñas cantidades de corriente), con una resistencia en paralelo, llamada "resistencia shunt

18 Multímetro instrumento eléctrico portátil para medir directamente magnitudes eléctricas activas como corrientes y potenciales (tensiones) o/y pasivas como resistencias, capacidades y otras Frecuenciómetro Osciloscopio instrumento de visualización electrónico para la representación gráfica de señales eléctricas que pueden variar en el tiempo. Es muy usado en electrónica de señal, frecuentemente junto a un analizador de instrumento que sirve para medir la frecuencia, espectro contando el número de repeticiones de una onda en la misma posición en un intervalo de tiempo mediante el uso de un contador que acumula el número de periodos. Dado que la frecuencia se define como el número de eventos de una clase particular ocurridos en un período, su medida es generalmente sencilla. Según el sistema internacional el resultado se mide en Hertzios (Hz)

19 Fuente de alimentación En electrónica, la fuente de alimentación o fuente de poder es el dispositivo que convierte la corriente alterna (CA), en una o varias corrientes continuas (CC), que alimentan los distintos circuitos del aparato electrónico al que se conecta

20 Efectos de la corriente eléctrica Por Javier Ereña

21 La corriente eléctrica es útil por los efectos que genera a su paso: químicos, caloríficos, luminosos, magnéticos, mecánicos. El continuo choque entre electrones de la corriente y entre los electrones con los átomos del conductor hace que el conductor se caliente. Esta propiedad se aprovecha en estufas, planchas, resistencias, fusibles, etc.

22 Efecto luminoso Si el metal se calienta mucho, como en el filamento de una bombilla (hasta 3000 ºC), se pone incandescente y emite luz.

23 Efecto químico La corriente eléctrica puede producir reacciones químicas. En la industria se emplea la electrolisis para transformar unas sustancias en otras: Para proteger una superficie metálica de la corrosión. Mejorar el aspecto superficial (Ej.: chapados de oro). Mejorar propiedades eléctricas, ópticas u otras. Obtener metales a partir de sus minerales.

24 Efecto magnético La corriente eléctrica produce imanes. Una corriente eléctrica continua crea a su alrededor una zona con propiedades magnéticas. Se puede ver que la aguja de una brújula se desvía al paso de una corriente eléctrica continua.

25 Efecto mecánico Como la corriente eléctrica se comporta como un imán, se puede producir un movimiento si situamos imanes cerca de una corriente eléctrica. Esto es lo que sucede en un motor eléctrico.

26 Circuitos de corriente alterna Por Javier Eraña

27 Análisis de circuitos de corriente alterna El análisis de circuitos de corriente alterna es una rama de la electrónica que permiten el análisis del funcionamiento de los circuitos compuestos de resistores, condensadores e inductores con una fuente de corriente alterna. En cuanto a su análisis, todo lo visto en los circuitos de corriente continua es válido para los de alterna con la salvedad que habrá que operar con números complejos con ecuaciones diferenciales. Además también se usa las transformadas de Laplace y Fourier. En estos circuitos, las ondas electromagnéticas suelen aparecer caracterizadas como fasores según su módulo y fase, permitiendo un análisis más sencillo. Además se deberán tener en cuenta las siguientes condiciones: todas las fuentes deben ser sinuosidades; debe estar en régimen estacionario, es decir, después de que los fenómenos transitorios que se producen a la conexión del circuito se hayan atenuado completamente; todos los componentes del circuito deben ser lineales, o trabajar en un régimen tal que puedan considerarse como lineales. Los circuitos con diodos están excluidos y los resultados con inductores con núcleo ferromagnético serán solo aproximaciones.

28 Símbolos y esquemas de circuitos eléctricos Por Germán Blasco

29 Generadores Pila Receptores Bombilla Resistor Motor M Timbre Elementos de control Interruptor Conmutador Pulsador (NA) Pulsador (NC)

30 Potencia eléctrica en viviendas Por Miguel García

31 Para obtener una cifra estimativa de cuánta potencia necesitas, suma la potencia (kw) de todos los electrodomésticos de mayor potencia. Luego añade a la suma anterior un margen de 1kW para iluminación y pequeños electrodomésticos.

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33 Prevención de riesgos en instalaciones eléctricas Por Germán Blasco

34 Las instalaciones eléctricas estarán provistas de toma a tierra e interruptores diferenciales. Los cuadros eléctricos estarán dotados de sistemas de seguridad (diferenciales y magnetotérmicos). Se inspeccionará cualquier instalación, máquina o aparato eléctrico antes de su utilización, así como sus cables y anclajes. Al acabar la jornada se apagarán todos los aparatos eléctricos pulsando el botón de apagado y no dejándolos en modo descanso o ahorro de energía. No se tocarán los conductores eléctricos desnudos. No se colocarán los cables sobre hierro, tuberías, chapas o muebles metálicos. Se dispondrá de bases de enchufes para no sobrecargar de aparatos un enchufe, con un interruptor que permita dejar sin suministro eléctrico todos los aparatos conectados a ellas