INTRODUCCION A TERMINOS ELÉCTRICOS

Transcripción

1 INTRODUCCION A TERMINOS ELÉCTRICOS INTRODUCCIÓN Es fácil de entender y recordar algo si usted lo compara con algo que ya conoce. Usted puede comparar esas cosas que ve oye y toca diariamente con cosas eléctricas. Este capitulo introduce términos eléctricos y conceptos importantes. Usted debería a este momento conocer la mayoría de estos conceptos simplemente por el hecho de vivir y observar en la naturaleza. 2-1 VOLTAJE Y CORRIENTE Voltaje describe la presión eléctrica o fuerza. De hecho, otro nombre para el voltaje es el de Fuerza Electromotriz. Generalmente, si el voltaje de un circuito eléctrico es cambiado, la corriente en ese circuito también cambia. Si el voltaje se incrementa, la corriente también se incrementa, y si el voltaje se reduce, entonces la corriente también decrementa su valor. Corriente en un circuito eléctrico es como el movimiento en un sistema mecánico. Tal como se muestra en la figura 2-1, una fuerza en el pedal de la bicicleta causa que esta se mueva. De manera similar, cuando mayor fuerza es aplicada con el taco a la bola, mayor movimiento (velocidad), de la misma adquirirá. El cambio en el movimiento de la bicicleta o de la pelota de billar es similar al cambio de la corriente eléctrica en un circuito. El voltaje de un circuito es medido con un instrumento llamado voltímetro. La corriente eléctrica es medida con un instrumento llamado amperímetro. 12

2 2-2 RESISTENCIA El movimiento de la bicicleta o de la bola de billar se parara si la fuerza no es aplicada de forma continua. La fricción de esos sistemas mecánicos resisten el movimiento y eventualmente causan que el movimiento cese por completo. Una bicicleta con las llantas sin aire tiene mayor área de fricción o resistencia. Por lo mismo tendrá menor movimiento con cualquier fuerza aplicada a ella. De manera similar, en un circuito eléctrico existe resistencia que se opone a la corriente, si la resistencia aumenta, la corriente disminuye. Si la resistencia disminuye, entonces la corriente aumenta. La resistencia usualmente es medida con un instrumento llamado ohmetro. 2-3 INDUCTANCIA El comportamiento de un circuito eléctrico es también afectado por su inductancia. En cualquier circuito, la cantidad de inductancia depende del número de bobinas y giros de alambre. El tamaño del alambre también contribuye a la inductancia del circuito. La inductancia afecta al circuito de manera similar que el peso o masa afecta a un sistema mecánico. Una gran cantidad de masa, por ejemplo un automóvil, no podrá fácilmente empezar a rodar en tanto no se aplique una fuerza adecuada, pero una vez que este lo hace, no es fácil detenerlo. El movimiento de un gran peso tiende a continuar después de que la fuerza que requirió para su movimiento inicial es retirada, a esto se le llama inercia. De manera similar, la corriente en un circuito con gran inductancia no incrementara de manera instantánea después de que un voltaje es aplicado, sin embargo, después de que la corriente empieza a circular en el circuito inductivo, no será fácil pararla. De hecho, la inductancia tendera a mantener la corriente aun y cuando el voltaje sea retirado. En otras palabras, la inductancia causa una inercia eléctrica. Tal como todos los objetos físicos que tienen peso, todos los circuitos eléctricos tienen algo de inductancia, el peso es medido en unidades tales como gramos, kilogramos onzas o libras, la cantidad de inductancia, o el tamaño de inducción son descritos en unidades llamados henrios (H). 2-4 CAPACITANCIA 13

3 2-4 CAPACITANCIA Los circuitos son afectados por otra propiedad eléctrica llamada capacitancia. La capacitancia afecta al circuito eléctrico como la elasticidad afecta al sistema mecánico. Un sistema u objeto presenta elasticidad si es distorsionado cuando una fuerza es aplicada y retorna a su estado original cuando la fuerza es retirada. Los resortes, las bandas de goma, tienen la propiedad elástica El arquero de la figura 2-3 A aplica una fuerza causando el movimiento de la flecha, la propiedad elástica en el arco se opone a la fuerza del brazo del arquero. Cuando la flecha es liberada del arco, la fuerza en la flecha será idéntica pero en la dirección opuesta. Los circuitos eléctricos actúan de manera similar, cuando el voltaje es aplicado al circuito capacitivo, la corriente será en una dirección momentáneamente. Cuando el voltaje es retirado, la capacitancia aplica una fuerza tal que causa una corriente en la dirección opuesta. Las cantidades de capacitancia son especificadas en unidades llamadas farads (F). 2-5 SIMBOLOS PARA VALORES ELÉCTRICOS Cada uno de los términos eléctricos discutidos aquí tiene dos símbolos: un símbolo de cuantificación y un símbolo de unidad. Por ejemplo, en la expresión E= 120 V, la E (abreviación de FEM), es el símbolo de cuantificación y la V (abreviación de VOLT), es el símbolo de la unidad. De manera similar en la expresión I= 5 A, I es el símbolo de cuantificación (INTENSIDAD DE CORRIENTE), y A es el símbolo de unidad (AMPERE). Para el ejemplo R= 20 ohm, r es la unidad de cuantificación (RESISTENCIA). Y el símbolo griego de omega es el símbolo de unidad. El símbolo de cuantificación para la inductancia es L y el símbolo de unidad es H. Para la capacitancia, el símbolo de cuantificación es C y el símbolo de unidad es F. 14

4 2-5 RESUMEN - El voltaje es una presión eléctrica o fuerza. También es llamado Fuerza Electromotriz FEM. - La corriente en un circuito eléctrico, es como el movimiento en un sistema mecánico. Generalmente, a mas voltaje, mas corriente y a menos voltaje, menos corriente. - La resistencia es la oposición a la corriente. Generalmente, mas resistencia causa menos corriente y menos resistencia causa mayor corriente. - La inductancia causa una inercia eléctrica. Se opone a los cambios de corriente tal como la masa o peso se opone a cambios en un sistema mecánico. - La inductancia es la elasticidad eléctrica. Un voltaje puede de manera momentánea forzar una corriente a través de un circuito capacitivo, sin embargo, cuando la fuerza es removida, la corriente tiende a fluir en el sentido opuesto. Esto es similar al fenómeno que se presenta cuando se aplica fuerza a un resorte, el movimiento del resorte es bajar momentáneamente, sin embargo, cuando la fuerza es retirada, el movimiento del resorte será en el sentido opuesto al original. - Los términos eléctricos tienen cada uno dos símbolos, uno de cuantificación y el otro de unidad. CUESTIONARIO 1.- Que es mas parecido al efecto de una larga inductancia, un balón lleno de gas o una bala de 16 onzas, explique porque. 2.- Que es mas parecido al efecto de una larga capacitancia, un trampolín o una estera de lucha, explique porque. 3.- Que es mas parecido a una gran fuente de voltaje, un guardia de fútbol americano o un caballo de carreras, explique porque. 4.- que es mas parecido a la corriente eléctrica, una pelota rodando o una pelota sin movimiento, explique porque. 5.- Si en un circuito eléctrico, el voltaje es incrementado y después reducido, que pasa con la corriente en el mismo. 6.- Si en un circuito eléctrico, la resistencia primero es incrementada y después reducida, que pasa con la corriente en el mismo. OBJETIVO PRACTICA 2 - Reforzar los conceptos de voltaje, corriente, resistencia, inductancia y capacitancia. - Enfatizar los símbolos usados para presentar esos conceptos eléctricos. - Practicar el reconocimiento de los símbolos de cuantificación y de unidad. 15

5 2-6 CUESTIONARIO 1.- Que instrumento se utiliza para medir el voltaje. 2.- Que instrumento se utiliza para medir la corriente. 3.- Que instrumento se utiliza para medir la resistencia. 4.- Como se determina el valor de una inductancia en una practica. 5.- Como se determina el valor de una capacitancia en una practica. 6.- Es posible tener voltaje pero no corriente en un circuito, explíquelo. 7.- Si un cambio de voltaje causa un cambio momentáneo de dirección en la corriente, se dice que el circuito tiene? 8.- En los siguientes ejercicios escribe lo que se te relata utilizando solamente el símbolo de cuantificación, el signo de igual, el valor numérico y el símbolo de unidad. - Cinco y medio volts - Doce amperes - Cuarenta y cinco ohms - Seis henrios - Un dos milésimo de farad. 16