La electricidad nos rodea: estamos acostumbrados a convivir con fenómenos eléctricos tanto naturales (el rayo, la electricidad estática…) como artificiales (la iluminación de nuestros hogares, el funcionamiento de los electrodomésticos y máquinas eléctricas…).
En la sociedad actual, constituye una parte importante de todos y cada uno de los aspectos de la vida. Cuando nos falta nos damos cuenta de cómo nuestra vida gira en torno a ella. Sin la electricidad no habrían podido desarrollarse la mayor parte de los avances técnicos que disfrutamos y el tipo de vida que llevaríamos sería completamente distinto.
La energía eléctrica tanto a nivel doméstico como en la industria, la luz eléctrica, y un gran número de objetos que funcionan gracias a la electricidad y han provocado el que a día de hoy, la electricidad sea absolutamente imprescindible.
Tan importante es que un reto que tienen hoy todas las sociedades es el de producir energía eléctrica de forma sostenible, ya que el consumo energético, concretamente de energía eléctrica, que mantienen los países más desarrollados es imposible mantenerlo mucho más tiempo.
¿QUE ES LA CORRIENTE ELÉCTRICA?
Lo que conocemos como corriente eléctrica no es otra cosa que la circulación de cargas o electrones a través de un circuito eléctrico cerrado, que se mueven siempre del polo negativo al polo positivo de la fuente de suministro de fuerza electromotriz (FEM).
Quizás hayamos oído hablar o leído en algún texto que el sentido convencional de circulación de la corriente eléctrica por un circuito es a la inversa, o sea, del polo positivo al negativo de la fuente de FEM. Ese planteamiento tiene su origen en razones históricas y no a cuestiones de la física y se debió a que en la época en que se formuló la teoría que trataba de explicar cómo fluía la corriente eléctrica por los metales, los físicos desconocían la existencia de los electrones o cargas negativas.
Al descubrirse los electrones como parte integrante de los átomos y principal componente de las cargas eléctricas, se descubrió también que las cargas eléctricas que proporciona una fuente de FEM (Fuerza Electromotriz), se mueven del signo negativo (–) hacia el positivo (+), de acuerdo con la ley física de que "cargas distintas se atraen y cargas iguales se rechazan". Debido al desconocimiento en aquellos momentos de la existencia de los electrones, la comunidad científica acordó que, convencionalmente, la corriente eléctrica se movía del polo positivo al negativo, de la misma forma que hubieran podido acordar lo contrario, como realmente ocurre. No obstante en la práctica, ese “error histórico” no influye para nada en lo que al estudio de la corriente eléctrica se refiere.
OPERADORES ELÉCTRICOS
GENERADORES :es todo dispositivo capaz de mantener una diferencia de potencial eléctrica entre dos de sus puntos (llamados polos,terminales o bornes) transformando la energía mecánica en eléctrica. Esta transformación se consigue por la acción de un campo magnético sobre los conductores eléctricos dispuestos sobre una armadura (denominada también estátor). Si se produce mecánicamente un movimiento relativo entre los conductores y el campo, se generará una fuerza electromotriz (F.E.M.). Este sistema está basado en la ley de Faraday.
Aunque la corriente generada es corriente alterna, puede ser rectificada para obtener una corriente continua. En el diagrama adjunto se observa la corriente inducida en un generador simple de una sola fase. La mayoría de los generadores de corriente alterna son de tres fases.
CONDUCTORES:Son materiales cuya resistenciaal paso de la electricidad es muy baja. Los mejores conductores eléctricos son metales, como elcobre, eloro, el
hierro y el aluminio, y sus aleaciones, aunque existen otros materiales no metálicos que también poseen la propiedad de conducir la electricidad, como el grafito o las disoluciones y soluciones salinas (por ejemplo, el agua de mar) o cualquier material en estado de plasma.
Para el transporte de energía eléctrica, así como para cualquier instalación de uso doméstico o industrial, el mejor conductor es la plata, pero debido a su elevado precio, los materiales empleados habitualmente son el cobre (en forma de cables de uno o varios hilos), o el aluminio; metal que si bien tiene una conductividad eléctrica del orden del 60% de la del cobre, es sin embargo un material tres veces más ligero, por lo que su empleo está más indicado en líneas aéreas de transmisión de energía eléctrica en las redes de alta tensión.
RECEPTORES:
Los receptores son aquellos operadores eléctricos que reciben la energía eléctrica y la transforman en cualquier otro tipo de energía (luz, calor, sonido, movimiento...).
Hay distintos tipos de receptores eléctricos:
Receptores térmicos:
Son dispositivos en los que se transforma la energía en calor (estufas, calentadores, planchas, secadores).
Receptores lumínicos:
Son aparatos que reciben energía eléctrica y
la transforman en luz (lámparas).
Receptores electroquímicos:
Son los que transforman la energía eléctrica
en energía química, dando lugar a reacciones
químicas (células electrónicas).
Receptores mecánicos:
Es una máquina que transforma la energía eléctrica en energía mecánica (motores eléctricos de corriente continua o alterna).
Al igual que el generador, el receptor tiene dos características propias: la fuerza contra electromotriz y la resistencia interna. Fuerza contra electromotriz E´ es la energía consumida por el motor en un segundo y por unidad de intensidad.
TABLA DE ELEMENTOS DE PROTECCIÓN DE ELECTRICIDAD.
Son dispositivos que protegen al circuito de sobrecargas de tensión y al operario de posibles accidentes.
Fusible:
Está formado por un hilo de cobre que se funde se hay sobrecarga, abriendo el circuito. Se coloca en serie con el circuito. Impide que pueda quemarse algún componente.
El fusible se conecta en serie con los componentes que queremos proteger.
Interruptor diferencial.
Es el elemento de la instalación eléctrica en viviendas, locales o industrias, que se encarga de proteger a los usuarios frente a un mal funcionamiento de la instalación. Lo verás con más detalle en el apartado de instalaciones en viviendas.
Instalación de puesta a tierra y contra el rayo.
Es una instalación que se dispone para llevar hasta el subsuelo aquellas corrientes que están presentes en el edificio y que pueden ser perjudiciales, (por ejemplo cuando existe alguna avería). La instalación contra el rayo añade a la puesta a tierra un pararrayos que atrae los rayos que caen en las inmediaciones del edificio, para así llevarlos también a la tierra y evitar que causen daño al edificio y a sus ocupantes.
ELEMENTOS DE CONTROL EN ELECTRICIDAD.
Los elementos de control o de maniobra son dispositivos que nos permiten abrir o cerrar el circuito cuando lo necesitamos. Estos son algunos ejemplos:
Interruptores.
Un interruptor (simple), permite abrir o cerrar un circuito y permanece en la misma posición hasta que volvemos a presionar.
Un interruptor doble o bipolar es un interruptor que abre y cierra dos circuitos al mismo tiempo.
Pulsadores.
Un pulsador permite abrir o cerrar el circuito solo mientras estemos actuando sobre él. Cuando dejamos de presionar vuelve a su posición inicial.
Pulsador normalmente abierto (NA):
En el estado de reposo el circuito está abierto, y se cierra cuándo se presiona.
Pulsador normalmente cerrado (NC):
En el estado de reposo el circuito permanece cerrado, y se abre cuándo se presiona.
Conmutadores.
Conmutadores 1 circuito varias posiciones:
Un conmutador es un elemento que establece una asociación entre una entrada y una salida de las múltiples que tiene. Esta conexión perdura en el tiempo, hasta que volvemos a accionar el conmutador. El conmutador de dos posiciones tiene 3 patillas. La conexión de en medio es la común, y las patillas A y B son las posibles salidas.
Conmutador doble o bipolar:
El elemento que puedes ver en la figura se trata de un conmutador 2 circuitos y dos posiciones (6 contactos). Consiste en dos conmutadores de dos posiciones que se activan al mismo tiempo.
Microinterruptores.
Un microinterruptor o final de carrera es un componente que se acciona mediante una palanca empujada por un elemento en movimiento.
Según la forma de conectarlo, puede comportarse como conmutador o como pulsador, pudiendo seleccionar la posición inicial como normalmente abierta (NO o NA) o normalmente cerrada (NC).
Los símbolos que utilizaremos serán los mismos que los del conmutador y pulsadores, pero debemos indicar en el circuito que se trata de finales de carrera.
Para realizar los montajes prácticos, debes identificar las patillas del microinterruptor. La pata que está más cerca del apoyo de la palanca es el común, que se debe conectar siempre. La de en medio es la normalmente abierta, y la última es la normalmente cerrada.
Relés.
Uno relé es un interruptor automático controlado por la electricidad. Los relees permiten abrir o cerrar circuitos eléctricos sin la intervención humana.
El relé es el elemento que da la orden de que funcione el motor de una puerta automática, las luces de un semáforo, el motor de un ascensor, y multitud de sistemas automáticos.
Su funcionamiento es el siguiente:
Cuando se hace pasar corriente eléctrica a través de la bobina o electroimán , este genera un campo magnético a su redor, y atrae la armadura que, con su movimiento, hace que los contactos cambien de posición.
De esta manera estamos actuando sobre un conmutador por medio de la corriente eléctrica, sin contacto físico.
El símbolo del relé varía en función del número de contactos que tenga. Puede ser un interruptor, un conmutador unipolar, un conmutador doble o bipolar, …
VÍDEO DE LA HISTORIA DE LA ELECTRICIDAD.
EJEMPLOS Y APLICACIONES DE LOS OPERADORES ELÉCTRICOS.
APLICACIONES:
la electricidad y la electrónica
ELECTRÒN:Hace parte de un àtomo y rodea el nucleo que esta conpuesto de protones y neutrones. ELECTRICIDAD:Es un fenómeno físico y es el resultado de la interacion de cargas eléctricas
CONDUCTOR:Material capaz de trasmitir la electricidad.
AISLANTE:Es un material que no permite que pase la corriente electricas. SEMICONDUCTOR:Es un material que no es un buen conductor electrico, como el cobre ,hierro ,plomo pero tanpoco es buen aislante.como el vidrio,porcelana,aire,en un termino medioen ciertas condiciones conduce muy bien existiendo semiconductores tipo N Y P. COULOMBIO: Es la unidad de la medision de las cargas eléctricas. CORRIENTE:Carga que circula por un conductor de la unidad de tiempo (I=Q/T). VOLTAJE:Diferencia entendida como magnitud fisica la cual impulsa electrones de un circuito cerrado.
RESISTENCIA:Es una madida quepone un elemento de la corrienteelectrica.
LEY DE OHM:Division entre voltaje y corriente que da la resistencia.
POTENCIOMETRO: Es un elemento de 3 terminales que funcionan y 2 resistencias variables manteniendo la suma de ellas.
POTENCIA:Es una velocidad con que se consume la energia.pontecia=energia/tiempo es una unidad de medida.
LEY DE WATT:Afirma que la potencia electronica es igual al producto del voltaje y corriente.
AMPERIO:Unidad de medicion dela corriente electrica.
CIRCUITO ELECTRICO:Se debe colocar en un paralelo con elementos al medir.
AMPERIMETRO: Ayuda a medir la corriente electrica.
VOLTIMETRO:Este mide el voltaje.
ÒHMETRO:Es un instrumento que mide la resistencia electica y mide el voltaje obtenido el valor de resistencia del elemento.
MULTIMETRO:Se puede utilizar para medir laresistencia ovoltajesy corrientes elctricas.
DIBUJOS:
ELECTRICIDAD
ELECTRÓN
EJEMPLOS DE OPERADORES ELÉCTRICOS.
los operadores eléctricos son los que consiguen convertir en luz toda la corriente eléctrica que les llega, sin perder, como las bombillas incandescentes, una parte en forma de calor.
Las clases y sus ejemplos son los siguientes:
Operadores mecánicos:palanca, muelle, rueda Operadores electricos:interruptor o lampara Operadores electrónicos: como los diodos Operadores neumáticos: la bomba de aire Operadores hidráulicos: como la llave de paso de un grifo
No hay comentarios.:
Publicar un comentario