LA ELECTRICIDAD

La historia de la electricidad: como rama de la física comenzó con observaciones aisladas y simples especulaciones o intuiciones médicas, como el uso de peces eléctricos en enfermedades como la gota y el dolor de cabeza, u objetos arqueológicos de interpretación discutible, como la batería de Bagdad. Tales de Mileto fue el primero en observar los fenómenos eléctricos cuando, al frotar una barra de ámbar con un paño, notó que la barra podía atraer objetos livianos.^4 5

La corriente o intensidad eléctrica: es el flujo de carga por unidad de tiempo que recorre un material. ¹ Se debe al movimiento de los electrones en el interior del material. En el Sistema Internacional de Unidades se expresa en C/s (culombios sobre segundo), unidad que se denomina amperio. Una corriente eléctrica, puesto que se trata de un movimiento de cargas, produce un campo magnético, un fenómeno que puede aprovecharse en el electroimán.

El instrumento usado para medir la intensidad de la corriente eléctrica es el galvanómetro que, calibrado en amperios, se llama amperímetro, colocado en serie con el conductor cuya intensidad se desea medir.

GENERADORES Y CONDUCTORES

Generador eléctrico

Un generador eléctrico 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 estáto. 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.El proceso inverso sería el realizado por un motor
 eléctrico, que transforma energía eléctrica en mecánica.

Conductor eléctrico

Un conductor eléctrico es un material que ofrece poca resistencia al movimiento de carga eléctrica.Son materiales cuya resistencia al paso de la electricidad es muy baja. Los mejores conductores eléctricos son metales, como el cobre, el oro, elhierro 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.¹ A diferencia de lo que mucha gente cree, el oro es levemente peor conductor que el cobre, sin embargo, se utiliza en bornes de baterías y conectores eléctricos debido a su durabilidad y “resistencia” a la corrosión.

RECEPTORES

Los receptores eléctricos transforman la energía eléctrica que proporciona el generador en otras formas de energía.

Los receptores se clasifican según el tipo de energia en que transforma la energía eléctrica.

Receptores térmicos:Transforman energía eléctrica en calor

ejemplo:estufa eléctrica.

Receptores lumínicos : Transforman energía eléctrica en luz

ejemplo:lámpara

Receptores mecánicos :Transforman energía eléctrica en energía mecánica.

Ejemplo:motor eléctrico

Receptores electroquímicos: Transfroman energía eléctrica en energía química

ejemplo:cuba electrolítica

ELEMENTOS DE CONEXION

Según su tensión[editar]

Instalaciones de alta tensión [editar]

Son aquellas instalaciones en las que la diferencia de potencial máxima entre dos conductores es superior a 1.000 Voltios (1 kV).

Generalmente son instalaciones de gran potencia en las que es necesario disminuir las pérdidas por efecto Joule (calentamiento de los conductores). En ocasiones se emplean instalaciones de alta tensión con bajas potencias para aprovechar los efectos del campo eléctrico, como por ejemplo en los carteles de neón.

Instalaciones de baja tensión [editar]

Son el caso más general de instalación eléctrica. En estas, la diferencia de potencial máxima entre dos conductores es inferior a 1.000 Voltios (1 kV), pero superior a 24 Voltios.

Instalaciones de muy baja tensión [editar]

Son aquellas instalaciones en las que la diferencia de potencial máxima entre dos conductores es inferior a 24 Voltios.

Se emplean en el caso de bajas potencias o necesidad de gran seguridad de utilización.

Según su uso [editar]

Instalaciones generadoras [editar]

Artículo principal: Generación de energía eléctrica.

Las instalaciones generadoras son aquellas que generan una fuerza electromotriz, y por tanto, energía eléctrica, a partir de otras formas de energía.

Instalaciones de transporte [editar]

Artículo principal: Líneas de transmisión de energía eléctrica.

Las instalaciones de transporte son las líneas eléctricas que conectan el resto de instalaciones.

Pueden ser aéreas, con los conductores instalados sobre apoyos, o subterráneas, con los conductores instalados en zanjas y galerías.

Instalaciones transformadoras [editar]

Artículo principal: Subestación eléctrica.

Las instalaciones transformadoras son aquellas que reciben energía eléctrica y la transforman en energía eléctrica con características diferentes.

Un claro ejemplo son las subestaciones y centros de transformación en los que se reduce la tensión desde las tensiones de transporte (132 a 400 kV) a tensiones más seguras para su utilización.

Instalaciones receptoras [editar]

Las instalaciones receptoras son el caso más común de instalación eléctrica, y son las que encontramos en la mayoría de las viviendas e industrias.

Su función principal es la transformación de la energía eléctrica en otros tipos de energía. Son las instalaciones antagónicas a las instalaciones generadoras.

Partes funcionales [editar]

Las instalaciones eléctricas, cualquiera que sea su tipo, disponen de cuatro partes bien diferenciadas, y con características relacionadas.

Alimentación [editar]

Artículo principal: Embarrado.

Es la parte de la instalación que recibe energía del exterior. Generalmente esta energía es eléctrica, pero en el caso de las centrales eléctricas, puede ser energía térmica, mecánica, química o radiante.

ELEMENTOS DE PROTECCION

PROTECCIÓN DE LOS
CIRCUITOS ELÉCTRICOS

Toda instalación eléctrica tiene que estar dotada de una serie de protecciones que la hagan segura, tanto desde el punto de vista de los conductores y los aparatos a ellos conectados, como de las personas que han de trabajar con ella. 

Existen muchos tipos de protecciones, que pueden hacer a una instalación eléctrica completamente segura ante cualquier contingencia, pero hay tres que deben usarse en todo tipo de instalación: de alumbrado, domesticas, de fuerza, redes de distribución, circuitos auxiliares, etc., ya sea de baja o alta tensión. Estas tres protecciones eléctricas, que describiremos con detalle a continuación son: 

a) Protección contra cortocircuitos. 

b) Protección contra sobrecargas. 

c) Protección contra electrocución. 
 

PROTECCIÓN CONTRA CORTOCIRCUITOS

Se denomina cortocircuito a la unión de dos conductores o partes de un circuito eléctrico, con una diferencia de potencial o tensión entre si, sin ninguna impedancia eléctrica entre ellos. 

Este efecto, según la Ley de Ohm, al ser la impedancia cero, hace que la intensidad tienda a infinito, con lo cual peligra la integridad de conductores y máquinas debido al calor generado por dicha intensidad, debido al efecto Joule. En la práctica, la intensidad producida por un cortocircuito, siempre queda amortiguada por la resistencia de los propios conductores que, aunque muy pequeña, nunca es cero. 

I = V / Z ( si Z es cero, I = infinito) 

Según los reglamentos electro-técnicos  "en el origen de todo circuito deberá colocarse un dispositivo de protección, de acuerdo con la intensidad de cortocircuito que pueda presentarse en la instalación". No obstante se admite una protección general contra cortocircuitos para varios circuitos derivados. 

Los dispositivos mas empleados para la protección contra cortocircuitos son: 

Fusibles calibrados (también llamados cortacircuitos), o 
Interruptores automáticos magneto-térmicos 

ELEMENTOS DE CONTROL

Los circuitos que mostramos a continuación  son los más comunes, generalmente en una instalación domiciliaria se encuentran combinados o distribuidos en las distintas habitaciones, pueden tener pequeñas modificaciones pero nunca serán muy distintos a estos.

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Por mencionar un ejemplo  corresponde al mismo circuito un velador , lámpara de pie o una luz de una habitación, en el caso de un velador  la entrada de corriente se realiza por la ficha macho, con la llave de control en el velador.

Mientras que una luz de una habitación no tendrá ficha macho y estará conectado al circuito de alimentación de iluminación, pero ambos tendrán dos conductores, un interruptor, un porta lámpara y una lámpara.

ES decir, cualquiera sea la fuente, siempre entre un polo y otro, habra un trabajo ( carga), controlada por un interuptor. Ejemplo un circuito de cc.

                               

En la fuente de corriente alternada, el interuptor cualquiera sea, estara entre la carga y fase. Cada elemento de un circuito o instalacion tiene su simbolo, aunque en una instalacion, sea pocos los usados. Ejemplo de distintos simbolos electrico-electronicos.

CIRCUITO ELEMENTAL

El circuito eléctrico elemental.

El circuito eléctrico es el recorrido preestablecido por por el que se desplazan las cargas eléctricas.

Circuito elemental

Las cargas eléctrica que constituyen una corriente eléctrica pasan de un punto que tiene mayor potencial eléctrico a otro que tiene un potencial inferior. Para mantener permanentemente esa diferencia de potencial, llamada también voltaje otensión entre los extremos de un conductor, se necesita un dispositivo llamado generador (pilas, baterías, dinamos, alternadores...) que tome las cargas que llegan a un extremo y las impulse hasta el otro. El flujo de cargas eléctricas por un conductor constituye una corriente eléctrica.

Si quieres ver los componentes de un circuito eléctrico elemental pincha aquí.

Se distinguen dos tipos de corrientes:

Corriente continua: Es aquella corriente en donde los electrones circulan en la misma cantidad y sentido, es decir, que fluye en una misma dirección. Su polaridad es invariable y hace que fluya una corriente de amplitud relativamente constante a través de una carga. A este tipo de corriente se le conoce como corriente continua (cc) o corriente directa (cd), y es generada por una pila o batería.

Este tipo de corriente es muy utilizada en los aparatos electrónicos portátiles que requieren de un voltaje relativamente pequeño. Generalmente estos aparatos no pueden tener cambios de polaridad, ya que puede acarrear daños irreversibles en el equipo.

Corriente alterna: La corriente alterna es aquella que circula durante un tiempo en un sentido y después en sentido opuesto, volviéndose a repetir el mismo proceso en forma constante. Su polaridad se invierte periódicamente, haciendo que la corriente fluya alternativamente en una dirección y luego en la otra. Se conoce en castellano por la abreviación CA y en inglés por la de AC.

Este tipo de corriente es la que nos llega a nuestras casas y sin ella no podríamos utilizar nuestros artefactos eléctricos y no tendríamos iluminación en nuestros hogares. Este tipo de corriente puede ser generada por un alternador o dinamo, la cual convierten energía mecánica en eléctrica.

El mecanismo que lo constituye es un elemento giratorio llamado rotor, accionado por una turbina el cual al girar en el interior de un campo magnético (masa), induce en sus