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Electricidad y Electrnica Aplicada en Equipo Pesado. Tema : Introduccin a la ElectricidadAGOSTO - 2013

1112/08/20132Puntos a tratar:Teoras de flujo de corriente.Definiciones y parmetros elctricos.Leyes elctricas. Tipos de Circuito.OBJETIVOS12/08/20134Objetivos del Tema:Conocer los conceptos elementales de la teora elctrica en sus dos vertientes, esttica y dinmica; definir sus leyes fundamentales Ley de Coulomb y Ley de Ohm. Distinguir cada una de las magnitudes elctricas y sus unidades.Aplicar correctamente los conceptos y magnitudes elctricas al circuito elctrico.IMPORTANCIA DEL TEMAAplicacin en Equipo Pesado12/08/20136

Transporte de energa Alta eficiencia.Buen control de los parmetros.Con el avance tecnolgico . Automatizacin.Bajo costo de mantenimiento.Componentes modulares.Fcil Mantenimiento.12/08/20137DESARROLLO DEL TEMADefiniciones y conceptos bsicos12/08/20139

Estructura de la materia12/08/201310Materia es toda sustancia que tiene peso (masa) y ocupa un espacio. Si dividimos la materia en partes lo ms pequeas posibles, manteniendo en cada una de ellas su naturaleza original, obtenemos pequeas partculas denominadas molculas. Si dividimos an ms las molculas observamos que estn compuestas por tomos.

Si la molcula est formada por tomos iguales, la combinacin es un elemento; mientras que si son tomos desiguales los que la forma, la combinacin es un compuesto. Los tomos que conforman un elemento qumico son todos iguales pero diferentes de los tomos de los dems elementos qumicos.Estructura de la materia12/08/201311

El tomo12/08/201312Esta constituido por un ncleo (protones y neutrones) en torno a dicho ncleo giran los electrones.

En un tomo elctricamente neutro # p = # e.

Si un tomo pierde electrones queda electrizado positivamente. Si el tomo adquiere electrones queda electrizado negativamente.

mprotn=mneutrn=1837.melectrn

Electrones de valencia y electricidad12/08/201313Los electrones se mantienen en sus rbitas debido a la fuerza que ejerce el ncleo sobre ellos, siendo la fuerza dbil para los electrones que se encuentran en la rbita ms alejada del ncleo, llamada rbita de valencia.

Tipos de materiales12/08/201314Conductores.Plata.Cobre.Oro.AluminioAislantes.Caucho. Cermica.Madera.Semiconductores.Silicio.Germanio.

Teoras sobre el flujo de corriente12/08/201315Flujo de Corriente:

Teora Convencional.Teora Electrnica.

Clases de electricidad12/08/201316ELECTRICIDADEstticaDinmicaCorriente continua (CD)Corriente alterna (CA)Electricidad esttica12/08/201317Aquella que no se mueve respecto a la sustancia determinada. Si frotamos una varilla de vidrio (material no conductor) con un pao de seda.

Electricidad esttica12/08/201318Tanto el pao como la varilla quedan cargados elctricamente (el pao con carga negativa y varilla con carga positiva).

La electricidad acumulada en ambos materiales permanecer sin moverse a menos que los pongamos en contacto, o se conecten por medio de un conductor. Induccin electrosttica12/08/201319Cuando se mueve un cuerpo cargado (A) hacia un conductor (B) aislado, aparece en la zona del conductor (B) ms cercana al cuerpo cargado (A) una carga elctrica que es opuesta a la carga del cuerpo cargado inicialmente (A).

Induccin electrosttica12/08/201320

Ley de Coulomb12/08/201321Coulomb estableci que La fuerza de atraccin o repulsin sobre dos cargas puntuales (Q1,Q2) es directamente proporcional al producto de las cargas e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia entre ambas.Q1 , Q2 = las cargas puntuales ; d = distancia entre cargas ; K = constante del medio F = fuerza de atraccin o repulsin.K del aire es:Campo elctrico12/08/201322Si colocamos un conductor con carga positiva (A) y otro con carga negativa (B) relativamente cerca el uno del otro, el espacio que rodea a ambos conductores se encuentra sometido a su influencia.

Lneas de fuerza12/08/201323Al colocar una carga (q), positiva y libre, en un punto (P) cerca del conductor A, la carga recorrer una trayectoria similar a la del dibujo y con el sentido indicado por la flecha. A estas trayectorias se las define como lneas de fuerza

Intensidad de campo elctrico (E)13/08/201324Es la fuerza que el campo ejerce sobre la unidad de carga colocada en dicho punto

Circuito elctrico12/08/201325El circuito elctrico es el camino a travs del cual se desplazan los electrones.

Corriente Elctrica12/08/201326Desplazamiento de electrones sobre un conductor.

Todos los cuerpos tienden a quedar en estado elctricamente neutro; as, si se ponen en contacto dos cuerpos, uno cargado con exceso de electrones y otro con defecto, se establecer entre un intercambio de electrones hasta que se igualen elctricamente.

Fuerza electromotriz (fem)12/08/201327Es la causa que origina el movimiento de los electrones en todo circuito elctrico. Su unidad es el VoltioDiferencia de Potencial (U)12/08/201328Tambin se conoce como tensin elctrica y voltaje. Es el desnivel elctrico existente entre dos puntos de un circuito. Su unidad es el Voltio (V) Cantidad de electricidad o carga elctrica (Q)12/08/201329Es el nmero total de electrones que recorre un conductor. Como la carga del electrn es de un valor muy pequeo, la unidad prctica que se emplea es el Culombio (C). 1 Culombio = 6.25 x 1018eIntensidad de corriente elctrica (I)12/08/201330Es la cantidad de electricidad que atraviesa un conductor en una unidad de tiempo (1s). La unidad es el amperio (A)I = Intensidad de corrienteQ = Cantidad de electricidadt = TiempoA = AmperioC = Culombios = SegundoDensidad de corriente elctrica ()12/08/201331Es el nmero de amperios que circula por cada mm2 de conductor, esto es, intensidad por unidad de seccin. La unidad es el A/mm2 = Densidad de corrienteI = Intensidad de corrienteS = SeccinResistencia (R)12/08/201332Es la oposicin al paso de la corriente elctrica. Se representa con la letra R y su unidad es el ohmio (). Dicha dificultad responde a la atraccin de los ncleos sobre los electrones en su propio desplazamiento. Cada material posee una resistencia especfica caracterstica que se conoce con el nombre de resistividad.R = Resistencia () = Resistividad (. mm2/m)l = Longitud (m)S = Seccin (mm2)

Ley de Ohm12/08/201333Establece la relacin que existe entre tres magnitudes elctricas (intensidad, tensin y resistencia)

En un circuito elctrico, la intensidad de corriente que lo recorre, es directamente proporcional a la tensin aplicada e inversamente proporcional a la resistencia que presenta ste. I = Intensidad de corrienteU = TensinR = ResistenciaA = AmperioV = Voltio = Ohmio

Potencia Elctrica (P) 12/08/201334Es la cantidad de trabajo desarrollada en la unidad de tiempo. En un circuito elctrico es igual al producto de la tensin por la intensidad. Su unidad es el vatio (W). P = PotenciaU = TensinI = IntensidadP = U . IA = AmperioV = VoltioW = Vatio1 W = 1 V . 1 APotencia Elctrica (P) 12/08/201335Junto con la frmula de la ley de Ohm, se pueden obtener las siguientes frmulas de la potencia. P = PotenciaI = Intensidad de corrienteU = TensinR = ResistenciaEnerga Elctrica (E) 12/08/201336Es el trabajo desarrollado en un circuito elctrico durante un tiempo determinado. E = EnergaP = Potenciat = TiempoE = P . tJ = JulioW = Vatios = Segundo1 J = 1 W . 1 sEl Julio es una unidad muy pequea, por lo que se emplea el kilovatio-hora. 1 kW-h = 3,6 x 106 JEfecto Joule12/08/201337Se entiende con este nombre al calentamiento experimentado por un conductor al ser atravesado por la corriente elctrica. Dicho calentamiento se debe al roce de los electrones con los tomos a su paso por el conductor. Unidades cal y kcal

Una calora es la cantidad de calor necesaria para elevar la temperatura de un gramo de agua un grado centgrado.

1 Julio = 0.24 calorasQ = Cantidad de calor (cal)E = Energa elctrica (W.s)0.24 = Coeficiente de equivalenciaInfluencia de la temperatura en la resistencia de un conductor12/08/201338Al calentarse un metal, aumenta la agitacin de sus tomos, lo que dificulta el desplazamiento de electrones, el resultado es un aumento de la resistencia en el conductor.Rf = Resistencia finalRi = Resistencia inicial = Coeficiente de temperaturaT = Incremento de temperatura

CONCLUSIONESCOMENTARIOS