1) Conceptos de tensión, corriente, resistencia y potencial eléctrico. Unidades de medida.
La tensión eléctrica o diferencia de potencial (también denominada voltaje) es una magnitud física que cuantifica la diferencia de potencial eléctrico entre dos puntos. También se puede definir como el trabajo por unidad de carga ejercido por el campo eléctrico sobre una partícula cargada para moverla entre dos posiciones determinadas. Se puede medir con un voltímetro y su unidad de medida es el volt.
La corriente eléctrica es 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). Su unidad de medida es el ampére.
La potencia eléctrica es la velocidad a la que se consume la energía. Se mide en Watts.
La resistencia eléctrica es la mayor o menor oposición que tienen los electrones para desplazarse a través de un conductor. La unidad de resistencia en el sistema internacional es el ohm, que se representa con la letra griega omega (Ω), en honor al físico alemán George Ohm, quien descubrió el principio que ahora lleva su nombre.
2) Ley de ohm
La ley de Ohm dice que la intensidad que circula entre dos puntos de un circuito eléctrico es proporcional a la tensión eléctrica entre dichos puntos. Esta constante es la conductancia eléctrica, que es lo contrario a la resistencia eléctrica.
La intensidad de corriente que circula por un circuito dado, es directamente proporcional a la tensión aplicada e inversamente proporcional a la resistencia del mismo.
3) Leyes de Kirchhoff
Las leyes de Kirchhoff son dos igualdades que se basan en la conservación de la energía y la carga en los circuitos eléctricos.
Ley de corrientes de Kirchhoff: Esta ley también es llamada ley de nodos o primera ley de Kirchhoff y es común que se use la sigla LCK para referirse a esta ley. La ley de corrientes de Kirchhoff nos dice que:
En cualquier nodo, la suma de las corrientes que entran en ese nodo es igual a la suma de las corrientes que salen. De forma equivalente, la suma de todas las corrientes que pasan por el nodo es igual a cero.
Ley de tensiones de Kirchhoff: Esta ley es llamada también Segunda ley de Kirchhoff, ley de lazos de Kirchhoff o ley de mallas de Kirchhoff y es común que se use la sigla LVK para referirse a esta ley.
En un lazo cerrado, la suma de todas las caídas de tensión es igual a la tensión total suministrada. De forma equivalente, la suma algebraica de las diferencias de potencial eléctrico en un lazo es igual a cero.
En un lazo cerrado, la suma de todas las caídas de tensión es igual a la tensión total suministrada. De forma equivalente, la suma algebraica de las diferencias de potencial eléctrico en un lazo es igual a cero.
5) Determinar cual debe ser la potencia de la fuente para un motherboard con Intel Core I5, 4gb de memoria RAM, una placa de video de 1gb, un disco rígido de 1tb y una lectora y grabadora de CD/DVD.
Con una fuente de 400w o de 430w alcanzaría y sobraría.
7) ¿Qué es una UPS, y para qué se usa? Indique cual utilizaría para una sola PC, y su costo; y para 10 PC's, y su costo. Autonomía mínima 10 minutos.
Un sistema de alimentación ininterrumpida, SAI, también conocido como UPS (del inglés uninterruptible power supply), es un dispositivo que gracias a sus baterías u otros elementos almacenadores de energía, puede proporcionar energía eléctrica por un tiempo limitado y durante un apagón a todos los dispositivos que tenga conectados. Otras de las funciones que se pueden adicionar a estos equipos es la de mejorar la calidad de la energía eléctrica que llega a las cargas, filtrando subidas y bajadas de tensión y eliminando armónicos de la red en el caso de usar corriente alterna.
Los UPS dan energía eléctrica a equipos llamados cargas críticas, como pueden ser aparatos médicos, industriales o informáticos que, como se ha mencionado anteriormente, requieren tener siempre alimentación y que ésta sea de calidad, debido a la necesidad de estar en todo momento operativos y sin fallos (picos o caídas de tensión).
8) La pinza amperimétrica es un tipo especial de amperímetro que permite medir la corriente eléctrica sin necesidad de abrir el circuito. Su funcionamiento se basa en medir la corriente eléctrica que circula a través de un conductor a partir del campo eléctrico que este genera a su alrededor.
9) El daño de la corriente en el cuerpo humano dependen de 3 factores fundamentales:
A)- Intencidad de la corriente (amper)
B)- Duración de la corriente en el cuerpo humano.
C)- Recorrido de la corriente dentro del cuerpo humano.
A) - Con respecto a la intensidad de la corriente eléctrica, la siguiente tabla nos da una idea.
(los datos están dados en miliamper = 1 Amper dividido en 1000).
Menos de 1 mA (0.001 amper) no se siente.
De 1 mA a 8 mA (0.001 a 0.008 amper) sensación molesta, sin dolor.
De 8 mA a 15 mA (0.008 a 0.015 amper) choque doloroso, sin
perdida del control muscular.
De 15 mA a 20 mA (0.015 a 0.020 amper) se pierde el control muscular, la persona no puede desprenderse de la corriente.
De 20 mA a 50 mA (0.020 a 0.050 amper) fuertes contracciones musculares, dificultad para respirar.
De 50 mA a 100 mA (0.050 a 0.100 amper) posibilidad de trastornos en el corazón y los pulmones con riesgo de muerte.
De 100 mA a 200 mA (0.100 a 0.200 amper) muerte de la victima si pasa por el corazón y los pulmones.
B) - El daño que produce la corriente es tanto mayor cuando más tiempo esté el cuerpo al pasaje de la corriente.
C) - Recorrido que sigue la corriente dentro del cuerpo humano.
Los peores casos se dan cuando la corriente pasa por centros nerviosos que comandan el funcionamiento del corazón y los Pulmones.
Son particularmente peligrosas las
corrientes que pasan por la cabeza y
los pies, de una mano a la otra, o entra por una mano y sale por un pie.
En cambio si la corriente pasa de un dedo a otro de la misma mano, o de la muñeca a la punta de los dedos, de la rodilla a los pies, el daño se reduce a parálisis temporarias y molestias secundarias.
Con una fuente de 400w o de 430w alcanzaría y sobraría.
7) ¿Qué es una UPS, y para qué se usa? Indique cual utilizaría para una sola PC, y su costo; y para 10 PC's, y su costo. Autonomía mínima 10 minutos.
Un sistema de alimentación ininterrumpida, SAI, también conocido como UPS (del inglés uninterruptible power supply), es un dispositivo que gracias a sus baterías u otros elementos almacenadores de energía, puede proporcionar energía eléctrica por un tiempo limitado y durante un apagón a todos los dispositivos que tenga conectados. Otras de las funciones que se pueden adicionar a estos equipos es la de mejorar la calidad de la energía eléctrica que llega a las cargas, filtrando subidas y bajadas de tensión y eliminando armónicos de la red en el caso de usar corriente alterna.
Los UPS dan energía eléctrica a equipos llamados cargas críticas, como pueden ser aparatos médicos, industriales o informáticos que, como se ha mencionado anteriormente, requieren tener siempre alimentación y que ésta sea de calidad, debido a la necesidad de estar en todo momento operativos y sin fallos (picos o caídas de tensión).
8) La pinza amperimétrica es un tipo especial de amperímetro que permite medir la corriente eléctrica sin necesidad de abrir el circuito. Su funcionamiento se basa en medir la corriente eléctrica que circula a través de un conductor a partir del campo eléctrico que este genera a su alrededor.
9) El daño de la corriente en el cuerpo humano dependen de 3 factores fundamentales:
A)- Intencidad de la corriente (amper)
B)- Duración de la corriente en el cuerpo humano.
C)- Recorrido de la corriente dentro del cuerpo humano.
A) - Con respecto a la intensidad de la corriente eléctrica, la siguiente tabla nos da una idea.
(los datos están dados en miliamper = 1 Amper dividido en 1000).
Menos de 1 mA (0.001 amper) no se siente.
De 1 mA a 8 mA (0.001 a 0.008 amper) sensación molesta, sin dolor.
De 8 mA a 15 mA (0.008 a 0.015 amper) choque doloroso, sin
perdida del control muscular.
De 15 mA a 20 mA (0.015 a 0.020 amper) se pierde el control muscular, la persona no puede desprenderse de la corriente.
De 20 mA a 50 mA (0.020 a 0.050 amper) fuertes contracciones musculares, dificultad para respirar.
De 50 mA a 100 mA (0.050 a 0.100 amper) posibilidad de trastornos en el corazón y los pulmones con riesgo de muerte.
De 100 mA a 200 mA (0.100 a 0.200 amper) muerte de la victima si pasa por el corazón y los pulmones.
B) - El daño que produce la corriente es tanto mayor cuando más tiempo esté el cuerpo al pasaje de la corriente.
C) - Recorrido que sigue la corriente dentro del cuerpo humano.
Son particularmente peligrosas las
corrientes que pasan por la cabeza y
los pies, de una mano a la otra, o entra por una mano y sale por un pie.
En cambio si la corriente pasa de un dedo a otro de la misma mano, o de la muñeca a la punta de los dedos, de la rodilla a los pies, el daño se reduce a parálisis temporarias y molestias secundarias.
Existen dos maneras que el cuerpo de una persona sea recorrido por la corriente eléctrica:
A) Cuando toca accidentalmente 2 conductores de un circuito con tensión.
B) Cuando el cuerpo de la persona toca 1 conductor con tensión y un punto de descarga a tierra.
10) La puesta a tierra de instalaciones eléctricas está relacionada en primer lugar con la seguridad. El sistema de puesta a tierra se
diseña normalmente para cumplir dos funciones de seguridad. La
primera es establecer conexiones equipotenciales.
Toda estructura metálica conductiva expuesta que puede ser
tocada por una persona, se conecta a través de conductores de conexión eléctrica. La mayoría de los equipos eléctricos se aloja en el interior de cubiertas metálicas y si un conductor energizado llega a entrar en contacto con éstas, la cubierta también quedará temporalmente energizada.
Si una persona está en contacto simultáneamente con dos piezas
diferentes de una estructura metálica expuesta, el conductor de
conexión eléctrica debiera garantizar que la persona no reciba un
choque eléctrico, haciendo que la diferencia de potencial entre los
equipos sea insuficiente para que esto ocurra.
diferentes de una estructura metálica expuesta, el conductor de
conexión eléctrica debiera garantizar que la persona no reciba un
choque eléctrico, haciendo que la diferencia de potencial entre los
equipos sea insuficiente para que esto ocurra.
En la casa, la conexión eléctrica garantiza que si ocurriese una falla a la cubierta metálica de una máquina lavadora u otro electrodoméstico, cualquier persona que estuviese tocando en el momento de falla simultáneamente uno de estos equipos y el
estanque metálico, no experimentaría un choque eléctrico.
estanque metálico, no experimentaría un choque eléctrico.
La segunda función de un sistema de puesta a tierra es garantizar
que, en el evento de una falla a tierra, toda corriente de falla que se
origine, pueda retornar a la fuente de una forma controlada. Por
una forma controlada se entiende que la trayectoria de retorno está
predeterminada, de tal modo que no ocurra daño al equipo o lesión
a las personas.
11) Su principio de funcionamiento se basa en que la suma fasorial de las intensidades de línea de un circuito eléctrico es igual a cero; y observemos que en un sistema monofásico la corriente que circula por el neutro tiene exactamente el mismo valor que la que circula por la fase, por lo tanto, en situaciones normales su suma es igual a cero. Cuando ello no sucede, es decir cuando el neutro o la fase tuviera una pérdida o derivación de corriente a tierra, producirá un desequilibrio que hará actuar el mecanismo de desconexión del disyuntor.
12) Al circular la corriente por el electroimán, crea una fuerza que, mediante un dispositivo mecánico, tiende a abrir un contacto, pero sólo podrá abrirlo si la intensidad que circula por la carga sobrepasa el límite de intervención fijado.
Este nivel de intervención suele estar comprendido entre 3 y 20 veces la intensidad nominal (la intensidad de diseño del interruptor magnetotérmico) y su actuación es de aproximadamente unas 25 milésimas de segundo, lo cual lo hace muy seguro por su velocidad de reacción.
Esta es la parte destinada a la protección frente a los cortocircuitos, donde se produce un aumento muy rápido y elevado de corriente.
La otra parte está constituida por una lámina bimetálica que, al calentarse por encima de un determinado límite, sufre una deformación y pasa a la posición señalada en línea de trazos lo que, mediante el correspondiente dispositivo mecánico, provoca la apertura del contacto.
Esta parte es la encargada de proteger de corrientes que, aunque son superiores a las permitidas por la instalación, no llegan al nivel de intervención del dispositivo magnético. Esta situación es típica de una sobrecarga, donde el consumo va aumentando conforme se van conectando aparatos.
13)
14)
Una sola computadora consume 250W~ (10 computadoras consumirían 2500W~), cada impresora láser consume 500W~ (2 consumirían 1000W~), cada multifunción consume 100W~ (2 consumirían 200W~. Total 3700W.
2 circuitos de 1850W.
1 Tablero con 1 Disyuntor y 2 Llaves termomagnéticas.
3 Colores diferentes de cables.
15) Si, es suficiente ya que soporta aproximadamente 18A y cada circuito del punto anterior consume 10A.
16)
que, en el evento de una falla a tierra, toda corriente de falla que se
origine, pueda retornar a la fuente de una forma controlada. Por
una forma controlada se entiende que la trayectoria de retorno está
predeterminada, de tal modo que no ocurra daño al equipo o lesión
a las personas.
11) Su principio de funcionamiento se basa en que la suma fasorial de las intensidades de línea de un circuito eléctrico es igual a cero; y observemos que en un sistema monofásico la corriente que circula por el neutro tiene exactamente el mismo valor que la que circula por la fase, por lo tanto, en situaciones normales su suma es igual a cero. Cuando ello no sucede, es decir cuando el neutro o la fase tuviera una pérdida o derivación de corriente a tierra, producirá un desequilibrio que hará actuar el mecanismo de desconexión del disyuntor.
12) Al circular la corriente por el electroimán, crea una fuerza que, mediante un dispositivo mecánico, tiende a abrir un contacto, pero sólo podrá abrirlo si la intensidad que circula por la carga sobrepasa el límite de intervención fijado.
Este nivel de intervención suele estar comprendido entre 3 y 20 veces la intensidad nominal (la intensidad de diseño del interruptor magnetotérmico) y su actuación es de aproximadamente unas 25 milésimas de segundo, lo cual lo hace muy seguro por su velocidad de reacción.
Esta es la parte destinada a la protección frente a los cortocircuitos, donde se produce un aumento muy rápido y elevado de corriente.
La otra parte está constituida por una lámina bimetálica que, al calentarse por encima de un determinado límite, sufre una deformación y pasa a la posición señalada en línea de trazos lo que, mediante el correspondiente dispositivo mecánico, provoca la apertura del contacto.
Esta parte es la encargada de proteger de corrientes que, aunque son superiores a las permitidas por la instalación, no llegan al nivel de intervención del dispositivo magnético. Esta situación es típica de una sobrecarga, donde el consumo va aumentando conforme se van conectando aparatos.
13)
14)
Una sola computadora consume 250W~ (10 computadoras consumirían 2500W~), cada impresora láser consume 500W~ (2 consumirían 1000W~), cada multifunción consume 100W~ (2 consumirían 200W~. Total 3700W.
2 circuitos de 1850W.
1 Tablero con 1 Disyuntor y 2 Llaves termomagnéticas.
3 Colores diferentes de cables.
15) Si, es suficiente ya que soporta aproximadamente 18A y cada circuito del punto anterior consume 10A.
16)
