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1GUÍA 4 ELECTRICIDAD

SENA CEET. GESTIÓN DE REDES DE DATOS. FICHA 2203474

ELKIN RODRÍGUEZ PUERTA. 79999529

Actividades de Reflexión inicial Situación Problémica: Juan es un electricista empírico y fue contratado para realizar la instalación de una café internet. Carlos, dueño del local, contaba con cable bifilar para realizar el montaje por lo que preguntó a Juan si era posible usarlo; a esto le respondió que cualquier cable serviría para la instalación. Se hizo entrega de una instalación de 12 computadores en un interruptor termo magnético de 30 A. Carlos empezó a trabajar con sus equipos contando con gran afluencia de público; al poco tiempo empezó a ver que los cables se calentaban demasiado, frente a lo cual no puso tanta atención e intuyó que el recalentamiento era normal. Días después en el local, los cables provocaron un fuego que en conjunto con la madera de los muebles hizo que el fuego se extendiera; los bomberos al final pudieron apagarlo e informaron que dicho problema había sido provocado por dos situaciones: una, el tipo de cable utilizado; y la otra, el tipo de Breaker empleado. De acuerdo con la anterior historia responda:

 ¿Indique qué pasó por alto el técnico Juan en la instalación?

No tomo encuentra los datos requeridos para dicha instalación, como las mediciones de consumo de los computadores instalados, el calibre del cable necesario para la instalación.

 ¿Carlos debió haber informado sobre el calentamiento del cableado inicialmente?

Obviamente, para poder prevenir un daño en sus equipos, y un posible accidente como un incendio  ¿Qué precauciones tomaría usted con el fin de evitar accidentes al manipular conexiones eléctricas?

Utilizar el equipo de seguridad adecuado, tener los instrumentos necesarios para la instalación (cables, braceros, etc.), las mediciones te tensión, voltaje, resistencia que permite dicha instalación, el número de equipos electrónicos que llevan conexión y los estándares de instalación requeridos y exigidos para dicha instalación.

Actividades de contextualización e identificación de conocimientos necesarios para el aprendizaje Piense en lo que significa la electricidad para los seres humanos actualmente y responda las siguientes preguntas sin recurrir a ninguna fuente externa:

 ¿Qué sería de nuestras actividades diarias sin la energía eléctrica?

En la vida actual es sumamente importante, ya que la necesitamos porque utilizamos diferentes equipos electrónicos para el desarrollo de nuestras actividades diarias, como el trabajo el estudio, entretenimiento, comunicación, tendríamos que readaptarnos, para un correcto funcionamiento de nuestra cotidianidad.

 ¿La necesidad de la energía eléctrica nos ha vuelto dependientes de ella?

En cierta manera dependemos de ella para poder utilizar diferentes medios de comunicación, trabajo estudio, salud deportes etc., dependemos en esta época para un buen funcionamiento social y personal, por eso creo que dependemos de ella en un grado alto.

 ¿Será posible desempeñarnos plenamente en nuestro trabajo, en nuestro estudio, en nuestra vida personal sin la energía eléctrica?

Por las razones descritas anteriormente obviamente no.

 ¿Cuán importante es, entonces, la electricidad para el ser humano?

Extremadamente importante, no vital, pero sí muy importante, si llegara a faltar nos generaría una revolución mundial y cambiaría el rumbo de nuestra historia por completo.

 ¿Conoce a alguien o ha escuchado de algún accidente causado por mala manipulación de instalaciones eléctricas? Escriba sobre el accidente comentado y los accidentes más comunes. Si, un familiar sufrió una descarga eléctrica cuando instalaba unas escaleras y para encajarlas tocaron unos cables, lo cual le origino una descarga que le quemo el 80 por ciento del cuerpo y perdió una falange del dedo índice. Los accidentes más comunes son cortos circuitos, daño de aparatos electrónicos por cambios y saltos en la energía, quema de duchas eléctricas, pequeños corrientasos al tocar cables.

Actividades de apropiación del conocimiento (Conceptualización y teorización).  A partir de lo anterior, consulte en diferentes fuentes y defina los siguientes conceptos:

1. ¿Qué es voltaje? El voltaje es la capacidad física que tiene un circuito eléctrico, debido a que impulsa a los electrones a lo extenso de un conductor, es decir, el voltio conduce la energía eléctrica con mayor o menor potencia, debido a que el voltaje es el mecanismo eléctrico entre los dos cuerpos, basándose a que si los dos puntos establecen un contacto de  flujo de electrones puede suceder una transferencia de energía de ambos puntos, porque los electrones son cargas negativas y son atraídas por protones con carga positiva, pero además los electrones son rechazados entre sí por tener la misma carga.

2. ¿Qué es corriente?

La corriente eléctrica es el flujo de carga eléctrica que atraviesa un material conductor durante un periodo de tiempo determinado. Se expresa en C/s, culombios por segundo en el Sistema Internacional de Unidades, y la unidad se conoce como Amperio (A). Para que exista corriente eléctrica, los electrones más alejados del núcleo del átomo de un material, tendrán que desligarse y circular libremente entre los átomos de dicho cuerpo. Este fenómeno también puede ocurrir, con variaciones,

en la naturaleza, cuando las nubes cargadas desprenden chorros de electrones que circulan por el aire y causan los rayos.

Para medir bien la corriente eléctrica se utiliza la Ley de Ohm que usa intensidad, voltaje y resistencia eléctrica.

3. ¿Qué es corriente alterna?

La corriente alterna (CA) es un tipo de corriente eléctrica, en la que la dirección del flujo de electrones va y viene a intervalos regulares o en ciclos. La corriente que fluye por las líneas eléctricas y la electricidad disponible normalmente en las casas procedente de los enchufes de la pared es corriente alterna. La corriente estándar utilizada en los EE.UU. es de 60 ciclos por segundo (es decir, una frecuencia de 60 Hz); en Europa y en la mayor parte del mundo es de 50 ciclos por segundo (es decir, una frecuencia de 50 Hz.).

4. ¿Qué es corriente directa? La corriente continua (CC) es la corriente eléctrica que fluye de forma constante en una dirección, como la que fluye en una linterna o en cualquier otro aparato con baterías es corriente continua.

5. ¿Qué es una resistencia? La resistencia eléctrica es una de las magnitudes fundamentales que se utiliza para medir la electricidad y se define como: la oposición que se presenta al paso de la corriente. La unidad que se utiliza para medir la resistencia es el ohmio (Ω) y se representa con la letra R.

6. ¿Qué es la Tierra?

Podemos definir la puesta o conexión a tierra como la conexión eléctrica directa de todas las partes metálicas de una instalación, sin fusibles ni otros sistemas de protección, de sección adecuada y uno o varios electrodos enterrados en el suelo,

con objeto de conseguir que en el conjunto de instalaciones, edificios y superficies próximas al terreno, no existan diferencias de potencial peligrosas y que, al mismo tiempo, permita el paso a tierra de las corrientes de defecto o la de descarga de origen atmosférico. La finalidad principal de una puesta a tierra es limitar la tensión que con respecto a tierra, puedan presentar, en un momento dado, las masas metálicas, asegurar la actuación de las protecciones y eliminar o disminuir el riesgo que supone una avería en los materiales eléctricos utilizados.

7. ¿Qué son los Switches?

Un interruptor es un dispositivo eléctrico que nos permite realizar una función de on/off desde un mando. Su funcionamiento consiste en dejar pasar o no la corriente en un circuito eléctrico. Por ello, su función principal es el encendido y apagado de una luz. 

8. ¿Para qué sirve el cable?

Es un material que permite fácilmente el paso de la corriente eléctrica por él, o lo que es lo mismo, el paso de los electrones. Se utilizan para transportar de un sitio a otro la corriente eléctrica (transmisión de energía eléctrica). Normalmente a los conductores con su funda aislante la gente les suele llamar Cables o Cables Eléctricos. Realmente el conductor es la parte interior del cable.

9. ¿Qué es una malla?

Las mallas eléctricas son bucles que no consisten en ningún otro bucle dentro de él. La técnica de análisis de mallas eléctricas utiliza corrientes de malla como variables, en lugar de corrientes en los elementos para analizar el circuito. Por lo tanto, este método reduce absolutamente la cantidad de ecuaciones a resolver. El análisis de mallas eléctricas aplica la Ley de Voltaje de Kirchhoff (KVL) para determinar las corrientes desconocidas en un circuito dado. El análisis de mallas eléctricas también se denomina método de malla de corriente o análisis de bucle. Después de encontrar las corrientes de malla usando KVL, los voltajes en

cualquier parte de un circuito dado se pueden determinar mediante la ley de Ohms.

10. ¿Qué es un nodo? En ingeniería eléctrica y electrónica, un nodo es cualquier punto donde dos o más elementos tienen una conexión común. y por el cual fluyen distintas corrientes eléctricas, este punto es un empalme de conductores formados por alambres ideales (el cual, tiene resistencia 0).

11. ¿Qué es un lazo? En los circuitos eléctricos se conoce como lazo al camino cerrado que forman dos o más ramas.

12. ¿Qué es una rama? Se le conoce como ramas a conexiones o conductores diferentes que salen de un nodo determinado y finalmente conectan en el mismo nodo

13. ¿Qué es un circuito?

Un Circuito Eléctrico es un conjunto de elementos conectados entre sí por los que puede circular una corriente eléctrica. La corriente eléctrica es un movimiento de electrones, por lo tanto, cualquier circuito debe permitir el paso de los electrones por los elementos que lo componen.

14. ¿Qué es una corriente de rama?

Es la corriente neta en una rama

15. ¿Qué es un voltaje de rama?

Es la caída de voltaje entre los nodos de una rama.

16. ¿Qué es una corriente de malla?

Es la corriente ficticia que se ha definido para una malla. La suma algebraica de las corrientes de malla que pasan por la rama da como resultado la corriente de rama.

17. ¿Qué es un circuito cerrado?

La noción de circuito cerrado, por lo tanto, refiere a la interconexión de dos o más componentes con, al menos, una trayectoria cerrada. El circuito cerrado en la electricidad implica un conjunto de fuentes, interruptores, resistencias, semiconductores, inductores, condensadores y cables, entre otros componentes. Gracias al circuito cerrado, el flujo de corriente eléctrica circula entre los componentes. Por lo general, un circuito de este tipo presenta aparatos productores o consumidores de la corriente de manera intercalada

18. ¿Qué es un circuito abierto?

Un circuito abierto es un circuito eléctrico a través del cual no fluye la intensidad de la corriente eléctrica, debido a la interrupción del camino de circulación de la misma. Tal como su nombre indica, es un montaje eléctrico que no está cerrado. Esto implica que la energía eléctrica no puede ser transportada debido a la ausencia de un medio de conducción.

19. ¿Qué es un cortocircuito?

Como su nombre indica, un cortocircuito es una condición en la que el flujo eléctrico (corriente eléctrica) completa su recorrido a través de una distancia más corta que la que se encuentra en el cableado establecido del propio circuito donde se produce. Se produce un cortocircuito cuando parte de un conductor que lleva corriente toca otro cable o parte del circuito y, en este caso, la corriente sigue un camino de menor resistencia que la habitual, ya que no pasa por el receptor o la carga, provocando un aumento muy grande la intensidad que circula por el circuito eléctrico causando daños por el calentamiento que produce ese pasa de corriente tan grande. Los daños pueden llegar incluso a quemar los conductores y receptores del circuito.

20. Defina qué es una conexión de serie

Una conexión serie es aquella en que los componentes eléctricos (baterías, resistencias, lámparas, etc.) se conectan uno a continuación del otro, de manera que existe un único camino cerrado para la corriente. 21. Defina qué es una conexión de paralelo

Se habla de conexión en paralelo de un circuito recorrido por una corriente eléctrica o por un fluido a presión cuando varios conductores o elementos se hallan unidos paralelamente, mejor dicho, con sus extremos comunes; se diferencia de la conexión en serie porque, en ésta, dichos extremos se hallan situados uno a continuación de otro.

Identifique el tipo de voltaje (ac o dc) con que funcionaría cada dispositivo y escríbalo debajo de la imagen, justifique.

Los motores eléctricos de corriente continua, como su propio nombre indica trabajan con corriente continua y transforman la energía eléctrica en mecánica, generando un movimiento rotatorio mediante la acción que se genera del campo magnético. En el interior del cargador de un móvil se encuentra una circuitería capaz de reducir el voltaje de la corriente doméstica transformándolo en corriente continua para que la batería logre retener la carga gracias al proceso químico que se produce en el interior del componente. Corriente continua porque es un aparato electromecánico que utiliza la energía del enchufe y utiliza un circuito rectificador compuesto por diodos toman la corriente alterna y la convierten en continua Corriente continua , porque funciona con baterías y no es posible almacenar corriente alterna en ellas, la electricidad en una batería no se almacena como corriente si no como energía

Constan de un galvanómetro con una escala graduada en voltios. Se puede adaptar a corriente continua o corriente alterna. Corriente continua porque utiliza un motor que convierte la corriente alterna del enchufe en corriente continua ,aunque la parte eléctrica utiliza la corriente alterna ,así que en unos modelos se puede decir que funcionan con las dos

ACTIVIDADES LEYES DE POTENCIA Y RESISTENCIA

 ¿Cuál es la diferencia entre un resistor fijo y uno variable? Podemos clasificar las resistencias en tres grandes grupos: Resistencias fijas: Son las que presentan un valor óhmico que no podemos modificar. Resistencias variables: Son las que presentan un valor óhmico que nosotros podemos variar modificando la posición de un contacto deslizante.

 ¿Qué significa la tolerancia en un resistor? La tolerancia de una resistencia eléctrica/ resistor es el valor óhmico que nos dice que tanto (en porcentaje) puede variar el valor de la resistencia, ósea, esta se define como el campo comprendido entre el valor máximo y el mínimo de su valor indicado por el fabricante.

 ¿El tamaño de un resistor influye sobre la resistencia o sobre la potencia que puede soportar? Justifique su respuesta. Sí, porque su tamaño depende de la potencia que puede aguantar, a mayor tamaño mayor capacidad de disipación de calor.

 Describa el funcionamiento de un potenciómetro Un potenciómetro es un resistor eléctrico con un valor de resistencia variable y generalmente ajustable manualmente. Los potenciómetros utilizan tres terminales y se suelen utilizar en circuitos de poca corriente, para circuitos de mayor corriente se utilizan los reóstatos. En muchos dispositivos eléctricos los potenciómetros son los que establecen el nivel de salida. Por ejemplo, en un altavoz el potenciómetro ajusta el volumen; en un televisor o un monitor de ordenador se puede utilizar para controlar el brillo. El valor de un potenciómetro viene expresado en ohmios (símbolo Ω) como las resistencias, y el valor del potenciómetro siempre es la resistencia máxima que puede llegar a tener. El mínimo lógicamente es cero. El usuario puede variar las potencias

 ¿Cuál es la importancia de conocer las leyes de Ohm y de Watt en el diseño de instalaciones eléctricas?

Cualquier cable por el que circule una corriente eléctrica cuenta con una determinada resistencia al movimiento de electrones. Y, por lo tanto, cualquier dispositivo electrónico cuenta con resistencias que regulan y afecta a las corrientes eléctricas. Es por esto por lo que la ley que, en el siglo XIX, Georg Simón Ohm descubrió es considerada una de las fundamentales para la electrónica moderna. Es Ley de Ohm. Esta se resume en: La intensidad de corriente que circula por un conductor (medida en Amperios) es directamente proporcional a la diferencia de potencial existente entre sus dos bornes (medida en voltios) e inversamente proporcional a la resistencia que presenta ese conductor al paso de dicha corriente (medida en ohmios)”. En otras palabras: la intensidad es igual al voltaje dividido entre la resistencia. La ley de watt es bastante útil, con ella podemos efectuar cálculos para saber cuánta potencia máxima podemos tener en un circuito de una corriente específica, cuanta corriente demanda un equipo, un aparato de determinada potencia y que voltaje es más conveniente para un aparato que demanda una corriente y potencia determinadas. De igual manera creo que con la ley de watt podemos calcular un circuito básico, para determinar el bróker de protección a utilizar y el calibre del conductor conociendo el voltaje y la potencia que va utilizar dicho circuito

 Desarrolle los ejercicios propuestos por el instructor de ambas leyes e incluya la solución de estos en el entregable de esta actividad.

EJERCICIOS LEY DE OHM:

1. CALCULE EL VOLTAJE ENTRE DOS PUNTOS DE UN CIRCUITO CUYA RESISTENCIA ES DE 20 OHMIOS Y CUYA INTENSIDAD ES DE 12 AMPERIOS.

VOLTAJE =? RESISTENCIA 20 OHMIOS INTENSIDAD 12 AMPERIOS

V=i x r

12 x 20 = 240 voltios

2. CALCULE LA INTENSIDAD DE CORRIENTE QUE ATRAVIESA UNA RESISTENCIA DE 50 OHM Y QUE TIENE UNA DIFERENCIA DE POTENCIAL EN LOS EXTREMOS DEL CIRCUITO DE 105 VOLTIOS

I = v/r 105/50 = 2.1 amp 3. CALCULE LA RESISTENCIA DE UN CIRCUITO CUYO VOLTAJE ES DE 125 V SE PRESENTA UNA INTENSIDAD DE 7500 mA.

VOLTAJE =125 INTENSIDAD = 7500 mA CONVERTIMOS LOS MILIAMPERIOS A AMPERIOS UN MILIAMPERIO ES IGUAL A 0.001 AMPERIOS 0.001X7500 =7.5 A R= v/i

125/7.5= 16.66

EJERCICIOS LEY DE WATT:

1. UNA ESTUFA UTILIZA UN VOLTAJE DE 120 VOLTIOS A UNA INTENSIDAD DE 40.000 MILIAMPERIOS, HALLE LA POTENCIA QUE NECESITA LA ESTUFA.

VOLTAJE=120 INTENSIDAD=40.000 MILIAMPERIOS ¿POTENCIA=?

40000X0.001=40 A P=V x i = 120 x 40 =4800 ohm 2. HALLE LA INTENSIDAD DE CORRIENTE QUE CIRCULA POR UNA MAQUINA QUE FUNCIONA A 67 V A UNA POTENCIA 2.5 KW

2.5 X 1000= 2500 W

I = P/V

2500 / 67 = 37.31 A

3. DETERMINE LA DIFERENCIA DE POTENCIAL QUE EXISTE EN UN COMPUTADOR QUE TRABAJA CON 350 W A 2800 MILIAMPERIOS 2800 X 0.001 = 2.8 350 W V =P/I

350/2.8 = 125 V

4. CALCULE LA RESISTENCIA DE UNA FUENTE DE PODER QUE TRABAJA A 1 KW CON UN VOLTAJE DE 110 V

1 X 1000= 1000 WATTS 110 VOLTIOS I = P/V R = V/I

1000/110 = 9.090 110/9.090 = 12 .10 OHM

Consulte el material adjunto a esta guía sobre Norma NTC 2050 junto con fuentes en internet y referencias de las bases de datos virtuales y desarrolle los siguientes puntos de investigación. a. Indique cuantos Watts y amperios consumen los siguientes dispositivos: ducha eléctrica, Portátiles, PC de escritorio, TV de diferentes marcas, Xbox, play station, horno microondas, nevera.

DISPOSITIVO

DUCHA ELÉCTRICA

WATTS

AMPERIOS

1500 W

30 -40 A

180-200W

1.8 A

220 W

2A

90 W

0,81 A

180 W

163 A

LCD 40

40 W

0.36 A

LED 24 PULGADAS

175 W

1,59 A

XBOX ONE

97 W

0,87 A

PLAY STATION

130 W

1,18 A

HORNO MICROHONDAS

1100 W

10 A

NEVERA

1200 W

10,90 A

PORTÁTILES PC ESCRITORIO

TV MARCAS

DIFERENTES

LED 32 PULGADAS

TV FLUORESCENTE

b. ¿Qué tipo de breakers ofrecen las tiendas en el mercado actual y cuál se usa en cada circuito ramal?

Los principales tipos de breaker eléctrico son el térmico, el magnético, el termo magnético voltaje. a) Breakers de alto voltaje: Su accionamiento es dado por un solenoide con protección de relés con corriente censada por transformadores de corriente. Son de gran tamaño y protege a equipos y barras contra distintas fallas de sobrecarga y tierra. Utilizan medios distintos para evitar el arco eléctrico producido por su apertura tales como aceite, vacío o hexafluoruro de azufre. b) Breakers de mediano voltaje: También su operación está dada por relés de protección. Generalmente no utilizan sensores de sobrecarga térmica o magnética. Su operación

mecánica puede hacerse mediante un motor o una manivela de mano. Utilizan el vacío como medio para extinguir el arco eléctrico. c) Breakers de bajo voltaje: Son pequeños y están hechos de tal forma que puedan ser desmontados sin 16 necesidad de sacar todo el tablero se utilizan en industrias comerciales y viviendas. Su operación puede ser ajustable en algunos de ellos. En pocos casos su operación mecánica se realiza por medio de un motor el cual puede ser comandado remotamente. y el diferencial.

Debido a que existen breakers para todo nivel de voltaje se clasificaran en: Alto, Mediano y Bajo

c. Halle en internet la tabla AWG e indique qué tipo de cable debe usar según el consumo de corriente

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Referentes bibliográficos

Conceptos voltajes (12-02 2021)https://conceptodefinicion.de/voltaje/ Información eléctrica(12-022021)https://www.mipodo.com/blog/informacion/que-es-corrienteelectrica/ Puesta a tierra o toma a tierra /12-022021/https://www.matelec.com.ar/noticias/41_que-es-la-puestaa-tierra-o-toma-a-tierraLeyes y corrientes Kirchhoff (12-022021(http://wwwprof.uniandes.edu.co/~antsala/cursos/FDC/Contenidos/02_Leyes_de_Voltajes_y_Corriente s_de_Kirchhoffs.pdf Tabla de amperaje (12-02-2021)https://rte.mx/calculo-detransformadores-electricos-amperaje Que es y para qué sirve la puesta a tierra (12-022021)https://www.intensity.mx/es/blog/que-es-y-para-que-sirvela-puesta-tierra