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• Deejay Tazz

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HISTORIA DE LA ELECTRICIDAD Thales de Miletus (630−550 AC) fue el primero, que cerca del 600 AC, conociera el hecho de que el ámbar, al ser frotado adquiere el poder de atracción sobre algunos objetos. Sin embargo fue el filósofo Griego Theophrastus (374−287 AC) el primero, que en un tratado escrito tres siglos después, estableció que otras sustancias tienen este mismo poder, dejando así constancia del primer estudio científico sobre la electricidad. En 1600, la Reina Elizabeth I ordena al Físico Real Willian Gilbert (1544−1603) estudiar los imanes para mejorar la exactitud de las Brújulas usadas en la navegación, siendo éste trabajo la base principal para la definición de los fundamentos de la Electrostática y Magnetismo. Gilbert fue el primero en aplicar el término Electricidad del Griego "elektron" = ámbar. Gilbert es la unidad de medida de la fuerza magneto motriz.

En 1752, Benjamín Franklin (1706−1790) demostró la naturaleza eléctrica de los rayos. Desarrolló la teoría de que la electricidad es un fluido que existe en la materia y su flujo se debe al exceso o Defecto del mismo en ella. Invento el pararrayos. En 1780 inventa los lentes Bifocales. En 1776, Charles Agustín de Coulomb (1736−1806) inventó la balanza de torsión con la cual, midió con exactitud la fuerza entre las cargas eléctricas y corroboró que dicha fuerza era proporcional al producto de las cargas individuales e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia que las separa. Coulomb es la unidad de medida de Carga eléctrica. En 1800, Alejandro Volta (1745−1827) construye la primera celda Electrostática y la batería capaz de producir corriente eléctrica. Su inspiración le vino del estudio realizado por el Físico Italiano Luigi Galvani (1737−1798) sobre las corrientes nerviosas−eléctricas en las ancas de ranas. Galvani propuso la teoría de la Electricidad Animal, lo cual contrarió a Volta, quien creía que las contracciones musculares eran el resultado del contacto de los dos metales con el músculo. Sus investigaciones posteriores le permitieron elaborar una celda química capaz de producir corriente continua, fue así como desarrollo la Pila. Volt es la unidad de medida del potencial eléctrico (Tensión). Desde 1801 a 1815, Sir Humphry Davy (1778−1829) desarrolla la electroquímica (nombre asignado por él mismo), explorando el uso de la pila de Volta o batería, y tratando de entender como ésta funciona. En 1801 observa el arco eléctrico y la incandescencia en un conductor energizado con una batería. Entre 1806 y 1808 publica el resultado de sus investigaciones sobre la electrólisis, donde logra la separación del Magnesio, Bario, Estroncio, Calcio, Sodio, Potasio y Boro.

En 1807 fabrica una pila con más de 2000 placas doble, con la cual descubre el Cloro y demuestra que es un elemento, en vez de un ácido. En 1815 inventa la lámpara de seguridad para los mineros. Sin ningún lugar a duda, el descubrimiento más importante lo realiza ese mismo año, cuando descubre al joven Michael Faraday y lo toma como asistente. En 1819, El científico Danés Hans Christian Oersted (1777−1851) descubre el electromagnetismo, cuando en un experimento para sus estudiantes, la aguja de la brújula colocada accidentalmente cerca de un cable energizado por una pila voltaica, se movió. Este descubrimiento fue crucial en el desarrollo de la Electricidad, ya que puso en evidencia la relación existente entre la electricidad y el magnetismo. Oersted es la unidad de medida de la Reluctancia Magnética. En 1823, André−Marie Ampere (1775−1836) establece los principios de la electrodinámica, cuando llega a la conclusión de que la Fuerza Electromotriz es producto de dos efectos: La tensión eléctrica y la corriente eléctrica. Experimenta con conductores, determinando que estos se atraen si las corrientes fluyen en la misma dirección, y se repelen cuando fluyen en contra. Ampere produce un excelente resultado matemático de los fenómenos estudiados por Oersted. Ampere es la unidad de medida de la corriente eléctrica. En 1826, El físico Alemán Georg Simón Ohm (1789−1854) fue quien formuló con exactitud la ley de las corrientes eléctricas, definiendo la relación exacta entre la tensión y la corriente. Desde entonces, esta ley se Conoce como la ley de Ohm. Ohm es la unidad de medida de la Resistencia Eléctrica.

R= V / I Ohm = Volt / Ampere En 1831, Michael Faraday (1791−1867) a los 14 años trabajaba como encuadernador, lo cual le permitió tener el tiempo necesario para leer y desarrollar su interés por la Física y Química. A pesar de su baja preparación formal, dio un paso fundamental en el desarrollo de la electricidad al establecer que el magnetismo produce electricidad a través del movimiento. Faradio es la unidad de medida de la Capacitancia Eléctrica. La tensión inducida en la bobina que se mueve en campo magnético no uniforme fue demostrada por Faraday. En 1835, Simule F.B. Morse (1791−1867), mientras regresaba de uno de sus viajes, concibe la idea de un simple circuito electromagnético para transmitir información,

El Telégrafo. En 1835 construye el primer telégrafo. En 1837 se asocia con Henry y Vailcon el fin de obtener financiamiento del Congreso de USA para su desarrollo, fracasa el intento, prosigue solo, obteniendo el éxito en 1843, cuando el congreso le aprueba el desarrollo de una línea de 41 millas desde Baltimor hasta el Capitolio en Washington D.C. La cual construye en 1844. En 1840−42, James Prescott Joule (1818−1889) Físico Inglés, quien descubrió la equivalencia entre trabajo mecánico y la caloría, y el científico Alemán Hermann Ludwig Ferdinand Helmholtz (1821−1894), quien definió la primera ley de la termodinámica demostraron que los circuitos eléctricos cumplían con la ley de la conservación de la energía y que la Electricidad era una forma de Energía. Adicionalmente, Joule inventó la soldadura eléctrica de arco y demostró que el calor generado por la corriente eléctrica era proporcional al cuadrado de la corriente. Joule es la unidad de medida de Energía En 1845, Gustav Robert Kirchhoff (1824−1887) Físico Alemán a los 21 años de edad, anunció las leyes que permiten calcular las corrientes, y tensiones en redes eléctricas. Conocidas como Leyes de Kirchhoff I y II. Estableció las técnicas para el análisis espectral, con la cual determinó la composición del sol. En 1854, El matemático Inglés William Thomson (Lord Kelvin) (1824−1907, con su trabajo sobre el análisis teórico sobre transmisión por cable, hizo posible el desarrollo del cable transatlántico. En 1851 definió la Segunda Ley de la Termodinámica. En 1858 Inventó el cable flexible. Kelvin es la unidad de medida de temperatura absoluta. En 1870, James Clerk Maxwell (1831−1879) Matemático Inglés formuló las cuatro ecuaciones que sirven de fundamento de la teoría Electromagnética. Dedujo que la Luz es una onda electromagnética, y que la energía se transmite por ondas electromagnéticas a la velocidad de la Luz Maxwell es la unidad del flujo Magnético. En 1879, el Físico Inglés Joseph John Thomson (1856−1940) demostró que los rayos catódicos estaban Constituido de partículas atómicas de carga negativas la cual el llamó ¨Corpúsculos¨ y hoy en día los conocemos como Electrones. En 1881, Thomas Alva Edison (1847−1931) produce la primera Lámpara Incandescente con un filamento de algodón carbonizado. Este filamento permaneció encendido por 44 horas.

En 1881 desarrolló el filamento de bambú con 1.7 lúmenes por vatios. En 1904 el filamento detungsteno con una eficiencia de 7.9 lúmenes por vatios. En 1910 la lámpara de 100 w con rendimiento de 10 lúmenes Por vatios. Hoy en día, las lámparas incandescentes de filamento de tungsteno de 100 w tienen un rendimiento del orden de 18 lúmenes por vatios. En 1882 Edison instaló el primer sistema eléctrico para vender energía para la iluminación incandescente, en los Estados Unidos para la estación Pearl Street de la ciudad de New York. El sistema fue en CD tres hilos, 220−110 v con una potencia total de 30 kw. En 1884, Heinrich Rudolf Hertz (1847−1894) demostró la validez de las ecuaciones de Maxwell y las reescribió, en la forma que hoy en día es conocida. En 1888 Hertz recibió el reconocimiento por sus trabajos sobre las Ondas Electromagnéticas: propagación, polarización y reflexión de ondas. Con Hertz se abre la puerta para el desarrollo de la radio. Hertz es la unidad de medida de la frecuencia.

IMPORTANCIA DE LA ELECTRICIDAD {La electricidad es una de las principales formas de energía usada en el mundo actual}. {Sin ella, no existiría iluminación conveniente, ni comunicaciones de radio y televisión, y servicio telefónico}, {y las personas tendrían que prescindir de aparatos eléctricos que ya llegaron a constituir parte integrante del hogar}. Además, {sin la electricidad el campo del transporte no sería lo que es en la actualidad}. De hecho,{ puede decirse que la electricidad es usada en todas partes}. HISTORIA {Aunque sólo en los tiempos modernos la electricidad empezó a ser útil},{los griegos ya la habían descubierto desde hace 2,000 años}. {Observaron que un material que nosotros conocemos como ámbar}. {Se cargaba con una fuerza misteriosa}, {después de frotarlo contra ciertos materiales}. {El ámbar cargado atraía a cuerpos livianos tales como hojas secas y viruta de madera}.{ Los griegos llamaban al ámbar elektron de donde se ha derivado el nombre de la electricidad}. {Alrededor del año 1600, William Gilbert clasificaba los materiales en eléctricos y no eléctricos}, {según se comportaban como ámbar o no}. {En 1733, un francés, Charles Dufay, observó que un trozo de vidrio eléctricamente cargado atraía algunos objetos también cargados}, {pero que repelía a otros objetos cargados}. {Concluyo entonces que existían dos tipos de electricidad}.

{Hacia la mitad del siglo XVIII, Benjamín Franklin llamo a estas dos clases de electricidad. Positiva y negativa}. CODIGOELÉCTRICO NACIONAL (CEN) que rige los lineamientos a seguir en toda obra eléctrica. EsteCódigoEléctrico fue editado por primera vez en al año de 1968 pro el Comité de Electricidad (CODELECTRA). Hacia 1974 la Comisión Venezolana de Normas Industriales (COVENIN) establece un convenio con el Ministerio de Fomento y Codelectra, cuyo objetivo fue crear las Normas Venezolanas para el Sector Eléctrico, hasta que finalmente se reconoce el Código Eléctrico Nacional, siendo aprobado por COVENIN en1981, denominado Conenin 200-81.En Venezuela desde el 16 de Abril de 1974, por decreto presidencial es obligatorio el uso del Código Eléctrico Nacional en todo tipo de obra eléctrica. Es importante dejar claro, que el CEN no es propiamente un manual de diseño, sino que es un manual de seguridad, los valores que se establecen en él son los mínimos aceptados para garantizar la seguridad deseada en las instalaciones eléctricas, vidas y bienes materiales. Por encima de los valores establecidos en el CEN pueden ser aceptados. En lo sucesivo en esta investigación, debido a la obligatoriedad de la utilización del Código Eléctrico Nacional, se hará referencia y hasta citas textuales de este, para sustentar todas y cada una de las decisiones en el diseño de instalaciones eléctricas. El CEN en su contenido tan amplio, establece lo siguiente: Las reglas para el diseño de las instalaciones eléctricas. Las reglas para las especificaciones de construcción de las instalaciones eléctricas en general, y todo lo concerniente al montaje de maquinarias y equipos eléctricos. Las reglas elaboradas específicamente para los fabricantes de materiales, equipos y maquinarias eléctricas que se elabora en Venezuela o bien que son del uso local, aunque sea de importancia. Estas se refieren a dimensiones, proceso de fabricación y controles de calidad que deben tener Por otra parte además del CEN, existen otras reglas y normas que suelen establecer otras instituciones que son de ayuda en los proyectos de instalaciones eléctricas, reglamentaciones establecidas por organismos como: Ministerio de Desarrollo Urbano, Ministerio del Trabajo y Comunicaciones, CADAFE, CANTV, INOS, entre otros. El Código Eléctrico Nacional (CEN) En su sección 100, definiciones, establece el concepto de una acometida como "… Los conductores y el equipo para dar energía desde un sistema de suministro eléctrico, al sistema de alambrado de la propiedad servida…" (p: 999)El CEN dedica completamente una sección a la especificación de las acometidas, Sección 23, donde se establece todos los requerimientos mínimos para garantizar la seguridad que debe proveer la acometida. Una instalación eléctrica debe poseer una acometida o varias, (CEN sección230-2) pudiendo ser esta desde dos puntos de vista: aéreas o subterráneas.

REGLAS BÁSICAS DE SEGURIDAD Reglas Básicas de Seguridad Industrial 1.- Seguridad al aire Libre

▪ Nunca toques cables con tu cuerpo o con objetos, dado que pueden no estar aislados o la aislación puede estar dañada, recuerda que el cuerpo humano es un conductor de electricidad. ▪ Mantenerte alejado de cables eléctricos y de cualquier objeto que los toque. ▪ Si construís un barrilete, que sea con materiales no conductores, en caso contrario la electricidad podría fluir por tu cuerpo, si por ejemplo tocas algún cable. ▪ Mantén secos los objetos que uses en la cercanía de fuentes de electricidad o para manejar aparatos que utilizan electricidad, recuerda que el agua es un buen conductor. ▪ Nunca trepes a postes de alumbrado, o árboles en su cercanía, etc. ▪ No juegues con objetos voladores en la lluvia o tormenta. La sogas mojadas transmiten la electricidad. ▪ No trepes a árboles por los que pasan cables. ▪ Los equipos eléctricos deben estar lejos del agua, sea esta proveniente de la lluvia, el equipo de riego, suelo húmedo, piletas de natación, bañaderas, etc. ▪ Cuando tengas que usar equipo eléctrico al aire libre, como por ejemplo una cortadora de césped eléctrica, asegúrate que estén aprobados para su uso en el exterior. ▪ Los enchufes de exterior deben tener una tapa protectora a prueba de agua y deben tener circuitos de protección contra el choque eléctrico. ▪ Todos los enchufes deben ser de tres patas con la tierra conectada. ▪ Cuidado con las cercas metálicas, pueden estar electrificadas. 2.- Seguridad en el Hogar Electrodomésticos ▪Mantenga los aparatos electrodomésticos, especialmente las secadoras de cabello, lejos de las tinas, los charcos, las albercas y de las manos mojadas. ▪Desconecte un electrodoméstico antes de limpiarlo - aún si éste se encuentra apagado, puede descargarse, y la piel mojada disminuye significativamente su resistencia a la electricidad. ▪ Nunca ponga objetos de metal en partes "vivas" de los aparatos electrodomésticos o dentro de los enchufes. Si un electrodoméstico se sobrecalienta, desconéctelo y llévelo a que lo revisen. ▪ Utilice únicamente equipo eléctrico que está aprobado por un laboratorio de pruebas reconocido, tal como el laboratorios

Aislamiento de los Cordones ▪El aislamiento de los cordones no resistirá el calor directo, los jalones y dobleces repetidos o la humedad constante. ▪Para estar seguro, jale el aparato de la cabeza de la conexión, nunca del cordón. ▪Nunca cargue un electrodoméstico por su cordón. ▪No coloque un cordón debajo de un tapete o debajo de los muebles. Puede sobrecalentarse o dañarse. 3.- Seguridad en el Taller ▪ No asuma nunca que el circuito está sin energía. Compruébelo con una lámpara de prueba, un multímetro, un probafase o cualquier otro aparato o instrumento en buen estado. ▪ Si está completamente seguro sobre cómo proceder ante un problema de electricidad, hágalo; si tiene alguna duda, solicite ayuda de un electricista o de un técnico calificado. ▪ No trabaje con bajos niveles de iluminación, ni cuando esté cansado o tomando medicinas que induzcan al sueño. ▪ No trabaje en zonas húmedas o mientras usted mismo o su ropa estén húmedos. La humedad reduce la resistencia de la piel y favorece la circulación de la corriente eléctrica. Si el piso está mojado, utilice una tabla seca para aislarse. ▪ Use herramientas, equipos y aparatos de protección aprobados y apropiados (gafas, guantes, zapatos, casco, etc.) ▪ Mantenga sus herramientas y demás elementos de trabajo eléctrico limpios y en buen estado. ▪ Evite el uso de anillos, cadenas, pulseras y otros accesorios metálicos mientras realice trabajos eléctricos. No utilice tampoco prendas sueltas que puedan enredarse. Si usa cabello largo, recójaselo. ▪ No utilice agua para combatir incendios de origen eléctrico. Use únicamente extintores de incendios apropiados preferiblemente de anhídrido carbónico (CO2). También pueden servir algunas espumas y sustancias halogenadas. ▪ No intente trabajar sobre equipos o circuitos complicados hasta estar seguro de comprender bien como funciona y haya localizado los puntos potenciales de peligro. ▪ Conozca siempre donde se localizan los dispositivos de desconexión de los aparatos e instalaciones eléctricas como enchufes, fusibles e interruptores generales. Si es necesario, márquelos con algún tipo de etiqueta.

▪ No elimine la toma ni los alambres de tierra de las instalaciones y aparatos eléctricos. Por el contrario, compruebe que estén en buen estado. Las conexiones de tierra protegen a las personas de recibir choques eléctricos. El conductor de protección verde/amarillo de las instalaciones no deben ser desconectado, eliminado ni empleado para otros fines. ▪ Una persona que no tenga habilidades para utilizar herramientas básicas o seguir instrucciones escrita no debe intentar realizar instalaciones ni reparaciones eléctricas de cierta magnitud. Cualquier error podría ser fatal o causar daños irreversibles a la propiedad o a los aparatos. ● La principal regla de seguridad es SEGUIR LAS REGLAS.

Corriente alterna Se denomina corriente alterna (abreviada CA en español y AC en inglés, de alternating current) a la corriente eléctrica en la que la magnitud y el sentido varían cíclicamente. La forma de oscilación de la corriente alterna más comúnmente utilizada es la de una oscilación sinusoidal (figura 1), puesto que se consigue una transmisión más eficiente de la energía. Sin embargo, en ciertas aplicaciones se utilizan otras formas de oscilación periódicas, tales como la triangular o la cuadrada. Utilizada genéricamente, la CA se refiere a la forma en la cual la electricidad llega a los hogares y a las empresas. Sin embargo, las señales de audio y de radio transmitidas por los cables eléctricos, son también ejemplos de corriente alterna. En estos usos, el fin más importante suele ser la transmisión y recuperación de la información codificada (o modulada) sobre la señal de la CA. CORRIENTE DIRECTA O CONTINUA La corriente directa (CD) o corriente continua (CC) es aquella cuyas cargas eléctricas o electrones fluyen siempre en el mismo sentido en un circuito eléctrico cerrado, moviéndose del polo negativo hacia el polo positivo de una fuente de fuerza electromotriz (FEM), tal como ocurre en las baterías, las dinamos o en cualquier otra fuente generadora de ese tipo de corriente eléctrica. Fuentes suministradoras de corriente directa o continua. A la izquierda, una batería de las comúnmente utilizada en los coches y todo tipo de vehículo motorizado. A la derecha, pilas de amplio uso, lo mismo en linternas que en aparatos y dispositivos eléctricos y electrónicos. Es importante conocer que ni las baterías, ni los generadores, ni ningún otro dispositivo similar crea cargas eléctricas pues, de hecho, todos los elementos conocidos en la naturaleza las contienen, pero para establecer el flujo en forma de corriente eléctrica es necesario ponerlas en movimiento.

Subestación eléctrica Una subestación eléctrica es una instalación destinada a modificar y establecer los niveles de tensión de una infraestructura eléctrica, para facilitar el transporte y distribución de la energía eléctrica. Su equipo principal es el transformador. Normalmente está dividida en secciones, por lo general 3 principales, y las demás son derivadas.Las secciones principales son las siguientes:   

Sección de medición. Sección para las cuchillas de paso. Sección para el interruptor.

Las secciones derivadas normalmente llevan interruptores, depende de que tipo, hacia los transformadores. Como norma general, se puede hablar de subestaciones eléctricas elevadoras, situadas en las inmediaciones de las centrales generadoras de energía eléctrica, cuya función es elevar el nivel de

tensión, hasta 132, 220 o incluso 400 kV, antes de entregar la energía a la red de transporte. Las subestaciones eléctricas reductoras, reducen el nivel de tensión hasta valores que oscilan, habitualmente entre 13,2, 15, 20, 45 ó 66 kV y entregan la energía a la red de distribución. Posteriormente, los centros de transformación reducen los niveles de tensión hasta valores comerciales (baja tensión) aptos para el consumo doméstico e industrial, típicamente 400 V. Transformador de alta tensión usado en las subestaciones de electricidad. Existen dos razones técnicas que explican por qué el transporte y la distribución en energía eléctrica se realizan a tensiones elevadas, y en consecuencia, por qué son necesarias las subestaciones eléctricas: Las pérdidas de potencia que se producen en un conductor por el que circula una corriente eléctrica, debido al Efecto Joule, son directamente proporcionales al valor de esta (). La potencia eléctrica transportada en una red es directamente proporcional al valor de su tensión y al de su intensidad (). Por tanto, cuanto mayor sea el valor de la tensión, menor deberá ser el de intensidad para transmitir la misma potencia y, en consecuencia, menores serán las pérdidas por efecto Joule. Además de transformadores, las subestaciones eléctricas están dotadas de elementos de maniobra (interruptores, seccionadores, etc. y protección fusibles, interruptores automáticos, etc. que desempeñan un papel fundamental en los procesos de mantenimiento y operación de las redes de distribución y transporte.

Transformador Se denomina transformador a un dispositivo eléctrico que permite aumentar o disminuir la tensión en un circuito eléctrico de corriente alterna, manteniendo la potencia. La potencia que ingresa al equipo, en el caso de un transformador ideal (esto es, sin pérdidas), es igual a la que se obtiene a la salida. Las máquinas reales presentan un pequeño porcentaje de pérdidas, dependiendo de su diseño y tamaño, entre otros factores. El transformador es un dispositivo que convierte la energía eléctrica alterna de un cierto nivel de tensión, en energía alterna de otro nivel de tensión, basándose en el fenómeno de la inducción electromagnética. Está constituido por dos o más bobinas de material conductor, devanadas sobre un núcleo cerrado de material ferromagnético, pero aisladas entre sí eléctricamente. La única conexión entre las bobinas la constituye el flujo magnético común que se establece en el núcleo. El núcleo, generalmente, es fabricado bien sea de hierro o de láminas apiladas de acero eléctrico, aleación apropiada para optimizar el flujo magnético. Las bobinas o devanados se denominan primarios y secundarios según correspondan a la entrada o salida del sistema en cuestión, respectivamente. También existen transformadores con más devanados; en este caso, puede existir un devanado "terciario", de menor tensión que el secundario.