Complemento de a pregunta numero 5

INSTRUMENTOS DE MEDIDA

Se denominan instrumentos de medidas de electricidad todos los dispositivos que se utilizan para medir los parámetros eléctricos y asegurar así el buen funcionamiento de las instalaciones y máquinas eléctricas. La mayoría son aparatos portátiles de mano y se utilizan para el montaje; hay otros instrumentos que son conversores de medida y otros métodos de ayuda a la medición, el análisis y la revisión. La obtención de datos cobra cada vez más importancia en el ámbito industrial, profesional y privado. Se demandan, sobre todo, instrumentos de medida prácticos, que operen de un modo rápido y preciso y que ofrezcan resultados durante la medición. Existen muchos tipos de instrumentos diferentes siendo los más destacados los amperímetros, voltímetros, óhmetros, multímetros y osciloscopios

AMPERIMETROSUn amperímetro es un instrumento que sirve para medir la intensidad de corriente que está circulando por un circuito eléctrico. En su diseño original los amperímetros están constituidos, en esencia, por un galvanómetro cuya escala ha sido graduada en amperios. En la actualidad, los amperímetros utilizan un conversor analógico/digital para la medida de la caída de tensión sobre un resistor por el que circula la corriente a medir. La lectura del conversor es leída por un microprocesador que realiza los cálculos para presentar en un display numérico el valor de la corriente circulante.Para efectuar la medida de la intensidad de la corriente circulante el amperímetro ha de colocarse en serie, para que sea atravesado por dicha corriente. Esto lleva a que el amperímetro debe poseer una resistencia interna lo más pequeña posible, a fin de que no produzca una caída de tensión apreciable. Para ello, en el caso de instrumentos basados en los efectos electromagnéticos de la corriente eléctrica, están dotados de bobinas de hilo grueso y con pocas espiras.

VOLTIMETROSUn voltímetro es un instrumento que sirve para medir la diferencia de potencial o voltaje entre dos puntos de un circuito eléctrico cerrado pero a la vez abierto en los polos. Los voltímetros se clasifican por su funcionamiento mecánico, siendo en todos los casos el mismo instrumento:Voltímetros electromecánicos: en esencia, están constituidos por un galvanómetro cuya escala ha sido graduada en voltios. Existen modelos que separan las corrientes continua y alterna de la señal, pudiendo medirlas independientemente. Voltímetros electrónicos: añaden un amplificador para proporcionar mayor impedancia de entrada y mayor sensibilidad. Voltímetros vectoriales: se utilizan con señales de microondas. Además del módulo de la tensión dan una indicación de su fase. Voltímetros digitales: dan una indicación numérica de la tensión, normalmente en una pantalla tipo LCD. Suelen tener prestaciones adicionales como memoria, detección de valor de pico, verdadero valor eficaz (RMS), autorrango y otras funcionalidades. Para efectuar la medida de la diferencia de potencial el voltímetro ha de colocarse en paralelo, esto es, en derivación sobre los puntos entre los que se trata de efectuar la medida. Para ello, en el caso de instrumentos basados en los efectos electromagnéticos de la corriente eléctrica, están dotados de bobinas de hilo muy fino y con muchas espiras, con lo que con poca intensidad de corriente a través del aparato se consigue la fuerza necesaria para el desplazamiento de la aguja indicadora.

OHMETROUn óhmetro u ohmímetro es un instrumento para medir la resistencia eléctrica. El diseño de un óhmetro se compone de una pequeña batería para aplicar un voltaje a la resistencia bajo medida, para luego mediante un galvanómetro medir la corriente que circula a través de la resistencia. La escala del galvanómetro está calibrada directamente en ohmios, ya que en aplicación de la ley de Ohm, al ser el voltaje de la batería fijo, la intensidad circulante a través del galvanómetro sólo va a depender del valor de la resistencia bajo medida, esto es, a menor resistencia mayor intensidad de corriente y viceversa.Existen también otros tipos de óhmetros más exactos y sofisticados, en los que la batería ha sido sustituida por un circuito que genera una corriente de intensidad constante I, la cual se hace circular a través de la resistencia R bajo prueba. Un óhmetro de precisión tiene cuatro terminales, denominados contactos Kelvin. Dos terminales llevan la corriente constante desde el medidor a la resistencia, mientras que los otros dos permiten la medida del voltaje directamente entre terminales de la misma, con lo que la caída de tensión en los conductores que aplican dicha corriente constante a la resistencia bajo prueba no afecta a la exactitud de la medida.

MULTIMETROUn multímetro, conocido también polímetro o tester, es un instrumento que ofrece la posibilidad de medir distintas magnitudes en el mismo aparato. Las más comunes son las de voltímetro, amperímetro y óhmetro. Es utilizado frecuentemente por el personal técnico en toda la gama de electrónica y electricidad. Existen distintos modelos que incorporan además de las tres funciones básicas antes citadas otras mediciones importantes, tales como medida de inductancias y capacitancias. Comprobador de diodos y transistores. Escalas y zócalos para la medida de temperatura mediante termopares normalizados.También hay multímetros con funciones avanzadas que permiten: generar y detectar la frecuencia intermedia de un aparato, así como un circuito amplificador con altavoz para ayudar en la sintonía de circuitos de estos aparatos. Permiten el seguimiento de la señal a través de todas las etapas del receptor bajo prueba. Realizar la función de osciloscopio por encima del millón de muestras por segundo en velocidad de barrido, y muy alta resolución. Sincronizarse con otros instrumentos de medida, incluso con otros multímetros, para hacer medidas de potencia puntual ( Potencia = Voltaje * Intensidad ). Utilización como aparato telefónico, para poder conectarse a una línea telefónica bajo prueba, mientras se efectúan medidas por la misma o por otra adyacente. Comprobación de circuitos de electrónica del automóvil. Grabación de ráfagas de alto o bajo voltaje.Este instrumento de medida por su precio y su exactitud sigue siendo el preferido del aficionado o profesional en electricidad y electrónica. Hay dos tipos de multímetros: analógicos y digitales.

FOTOMETROSirve para medir la iluminancia en lugares de trabajo. Admitancia En ingeneria electrica, la admitancia de un circuito es la facilidad que este ofrece al paso de la corriente. Fue Oliver Heaviside quien comenzó a emplear este término en diciembre de 1887 De acuerdo con su definición, la admitancia (Y) es la inversa de la impedancia (Z)Y=Z-1= 1/Z En el , la unidad de la admitancia es el Siemens, también llamada mho, proveniente de la unidad de resistencia, ohm, a la inversa.Al igual que la impedancia, la admitancia se puede considerar cuantitativamente como un valor complejo:esto es, su módulo es el inverso del módulo de la impedancia y su argumento el de ésta cambiado de signó.Si utilizamos la forma binómica de Z :Y=1/R+XjMultiplicando numerador y denominador por "R - Xj" y operando resulta:Y=r/R2+X2-Xj/R2X2Expresión que permite definir las componentes real e imaginaria de la admitancia en función de los valores resistivos, R, y reactivo, X, de la impedancia:G=R/R2+X2B=-X/R2+X2luego:Y=G+BjA G se la denomina conductancia y a B susceptancia.Si fueran conocidas las componentes G y B de la admitancia, y a partir de ellas se quieren determinar los valore de R y X de la impedancia, puede demostrarse que:R=G/G2+B2X=-B/G2+B2En los análisis de circuitos en paralelo se suele utilizar la admitancia en lugar de la impedancia para simplificar los cálculos.Capacidad eléctricaLa capacidad o capacitancia es una propiedad de los condensadores Esta propiedad rige la relación existente entre la diferencia de potencial existente entre las placas del capacitor y la carga eléctrica almacenada en este mediante la siguiente ecuación:C=Q/VDonde:C es la capacidad medida en faradiosQ es la carga electrica almacenada medida en culombiosV es la diferencia de potencial medida en voltiosCabe destacar que la capacidad es siempre una cantidad positiva y que sólo depende de la forma del capacitor considerado.En la práctica, la dinámica eléctrica del condensador se expresa gracias a la siguiente ecuación diferencial que se obtiene derivando respecto al tiempo la ecuación anterior.I=dQ/dt=CdV/dt Donde i representa la corriente eléctrica, medida en amperiosCarga eléctricaEn física, carga eléctrica es una propiedad intrínseca de algunas partículas subatómicas que se manifiesta mediante atracciones y repulsiones que determinan las interacciones electromagnéticas entre ellas. La materia cargada eléctricamente es influida por los campos electromagnéticos siendo, a su vez, generadora de ellos. La interacción entre carga y campo eléctrico es la fuente de una de las cuatro interacciones fundamentales, la Interacción electromagnética.La carga eléctrica es de naturaleza discreta, fenómeno demostrado experimentalmente por Robert Millikan. Por razones históricas, los electrones tienen carga -1, también notada -e. Los protones tienen la carga opuesta, +1 o +e. Los quarks tienen carga fraccionaria ±1/3 o ±2/3, aunque no se han observado aislados en la naturaleza.[]En el Sistema Internacional de Unidades la unidad de carga eléctrica se denomina culombio (símbolo C). Se define como la cantidad de carga que pasa por una sección en 1 segundo cuando la corriente eléctrica es de 1 amperio, y se corresponde con la carga de 6,24 × 1018 electrones aproximadamente.Conductancia eléctricaSe denomina Conductancia eléctrica (G) de un conductor a la inversa de la oposición que dicho conductor presenta al movimiento de los electrones en su seno, esto es, a la inversa de su resistencia eléctrica (R), por lo que:G=1/RDonde:G es la conductancia en siemensR es resistencia en ohmiosLa unidad de medida de la conductancia en el Sistema internacional de unidades es el Siemens.Este parámetro es especialmente útil a la hora de tener que manejar valores de resistencia muy pequeños.Conductividad eléctricaLa conductividad eléctrica es la capacidad de un cuerpo de permitir el paso de la corriente eléctrica a través de sí. También es definida como la propiedad natural característica de cada cuerpo que representa la facilidad con la que los electrones (y huecos en el caso de los semiconductores) pueden pasar por él. Varía con la temperatura. Es una de las características más importantes de los materiales.La conductividad es la inversa de la resistividad, por tanto O=1/P y su unidad es el S/m (siemens por metro).No confundir con la conductancia (G), que es la facilidad de un objeto o circuito para conducir corriente eléctrica entre dos puntos. Se define como la inversa de laResistencia: G=1/RCorriente eléctricaLa corriente eléctrica es el movimiento de los electrones por el interior de un conductor.Corriente eléctrica a través de un material conductor Un material conductor posee una gran cantidad de electrones libres que deja que pase la electricidad a través de el; que aunque existen en el material no pertenecen a algun átomo específico los cuales incluso sin aplicarles un campo eléctrico externo se mueven a través del material de forma aleatoria debido a la energía térmica, pero cumplen con la regla de que la suma de estos movimientos aleatorios dentro del material es igual a cero. Esto es, dado un plano imaginario trazado a través del material, si sumamos las cargas (electrones) que entran y salen de él sobre ese plano, estas cantidades se anularían.Cuando se aplica una fuente de voltaje externo (como una batería), a los extremos de un material conductor, se estaría aplicando un campo eléctrico sobre los electrones libres provocando el movimiento de los mismos en dirección a la terminal positiva del material. Estos electrones libres son entonces los portadores de corriente en los materiales conductores. Para una corriente de 1 amperio, 1 culombio de carga eléctrica estaría saliendo cada segundo a través de un plano imaginario trazado en el material conductor.La corriente I en amperios puede ser calculada con la siguiente ecuación:I=Q/tDonde:Q es la carga en culombiost es el tiempo en segundosDensidad de corrienteLa densidad de corriente eléctrica se define como una magnitud vectorial que tiene unidades de corriente eléctrica por unidad de superficie. Matemáticamente, la corriente y la densidad de corriente se relacionan como:Conductor eléctrico Si la densidad de corriente es uniforme en una región del espacio entonces la relación se simplifica notablemente. Esto sucede con bastante aproximación en el interior de un tramo de conductor de sección constante, donde el vector es independiente de la posición por lo que la sección, la densidad de corriente y la intensidad guardan la relación:I=(j)*S0Siendo S0 la sección transversal del tramo de conductor.Densidad de flujo eléctricoEn electromagnetismo el desplazamiento eléctrico es un campo vectorial D(r,t)=), en función de la posición en el espacio = r y del tiempo t, o también D(r,w)=en función de la posición en el espacio = r y la frecuencia ω, que aparece en las ecuaciones de Maxwell. Es una generalización del campo eléctrico en presencia de un dieléctrico. A veces también se denomina como campo de desplazamiento eléctrico o densidad de flujo eléctrico.En la mayor parte de los materiales puede ser calculado comoDonde es la permitividad eléctrica del material, que en un medio lineal, no isotrópico es un tensor de segundo orden (una matriz).El Sistema Internacional de Unidades ' se mide en culombios por metro cuadrado, es decir C/m2 o también C.m-2.La utilización de estas unidades resulta de la ecuación de Ampère-Maxwell:Donde se expresa en amperios por metro (A.m-1), y en Amperios por metro cuadrado (A.m-2). Tiene que ser expresado en amperios por metro cuadrado por segundo (A.m-2.s), puesto que el culombio es por definición la cantidad de electricidad que atraviesa una sección de un conductor recurrido por una corriente de intensidad de 1 amperio durante 1 segundo (1 C = 1 A.s).Si medimos B i H en teslas y E y D en newtons por coulombs, la ecuación deviene:Densidad de flujo magnéticoLa densidad de flujo magnético, visualmente notada como B, es el flujo magnético por unidad de área de una sección normal a la dirección del flujo, y es igual a la intensidad del campo magnético.La unidad de la densidad en el Sistema Internacional de Unidades es el TeslaFrecuenciaFrecuencia, es una medida para indicar el número de repeticiones de cualquier fenómeno o suceso periódico en la unidad de tiempo. Para calcular la frecuencia de un evento, se contabilizan un número de ocurrencias de este teniendo en cuenta un intervalo temporal, luego estas repeticiones se dividen por el tiempo transcurrido.Según el Sistema Internacional, el resultado se mide en hertz (Hz), en honor a Heinrich Rudolf Hertz. Un hertz es aquel suceso o fenómeno repetido una vez por segundo, 2 Hz son dos sucesos (períodos) por segundo, 3 Hz son tres sucesos (períodos) por segundo, 4 Hz son cuatro sucesos (períodos) por segundo, 5 Hz son cinco sucesos (períodos) por segundo, con esto demostramos teóricamente que casi siempre hay una relación en el número de Hertz con las ocurrencias. Esta unidad se llamó originariamente como ciclo por segundo (cps) y aún se sigue también utilizando. Otras unidades para indicar la frecuencia son revoluciones por minuto (rpm) y radianes por segundo (rad/s). Las pulsaciones del corazón o el tempo musical se mide como golpes por minuto (bpm, del inglés beats per minute).1HZ=1/sUn método alternativo para calcular la frecuencia es medir el tiempo entre dos repeticiones (periodo) y luego calcular la frecuencia (f) recíproca de esta manera:F=1/TDonde t es el periodo de la señalFuerza electromotrizLa fuerza electromotriz (FEM) es toda causa capaz de mantener una diferencia de potencial entre dos puntos de un circuito abierto o de producir una corriente eléctrica en un circuito cerrado. Es una característica de cada generador eléctrico. Con carácter general puede explicarse por la existencia de un campo electromotor ε cuya circulación,∫ε ds, define la fuerza electromotriz del generador.Se define como el trabajo que el generador realiza para pasar por su interior la unidad de carga positiva del polo negativo al positivo, dividido por el valor en Coulombs de dicha carga. Esto se justifica en el hecho de que cuando circula esta unidad de carga por el circuito exterior al generador, desde el polo positivo al negativo, es necesario realizar un trabajo o consumo de energía (mecánica, química, etcétera) para transportarla por el interior desde un punto de menor potencial (el polo negativo al cual llega) a otro de mayor potencial (el polo positivo por el cual sale).La f.e.m. se mide en voltios, al igual que el potencial eléctrico.Por lo que queda que:P=R/AIluminanciaEn Fotometría, la iluminancia ( ) es la cantidad de flujo luminoso emitido por una fuente de luz que incide, atraviesa o emerge de una superficie por unidad de área. Su unidad de medida en el SI es el Lux: 1 Lux = 1 Lumen/m².En general, la iluminancia se define según la siguiente expresión:Ev=Df/DsDonde:Ev es la iluminancia medida en luxesF es el flujo luminoso, en lúmenesdS es el elemento diferencial de área considerado, en metros cuadrados.Tanto la iluminancia como el nivel de iluminación se pueden medir con un aparato llamado fotómetro. A la iluminancia que emerge de una superificie por unidad de área también se le denomina emitancia luminosa (Mv).ImpedanciaLa impedancia es una magnitud que establece la relación (cociente) entre la tensión y la intensidad de corriente. Tiene especial importancia si la corriente varía en el tiempo, en cuyo caso, esta, la tensión y la propia impedancia se notan con números complejos o funciones del análisis armónico. Su módulo (a veces impropiamente llamado impedancia) establece la relación entre los valores máximos o los valores eficaces de la tensión y de la corriente. La parte real de la impedancia es la resistencia y su parte imaginaria es la reactancia. El concepto de impedancia generaliza la ley de Ohm en el estudio de circuitos en corriente alterna (AC).El término fue acuñado por Oliver Heaviside en 1886.En general, la solución para las corrientes y las tensiones de un circuito formado por resistencias, condensadores e inductancias y sin ningún componente de comportamiento no lineal, son soluciones de ecuaciones diferenciales. Pero, cuando todos los generadores de tensión y de corriente tienen la misma frecuencia constante y que sus amplitudes son constantes, las soluciones en estado estacionario (cuando todos fenómenos transitorios han desaparecido) son sinusoidales y todas las tensiones y corrientes tienen la misma frecuencia (la de los generadores) y tienen la amplitud y la fase constante.El formalismo de las impedancias consiste en unas pocas reglas que permiten calcular circuitos que contienen elementos resistivos, inductivos o capacitivos de manera similar al cálculo de circuitos resistivos en corriente continua. Esas reglas sólo son válidas en los casos siguientes:Si estamos en régimen permanente con corriente alterna sinusoidal. Es decir, que todos los generadores de tensión y de corriente son sinusoidales y de misma frecuencia, y que todos los fenómenos transitorios que pueden ocurrir al comienzo de la conexión se han atenuado y desaparecido completamente. Si todos los componentes son lineales. Es decir, componentes o circuitos en los cuales la amplitud (o el valor eficaz) de la corriente es estrictamente proporcional a la tensión aplicada. Se excluyen los componentes no lineales como los diodos. Si el circuito contiene inductancias con núcleo ferromagnético (que no son lineales), los resultados de los cálculos sólo podrán ser aproximados y eso, a condición de respetar la zona de trabajo de las inductancias. Cuando todos los generadores no tienen la misma frecuencia o si las señales no son sinusoidales, se puede descomponer el cálculo en varias etapas en cada una de las cuales se puede utilizar el formalismo de impedancias. Ver más lejos en este artículo.Intensidad de campo magnéticoEn electromagnetismo, la intensidad del campo magnético, H, es la causa de la inducció magnética, y nos indica lo intenso que es el campo magnético. En una bobina, su valor depende depende de la fuerza magnetomotriz, producto del número de espiras por la intensidad que circula por la misma. Ahora bien, cuanto más larga sea la bobina, más se dispersan las líneas de campo, dando como resultado una intensidad de campo más débil; por lo que se puede decir que, para una fuerza magnetomotriz constante, la intensidad de campo es inversamente proporcional a la longitud media de las líneas de campo, tal como se expresa en la siguiente ecuación:H=Nl/LDonde:· H: intensidad del campo en amperio-vuelta/metro (Av/m) · N: número de espiras de la bobina · I: intensidad de la corriente en amperios (A) · L: longitud de la bobina en metros (m)Intensidad luminosaEn fotometría, la intensidad luminosa se define como la cantidad de flujo luminoso, propagándose en una dirección dada, que emerge, atraviesa o incide sobre una superficie por unidad de ángulo sólido. Su unidad de medida en el Sistema Internacional de Unidades es la candela (cd), que es una unidad fundamental del sistema. Matemáticamente, su expresión es la siguiente:Iv=Df/DohmDonde:IV es la intensidad luminosa, medida en candelas. F es el flujo luminoso, en lúmenes. D ohm es el elemento diferencial de ángulo sólido, en estereorradianes.Intensidad luminosa y diferentes tipos de fuentes En fotometría, se denomina fuente puntual a aquella que emite la misma intensidad luminosa en todas las direcciones consideradas. Un ejemplo práctico sería una lámpara fsdf. Por el contrario, se denomina fuente o superficie reflectora de Lambert a aquella en la que la intensidad varía con el coseno del ángulo entre la dirección considerada y la normal a la superficie (o eje de simetría de la fuente).UnidadesUna candela se define como la intensidad luminosa de una fuente de luz monocromatica de 540 THz que tiene una intensidad radiante de 1/683 vatios por estereorradián, o aproximadamente 1.464 mW/sr. La frecuencia de 540 THz corresponde a una longitud de onda de 555 nm, que se corresponde con la luz verde pálida cerca del límite de visión del ojo. Ya que hay aproximadamente 12.6 estereorradianes en una esfera, el flujo radiante total sería de aproximadamente 18.40 mW, si la fuente emitiese de forma uniforme en todas las direcciones. Una vela corriente produce con poca precisión una candela de intensidad luminosa.En 1881 Jules Violle propuso la Violle como unidad de intensidad luminosa. Fue la primera unidad de intensidad que no dependía de la propiedad de una lámpara determinada. Sin embargo fue sustituida por la candela en 1946.Longitud de ondaLa longitud de una onda es la distancia entre dos crestas consecutivas. Describe cuán larga es la onda. La distancia existente entre dos crestas o valles consecutivos es lo que llamamos longitud de onda. Las ondas de agua en el océano, las ondas de aire, y las ondas de radiación electromagnética tienen longitudes de ondas.La letra griega "λ" (lambda) se utiliza para representar la longitud de onda en ecuaciones. La longitud de onda es inversamente proporcional a la frecuencia de la onda. Una longitud de onda larga corresponde a una frecuencia baja, mientras que una longitud de onda corta corresponde una frecuencia alta.La longitud de ondas de las ondas de sonido, en el rango que los seres humanos pueden escuchar, oscilan entre menos de 2 cm (una pulgada), hasta aproximadamente 17 metros (56 pies). Las ondas de radiación electromagnética que forman la luz visible tienen longitudes de onda entre 400 nanómetros (luz morada) y 700 nanómetros (luz roja).En el sistema internacional, la unidad de medida de la longitud de onda es el metro, al igual que cualquier otra distancia. Dado los órdenes de magnitud de este parámetro, por comodidad se suele recurrir a submúltiplos como el milímetro (mm), el micrómetro (μm) y el nanómetro (nm).PermeabilidadLa permeabilidad es la capacidad de un material para permitir que un fluido lo atraviese sin alterar su estructura interna. Se afirma que un material es permeable si deja pasar a través de él una cantidad apreciable de fluido en un tiempo dado, e impermeable si la cantidad de fluido es despreciable.La velocidad con la que el fluido atraviesa el material depende de tres factores básicos:la porosidad del material; la densidad del fluido considerado, afectada por su temperatura;la presión a que está sometido el fluido. Para ser permeable, un material debe ser poroso, es decir, debe contener espacios vacíos o poros que le permitan absorber fluido. A su vez, tales espacios deben estar interconectados para que el fluido disponga de caminos para pasar a través del material.Unidades La permeabilidad en el SMD se mide en cm2 o m2. La unidad derivada de la Ley de Darcy[1] es el darcy, y habitualmente se utiliza el milidarcy:Constante dieléctricaLa constante dieléctrica o permitividad relativa de un medio continuo es una propiedad macroscópica de un medio dieléctrico relacionado con la permitividad eléctrica del medio. El nombre proviene de los materiales dieléctricos, que son materiales aislantes o muy poco conductores por debajo de una cierta tensión eléctrica llamada tensión de rotura. El efecto de la constante dieléctrica se manifiesta en la capacidad total de un condensador eléctrico o capacitor. Cuando entre los conductores cargados o paredes que lo forman se inserta un material dieléctrico diferente del aire (cuya permitividad es prácticamente la del vacío) la capacidad de almacenamiento de la carga del condensador aumenta. De hecho la relación entre la capacidad inicial Ci y la final Cf vienen dada por la constante eléctrica:K=CF/Ci=E/E0=Er=(1+Xe)Donde ε es la permitividad eléctrica del dieléctrico que se inserta.Además el valor de la constante dieléctrica K de un material define el grado de polarizació eléctrica de la substancia cuando esta se somete a un campo eléctrico exterior. El valor de K es afectado por muchos factores, como el peso molecular, la forma de la molécula, la dirección de sus enlaces (geometría de la molécula) o el tipo de interacciones que presente.Cuando un material dieléctrico remplaza el vacío entre los conductores, puede presentarse la polarización en el dieléctrico, permitiendo que se almacenen cargas adicionales.La magnitud de la carga que se puede almacenar entre los conductores se conoce como capacitancia ésta depende del material existente entre los conductores, el tamaño, la forma de los mismos y su separación.Potencia activaEs la potencia que representa la capacidad de un circuito para realizar un proceso de transformación de la energía eléctrica en trabajo. Los diferentes dispositivos eléctricos existentes convierten la energía eléctrica en otras formas de energía tales como: mecánica, lumínica, térmica, química, etc. Esta potencia es, por lo tanto, la realmente consumida por los circuitos. Cuando se habla de demanda eléctrica, es esta potencia la que se utiliza para determinar dicha demanda.Se designa con la letra P y se mide en vatios (W). De acuerdo con su expresión, la ley de Ohm y el triángulo de impedancias:P=I.V.cos=I.Z.Icos=I2*Zcos=I2.RPotencia reactivaEsta potencia no tiene tampoco el carácter realmente de ser consumida y sólo aparecerá cuando existan bobinas o condensadores en los circuitos. La potencia reactiva tiene un valor medio nulo, por lo que no produce trabajo útil. Por ello que se dice que es una potencia desvatada (no produce vatios), se mide en voltamperios reactivos (VAR) y se designa con la letra Q.A partir de su expresión,Q=I.V.sin=I.Z.I.sin=I2.Z.sin=I2.X=I2(Xl-Xc)=s.sinLo que reafirma en que esta potencia es debida únicamente a los elementos reactivos.Potencia trifásicaLa representación matemática de la potencia activa en un sistema trifásico equilibrado está dada por la ecuación:ReactanciaSe denomina Reactancia a la parte imaginaria de la impedancia ofrecida, al paso de la corriente alterna. En su acepción más general, el término reactancia significa sin pérdidas, y su asociación al mundo de los circuitos eléctricos, data de los trabajos de Foster, a principios del siglo XX.En el análisis de circuitos R-L-C, la reactancia, representada como (X) es la parte imaginaria del número complejo que define el valor de la impedancia, mientras que la resistencia (R) es la parte real de dicho valor.Dependiendo del valor de la reactancia se puede decir que el circuito presenta reactancia capacitiva, cuando X<0;>0; o es puramente resistivo, cuando X=0. Vectorialmente, la reactancia inductiva y la capacitiva son opuestas.Xc=-1/2pifcEn la que:Xc= Reactancia capacitiva en ohmiosC=Capacitancia en faradiosf=Frecuencia en herciosLa reactancia inductiva se representa por XL y su valor viene dado por:XL=1*2pi*FLEn la que :XL= Reactancia inductiva en ohmiosL=Inductancia en henriosf=Frecuencia en herciosResistencia (electricidad)Se denomina resistencia eléctrica, R, de una sustancia, a la oposición que encuentra la corriente eléctrica para circular a través de dicha sustancia. Su valor viene dado en ohmios, se designa con la letra griega omega mayúscula (Ω), y se mide con el Óhmetro.Esta definición es válida para la corriente continua y para la corriente alterna cuando se trate de elementos resistivos puros, esto es, sin componente inductiva ni capacitiva. De existir estos componentes reactivos, la oposición presentada a la circulación de corriente recibe el nombre de impedancia.Según sea la magnitud de esta oposición, las sustancias se clasifican en conductoras, aislantes y semiconductoras. Existen además ciertos materiales en los que, en determinadas condiciones de temperatura, aparece un fenómeno denominado superconductividad, en el que el valor de la resistencia es prácticamente nulo.ResistividadSe le llama resistividad al grado de dificultad que encuentran los electrones en sus desplazamientos. Se designa por la letra griega rho minúscula (ρ) y se mide en ohms por metro (Ω·m, a veces también en Ω·mm²/m).Su valor describe el comportamiento de un material frente al paso de corriente eléctrica, por lo que da una idea de lo buen o mal conductor que es. Un valor alto de resistividad indica que el material es mal conductor mientras que uno bajo indicará que es un buen conductor.Generalmente la resistividad de los metales aumenta con la temperatura, mientras que la resistividad de los semiconductores disminuye ante el aumento de la temperatura.Tensión (electricidad)La tensión, el voltaje o diferencia de potencial es una magnitud física que impulsa a los electrones a lo largo de un conductor en un circuito cerrado. La diferencia de potencial también se define como el trabajo por unidad de carga ejercido por el campo eléctrico, sobre una partícula cargada, para moverla de un lugar a otro.Diferencia de potencial La tensión entre dos puntos de un campo eléctrico es igual al trabajo que realiza dicha unidad de carga positiva para transportarla desde el punto A al punto B. En el Sistema Internacional de Unidades, la diferencia de potencial se mide en voltios (V), al igual que el potencial.La tensión es independiente del camino recorrido por la carga, y depende exclusivamente del potencial eléctrico de los puntos A y B en el campo.Si dos puntos que tienen una diferencia de potencial se unen mediante un conductor, se producirá un flujo de corriente eléctrica. Parte de la carga que crea el punto de mayor potencial se trasladará a través del conductor al punto de menor potencial y, en ausencia de una fuente externa (generador), esta corriente cesará cuando ambos puntos igualen su potencial eléctrico (Ley de Henry). Este traslado de cargas es lo que se conoce como corriente eléctrica.Cuando se habla sobre una diferencia de potencial en un sólo punto, o potencial, se refiere a la diferencia de potencial entre este punto y algún otro donde el potencial sea cero.PolaridadPolaridad de una diferencia de potencialCuando por dos puntos de un circuito puede circular una corriente eléctrica, la polaridad de la caída de tensión viene determinada por la dirección convencional de la misma; esto es, del punto de mayor potencial al de menor. Por lo tanto, si por la resistencia R de la figura 1 circula una corriente de intensidad I, desde el punto A hacia el B, se producirá una caída de tensión en la misma con la polaridad indicada, y se dice que el punto A es más positivo que el B.Otra de las formas de expresar la tensión entre dos puntos es en función de la intensidad de corriente y la resistencia existentes entre ellos; así se obtiene uno de los enunciados de la ley de Ohm, que dice:V=R.I

Respuesta #6

CONTACTOR
Un contactor es un dispositivo con capacidad de cortar la corriente eléctrica de un receptor o instalación con la posibilidad de ser accionado a distancia, que tiene dos posiciones de funcionamiento: una estable o de reposo, cuando no recibe acción alguna por parte del circuito de mando, y otra inestable, cuando actúa dicha acción. Este tipo de funcionamiento se llama de "todo o nada".
Clasificación
Þ Contactores electromagnéticos. Su accionamiento se realiza a través de un electroimán.
Þ Contactores electromecánicos. Se accionan con ayuda de medios mecánicos.
Þ Contactores neumáticos. Se accionan mediante la presión de un gas.
Þ Contactores hidráulicos. Se accionan por la presión de un líquido.
Constitución de un contactor electromagnético.
- Contactos principales. Son los destinados a abrir y cerrar el circuito de potencia. Están abiertos en reposo.
- Contactos auxiliares. Son los encargados de abrir y cerrar el circuito de mando. Están acoplados mecánicamente a los contactos principales y pueden ser abiertos o cerrados.
- Bobina. Elemento que produce una fuerza de atracción (FA) al ser atravesado por una corriente eléctrica. Su tensión de alimentación puede ser de 12, 24 y 220V de corriente alterna, siendo la de 220V la más usual.
- Armadura. Parte móvil del contactor. Desplaza los contactos principales y auxiliares por la acción (FA) de la bobina.
- Núcleo. Parte fija por la que se cierra el flujo magnético producido por la bobina.
- Resorte. Es un muelle encargado de devolver los contactos a su posición de reposo una vez cesa la fuerza FA.
Funcionamiento del contactor.
A los contactos principales se conectan al circuito que se quiere gobernar. Asegurando el establecimiento y cortes de las corrientes principales y según el número de vías de paso de corriente, será bipolar, tripolar, tetrapolar, etc. realizándose las maniobras simultáneamente en todas las vías.
Los contactos auxiliares son de dos clases abiertos y cerrados. Estos forman parte del circuito auxiliar del contactor y aseguran las autoalimentaciones , los mandos, enclavamientos de contactos y señalizaciones en los equipos de automatismo.
Cuando la bobina del contactor queda excitada por la circulación de la corriente, mueve el núcleo en su interior y arrastra los contactor principales y auxiliares, estableciendo a través de los polos el circuito entre la red y el receptor. Este arrastre o desplazamiento puede ser:
- Por rotación, pivote sobre su eje.
- Por traslación, deslizándose paralelamente a las partes fijas.
- Combinación de movimientos, rotación y traslación.
Cuando la bobina deja de ser alimentada, abre los contactos por efecto del resorte de presión de los polos y del resorte de retorno de la armadura móvil.
La bobina está concebida para resistir los choque mecánicos provocados por el cierre y la apertura de los contactos y los choques electromagnéticos debidos al paso de la corriente por sus espiras, con el fin de reducir los choques mecánicos la bobina o circuito magnético, a veces los dos se montan sobre amortiguadores.
Si se debe gobernar desde diferentes puntos, los pulsadores de marcha se conectan en paralelo y el de parada en serie.
Simbología y referenciado de bornes.
Los bornes de conexión de los contactores se nombran mediante cifras o códigos de cifras y letras que permiten identificarlos, facilitando la realización de esquemas y las labores de cableado.
- Los contactos principales se referencian con una sola cifra, del 1 al 16.
- Los contactos auxiliares están referenciados con dos cifras. Las cifras de unidades o cifras de función indican la función del contacto:
* 1 y 2, contacto normalmente cerrados (NC).
* 3 y 4, contacto normalmente abiertos (NA).
* 5 y 6, contacto de apertura temporizada.
* 7 y 8, contacto de cierre temporizado.
- La cifra de las decenas indica el número de orden de cada contacto en el contactor. En un lado se indica a qué contactor pertenece.
- Las bobinas de un contactor se referencian con las letras A1 y A2. En su parte inferior se indica a qué contactor pertenece.
- El contactor se denomina con las letras KM seguidas de un número de orden.
Elección de un contactor electromagnético.
Es necesario conocer las siguientes características del receptor:
- La tensión nominal de funcionamiento, en voltios (V).
- La corriente de servicio (Ie) que consume, en amperios (A).

Respuesta 7


Cortacircuitos mecánicos (primer dibujo)

Los cortacircuitos mecánicos están provistos de un botón que se desconecta cuando se produce una sobrecarga o un cortocircuito. El interruptor de control de potencia interviene antes de que se produzca cualquier tipo de sobrecarga, y no hay más que averiguar el punto en que se produce el exceso de consumo, reducirlo, desenchufando el aparato que lo genera, y volver a establecer el contacto accionando el interruptor de control de potencia.Ten en cuenta que…
herramientas: destornilladores, alicate, alambre
materiales: cortacircuitos, cinta ahislante

cortacircuitos( lado derecho)

Existe un límite en la corriente eléctrica que puede circular por un conductor. Si este límite se supera, el conductor se recalienta, se daña el aislante y pueden llegar a entrar en contacto los dos conductores. Ya se sabe que cuando dos conductores de distinta polaridad entran directamente en contacto se produce un cortocircuito, que puede tener muy graves consecuencias. Cuando se produce una sobrecarga de este tipo, los encargados de interrumpir el paso de corriente son los cortacircuitos.

El cortacircuitos térmico (en la izquierda)

conocido comúnmente como fusible, es un elemento de seguridad que se inserta en un circuito eléctrico como medida preventiva de protección. Se trata básicamente de un punto débil, dispuesto deliberadamente para que falle en el momento en que el circuito se sobrecarga.Los fusibles están constituidos por un hilo de metal blando (plomo por lo general), calibrado, que se funde, interrumpiendo el circuito, cuando se sobrecalienta debido al paso de una corriente de excesiva intensidad.Son fundamentalmente de tres tipos: de plaqueta, de tapón y de cartucho.El fusible de plaqueta está constituido por una plaqueta de material aislante provista de dos bornes desmontables sobre los que se fija el hilo del fusible. Cuando el fusible se funde, se cambia la plaqueta por una nueva de igual intensidad.El fusible de tapón consiste en una base roscante de porcelana cuya cabeza presenta los dos bornes en los que se fija el hilo del fusible.El fusible de cartucho tiene forma cilíndrica y se inserta en alojamientos especialmente dispuestos para recibirlo

solucion pregunta # 5

Contadores de servicio

El medidor de vatios por hora, también llamado contador de servicio, es un dispositivo que mide la energía total consumida en un circuito eléctrico doméstico. Patrones eléctricos
La unidad básica es el amperio y se define en términos de la fuerza entre dos conductores por los que circula corriente.
Algunas unidades derivadas:

Magnitud Nombre de la unidad

Unidades mecánicas

Velocidad angular radian/segundo
Frecuencia Hertz (Hz)
Potencia Watts (W)

Unidades eléctricas

Capacitancia Faradio (F)
Conductancia Siemens (S) , (__e-1 ó 1/__)
Carga eléctrica Coulombio (C)
Intensidad de campo eléctrico Voltio / metro
Potencial eléctrico Voltio (V)
Resistencia Ohmio (_______)

Unidades magnéticas

Inductancia Henrio (H)
Intensidad de campo magnético amperio / metro
Flujo magnético weber (Wb)
Densidad de flujo magnético tesla (T)

Precisión.

Medida de la reproducibilidad de las mediciones; esto es, dado el valor fijo de una variable la precisión es una medida del grado con el cual las mediciones sucesivas difieren una de otra.

Error.

Desviación a partir del valor real de la variable medida.
Exactitud. Aproximación con la cual la lectura de un instrumento se acerca al valor real de la variable medida.

Sensibilidad.

Relación de la señal de salida o respuesta del instrumento respecto al cambio de la entrada o variable medida.

Instrumento.

Se puede definir como el dispositivo para determinar el valor o la magnitud de una cantidad o variable

Resolución.

Cambio más pequeño en el valor medido al cual responde el instrumento.
El proceso de medición generalmente requiere el uso de un instrumento como medio físico para determinar la

magnitud de una variable.

Los instrumentos constituyen una extensión de las facultades humanas y en muchos casos permiten a las personas determinar el valor de una cantidad desconocida la cual no podría medirse utilizando únicamente las facultades sensoriales.

Electrodinamómetros

Puede utilizarse para medir corrientes alternas mediante una inclinación electromagnética.

Puente de Wheatstone

Las mediciones más precisas de la resistencia se obtienen con un circuito llamado puente de Wheatstone, en honor del físico británico Charles Wheatstone. Este circuito consiste en tres resistencias conocidas y una resistencia desconocida, conectadas entre sí en forma de diamante.


Micro amperímetros

Un microamperímetro está calibrado en millonésimas de amperio y un miliamperímetro en milésimas de amperio.
Los galvanómetros convencionales no pueden utilizarse para medir corrientes alternas, porque las oscilaciones de la corriente producirían una inclinación en las dos direcciones.



Vatímetros

La potencia consumida por cualquiera de las partes de un circuito se mide con un vatímetro, un instrumento parecido al electrodinamómetro.

Galvanómetros

Los galvanómetros son los instrumentos principales en la detección y medición de la corriente. Se basan en las interacciones entre una corriente eléctrica y un imán. El mecanismo del galvanómetro está diseñado de forma que un imán permanente o un electroimán produce un campo magnético, lo que genera una fuerza cuando hay un flujo de corriente en una bobina cercana al imán Los galvanómetros tienen denominaciones distintas según la magnitud de la corriente que pueden medir.