viernes, 29 de mayo de 2015

INSTALACIÓN ELÉCTRICA DE UNA VIVIENDA.

Riesgos en las instalaciones eléctricas. Toma de tierra

Hemos visto cómo se produce y transporta la corriente eléctrica hasta llegar a las viviendas con un voltaje de 220 V.

En las instalaciones eléctricas domésticas, los aparatos están conectados en paralelo para que puedan funcionar independientemente. Por tanto, cuantos más aparatos funcionan simultáneamente, mayor es la intensidad de corriente que atraviesa la rama principal.

Si la intensidad es demasiado alta, se puede producir un sobrecalentamiento de los conductores por el efecto Joule hasta el punto de provocar un incendio.

También se puede producir un incendio si se produce un cortocircuito al entrar en contacto dos conductores de la instalación.

El cuerpo humano puede llegar a actuar como conductor. Si una corriente de intensidad superior a 30 mA atraviesa el cuerpo humano, puede provocar un accidente muy grave llamado electrocución.

Para minimizar estos riesgos, es necesario instalar elementos de protección en las viviendas.

La toma de tierra es uno de los mecanismos para proteger del riesgo de electrocución. Consiste en la unión directa de los aparatos conectados a la red con los cimientos del edificio.

En una toma de corriente hay dos conductores, fase y neutro, que conducen la corriente de red: la fase es el conductor de entrada y el neutro el de salida, conectado a tierra en el exterior. Hay un tercer conductor, la toma de tierra, que une los aparatos a tierra.


Instalación eléctrica en una vivienda.


El punto en el que la red se conecta a la instalación de la vivienda desde la subestación transformadora se denomina acometida.

Después de la acometida se encuentra la caja de protección, con los elementos de protección general del edificio. Esta está conectada con el contador, que mide el consumo de energía de la vivienda.

Después del contador se encuentra el interruptor de control de potencia (ICP).
Este dispositivo corta la corriente si el consumo en un momento dado es superior a la potencia máxima contratada con el distribuidor.

A continuación se entuentra el cuadro general de mando y protección. En el tenemos los siguientes elementos:
  • Interruptor general automático (IGA). Desconecta la instalación si se produce una sobrecarga de corriente o un cortocircuito.
  • Interruptor diferencial (ID). Detecta las fugas de corriente a tierra. Si las intensidades que cirulan por la fase y por el neutro son diferente, quiere decir que hay una fuga de corriente. 
  • Pequeños interruptores automáticos.  La instalación eléctrica está formada por varios circuitos más pequeños. Cada circuito está protegido por un diferencial diseño para la potencia de los aparatos que controla. En caso de accidente se desconecta el circuito aferctado.

 Instalación de una vivienda.
                 


 ELECTRÓNICA.

La electrónica estudia los componentes de los circuitos que permiten modificar la corriente eléctrica. Su desarollo ha permitido el avance de las tecnologías de la comunicación y de multitud de aparatos y dispositivos que forman parte de la vida cotidiana.

Algunos componentes básicos de la electrónica son las resistencias y los relés.

Las resistencias

En los temas anteriores hemos estudiado las resistencias fijas, que regulan la intensidad de corriente siguiendo la ley de Ohm.

Existen también resistencias variables. Los potenciómentros permiten variar su valor mediante un cursor entre cero y un máximo especificado por el fabricante.

Las resistencias dependientes de un parámetro físico varian su valor en funcion de este parámetro, que puede ser la temperatura o la luz. Las resistencias que dependen de la luz (LDR) tienen su valor máximo en la oscuritdadm que disminuye cuando se ilumina.

Las resistencias que dependen de la temperatura puede ser de dos tipos: NTC, cuyo valor aumenta al disminuir la temperatura, y PTC, cuyo valor aumenta al aumentar la temperatura.

Los conductores

Son componentes de los circuitos que almacenan cargas eléctricas cuando se someten a una tensión. Un conductor se caracteriza por su capacidad, que es la cantidad de carga que puede almancenar por unidad de voltaje aplicada. La unidad de capacidad es el faradio. Una vez desconectado del generador, el condensador puede actuar él mismo como generador.

El diodo

Un diodo está formado por un material semiconductor que solo permite el paso de la corriente en un sentido. Tiene dos terminales, el ánodo y el cátodo y conduce la corriente en el sentido ánodo-cátodo. Cuando se conecta el ánodo al borne positivo del generador, se dice que tiene polarización directa y conduce la corriente. Si se conecta en sentido contrario, impide el paso de corriente y se dice que tiene polarización inversa.

Existen diferentes tipos de diosos. Los LED emiten luz cuando pasa corriente.
Los diodos rectificadores cambian la corriente alterna en corriente continua.

  SÍMBOLO DEL DIODO:    
   

POLARIZACIÓNES:


El transistor

Es un componente electrónico formado por tres capas de material semiconductor. Cada una de las tres capas funciona como un terminal y se denominan emisor, receptor y base.

El transistor funciona como un interruptor. Si se circula una pequeña corriente por la base, entonces hay corriente desde el colector al emisor.
Si no pasa corriente por la base, no circula corriente del colector al amisor.

                                            TRANSISTOR Y SÍMBOLO.




Para más información:

Más sobre electrónica.
En esta página, te explica con más claridad qué es la electrónica, su historia, aplicaciones de la electrónica, señales electrónicas, tensión, corriente eléctrica, los componentes etc... .
Instalación de una vivienda.
Esta página te informa sobre cómo funciona la instalación eléctrica de una vivienda, por qué se transporta la energía eléctrica en alta tensión, instalaciones fuera de la vivienda, instalaciones dentro de la vivienda, la toma de tierra, cómo se distribuye la energia etc... .
Componentes electrónicos.
En esta página te informa sobre todos los posibles componentes que puede tener un circuito eléctrico, desde los conductores hasta los semiconductores o asilantes eléctricos, fusibles, conectores etc... .

viernes, 22 de mayo de 2015

EFECTOS DE LA CORRIENTE ELÉCTRICA. GENERACIÓN DE ELECTRICIDAD.

Efecto Joule.

El efecto Joule es la transformación de energía eléctrica en térmica.

Este fenómeno se produce en todos los conductores, aunque solo se pone en evidencia cuando la intensidad de corriente es muy alta. El efecto Joule es consecuencia de los choques de los electrones con los átomos del material que forma el conductor. Estos choques aumentan la vibración de los átomos, lo que hace aumentar la temperatura.

La ley de Joule describe de forma cuantitativa el efecto Joule: el calor disipado en un conductor de resistencia R por el cual circula una intensidad de corriente I dutrante un tiempo t está dado por la siguiente relación:


donde E se expresa en julios, I en amperios, R en ohmios y t en segundos.

Por tanto, la potencia disparada en forma de calor en un conductor o en un elemento de un circuito es:
donde la potencia está expresada en vatios.

Algunos aparatos electrónicos, como los radiadores, las estufas o las placas vitrocerámicas, se diseñan para que se pueda aprovechar el calor disipado.

El efecto Joule se manifiesta también en las lámparas incascendentes, en las que el calor generado provoca temperaturas muy altas, dando lugar a la emisión de luz visible.

Electromagnetismo.

Cuando una corriente eléctrica circula por un conductor da lugar a un campo magnético. Es el fenomeno denominado inducción magnética. Este efecto de la corriente eléctrica se utiliza para fabricar aparatos eléctricos y electrónicos.

El elemento que se usa para aprovechar la inducción magnética en los dispositivos eléctricos es la bobina, que es un enrollamiento de un conductor por el quese hace circular una corriente eléctrica. Una bobina es mayor cuanto mayor sea la intensidad de corriente.

Se introduce un material ferromagnético, como el hierro o el acero, en el interior de la bobina se forma un electroimán. La fuerza del electroimán se puede variar cambiando la intensidad de corriente.

El relé es un elemento electromagnético que funciona como un interruptor controlado por la electricidad. 

                    RELÉ                                                                              SÍMBOLO.















Otra importante aplicación del electromagnetismo es el motor eléctrico, que está formado por una parte fija, que es un imán o un electroimán, denominada estator y una parte móvil, el rotor, formado por un electroimán que puede girar en el interior del estator.


Generación de electricidad.

Los generadores de corriente eléctrica mantienen la tensión eléctrica en los circuitos. Es decir, proporcionan a los electrones la energía que necesitan para moverse por los conductores. Lo hacen transformando diferentes tipos de energía en energía eléctrica.

Las pilas y las baterías transforman la energía de las reacciones quiímicas en corriente eléctrica.

Los alternadores y las dinamos transforman la energía mecánica en energía eléctrica.

 >> Generación de electricidad en alternadores y dinamos.

Un alternador está formado por una parte fija, el estator, formado por varios boinados y una parte que gira en su interior, el rotor.

La corriente que se produce en un alternador no es igual que la que se produce en una pila o una batería.

La corriente alterna es la corriente generada en el bobinado de un generadorque cambia de valor y de sentido de forma periódica.

El símbolo de un generador de corriente alterna es: 

La corriente generada por las pilas y las baterias se denomina corriente continua

Una dinamo también produce corriente continua. Aunque funciona básicamente como un alternador, se coloca un dispositivo llamado colector a la salida del inducido que permite el flujo continuo de corriente.

Generación y transporte de energía eléctrica.

En las centrales eléctricas se produce corriente alterna. En todas ellas existe una fuente de energía primaria (caida de agua, viento, radiación solar..) que se transforma en energía mecánica del rotor del generador mediante una turbina.

La turbina tiene un eje solidario con el eje del rotor. La caida del agua, la fuerza del viento... provocan el giro de la turbina, que a su vez lo transmite al rotor.

Según el mecanismo que acciona la turbina, hay tres tipos de centrales eléctricas: hidráulicas, térmicas y eólicas. En las primeras el movimiento del agua mueve la turbina. En las centrales térmicas se calienta el agua hasta producir vapor a presión. En las centrales eólicas el viento empuja las aspas del generador.

La corriente alterna presenta una gran ventaja para el transporte de energía eléctrica, ya que permite aplicar grandes voltajes y reducir así las pérdidad por efecto Joule.

La corriente se genera en las centrales eléctricas tiene un voltaje de unos 20kV y se transporta a voltajes entre 200 y 400 kV en las líneas de alta tensión. Para aumentar el voltaje de salida del generador se utilizan los transformadores.


    Central hidráulica.                                                               Central térmica.


                                                     Central eólica.


Para más información:

Centrales eléctricas.
Es una página en la cual nos explica cuales son las principales fuentes de energía, los parques fotovoltacos, las pilas de combustible o bateria y los tipos de centrales eléctricas.
Aerogeneradores.
En esta página nos explica la obtencion de la energía en aerogeneradores y productores de agua, el desarollo de la energía eólica, partes de un sistema eólico, la energía en el viento, evolución a nivel mundial etc... .
Electromagnetismo.
En esta página nos explica qué es el magnetismo, origenes del magnetismo, campo magnetico creado por una corriente eléctrica, fuerza electromagnética, corriente de Foucalut etc... .