Apoyo principios de electricidad

PRINCIPIOS DE ELECTRICIDAD
DOCENTE: JUAN CARLOS TORRES
CEDID CIUDAD BOLIVAR
AREA DE TECNOLOGIA E INFORMATICA
CADENA DE LA ENERGÍA
La cadena de la energía eléctrica comienza con su generación, ya sea por medio
hidráulico (embalse y turbinas de generación) o térmico (combustibles, los
comúnmente usados son el carbón, el gas natural y el fuel oil). Una vez convertida
la energía cinética (rotación de los generadores) en energía eléctrica, esta debe
ser transmitida a los centros de consumo ubicados en las grandes ciudades. Esta
energía es sometida a una elevación de tensión eléctrica para que pueda ser
transmitida de manera eficiente por medio de las líneas de transmisión, para llegar
a las grandes subestaciones de transformación (normalmente en la periferia de las
ciudades) y comenzar la distribución.
Procesos de Distribución y Utilización
Después de la transformación comienza la distribución. El objetivo de las
empresas de energía es suministrar electricidad al usuario final, representado por
la industria y los usuarios residenciales y comerciales. La distribución de la
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energía eléctrica puede ser aérea o subterránea. La utilización de la energía
normalmente se efectúa en baja tensión5 (1000 V y menos).
Nociones fundamentales de la electricidad
Introducción
Para el estudio de la corriente eléctrica partimos de la propia constitución de la
materia, donde el átomo principal constituyente de la misma está compuesto de
pequeñas partículas elementales que llevan cargas eléctricas. Estas partículas
están formadas por:

Protones: Partículas elementales de cargas positivas que se encuentran
formando parte del átomo.

Neutrones: Partículas que se encuentran en el núcleo y que carecen de
carga eléctrica.

Electrones: Partículas de carga negativa, que se encuentran en el exterior
del núcleo, tienen carga negativa.
En cada átomo el número de protones es igual que el de electrones, y la fuerza de
atracción y repulsión queda neutralizada y la carga como neutra.
Si por algún procedimiento deshacemos el equilibrio entre el protón y el electrón, y
este último se desplaza de su órbita, el átomo se carga eléctricamente. Por
consiguiente, se puede deducir que es el electrón la carga fundamenta de la
corriente eléctrica, y al desplazamiento de este de un átomo a otro lo
denominamos corriente eléctrica.
El campo eléctrico que se forma cuando se reúnen varias cargas elementales
tiene la capacidad de atraer o repeler a otras cargas dentro de su campo de
acción.
Los parámetros que debemos tener en cuenta dentro de una corriente eléctrica
son los siguientes:

Diferencia de potencial: Trabajo necesario para atraer o repeler a las
cargas que están dentro del campo de acción de un campo eléctrico. Se
mide en voltios (V)

Intensidad: La cantidad de cargas eléctrica que pasan por un punto de un
circuito eléctrico en una unidad de tiempo. Se mide en amperios (A)

Resistencia: es propia de la materia y no depende solo de la diferencia de
potencial que se aplique entre los extremos, sino de una propiedad intrínseca del
3
propio material denominada resistividad. Es la propiedad de los cuerpos a frenar el
paso de corriente eléctrica, se mide en ohmios (Ω). La resistencia (objeto) es un
elemento auxiliar de los circuitos eléctricos, construida de aleaciones especiales
de muy alta resistividad y que, por tanto, presentan una fuerte oposición al paso
de la corriente. RESISTIVIDAD: constante material que depende en gran medida
de la temperatura.
Los electrones libres que posee todo conductor, en presencia de un campo
eléctrico, se desplazan hasta conseguir que el campo sea nulo; si por cualquier
procedimiento se consigue que el campo eléctrico se mantenga constante
(generadores) tendremos un flujo electrónico o corriente permanente, con lo cual
los electrones libres del conductor se encontrarán sometidos a una fuerza en
virtud de la cual se mueven, y a este movimiento se le denomina corriente
eléctrica.
Consideraciones sobre la energía eléctrica y electrocinética.
EL estudio de la corriente eléctrica se basa, en su forma inicial, en dos principios
fundamentales:

principio de la conservación de la energía.

Principio de la degradación de la energía.
Considerando la energía como la capacidad que tienen los cuerpos para producir
un trabajo, dicha energía puede estar en estado potencial o latente o bien en
estado cinético o actual, que es cuando se está manifestando.
Así pues, al manifestarse, la energía puede tomar diferentes formas, es decir,
como energía mecánica, térmica, química, nuclear, etc. o bien eléctrica, siendo
pues la electricidad una forma más de manifestación de la energía.
Por consiguiente, la electricidad es una forma de la energía y energía eléctrica es
la capacidad de los cuerpos para producir un trabajo por medio de la electricidad.
La corriente eléctrica es el desplazamiento de electrones a lo largo de un
conductor. Es pues el desplazamiento de electrones desde un cuerpo que los
posee en exceso hasta otro que se encuentra falto de ellos.
Así mismo, la corriente eléctrica se puede producir por:

Contacto, ya que al poner dos cuerpos en contacto uno cargado y otro
descargado, este adquirirá la carga del mismo signo que el primero.

Inducción, por el acercamiento de dos cuerpos aún sin llegar a tocarse
produciéndose una concentración de electrones en un extremo, por la atracción o
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repulsión de las masas, cargándose positivamente o negativamente una zona
determinada.

Arco, pasando las cargas a través del aire.
CARGAS ELÉCTRICAS
La carga eléctrica es una propiedad que tienen todos
los cuerpos, como la masa, la temperatura a la que se
encuentran o el volumen que ocupan. Existen dos
tipos de cargas eléctricas: negativas y positivas.
En su estado natural, los cuerpos se hallan en estado
neutro, es decir, tienen la misma cantidad de cargas
positivas que negativas.
Cuando un cuerpo tiene más cargas positivas que
negativas, se encuentra cargado positivamente,
Cuando un cuerpo tiene más cargas negativas que
positivas, se encuentra cargado negativamente.
Las cargas de distinto signo se atraen; Las cargas del mismo signo se repelen; La
cantidad de carga eléctrica se mide en una unidad llamada culombio, cuyo
símbolo es C.
La fuerza con que dos cuerpos cargados con cargas de distinto o del mismo signo
se atraen o se repelen, depende de las cargas y de la distancia que separa a
ambos cuerpos. A esta relación la conocemos en Física como ley de Coulomb.
LA CORRIENTE ELÉCTRICA
Cuando ponemos en contacto dos cuerpos que tienen cargas de distinto signo,
como estas se atraen, se produce un flujo de cargas de uno a otro cuerpo. A este
flujo lo llamamos corriente eléctrica.
No todos los cuerpos permiten que la corriente eléctrica circule por ellos con la
misma facilidad. Los metales son buenos conductores, mientras que la madera, el
plástico o el vidrio no, y se llaman por ello aislantes.
Si tienes ocasión de ver un trozo o resto de cable de la luz pelado, observarás un
hilo grueso de cobre (que es el que conduce la corriente) forrado de una capa de
plástico aislante (que permite que podamos coger el cable sin que nos dé la
corriente cuando está enchufado a la red eléctrica).
Se llama resistencia a la mayor o menor dificultad que presenta un cuerpo al paso
de la corriente eléctrica. La medimos en una unidad llamada ohmio, cuyo símbolo
es la letra griega Ω.
Los metales, como el cobre, ofrecen muy poca resistencia al paso de la corriente,
mientras que la madera, por ejemplo, tiene una resistencia muy alta.
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CIRCUITOS ELÉCTRICOS
Un circuito eléctrico es un conjunto de elementos conectados entre sí, por los que
circula la corriente eléctrica. Para poder formar un circuito eléctrico son necesarios
dos elementos:
Un generador de la corriente, que puede ser una pila, o el generador de una gran
central eléctrica. Un conductor, que suele ser un cable.
En un circuito podemos además conectar uno o varios aparatos que convierten la
energía de la corriente eléctrica en otra forma de energía: luminosa (en una
bombilla), mecánica (en el motor de un ventilador) o térmica (en la resistencia de
un radiador o calefactor). Estos aparatos funcionan cuando el circuito está
cerrado, para lo cual activamos un interruptor; con el interruptor se abre o se cierra
el circuito, permitiendo o no el paso de la corriente.
VOLTAJE:
Las fuentes de alimentación, como los
generadores, pilas, baterías, y termo elementos,
transforman determinadas formas de energía en
energía eléctrica. La "presión" que ejerce la
fuente sobre los electrones y que los impulsa a
moverse se llama tensión eléctrica o fuerza
electromotriz, que se miden en voltios.
Para encender una lámpara común hogareña
hacen falta 120 volt. En este gráfico podemos
ver que al dar una baja tensión de electricidad la
lámpara no funcionará o bien funcionará mal; al
recibir la tensión necesaria la lámpara funciona
normalmente, y si le damos un exceso de
tensión la lámpara se quemará. Aquí podemos
ver como influye la tensión de la electricidad, por
ejemplo, en una lámpara. El voltaje se define
como el trabajo requerido para mover una carga
positiva de 1 C
Clases de corriente eléctrica
Corriente continua: es aquella, en que los electrones siguen siempre el mismo
sentido en el conductor, su representación es una recta ya que los valores de su
magnitud permanecen sensiblemente constantes; teniendo un marcado acento
direccional, es la corriente de pilas y acumuladores.
Corriente pulsatoria: Es una corriente alterna rectificada, transformándose en
continua respecto al sentido direccional de los electrones, si bien, cambia de
valores absolutos de sus magnitudes, en mayor o menor grado según su amplitud.
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Debido a sus ventajas, la corriente alterna es la más utilizada en instalaciones
eléctricas en viviendas, y por ello nos centraremos en ella. Sus características son:

Se transporta muy bien a larga distancia.

Se transforma muy bien

Se produce mejor y más barata que la continua.

Los receptores son baratos y de poco mantenimiento.

No sirve para electrólisis.

No sirve para cargar acumuladores
2. Corriente alterna
La generación de la F.E.M alterna, se produce por el simple hecho de mover una
espira conductora dentro de un campo magnético.
Esta FEM cambia de sentido a intervalos de tiempo iguales y va tomando valores
absolutos diferentes, según su posición dentro del campo magnético, produciendo
siempre unos valores proporcionales a los senos de los ángulos girados por la
espira.
El valor de la F.E.M inducida depende de:

De la velocidad relativa del campo magnético y del conductor.

De la intensidad del campo magnético.

Del tiempo que dure la variación del flujo.
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Propiedades de los circuitos de corriente alterna
El circuito de corriente alterna, tienen tres propiedades de distinta naturaleza
física, que son: resistencia, inductancia y capacitancia.

Resistencia: oposición al paso de la corriente

Inductancia: Conjunto de fenómenos que se producen en un circuito al
variar la corriente que circula por él o por otro próximo al mismo. Se
representa por L y su unida den el SI es el Henrio.

Capacitancia: componente de la reactancia de un circuito de corriente
alterna debido a la capacidad del mismo. Su valor es ½ · · C; siendo C
la capacidad y
la frecuencia de la corriente. (Reactancia: componente,
junto con la resistencia de la impedancia de un circuito por el que circula
una corriente alterna).
La inductancia hace que el valor máximo de una corriente alterna sea menor que
el valor máximo de la tensión; la capacitancia hace que el valor máximo de la
tensión sea menor que el valor máximo de la corriente. La capacitancia y la
inductancia inhiben el flujo de corriente alterna y deben tomarse en cuenta al
calcularlo.
Ley de Ohm en circuitos de corriente alterna
La corriente fluye por un circuito eléctrico siguiendo varias leyes definidas. La ley
básica del flujo de la corriente es la ley de Ohm, así llamada en honor a su
descubridor, el físico alemán Geog. Ohm. Según la ley de Ohm, la cantidad de
corriente que fluye por un circuito formado por resistencias puras es directamente
proporcional a la fuerza electromotriz aplicada al circuito, e inversamente
proporcional a la resistencia total del circuito. Esta ley suele expresarse mediante
la fórmula I = V/R, siendo I la intensidad de corriente en amperios, V la fuerza
electromotriz en voltios y R la resistencia en ohmios. La ley de Ohm se aplica a
todos los circuitos eléctricos, tanto a los de corriente continua (CC) como a los de
corriente alterna (CA), aunque para el análisis de circuitos complejos y circuitos de
CA deben emplearse principios adicionales que incluyen inductancias y
capacitancias.
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Generadores de corriente alterna: alternadores
Los alternadores son las máquinas que transforman la energía mecánica en
energía eléctrica bajo la forma de corriente alterna. Existen alternadores
monofásicos, bifásicos o trifásicos. Empleándose en la práctica alternadores
trifásicos. La constitución general del alternador trifásico aparece en la figura. Los
alternadores trifásicos se construyen para una frecuencia fija (50 Hz), por ello la
velocidad de rotación es también siempre fija.
Ley de Ohm
Relación entre tensión, corriente y resistencia en un circuito
En un circuito sencillo en donde tenemos en serie una fuente de tensión (una
batería de 12 voltios) y una resistencia de 6 ohms (ohmios), se puede establecer
una relación entre la tensión de la batería, la resistencia y la corriente que
entrega la batería que circula a través de esta resistencia o resistor.
Esta relación es: I = V / R y se llama la Ley de Ohm
Entonces la corriente que circula por el circuito (por la resistencia o resistor) es: I
= 12 Voltios / 6 ohms = 2 Amperios.
De la misma manera, de la fórmula se puede despejar la tensión en función de la
corriente y la resistencia, entonces la Ley de Ohm queda: V = I * R. Así si se
conoce la corriente y la resistencia se puede obtener la tensión entre los
terminales de la resistencia, así: V = 2 Amperios * 6 ohms = 12 V
Al igual que en el caso anterior, si se despeja la resistencia en función del voltaje
y la corriente, y se obtiene la Ley de Ohm de la forma: R = V / I. Entonces si se
conoce la tensión en la resistencia y la corriente que pasa por ella se obtiene
que: R = 12 Voltios / 2 Amperios = 6 ohms
Es interesante ver que la relación entre la corriente y la tensión en una
resistencia siempre es lineal y la pendiente de esta línea está directamente
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relacionada con el valor de la resistencia. Así, a mayor resistencia mayor
pendiente.
Para recordar las tres expresiones de la Ley de Ohm se utiliza el siguiente
triángulo que tiene mucha similitud con las fórmulas analizadas anteriormente.
Triángulo de la ley de Ohm
V
=
I
x
R
I
=
V
/
R
R
=
V
/
I
Se dan 3 Casos:
- Con la resistencia fija.
La corriente sigue a la tensión. Un incremento en la tensión, significa un
incremento en la corriente y un incremento en la corriente significa un incremento
en la tensión.
- Con la tensión fija.
Un incremento en la corriente, causa una disminución en la resistencia y un
incremento en la resistencia causa una disminución en la corriente
- Con la corriente fija.
La tensión sigue a la resistencia. Un incremento en la resistencia, causa un
incremento en la tensión y un incremento en tensión causa un incremento en la
resistencia
Desde el inicio de su recorrido en la central generadora hasta llegar a los centros
de consumo, la energía Eléctrica es conducida a través de líneas de transmisión y
redes de distribución formadas por conductores eléctricos.
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Es frecuente que las instalaciones eléctricas presenten problemas originados por
la mala calidad de la energía.
. Variaciones de voltaje.
. Variaciones de frecuencia.
. Señal de tensión con altos contenidos de impurezas.
. etc.
Estos efectos producen un funcionamiento irregular en los equipos eléctricos y
generan pérdidas de energía por Calentamiento de los mismos y de sus
conductores de alimentación.
POTENCIA ELÉCTRICA - LEY DE WATT:
Si a un determinado cuerpo le aplicamos una fuente de alimentación (es decir le
aplicamos un Voltaje) se va a producir dentro del cuerpo una cierta corriente
eléctrica. Dicha corriente será mayor o menor dependiendo de la resistencia del
cuerpo. Este consumo de corriente hace que la fuente este entregando una cierta
potencia eléctrica; o dicho de otra forma el cuerpo esta consumiendo determinada
cantidad de potencia. Esta potencia se mide en Watt. Por ejemplo una lámpara
eléctrica de 40 Watt consume 40 Watt de potencia eléctrica. Para calcular la
potencia se debe multiplicar el voltaje aplicado por la corriente que atraviesa al
cuerpo. Es decir:
POTENCIA = VOLTAJE x CORRIENTE
Que expresado en unidades da: WATT = VOLT x AMPER.
LEYES DE KIRCHHOFF
LEY DE CORRIENTES DE KIRCHHOFF
Como no se produce la acumulación de cargas en un , así como un nodo no
produce cargas, el total de cargas que entra a un nodo es igual al total de cargas
que salen del nodo. Se puede expresar la ley de corrientes de Kirchhoff (LCK) de
dos formas:
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La suma algebraica de las corrientes en un nodo es cero. Se considera positiva
una corriente que entra al nodo y negativa una corriente que sale del nodo.
- IA + IB - IC - ID + IE = 0
La suma de corrientes que entran a un nodo es igual a la suma de corrientes que
salen del nodo.
IB + IE = IA + IC + ID
Cuando no se sabe el sentido de la corriente en un elemento se coloca la flecha
en cualquier sentido, si el resultado da signo negativo, indica que el sentido real es
el contrario al indicado por la flecha.
Ejemplo 1
Ejemplo 2
Hallar IA, ID, IF
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LEY DE VOLTAJES DE KIRCHHOFF
La suma de voltajes en una o en una de un circuito es igual a cero, para la
evaluación numérica se toma como positivo el voltaje si se trata de una elevación
de voltaje al pasar por el elemento y negativo si hay una caída de voltaje.
La trayectoria en el sentido marcado determina que hay elevación de voltaje (- a +)
en VA, VC, VE y hay caída de voltaje (+ a -) en VAB y VD.Al aplicar la ley de voltajes
de Kirchhoff (LVK) nos resulta en la siguiente ecuación:
VA-VB +VC-VD+VE = 0
Un forma rápida de plantear la ecuación de trayectoria es tener en cuenta el signo
del voltaje al salir del elemento en el sentido de la trayectoria y ese signo se
coloca en la ecuación, para el circuito mostrado el signo en el recorrido es + al
salir de los elementos A, C y E y ese es el signo de V A, VC, VE en la ecuación y es
- al salir de B y D por lo tanto el signo de VB y VD es - en la ecuación.
Ejemplo 1
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Dado VA = 5 v, determinar VB y VC
Para la trayectoria en color rojo se tiene: VA-VB = 0, entonces: 5 v -VB = 0, de
donde VB = 5 v
Para la trayectoria en color verde se tiene: -VC-VB = 0, entonces: -VC -5 v= 0, de
donde VC = -5 v; el signo menos indica que la polaridad es la contraria en el
circuito real, este caso nos indica que para esta conexión llamada en paralelo los
voltajes son iguales para todos los elementos en paralelo.
Ejemplo 2
Si V13 = 10 v, V12 = 7.5 v y V43 = 4.8 v; hallar los otros voltajes.
Se observa que los voltajes se pueden indicar por el nombre del elemento como
en el primer ejemplo o por la diferencia de voltajes entre dos nodos, en este caso
el primer subíndice indica el lado positivo y el segundo subíndice indica el lado
negativo. Planteamos las ecuaciones para las diferentes trayectorias y vamos
encontrando las respuestas que nos sirvan para solucionar las ecuaciones de
otras trayectorias:
Trayectoria roja:
V13 - V12 + V23 = 0
Trayectoria azul:
- V23 + V42 - V43 = 0
Trayectoria verde:
+ V12 + V41 -V42 =0
10 v - 7.5 v + V23 = 0
V23 = -2.5 v
- (- 2.5 v) + V42 - 4.8 v = 0
7.5 v + V41 - 2.3 v = 0
V42 = 2.3 v
V41 = - 5.2 v
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ESTRUCTURAS DE CIRCUITOS
Los elementos de circuito se pueden conectar de diferentes formas, hay dos
formas de conexión que son las mas usadas y básicas en el análisis de circuitos.
CIRCUITO EN SERIE
Dos elementos o circuitos están conectados en serie cuando son los dos únicos
elementos que están conectados a un nodo. Como consecuencia de la ley de
Corrientes de Kirchhoff las corrientes en dos o más elementos en serie son
iguales:
I A = IB
El circuito A está en serie con el circuito B.
Es de tener en cuenta un caso como el siguiente:
El elemento A no está en serie con B (A y B no son los únicos dos elementos en el
nodo), ni en serie con C (A y C no son los únicos dos elementos en el nodo), pero
A está en serie con el circuito formado por B y C, la corriente I A es entonces igual
a la corriente total IX en el circuito de B y C.
CIRCUITO EN PARALELO
Dos elementos o circuitos están conectados en paralelo cuando los terminales de
ambos elementos están conectados a dos nodos comunes. Como consecuencia
de la ley de Voltajes de Kirchhoff los voltajes en dos o más elementos en paralelo
son iguales:
V A = VB
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El circuito A está en paralelo con el circuito B.
Es de tener en cuenta un caso como el siguiente:
El elemento A no está en paralelo con B (el nodo inferior de A no es el nodo
inferior de B), ni en paralelo con C (el nodo superior de A no es el nodo superior
de B), pero A está en paralelo con el circuito formado por B y C, el voltaje V A es
entonces igual al voltaje total VX en el circuito de B y C.
CIRCUITOS EQUIVALENTES
Dos circuitos son equivalentes cuando al aplicar o tener el mismo voltaje en los
terminales de los circuitos, la corriente que pasa por los dos circuitos es la misma.
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Si cuando el voltaje VA es igual al voltaje VB se cumple que la corriente A es igual
a la corriente B entonces el circuito A es equivalente al circuito B.
FUENTES
Son los dispositivos con los que se mantienen en forma continua los voltajes y
corrientes dentro de un circuito.
mantienen una diferencia de voltaje entre sus terminales, son
los dispositivos que normalmente se conocen como fuentes de energía como por
ejemplo: Pilas, baterías, dinamos, celdas solares., los adaptadores, generadores
de AC. En el laboratorio de electrónica se usan las Fuentes DC, y los generadores
de laboratorio,
FUENTES DE VOLTAJE:
mantienen un flujo determinado de corriente hacia el circuito
que tengan conectado, no son muy conocidas y se construyen en base a circuitos
electrónicos.
FUENTES DE CORRIENTE:
CLASES DE FUENTES
Fuentes DC ideales
· De voltaje: mantienen un voltaje constante en sus terminales independiente de la
corriente que les pida el circuito.
· De corriente: mantienen una corriente constante independiente del voltaje que
tengan que aplicar al circuito.
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Fuentes DC reales
En una fuente de voltaje el voltaje disminuye en la medida que se le va pidiendo
más corriente.
En una fuente de corriente la corriente va disminuyendo en la medida que el
voltaje en el circuito crece.
GLOSARIO ELECTRICO
Trabajar con aparatos y elementos que funcionen o distribuyan la energía eléctrica
significa que es necesario conocer las diferentes unidades que se utilizan para
medir la intensidad o la potencia eléctrica, así como algunos conceptos básicos de
la terminología utilizada por los profesionales de este sector.
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Unidades.- Voltio: unidad utilizada para medir la diferencia de potencial o tensión entre dos
puntos de un circuito eléctrico. Su abreviatura es V.
- Wattio: unidad que representa la potencia eléctrica. Un kilovatio es igual a 1.000
vatios. Se representa por la letra W.
- Kilovatio/hora: unidad de energía que se emplea para medir la cantidad de
energía consumida. Se representa mediante la abreviatura Kw/h.
- Amperio: unidad de intensidad de la corriente eléctrica, cuyo símbolo es A.
Representa el número de cargas (coulombs) por segundo que pasan por un punto
de un material conductor. (1 amperio = 1 coulomb/segundo).
- Ohmio: se define como la unidad de medida de la resistencia eléctrica. Se
representa por la letra griega omega.
Conceptos básicos.- Corriente eléctrica: flujo de carga eléctrica que pasa por un cuerpo conductor;
su unidad de medida es el amperio.
-Corriente eléctrica alterna: el flujo de corriente en un circuito es llamado alterno
si varía periódicamente en dirección. Se le denota como corriente A.C. (Altern
current) o C.A. (Corriente alterna).
- Corriente eléctrica continua: el flujo de corriente en un circuito es llamado
continuo si se produce siempre en una dirección. Se le denota como corriente D.C.
(Direct current) o C.C. (Corriente continua).
- Circuito eléctrico: conjunto de elementos del circuito conectados en una
disposición tal que conforman un sistema para mover cargas eléctricas a lo largo
de trayectorias cerradas.
- Electricidad: fenómeno físico resultado de la existencia de cargas eléctricas y
de la interacción de ellas.
- Instalación eléctrica: conjunto de aparatos y circuitos asociados, en previsión
de un fin particular: producción, conversión, transformación, distribución o
utilización de la energía eléctrica.
- Cuadro de distribución: registro compuesto por un interruptor diferencial, así
como los dispositivos de protección contra cortocircuitos y sobrecarga de cada uno
de los circuitos que parten de dicho cuadro.
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- Conductor o cable: elemento rígido o flexible mediante el que se distribuye la
electricidad en todas sus fases.
- Enchufe: elemento Terminal de una instalación eléctrica mediante el que
conectamos los aparatos eléctricos y electrónicos a la red.
- Interruptor: mecanismo que mediante su accionamiento nos permite cortar o
restablecer la corriente eléctrica en un circuito o elemento conectado a la red.
- Conmutador: interruptor especial que nos permite controlar un mismo circuito
desde varios puntos. Ejemplo: en un pasillo, dos conmutadores nos permiten
encender el alumbrado desde uno y apagar desde el otro (o viceversa).
- Bornes de conexión o clemas: elementos que mediante tornillos de presión
permiten la unión de los conductores.
Pasos a seguir para un Proyecto de investigación.
Al realizar una investigación debemos considerar previamente el contenido del
proceso científico y los requisitos impuestos a quien realiza tal actividad. El
proceso consta de las siguientes etapas:
1.
2.
3.
4.
5.
Concepción del problema.
Planeamiento de la investigación.
Ejecución o desarrollo.
Evaluación o análisis de los datos, y
Comunicación de los resultados.
Las condiciones que exige el investigador, son:
a.
b.
c.
d.
Conocimiento del tema o asunto a investigar.
Conocimientos siquiera generales sobre la metodología científica.
Un plan o proyecto de investigación, y
Recursos para llevar a cabo el proyecto.
De esta forma se dará por sentado que el estudiante de investigación ha logrado
superar la etapa, siempre difícil, de seleccionar un problema de investigación
interesante, novedosa, importante, verificable y bien delimitada, y se enfrenta a la
tarea de definir los medios para despejar la duda o las dudas contenidas en la
situación problemática en estudio.
20
ELEMENTOS DE UNA INVESTIGACION.
PROBLEMA.
SISTEMA DE HIPOTESIS.
SISTEMA DE VARIABLES.
POBLACION Y MUESTRA.
RECOLECCION DE DATOS.
TECNICA DE ANALISIS.
EVALUACION DE RESULTADOS.
COMUNICACIÓN.
Un plan de investigación describe los componentes para un problema científico
concreto. Generalmente conviene subdividir la etapa de planeamiento en dos
fases: una primera en la cual se elabora un anteproyecto, y la otra, para redactar
el plan definitivo. Esto permite, en la primera fase del planeamiento: tener un
documento breve que recoge los lineamentos generales de la investigación
propuesta: discutir tales ideas con especialistas y estar en capacidad de redactar
con mayor confianza y efectividad el plan detallado, completo y definitivo.
A continuación se muestra un modelo de los elementos que deben considerarse, y
posiblemente incluirse, en un plan definitivo de investigación. Decimos
posiblemente incluirse porque algunos de esos elementos pueden ser
innecesarios, por inoperantes en algunas investigaciones de un determinado tipo.
ESQUEMA PARA UN PROYECTO DE INVESTIGACION.
1. EL PROBLEMA
1. Título
2. Formulación del problema
3. Objetivos de la investigación
4. Evaluación del problema
5. Limitaciones de la investigación
6. Síntesis del proyecto
2. MARCO TEORICO
1. Antecedentes del problema
2. Bases teóricas
3. Definición de términos básicos
21
3.
4.
5.
6.
4. Supuestos implícitos
5. Sistema de hipótesis
6. Sistema de variables
METODOLOGIA
1. Población y muestra
2. Diseño o técnica de observación
3. Instrumentos
4. Técnicas de recolección de datos
5. Técnicas de análisis
6. Estudio piloto
ASPECTO ADMINISTRATIVO
1. Recursos humanos
2. Recursos institucionales
3. Presupuesto
4. Tiempo
REFERENCIAS
ANEXOS.
1. EL PROBLEMA:
En la primera sección de un plan tiene carácter introductorio; describe el asunto a
investigar: la duda existente, el origen y fines de la investigación, sus
proyecciones, sus limitaciones y una visión global de la metodología a emplear. Es
esta la sección básica del anteproyecto en tanto que las siguientes lo son del
proyecto final.
1. El título:
Debe ser claro, preciso y completo. Cuando la extensión del título perjudica
su claridad, conviene dividirlo en dos partes: Título el cual expresa qué se
va a investigar y subtítulo que expresa las condiciones en las cuales se va a
llevar a cabo. Un problema científico es una duda acerca de la relación
(causal, funcional o estadística) entre dos o más hechos o fenómenos, y
que debe ser original, importante y verificable mediante la experiencia.
2. Formulación del problema:
E l proyecto debe comenzar por ubicar el asunto en estudio dentro de un
contexto amplio, de manera que posteriormente sea fácil comprender su
importancia, limitaciones y proyecciones.
3. Objetivos de la investigación:
En donde se define más específicamente lo que se piensa indagar. Una
investigación tiene dos tipos de objetivos: unos internos (los que expresan
duda); y los externos (Se derivan de las razones que originan el estudio).
Es obvio que los primeros son los que más interesa formular.
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4. Evaluación del problema:
El plan de la investigación debe concluir las razones justificatorias de su
ejecución. Los criterios para evaluar un problema son: importancia,
novedad, interés por parte de los ejecutores y factibilidad real de
verificación empírica.
5. Limitaciones de la investigación:
Es casi imposible encontrar, sobre todo en ciencias sociales, una
investigación completa definitiva y de validez universal. Es preciso asentar
en el plan el grado de generalidad y de confianza que probablemente
tendrán los resultados: expresar si se trata de un estudio exploratorio o de
una investigación definitiva, y las razones por las cuales se han restringido
ciertos objetivos o se han descartado otros.
6. Síntesis del proyecto:
Conviene concluir la sección introductoria con un resumen del proyecto, en
el que mencione y expliquen: los objetivos de la investigación, el método, la
muestra, los instrumentos, las técnicas de análisis, los posibles resultados y
sus proyecciones.
2. MARCO TEORICO.
Los elementos básicos del proyecto son: el material teórico y el marco operacional
o metodológico; el último describe el cómo hacer y el primero se refiere al qué de
la acción. El marco teórico precisa y organiza las ideas y conceptos contenidos en
la sección introductoria de manera que los mismos puedan ser manejados y
convertidos en acciones concretas.
1. Antecedentes de la investigación:
Debe hacerse una revisión de la lectura en forma racional y sistemática:
comenzando por las obras más generales, y seguir por las más específicas;
consultando a especialistas que orienten sobre las lecturas, más
apropiadas.
2. Bases teóricas:
La ciencia es sistema de conocimientos organizados. Tiene poco valor
científico investigar hechos aislados. Hay que buscar el significado, la
relación del tema en estudio con otras áreas del conocimiento: su relación
con teorías filosóficas, políticas, sociales o de otro tipo. La teoría debe
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orientar la investigación, y los resultados de toda investigación han de
incorporarse a teorías a la luz de ellas.
3. Definición de términos básicos:
Todo concepto posee significados específicos en toda investigación; a los
cuales deben darse acepciones distintas a las de uso común. Muchas
veces el investigador debe definir fenómenos que estudia; los cuales deben
definirse cuidadosamente y si es posible operacionalmente.
4. Supuestos implícitos:
La ciencia se basa en ciertos postulados o supuestos que se toman como
ciertos sin demostración empírica. Los postulados básicos de la ciencia
son: a) Que la realidad existe independientemente de nuestra conciencia.
b) Que la realidad puede ser conocida por el hombre.
c) Que los hechos pueden predecirse.
Por su parte, cada investigación particular requiere comúnmente de
supuestos específicos no siempre obvios, los cuales deben declararse para
permitir una adecuada interpretación de los resultados.
5. El sistema de variables:
Las características que varían en tales factores se denominan variables. Según
de su función dentro de las variables, pueden ser: A) Dependientes: efectos
que se estudian; y B) Independientes: son las posibles causas. También se
encuentran las variables intervinientes: son las que posiblemente afecten a las
variables en estudio.
6. Sistema de hipótesis:
El científico busca la verdad y trata de hacerlo con los ojos abiertos. Las
hipótesis son muy importantes porque definen con precisión los problemas
y orientan acerca de los datos que deben recogerse, toda investigación
tiene como propósito someter a prueba la hipótesis que se propone. Tipos
de hipótesis:
a. Hipótesis de investigación: las cuales responden en forme amplia y
verbal a las dudas contenidas en el problema.
b. Hipótesis operacionales: expresan las hipótesis de investigación en
términos de los objetivos de investigación que se estudiarán y de los
instrumentos que medirán las variables.
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c. Hipótesis estadísticas: expresan las hipótesis operacionales en
forma de ecuaciones matemáticas.
3. METODOLOGIA.
Es la médula del plan: describe las unidades de análisis, las técnicas de
observación y recolección de datos, los instrumentos, los procedimientos y las
técnicas de análisis.
1. Población y muestra:
Se refiere al conjunto para el cual serán válidas las conclusiones que se
obtengan: a los elementos a los cuales se refiere la investigación. Existen
varios universos y de diferentes tipos: unos pueden ser de unidades- el cual
es el cual más comúnmente se define y al que mayor atención se presta-,
otros pueden ser de variables- À Se han tomado en cuenta todos los
factores que intervienen en el problema-, y otros pueden ser de
condiciones.
De la población es conveniente extraer muestras representativas del
universo. Se debe definir en le plan, y justificar, los universos en estudio, el
tamaño de la muestra, el método a utilizar, y el proceso de selección de las
unidades de análisis.
2. Diseño o técnica de observación:
Explica el tipo de investigación a realizar y se especifica cómo se
organizarán las unidades para su observación, el diseño suele traducirse
generalmente en un esquema gráfico que indica cómo se recogerán los
datos.
3. Técnicas de recolección de datos:
Se explica aquí el procedimiento; el lugar y condiciones de la recolección de
datos. Esta acción es la expresión operativa del diseño de investigación. Se
incluye aquí: A) Si la investigación será a base de lecturas, entrevistas,
encuestas, análisis de documentos u observación directa de los hechos; B)
los pasos que se darán, y, posiblemente., C) las instrucciones para quien
habrá de recoger los datos.
4. Técnicas de análisis:
Esta sección describe: A) el proceso de la clasificación, registro y
codificación de los datos; y, B) las técnicas analíticas que se utilizarán para
comprobar las hipótesis u obtener las conclusiones. El análisis lógico
corresponde a investigaciones en las cuales las unidades de investigación
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son pocas mientras que el análisis estadístico se utiliza cuando se tienen
conjuntos numerosos de datos
5. Los instrumentos:
En la mayoría de las investigaciones es menester usar objetos materiales
para recoger o medir las observaciones. Estos pueden ser: A) de lápiz y
papel; B) aparatos (dinamómetros, polígrafas, microscopios, etc.). Aspectos
referentes a los instrumentos: A) la fundamentación de los objetos elegidos;
B) el proceso de construcción; y C) el análisis de sus cualidades técnicas.
6. El estudio piloto:.
El estudio piloto debe hacerse con una muestra pequeña muestra de la
investigación real pero que sea lo más semejante posible a la muestra
definitiva.
4.0 ASPECTO ADMINISTRATIVO: En las investigaciones complejas y costosas,
dirigidas o promovidas por grandes instituciones y realizadas por equipos, es
preciso incluir en el plan de investigación, en forma detallada, el aspecto
administrativo de la labor emprendida. En las investigaciones individuales o
pequeñas, en cambio, esta sección puede ser eliminada o quedar reducida a unas
breves líneas
EL DISEÑO: es la forma de crear una pieza a partir de un esquema o dibujo
utilizando para ello ESCALAS DE DIBUJO, las escalas se deben utilizar solo para
medir y no para trazar líneas, cuando se dibujan los objetos a tamaño natural, se
dice que el dibujo esta a es cala natural o a escala 1:1. sin embargo, mucho
objetos, como edificios, barcos o aviones, son demasiado grande para ser
representados en escala natural, de modo que tiene que dibujarse a escala
reducida .
Con frecuencia, algunos objetos como las pequeñas partes de un reloj se dibujan
a un tamaño mayor que el natural para que su forma se vea clara mente, por
ejemplo, el minutero de un reloj de pulsera podría dibujarse ala escala 5:1.
26
ESCALAS MÉTRICAS
AMPLIADAS
1000:1
NATURAL
1:1
REDUCIDAS
1:2
500:1
1:3
200:1
1:5
100:1
1:10
50:1
1:20
20:1
1:50
10:1
1:100
5:1
1:200
3:1
1:500
2:1
1:1000
27
A0
1189*841
E
44´´*34´´
1 PLIEGO 100*70
A1
841*594
D
34´´*22´´
½ PLIEGO
A2
594*420
C
22´´*17´´
A3
420*297
B
17´´*11´´
A4
297*210
A
11´´*8 ½ ´´
¼ PLIEG O
70*50
50*35
1/8 PLIEGO 35*25
DIMENSIONES DE FORMATOS
TAMAÑO COMERCIAL (cm.)
FORMATOS DIN (mm)
FORMATOS ASA (pulg.)
MARGENES DE ARCHIVO
DIN
MARGEN
A0 10mm
A1 10 mm
A2 10 mm
A3 5 mm
A4 5 mm
ASA
30mm*
30mm*
25mm*
25mm*
25mm*
A
B
C
D
E
MARGEN
3/8´´
½´´
½ ´´
1´´
1´´
1 ¼ ´´*
1 ¼ ´´*
1 ´´*
1 ´´*
1 ´´*
cm
29.7
*Margen izquierdo para archivo.
Rótulo
10.5
cm
42
cm.
29.7
cm
19
cm
Rotu
lo
21
cm.
PLEGADO MODULAR DEL FORMATO A3 (HORIZONTAL)
28
ROTULO DEL PLANO
16 cm.
I.E.D CEDID CIUDAD BOLIVAR
50Cm
AREA DE TECNOLOGÍA
TEMA:
PROFESOR:
SIMBOLOGIA ARQUITECTONICA
1 cm.
1000
1 cm.
1 cm.
JUAN CARLOS TORRES
ASIGNATURA:
ELECTRICIDAD
ANDRES CASTRO
PLANO No
16 cm.
FORMATO
A-DIN A3
FECHA
27- MAYO - 07
1 cm.
ESCALA
SIN
1 cm.
1000-001
16 cm.
29