RA3: Electricidad, fundamentos

Capítulo 1 - Electricidad
1.1Conceptos básicos de electricidad
1.1.1 Qué es la electricidad
La electricidad es un fenómeno físico que consiste en el desplazamiento de electrones dentro de un
medio llamado conductor.
Empleamos la electricidad para transportar energía e información.
1.1.2 Tensión e intensidad
Para que los electrones se pongan en movimiento necesitamos algo que los empuje.
Este algo que empuja a los electrones a moverse se llama tensión eléctrica y la medimos en voltios.
A la tensión eléctrica también la llamamos potencial eléctrico, fuerza electromotriz, diferencia de
potencial y voltaje.
El potencial eléctrico es una magnitud física que modifica el espacio en el que se encuentra. Un electrón
se mueve en el espacio entre dos puntos que tengan potencial diferente.
El electrón se mueve cuando hay una diferencia de potencial entre dos puntos.
Cuanta mayor sea la diferencia de potencial, mayor será la tendencia del electrón a moverse.
El concepto de diferencia de potencial es similar al de presión en una tubería en fontanería.
A la cantidad de electrones que pasan por un lugar durante un segundo la llamamos intensidad eléctrica,
corriente eléctrica y también amperaje.
La intensidad se mide en amperios.
Un amperio es cuando por el conductor pasan 6,25x1018 electrones.
Es decir: 6.250.000.000.000.000.000 electrones. Como estos números no son prácticos a esa cantidad de
electrones le damos un nombre, culombio (cultura general, no te empeñes en aprenderlo).
Un amperio es cuando pasa un culombio por segundo.
Cuando los electrones van por el conductor en una dirección decimos que tenemos una corriente
continua pero si los electrones van en una dirección, se paran, dan la vuelta y van para el otro lado
hablamos de corriente alterna.
Las instalación eléctricas se realizan con una tensión eléctrica constante de 230v alterna.
1.1.3 Potencia
Cuando empleamos la electricidad para transportar energía hablamos de la cantidad de energía que se
transporta por segundo.
La energía se mide en julios. A la velocidad a la que se transporta la energía la llamamos potencia.
Medimos la potencia en vatios (w).
Mil vatios quiere decir que transportamos mil julios en un segundo.
Llamamos kilovatio a una cantidad de mil vatios y la escribimos así: 1Kw.
Si un cable (línea) tiene una tensión V en voltios y una intensidad I en amperios, la potencia en vatios
que transporta es el producto de V por I.
P=VxI
En una instalación la tensión eléctrica siempre es la misma: 230v.
La potencia depende del aparato que alimentamos (alimentar es llevarle energía).
(c) Paco Rosso, 2014-cal--Artículo o ejercicio- 1/3
Así que la única incognita es la intensidad.
Por ejemplo: un foco de 2000w (2Kw) tiene una corriente ¿de?
P=VxI
I=P/V
I=2000/230 = 8,7A.
De las tres magnitudes, tensión (que se mide en voltios), intensidad (que se mide en amperios) y potencia
(que se mide en vatios) debemos recordar siempre lo siguiente:
• La tensión eléctrica es fija y no podemos cambiarla. Es de 230v.
• La potencia depende siempre del aparato que conectamos.
• La intensidad depende de la tensión y la potencia.
• La intensidad es el factor más peligroso por lo que tenemos que intentar siempre que sus efectos
sean menos nocivos.
1.1.4 Intensidad y calor
El principal problema de la intensidad es que produce calor. Cuanto más pequeño sea el cable
conductor más se calentará.
Cuanta más corriente necesitamos que pase, más grueso debe ser el cable.
Cuando nos dan una instalación nos dicen la tensión eléctrica, que es de 230v, y la corriente máxima
que admiten los cables. Por ejemplo, una línea de 24A, una línea de 63A, etc.
Si el instalador nos dice que la línea que nos ha colocado en el estudio es de 24A podremos conectar a
ella un máximo de:
P=VxI
P= 230x24= 5.520w.
No debemos conectar más de esta cantidad porque corremos peligro de que la línea se caliente más de
lo debido.
1.1.5 Caída de tensión en el cable
ΔV=
ρ⋅i⋅L
S
Donde: delta V es la caída de tensión en el cable. Rho es la resistividad del conductor (0,017 ohmios
metro por cada milímetro cuadrado de sección para el cobre). I la intensidad, L la longitud y S la
sección.
La resistividad es la resistencia que tiene un metro de longitud de un conductor de un milímetro
cuadrado de sección. Es por tanto directamente proporcional a la longitud y la resistencia e inversamente
proporcional a la sección.
Ω⋅m
mm2
Algunos valores típicos de resistividad de conductores:
Cobre
0,017
ρ=
(c) Paco Rosso, 2014-cal--Artículo o ejercicio- 2/3
Aluminio
Carbón
Constatan
Ni-Cromo
Plata
Platino
Plomo
Tungsteno
0,028
40
0,49
1,5
0,016
0,11
0,21
0,055
(c) Paco Rosso, 2014-cal--Artículo o ejercicio- 3/3