jueves, 29 de abril de 2021

¿COMO CALCULAR LA LLAVE TÉRMICA ADECUADA? - INTERRUPTOR DIFERENCIAL - CONEXIONES

TERMICAS - ¿COMO CALCULAR LA LLAVE TÉRMICA ADECUADA?
Un interruptor magneto-térmico, interruptor termo-magnético o llave térmica, es un dispositivo capaz de interrumpir la corriente eléctrica de un circuito cuando ésta sobrepasa ciertos valores máximos. Su funcionamiento se basa en dos de los efectos producidos por la circulación de corriente en un circuito: el magnético y el térmico (efecto Joule). El dispositivo consta, por tanto, de dos partes, un electroimán y una lámina bimetálica, conectadas en serie y por las que circula la corriente que va hacia la carga.

El cálculo del amperaje responde Básicamente a: potencia igual a la tensión por la intensidad, donde:

P = V x I

P: potencia (Watt)

I: corriente (Ampere)

V: tensión (Volt)

Si despejamos I (corriente) nos queda que I = P/V.

Ahora bien, si la tensión V es 220 Volt o (110 V) .

Nos falta saber la potencia, que es P

Como calculamos la Potencia?

Bien, cada uno de los artefactos necesita un determinado valor de potencia, la misma está indicada en una placa que tienen todos los artefactos.

Por ejemplo: una plancha dirá algo así como 700 W (setecientos Vatios), una estufa a cuarzo puede llegar a los 1400 W (o más). El televisor, tendrá otro valor, etc...

Si sumamos todos esos valores y lo dividimos por la tensión (220 volts) obtendremos el valor de la corriente, ósea I

Por Ej.: (Estos valores son ficticios) Plancha = 700 W, 9 lámparas = 900 W, 2 Ventiladores = 800 W, 2 televisores = 900 W. En total suman 3300 W.

Como calculamos los Amperes?

I = P/V entonces I=3300/220 Lo que nos dará 15 Amperes

Entonces, tenemos que comprar una llave térmica que soporte 15 amperes,

Atención: Es recomendable colocar la medida siguiente ya que puede darse una pequeña variación en el consumo del hogar con el paso del tiempo.
Los interruptores termomagnéticos o térmicas, están compuestos por dos partes fundamentales, como lo indica la palabra: una parte magnética y otra parte térmica.
El relé magnético es la parte encargada de la protección contra cortocircuitos y el relé térmico es la parte del interruptor automático encargada de la protección contra sobrecargas
Las Térmicas se abren y cortan el circuito cuando por ellas pasa una intensidad superior a la nominal. Esta intensidad es la que se llama calibre del aparato, y es la característica principal del dispositivo, los valores más normales de calibre son: 5A (Amperes), 6, 10, 15, 16, 20, 25, 32, 40, 50, 63, 80 y 100.
Con respecto a los fusibles, las Térmicas tienen la ventaja que no es necesario reponerlas cada vez que actúan, por esto son tan utilizadas en las instalaciones domiciliarias.

QUÉ ES UN INTERRUPTOR DIFERENCIAL Y CÓMO FUNCIONA
Todas las instalaciones eléctricas, ya sea en viviendas, edificaciones industriales, locales u otro tipo, cuentan con interruptores diferenciales para proteger a los usuarios. Estos interruptores diferenciales, también llamados disyuntores, son elementos fundamentales para evitar choques eléctricos.
¿CUÁL ES SU FUNCIONAMIENTO?
La base de su funcionamiento es conceptualmente simple, mide la intensidad de la corriente al principio y al final de un circuito. Si el valor es el mismo en los dos puntos significa que no hay pérdidas y la instalación se encuentra en buen estado. Son capaces de medir la posible diferencia de corriente de entrada y de retorno en un sistema eléctrico y por eso se llama diferencial.
Se trata de dispositivos electromagnéticos cuya función principal es interrumpir inmediatamente la corriente cuando detectan una falla o fuga en el circuito eléctrico. Detecta la intensidad de la señal en todo el circuito, comparando la potencia de salida y de entrada de éste. Gracias a dos bobinas, cada una en uno de estos puntos, funcionan midiendo los campos magnéticos producidos por estas corrientes. En un circuito con un funcionamiento correcto la intensidad de entrada y la salida es la misma y, por tanto, los campos magnéticos generados son equivalentes con dirección opuesta así que se anulan. Comparando la intensidad de entrada y la salida y midiendo su diferencia, el interruptor permite el paso de corriente siempre que estas sean iguales. En el caso de que el circuito tenga una fuga y las corrientes sean distintas, estos campos dejarán de anularse y esto hará que el diferencial “salte”.

En caso de electrocución o choque eléctrico parte de la potencia del circuito queda derivada ya que la persona actúa como toma de tierra, entonces el disyuntor detecta esa diferencia de potencia mediante los campos magnéticos y corta la corriente de forma inmediata.
EN CASA
Aunque existen interruptores para distintas intensidades de actuación en función de su área de uso, en las instalaciones domésticas se instalan interruptores diferenciales de alta sensibilidad para garantizar la seguridad de las personas. En el entorno doméstico es además muy recomendable contar con un diferencial rearmable, que restablece la conexión de electricidad pasado un tiempo. De esta forma en el caso de que la fuga se produce cuando no estamos en casa, por ejemplo, durante una tormenta, el diferencial no sólo protegerá nuestros electrodomésticos de una sobrecarga sino que además les devolverá la conexión pasada un tiempo. Nuestra calefacción eléctrica se volverá a conectar y nuestra heladera mantendrá manteniendo su interior el frío.
En ese ejemplo, se ve como algo de la corriente no vuelve, sino que se desvío por otro lado, al superar los 0,03A de sensibilidad de este Diyuntor, salta, así salvando la vida se esa persona con el secador. Por eso aquí aveces se le llama SalvaVita.
Test
Finalmente cómo se ve en la imagen este interruptor tiene un botón de test, aveces viene identificado con una T, y no es por talleres, sino para Testear, internamente simula un desvío de corriente, si anda bien al apretar debe cortar la energía, luego deberemos subir la misma. De no pasar nada al tocar este botón, de debe cambiar la llave Diferencial.
Otra cosita que es importante en estás llaves es el tiempo de reacción de la misma... Cuánto más rápido actúe, menos sentirás la tarde "patada" eléctrica...
Para la conexión, lo más común es tener el diyuntor general y luego la o las térmicas. Te dejo los gráficos para que lo veas...
Recuerda siempre, que estos son trabajos para un electricista matriculado, aquí mí humilde aporte para que vayas aprendiendo. 
Saludos... Profe Dany

domingo, 7 de marzo de 2021

Potenciómetros - Resistencias Variables

¿Qué es un potenciómetro?
En pocas palabras y como la mayoría lo conocemos es:

"Un potenciómetro es un resistor variable"
¿Cómo funciona? ¿Qué es un potenciómetro?
Un potenciómetro es un resistor eléctrico con un valor de resistencia variable y generalmente ajustable manualmente. Los potenciómetros utilizan tres terminales y se suelen utilizar en circuitos de poca corriente, para circuitos de mayor corriente se utilizan los reostatos. En muchos dispositivos eléctricos los potenciómetros son los que establecen el nivel de salida. Por ejemplo, en un altavoz el potenciómetro ajusta el volumen; en un televisor o un monitor de ordenador se puede utilizar para controlar el brillo.

El valor de un potenciómetro viene expresado en ohmios (símbolo Ω) como las resistencias, y el valor del potenciómetro siempre es la resistencia máxima que puede llegar a tener. La mínimo lógicamente es cero. Por ejemplo un potenciómetro de 10KΩ puede tener una resistencia variable con valores entre 0Ω y 10.000Ω.

Puede variar su resistencia gracias a sus tres terminales que tiene y su contacto giratorio, a consecuencia de poder variar su resistencia, entonces puede varar el voltaje y la corriente eléctrica. Las unidad del potenciómetro son los Ohms (Ω) al igual que las resistencias, el potenciómetro viene dado con su valor máximo, 

Por ejemplo 

Si el potenciómetro es de 5kΩ, el valor del potenciómetro podrá variar de los 0Ω hasta los 5kΩ.


 Su forma física es el siguiente:
Potenciómetro
Y su simbología es la siguiente:

Potenciómetro simbología
Ahora... ¿Cómo conecto las tres terminales en mi circuito?
Las tres terminales que tiene el potenciómetro se pueden colocar de la siguiente manera:

Una terminal va conectada a la fuente de electricidad.
Otra va conectada a la terminal de en medio que es dónde varía el voltaje.
Una terminal a tierra.
Podrás observar nuestro voltaje variará al mover el contacto giratorio, si lo colocamos al máximo, tendremos la resistencia máxima, y si colocamos la resistencia a cero ohms, tendremos un corto circuito o un "cable" ya que la resistencia será casi nula.

 Funcionamiento y construcción:
Tenemos dos tipos de potenciómetros:

Impresos
Bobinados
Potenciómetros impresos:
Estos son los más comunes, están construidos con una pista de carbón circular que funciona como la resistencia, esta pista está cubierta con un soporte metálico, las terminales de los extremos conectan con la pista de carbón, y la terminal del centro es la que hace variar la resistencia por medio del contacto giratorio.

Construcción de un potenciómetro
Potenciómetros bobinados:
Construidos con un arrollamiento circular de un material resistivo, y con un cursos se varía la resistencia, estos potenciómetros suelen ser más grandes que los impresos.
Potenciómetro bobinado

 Tipos de potenciómetros:
Potenciómetros preajustables.
Potenciómetros de mando.
Potenciómetros digitales.
Potenciómetros de membrana.
Reóstatos.
Potenciómetros preajustables
Estos potenciómetros vienen con un voltaje de salida ya definido desde que se fabrican, y no se puede modificar esta medida desde el exterior, se tienen que abrir y entonces cambiar la resistencia.

 Potenciómetros de mando
Estos potenciómetros son los más comerciales y conocidos por todos los estudiantes, se puede variar su resistencia manualmente.

 Potenciómetros digitales
Estos potenciómetros por medio de señales digitales de entrada, varían la resistencia entre dos terminales, suelen ser muy usados en circuitos digitales.

 Potenciómetros de membrana
Como lo dice su nombre, por medio de una membrana que se deforma pueden variar su resistencia eléctrica, también pueden varar por el campo electromagnético, se suelen usar como sensores.
 Reóstatos

Estos son muy parecidos a los potenciómetros comunes y corrientes, pero la diferencia es que solo manejan dos terminales, estos potenciómetros se caracterizan por soportar corrientes muy elevadas, los podemos encontrar en ingeniería eléctrica y en industrias.


 Aplicaciones de los potenciómetros:
En audio:
Al variar la resistencia del potenciómetro podemos controlar el volumen, cuando movemos la perilla del volumen en nuestros radios lo que hacemos es mover un potenciómetro para controlar el volumen.
Potenciómetros como audio
 Para iluminación:
También, sabemos que al controlar la resistencia podemos controlar la corriente y por tanto, controlar la luminiscencia con que la alumbrará una lámpara, led, foco etc. Y de esa manera podemos controlar que tanto queremos que alumbre con elemento luminoso.
Controlar un LED con un potenciómetro

 Sensores:
Se utilizar para censar posición angular o desplazamiento. al variar su posición de ángulo, varían la resistencia en ellos.

Potenciometro Antilogarítmico.

El potenciómetro Antilogarítmico no describe una curva suave en su recorrido resistivo, más bien describe una curva ascendente por tramos. 
Se identifica con una letra F y es utilizado en circuitos con amplificadores operacionales, para hacer ajustes críticos en la adaptación de señales de algunos sensores.

Potenciómetro Antilogarítmico Potenciómetro Antilogarítmico curva.

Potenciometro Multivueltas. 

El potenciómetro  multivueltas es utilizado en aplicaciones que requieran precisión en el ajuste. Posee un tornillo que ralentiza el giro de su eje, para lograr mayor resolución  en su escala resistiva.

El potenciómetro  multivueltas aspecto fisico.

Trimmer
Es un potenciómetro en versión diminuta. Se utiliza directamente sobre el Pcb (circuito impreso) con el fin de hacer ajustes ocasionales del tipo técnico, más no esta al alcance del usuario. 

Su comportamiento eléctrico es del tipo lineal y también es conocido como preset.
Trimmer.


Potenciometro de alambre. 

También  conocido como reóstato, se podría decir que el potenciometro de alambre es un potenciómetro de potencia, debido a que puede conducir corrientes altas y soportar altas temperaturas en comparación con los potenciómetros comunes. 
Saludos... Profe Dany

Resistencias: Definición, tipos y Aplicaciones

Resistores tipos definición y aplicaciones
Puede definirse como resistencia eléctrica aquella oposición al flujo de electrones, cuando estos se mueven por medio de un conductor. En el Sistema Internacional la unidad de resistencia es representada con la letra griega Omega (Ω) y se le conoce como el ohmio. unidad que corresponde a la resistencia eléctrica, los resistores transforman la energía eléctrica en energía calorífica, si no se escoge bien un resistor, puede quemarse y dañar parte del circuito en dónde se encuentre. 

Los resistores son los elementos más usados para la introducción de análisis de circuitos eléctricos, con resistores en serie, resistores en paralelo y resistores en circuito mixto. Al igual que los resistores conectador en cierta forma, se pueden reducir a resistores equivalentes.

En la siguiente imagen se muestra un resistor de carbón de forma física.

 Tipo de resistores
En el mercado podremos encontrar muchos resistores, de diferentes formas, tamaños, colores y precios, esto depende de su potencia, el material con el que estén construidos, la aplicación que tenga, etc. 
Primeramente podemos definir a dos grupos:

Resistores fijos.
Resistores variables.
Resistores fijos:
Estos resistores son fabricados con un valor específico y no puede variar en ningún momento, su valor en Ohms que tenga el resistor jamás variará, ahora dentro de este grupo encontramos los siguientes resistores:

Resistores de carbón
Estos son construidos de carbón o grafito, este tipo de resistores serán los más comunes que encuentren a la venta. 

Este tipo de resistores tienen forma de una barra cilíndrica, se fabrican con grafito y carbón, así que los podemos catalogar como una subtipo de los anteriores resistores, en los extremos del resistores se colocan a presión unos pequeños casquillos y ahí es dónde se soldan las terminales. Los resistores se bañan en resina y los plastifican.


Resistores metálicos.
Estos resistores son fabricados con óxidos metálicos, metal o aleaciones, claramente no son resistores totalmente metálicos porque resultaría peligroso al entrar en contacto con ellos cuando esté circulando una corriente eléctrica, en este tipo de resistores encontramos los de capa metálica, película metálica y los resistores bobinados.


Resistor metálico

Resistor de alambre enrollado
En estos resistores, un alambre de manganina se enrolla alrededor de un cilindro de material aislante. El coeficiente de resistencia a la temperatura es prácticamente cero. El cable enrollado tiene una cubierta aislante para poder manejar el resistor sin problema, estos resistores se encuentran en diferentes tamaños y clasificaciones dependiendo de la longitud y diámetro del cable.

Resistores variables


Termistor:
Es un resistor térmico que varia su resistencia con el cambio de temperatura, su coeficiente de temperatura es negativo, en otras palabras, su resistencia disminuirá al aumento de temperatura, los termistores están hechos de materiales semiconductores, algunas aplicaciones de estos termistores es proteger circuitos de cambios de temperatura repentinos.

Termistor negro


Fotorresistor
También llamado LDR, esta resistencia varía dependiendo de la cantidad de luz que incida sobre ella, a mayor luz, menos resistencia. Están hechas de sulfuro de cadmio, cuando un rayo de luz incide sobre la superficie del fotorresistor, los electrones que contiene se expulsan y aumenta la conductividad y es por esto que la resistencia baja. 
También podemos decir que la resistencia será alta a la oscuridad.


LDR

Potenciómetro
Es un resistor variable, constan de 3 terminales, si se conectan dos terminales de estas 3 (las terminales correctas) podremos variar la resistencia de un valor máximo a un valor mínimo por medio de una pequeña perilla la cual deberemos dar vuelta, si se conectan otras dos terminales (las terminales correctas) tendremos un resistor fijo, y su valor en Ohm será el valor máximo.
En su interior cuenta con una barra resistiva y en esta entrar en contacto las 3 terminales.
Potenciómetro resistivo


Potencia en los resistores
Los resistores al producir calor (como se mencionó anteriormente) están en riesgo que ese calor aumente a tal punto que el resistor se prenda en fuego y cause una accidente en el circuito. Cuando vayas a comprar un resistor, deberás saber a qué "Potencia" lo necesitas, y bien.... ¿Cómo rayos se de cuánta potencia necesito el resistor?

Para saber la potencia que necesito, deberás analizar el circuito en dónde se encuentra tu resistor a usar, y deberás calcular su voltaje y corriente que circule por tal resistor, por ejemplo:

Si tengo un resistor de 400 Ohms con estos valores:

V = 10 V

I = 25mA

Para saber la potencia aplicamos la fórmula:

P = VI

P = (10V)(25mA) = 250mW

Ahora sabemos que el resistor debe tener una potencia de 250 mW, pero....los fabricantes solo fabrican valores estándar de potencias en resistores que son:

 1/8 W = 125 mW

1/4 W = 250 mW

1/2 W = 500 mW

1 W

2 W

5 W

Y valores más elevados.

Para nuestro ejemplo deberíamos comprar un resistor de 400 Ohms a 1/4 W ya que es la potencia que tiene el resistor.

Resistores código de colores

Para saber los valores de los resistores, estos tienen unas bandas de colores que por medio de un código de colores podemos saber su valor, existen código de colores de 3, 4 y 5 bandas, mientras más bandas tenga, el valor es más exacto.

Código de colores 4 bandas.
En el código de 4 bandas, la primera y segunda banda son los primeros números del valor, y la tercer banda es el multiplicador y la cuarta banda su tolerancia como se muestra en la imagen:


Código de 4 bandas de resistores

Ejemplo:

Si tenemos estos colores


Y respecto a la tolerancia, el valor de 6.2 MΩ puede tener +5% o -5% de su valor, es decir, el resistor puede tener valores entre:

5.875 MΩ y 6.525 MΩ

Entre esos rangos puede tener el valor el resistor, si no se encuentra en ese rango, el resistor no es de buena calidad.


Códigos de colores 5 bandas.
En este código las primeras tres bandas son los números del valor y la cuarta el multiplicador, la quinta banda es la tolerancia de esta. El procedimiento para saber el valor es igual al de 4 bandas.


Código de 5 bandas de resistores

Resistores comerciales
Como ya te mencionamos, los fabricantes de resistores no se pondrán a hacer resistores de todas las unidades, solo fabrican ciertas unidades que se encuentran ya estandarizadas, si no logras conseguir un resistor que necesites porque no es comercial, puedes hacer combinaciones de resistores en serie y paralelo para obtener el valor, o bien usar un potenciómetro.

A continuación te mostramos los resistores comerciales existentes (código de 4 bandas):

Y aquí te mostramos los resistores comerciales pero con el código de colores (4 bandas):
luego en clase vemos algunos ejemplos más... Saludos profe Dany 😄





miércoles, 26 de agosto de 2020

Multimetro - Mediciones Resistencia - Corriente - Tension

 Hola amigos, como estas? estamos viendo el tema del multimetro y bueno, vamos a ver algunas cuestiones a tener en cuenta en su uso


Vamos a intentar en este practico y el que viene aprender a medir con el multimetro, ¿Qué podemos medir? 

Primeramente veremos en este trabajo práctico la medición de las Resistencias, y en la siguiente veremos Corriente y Tensión

Allí tienes el multimetro o tester, pero ahora nos vamos a concentrar en la parte que tiene el símbolo de Ohm

Si te fijas en esa parte tenemos una escala para las Resistencias, de abajo para arriba veras, 200Ω Y 2000 Ωy luego 20kΩ, 200kΩ y 2000 KΩ.

¿Con que escala voy a medir? Bueno, imagina que tienes una regla de 20 cm, una regla de 1 metro y una cinta métrica de 5 metros. ¿Cuál usarías para medir un lápiz? Seguramente con una regla de 20 cm te alcance. . . y ¿si tienes que medir una tu altura? ¿Te servirá la regla de 20 cm o de un metro? Quizás no y menos si lo quieres hacer de una vez. Tendrías que usar entonces la cinta métrica de 5 metros.

Para medir con el multimetro tienes que usar el valor más próximo pero superior a lo que quiero medir.

Por otro lado como podes ver estamos en este punto en donde te daría una resistencia, por ejemplo rojo rojo naranja y como ya aprendiste el código de colores sabes que es de 22000 Ω, y como sabes cambiar la magnitud sabes que es igual a 22 kΩ ¿Dónde ubicarías el multimetro para medir esa resistencia?  ¿En 20kΩ o en 200kΩ? Si bien 20kΩ está cerca, el valor lo supera y no lo medida, por lo tanto el valor Superior más cercano es 200kΩ


Por otro lado, cuando midas esa resistencia, el valor que veras en el visor te lo dará en kΩ ¿viste que importante es ir aprendiendo el tema de las magnitudes?


Algo a tener en cuenta a la hora de medir, que la resistencia no debe estar conectada, por lo menos debes desconectar uno de sus lados, ¿Cómo medimos? Una vez que seleccionamos el valor, vamos con las dos puntas del multimetro y lo conectamos en paralelo como se muestra en la imagen. Seguramente el valor no te dará exactamente igual, si recuerdas por eso vimos lo del margen de error

Te dejo la siguiente tarea de medición, tienes que decirme donde ubicarías el selector del multimetro para medir
1) Naranja Naranja Naranja      =     33000Ω    =      33kΩ      lo mido en       200 kΩ
2) Rojo Rojo Marrón               =       =       lo mido en       
3) Azul Gris Rojo               =       =       lo mido en       
4) Marrón Negro Marrón       =       =       lo mido en       
5) Gris Rojo Rojo               =       =       lo mido en       
6) Marrón Verde Amarillo       =       =       lo mido en       

Sigamos con las mediciones pero veamos ahora corriente y tensión

hay dos o tres cosas importante que debes tener en cuenta. . .

1)      1) debes colocar bien las puntas y el selector del multimetro, En serie para medir corriente y en paralelo para medir tensión u resistencia, el selector siempre un poco más alto de lo que voy a medir (si no lo se el valor empiezo desde lo más alto.

1)      Debes seleccionar que tipo de corriente o tensión medidas, ¿Es alterna AC  o continúa DC? Si no lo sé siempre se supone que es Alterna, y si no mide nada paso a continua.

Veamos nuevamente todo lo que puedo medir con el multimtero, recordemos que se llama multimetro pues puede medir multiples cosas (es un Amperimetro, Voltimetro, Ohmetro...)

Allí notamos que la tensión continua (DCV) tiene las escalas de medición 200mV, 2000mV, 20V, 200V y 1000V pero La tensión Alterna (ACV) tiene solo las escalas de medición  750 y 200 Voltios.

Y en el caso de este Multimetro solo mide corriente Continua (DCA) 200µA, 2000µA, 20 mA y 200 mA y tiene una opción de 10 Amper pero hay que cambiar de lugar la punta.

Ejemplos de medición

Supongamos que tengo que medir 220 V, lo que tengo en casa, ¿Qué tipo es Alterna o continua? Es Alterna, entonces tengo que seleccionar entre 750 y 200 Voltios,

200 voltios no me alcanza, siempre debo elegir una escala o rango mayor al que tengo asi que seleccionaría 750V para medir en paralelo la tensión de un tomacorriente (NO LO HAGAS EN CASA SIN SUPERVISION)


1)     En Tarea       Donde pondrías el selector para medir y como lo conectaría (Serie o paralelo)

A.     Una Pila de 1,5 V

B.     Una batería de celular 4 V

C.     Una corriente un Led de 25 mA

D.     Un tomacorriente de 110 V Alterna (de otro país)

E.     Una corriente de 5 Amper Continua

Saludos!!! Profe Dany