R//= La electricidad es un fenómeno físico que se manifiesta naturalmente en los rayos, las   descargas   eléctricas producidas por el rozamiento (electricidad estática) y en el funcionamiento de los   sistemas   nerviosos de los   animales, incluidos los seres humanos. También se denomina  




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1- Qué es la electricidad

R//= La electricidad es un fenómeno físico que se manifiesta naturalmente en los rayos, las descargas eléctricas producidas por el rozamiento (electricidad estática) y en el funcionamiento de los sistemas nerviosos de los animales, incluidos los seres humanos. También se denomina electricidad a la rama de la ciencia que la estudia y la rama de la tecnología que la aplica. Desde que, en 1831, Faraday descubriera la forma de producir corrientes eléctricas por inducción, se ha convertido en una de las formas de energía más importantes para el desarrollo tecnológico debido a su facilidad de generación, distribución y al gran número de aplicaciones que tiene.

El origen de la electricidad son las cargas eléctricas, estáticas o en movimiento, y su interacción. Una carga eléctrica en reposo produce fuerzas sobre otras cargas. Si la carga eléctrica está en movimiento, produce también fuerzas magnéticas. Hay sólo dos tipos de cargas eléctricas, las positivas y las negativas. Las cargas eléctricas elementales son los protones y los electrones, responsables de la formación de los átomos y moléculas, pero también hay otras partículas elementales cargadas.

Electricidad y magnetismo son sólo dos aspectos diferentes del mismo fenómeno electromagnético descrito por las ecuaciones de Maxwell. El movimiento de una carga eléctrica con velocidad constante produce un campo magnético, la variación de un campo magnético produce un campo eléctrico y el movimiento acelerado de cargas eléctricas genera ondas electromagnéticas (como en las descargas de rayos que pueden escucharse en los receptores de radio AM).

Debido a las crecientes aplicaciones de la electricidad en la generación de potencia, las telecomunicaciones y el procesamiento de información, uno de los principales desafíos contemporáneos es generarla de modo más eficiente y con el mínimo de perjuicios para el medio ambiente.


2-Existen dos tipos de electricidad: Estática y Dinámica. ¿Qué características tiene la electricidad estática? ¿Qué características tiene la electricidad dinámica


R//=

*la velocidad estática es una carga eléctrica que se mantiene en estado estacionario (en reposo) sobre un objeto causada por la pérdida o ganancia de electrones.

La estática estudia un sistema invariante en el tiempo en el caso de la electrónica cuando se arma un circuito que tiene una fuente de voltaje directa, con resistencias y que cada resistencia disipa una cantidad de voltaje igual en cada instante, es decir cuando el sistema se puede tomar como estable.

Las cargas eléctricas trasmitidas por conductores en forma de corriente eléctrica es la electricidad dinámica.

La electricidad dinámica puede ser producida por una energía química y se logra almacenar.

Este tipo de electricidad que podemos manejar y controlar, de tal modo que produzca terminados efectos.

Dinámica es cuando el sistema depende del tiempo en la misma situación anterior, si tenemos una fuente de corriente alterna al voltaje depende del tiempo, en este caso el voltaje disipado en cada una de las resistencias será variante respecto al tiempo.


3-Qué es un conductor y qué características debe tener un buen conductor


R//= Un conductor eléctrico es aquel cuerpo que puesto en contacto con un cuerpo cargado de electricidad transmite ésta a todos los puntos de su superficie. Generalmente elementos, aleaciones o compuestos con electrones libres que permiten el movimiento de cargas.

Los elementos capaces de conducir la electricidad cuando son sometidos a una diferencia de potencial eléctrico más comunes son los metales, siendo el cobre el mas usado de entre todos ellos, otro metal utilizado es el aluminio y en aplicaciones especiales, debido a su baja resistividad y dureza a la corrosión, se usa el oro. Aunque todos los metales son conductores eléctricos existen otros materiales, no metálicos, que también poseen la propiedad de conducir la electricidad como son el grafito, las soluciones salinas (p.e. el agua de mar) y cualquier material en estado de plasma.

Para que un material se considere buen conductor se requiere que posea una baja resistencia o resistividad para evitar elevadas caídas de tensión y pérdidas desmedidas por el Efecto Joule.

Para el transporte de la energía eléctrica, así como para cualquier instalación de uso doméstico o industrial, el metal empleado universalmente es el cobre en forma de cables de uno o varios hilos. Alternativamente se emplea el aluminio, metal que si bien tiene una conductividad eléctrica del orden del 60% de la del cobre es, sin embargo, un material mucho más ligero, lo que favorece su empleo en líneas de transmisión de energía eléctrica.


4-Qué es un material aislante

R//= Un aislante es un material que repele o hace contraste con algo conductivo por ejemplo la electricidad y este material es uno de los cuales nos da protección en la mayoría de los trabajos que realizamos utilizando la electricidad, hay distintos tipos de aislantes que pueden variar de otros por ejemplo el plástico es el mas usado para protección de los trabajadores , por ejemplo la mayoría de las herramientas que son de fierro tienes una cubierta de algún material aislante como lo que es el plástico. Los materiales aislantes tienen la función de evitar el contacto entre las diferentes partes conductoras (aislamiento de la instalación) y proteger a las personas frente a las tensiones eléctricas (aislamiento protector).
Es decir aquel material que evita que al tocar alguna parte energizada te de una descarga eléctrica.


5-A qué se le conoce como Semiconductor

R//= Los semiconductores son materiales cuya conductividad varía con la temperatura, pudiendo comportarse como conductores o como aislantes. Resulta que se desean variaciones de la conductividad no con la temperatura sino controlables eléctricamente por el hombre.

Para conseguir esto, se introducen átomos de otros elementos en el semiconductor. Estos átomos se llaman impurezas y tras su introducción, el material semiconductor presenta una conductividad controlable eléctricamente.


Existen dos tipos de impurezas, las P y las N, que cambian la conductividad del silicio y determinan el tipo de cristal a fabricar. Por tanto, como hay dos tipos de impurezas habrá dos tipos fundamentales de cristales, cristales de impurezas P y cristales de impurezas tipo N.

El material semiconductor más utilizado es el Silicio (Si), pero hay otros semiconductores como el Germanio (Ge) que también son usados en la fabricación de circuitos. El silicio está presente de manera natural en la arena por lo que se encuentra con abundancia en la naturaleza. Además, el Si presenta propiedades mecánicas y eléctricas buenas. Su purificación es relativamente sencilla (llegándose a Si puro del 99,99999%) y el Si se presta fácilmente a ser oxidado, formándose SiO2 y constituyendo un aislante que se utiliza en todos los transistores de la tecnología CMOS.


6-Existen dos tipos de corriente eléctrica: Continúa y Alterna. ¿Qué características tiene la corriente continua? Qué características tiene la corriente alterna.


R//= La corriente continua (c.c.) es el flujo continuo de electricidad a través de un conductor entre dos puntos de distinto potencial. A diferencia de la corriente alterna (c.a.), en este caso, las cargas eléctricas circulan siempre en la misma dirección del punto de mayor potencial al de menor potencial. Aunque comúnmente se identifica la corriente continúa con la corriente constante (por ejemplo la suministrada por una batería), es continua toda corriente que mantenga siempre la misma polaridad.


La corriente continua, básicamente es una corriente eléctrica cuya tensión y dirección varía constantemente en el tiempo, esto quiere decir que varía desde positivo a negativo constantemente, pasando por todos los niveles de tensión desde el máximo positivo al máximo negativo, dando una forma de onda parecida a una "S" horizontal llamada onda sinusoidal, cada S completa que forma se llama frecuencia, periodo o ciclo (se mide en Hercios Hz, periodos o ciclos por segundo y las unidades son equivalentes) y en cada país se determina a cuanta como máximo se envía, en la mayoría de Europa es a 50 Hz y en América a 60 Hz, se utiliza ampliamente en el envío de tensión a todas las ciudades por ser mas eficiente su transporte minimizando las pérdidas, además de poder aumentarse y reducirse de forma sencilla mediante un simple transformador. También son corriente alterna las ondas de radio y vídeo transmitidas por cables.


7-que diferencia hay entre un circuito eléctrico y una instalación eléctrica


R//= Un circuito es una red eléctrica (interconexión de dos o más componentes, tales como resistencias, inductores, condensadores, fuentes, interruptores y semiconductores) que contiene al menos una trayectoria cerrada. Los circuitos que contienen solo fuentes, componentes lineales (resistores, condensadores, inductores), y elementos de distribución lineales (líneas de transmisión o cables) pueden analizarse por métodos


Algebraicos para determinar su comportamiento en corriente directa o en corriente alterna. Un circuito que tiene componentes electrónicos es denominado un circuito electrónico. Estas redes son generalmente no lineales y requieren diseños y herramientas de análisis mucho más complejos. Un circuito eléctrico es un conjunto de elementos que unidos de forma adecuada permiten el paso de electrones.

Está compuesto por:

  • GENERADOR o ACUMULADOR.

  • HILO CONDUCTOR.

  • RECEPTOR o CONSUMIDOR.

  • ELEMENTO DE MANIOBRA.



El sentido real de la corriente va del polo negativo al positivo. Sin embargo, en los primeros estudios se consideró al revés, por ello cuando resolvamos problemas siempre consideraremos que el sentido de la corriente eléctrica irá del polo positivo al negativo


8-Haga una gráfica donde explique cómo llega la electricidad a nuestros hogares.

R//=

como llega la electricidad a nuestras casas...

El proceso de un central o planta de generación de las cuales –ya sabemos- hay de diferentes tipos (hidroeléctricas, termoeléctricas, nucleoeléctricas etc. Puedes revisar los temas anteriores al respecto).

Después que se genera la electricidad sufre una transformación en sus dos componentes: voltaje y corriente  Ambos factores conforman la potencia eléctrica.

Pues bien, como parte de la Central Eléctrica, dentro de ella o cerca, existe una Subestación que es el lugar en donde se tienen aparatos especiales llamados transformadores que permiten convertir el valor del voltaje relativamente “pequeño” suministrado por los generadores.

Aproximadamente 20,000 Volts, a grandes voltajes como 400,000 Volts (Esto no significa que el transformador produzca energía eléctrica, es solo que cambia sus parámetros, ya que mientras aumenta el voltaje disminuye la corriente, pero la potencia eléctrica es la misma.


9. ¿Cómo se puede generar un incendio? ¿Cómo se pueden sobrecargar un circuito eléctrico?

-Cómo se pueden sobrecargar un circuito eléctrico.

R//=Se produce cuando la magnitud de la tención (voltaje) o corriente supera el valor preestablecido como normal (valor nominal) comúnmente estas sobrecargas se originan por exceso de consumos en la instalación eléctrica. Las sobrecargas producen calentamiento excesivo en los conductores. Lo que puede significar la destrucción de su aislación. Incluso llegando a provocar incendios por inflamación.


-Cómo se puede generar un incendio.

R//= básicamente se produce por sobre calentamiento. Esta va a generar un recalentamiento del cable el que puede estar expuesto a una superficie como (combustible, madera, aislación) y producirse en un incendio. En otras oportunidades los cables están a merced de roedores que quitan su aislación o a ¨idóneos¨ que efectúan algún trabajo de carpintería o reparación de techado y los enganchan o dañan. Otra forma de producir un incendio eléctrico es por conexiones defectuosas sin la aislación adecuada o sin cajas de conexión. Si los cables están en el entre techo no vamos a poder detectar inmediatamente un incendio lamentablemente solo nos percatamos del peligro cuando veamos las llamas y ya será tarde.


10. Cuando hay un choque eléctrico, ¿Cuál es la cantidad de corriente que puede producir daños severos a una persona?

Cuando hay un choque eléctrico.

R//=Para que la corriente eléctrica circule debe existir un circuito completo o cerrado. Normalmente la corriente se mueve a través del conductor. El choque el eléctrico ocurre cuando el cuerpo humano hace contacto con este circuito, convirtiéndose en parte de el; la corriente entra al cuerpo por la parte que hace contacto y sale por otra que le ofrece la más baja resistencia. 
El choque eléctrico ocurre generalmente cuando la persona hace contacto en una de las siguientes formas:


  • Con los dos alambres del circuito eléctrico

  • Con un alambre del circuito y la tierra.

  • Con la parte metálica, charcazas o chasis, que están con corriente debido a que se encuentran en contacto con un alambre del circuito. Cuando una persona recibe un choque eléctrico, la corriente circula por su cuerpo como si fuera un conductor. 
    Una persona puede exponerse a la electricidad, pero si su cuerpo no forma parte del circuito no resultara lesionado.


  • El voltaje no causa ningún daño en el cuerpo humano, ya que solo es la fuerza, el amperaje es el que daña el cuerpo. Se dice que una carga dañina para el cuerpo humano es a partir de 0.5 amperes.

    Los daños pueden ir desde pequeñas quemaduras, de primer grado, entumecimiento momentáneo de la parte afectada, perdida definitiva de la movilidad del miembro por el cual paso la corriente e inclusive la muerte.

    El tipo de afectación dependerá de la situación y la forma en la que afecte la corriente a la persona. Si esta, está aislada correctamente, puede solo sentir un leve cosquilleo aun cuando pueda estar en contacto de una fuente considerable, por lo contrario, puede verse muy afectada si esta mal aislada y esta en contacto con una fuente pequeña.



11. Mencione algunas de las recomendaciones de SEGURIDAD que se deben tener en cuenta antes de trabajar con circuitos eléctricos.

R//=Como en toda actividad, en el trabajo eléctrico, recalcamos, debemos de tener precauciones y reducir los riesgos a “0. Cuando la electricidad se maneja inteligentemente, es segura. Para que una persona pueda considerarse un electricista competente, debe de aplicar algunas reglas:

*Se debe de usar ropa adecuada para este trabajo.

* NO usar en el cuerpo piezas de metal, ejemplo, cadenas, relojes, anillos, etc. ya que podrían ocasionar un corto circuito.

*Cuando se trabaja cerca de partes con corriente o maquinaria, usar ropa ajustada y zapatos antideslizantes.

*De preferencia, trabajar sin energía.

*Al trabajar en líneas de alta tensión, aunque se haya desconectado el circuito, se debe de conectar (el electricista) a tierra con un buen conductor.

* Es conveniente trabajar con guantes adecuados cuando se trabaja cerca de líneas de alto voltaje y proteger los cables con un material aislante.

*Si no se tiene la seguridad del voltaje, o si esta desactivado, no correr riesgos.

* Deberán abrirse los interruptores completamente, no a la mitad y no cerrarlos hasta estar seguro de las condiciones del circuito.

* Si se desconoce el circuito o si es una conexión complicada, familiarizarse primero y que todo este correcto. Hacer un diagrama del circuito y estudiarlo detenidamente, si hay otra persona, pedirle que verifique las conexiones o bien el diagrama.

*Hacer uso de herramientas adecuadas (barras aisladoras) para el manejo de interruptores de alta potencia.

DE SER POSIBLE OPERAR EL CIRCUITO CON UNA SOLA MANO.


12. Qué es una fuente de voltaje.

R//= Es un equipo que proporciona energía eléctrica. En cada uno de los equipos hay, en realidad, dos fuentes de voltaje que pueden operar de manera independiente, en serie o en paralelo según se especifique en los interruptores ubicados en la parte central.

Cada una de las fuentes cuenta con una perilla que ajusta el voltaje y otra que limita la corriente que la fuente puede proporcionar. Así mismo hay un indicador del voltaje que la fuente está proporcionando o la corriente que está circulando a través de ella, según la posición del interruptor correspondiente.

En la parte inferior hay tres bornes: (+), (-) y tierra. La salida de la fuente es entre las terminales (+) y (-) y el valor del indicador de voltaje muestra la diferencia de potencial entre ellas, siendo mayor el potencial de la terminal (+) en comparación con el de la terminal (-). De esta forma la fuente opera como una batería y se dice que está “flotada” ya que no hay un punto de referencia común entre ella y alguna otra batería.

Otro modo de operación se logra uniendo la terminal (-) con la tierra. De esta forma el potencial de la terminal (+) es mayor que la tierra.


13. Existen dos tipos de voltajes: Continuo o directo y Alterno. ¿Qué características tienen?


R//= Voltaje continuo o directo: Es el flujo continuo de electrones en una dirección determinada a través de un conductor entre dos puntos de distinto potencial, los terminales de mayor y de menor tensión o potencial son siempre los mismos   por tal punto no debemos cambiar su polaridad para que la circulación de esta sea correcta. Es medido en Amperios [A]. Es el flujo continuo de electrones a través de un conductor entre dos puntos de distinto potencial. A diferencia de la corriente alterna (CA en español, AC en inglés), en la corriente continua las cargas eléctricas circulan siempre en la misma dirección (es decir, los terminales de mayor y de menor potencial son siempre los mismos). Aunque comúnmente se identifica la corriente continúa con la corriente constante (por ejemplo la suministrada por una batería), es continua toda corriente que mantenga siempre la misma polaridad. También cuando los electrones se mueven siempre en el mismo sentido, él flujo se denomina corriente continua y va del polo positivo al negativo.

Voltaje alterno: el voltaje alterno es el paso de electrones por un conductor, este paso de electrones cambia constantemente de sentido y cambia su voltaje constantemente, el mas visto es la red eléctrica, la corriente directa es la que no cambia ni su sentido ni su voltaje, el mas usado son las pilas el voltaje alterno o CA es un voltaje que esta continuamente cambiando en el tiempo, es una onda sinusoidal, si tienes una orificadora solo grafica seno de x y veras una onda, esa onda es la que tenemos en las casas comúnmente, el voltaje directo o DC es un voltaje constante como por ejemplo el de una batería, un ejemplo muy común es el de cualquier cargador de celular, este toma la CA de tu conector de casa y la convierte en DC para que se pueda almacenar en tu batería de celular, si lo checas dice: input (entrada): 120V AC output (salida): 5 V DC esto quiere decir que de 120 volts de alterna te da en la salida 5 V de salida


14. La magnitud Frecuencia es medida ¿con qué unidad?, ¿Qué frecuencia tiene la corriente suministrada por las compañías de suministro de corriente eléctrica en Colombia?

R//=frecuencia: hertz (hz)

La frecuencia utilizada por la suministración de las empresas de electricidad en Colombia es de 60hz.


15¿Qué es el periodo de una onda?. Halle el periodo, teniendo en cuenta la frecuencia trabajada en nuestro país.

R//=en física el periodo de una oscilación u onda (T) es el tiempo transcurrido entre dos puntos equivalentes de la onda.

F=1/T

T=1/F

T=1/60 T =0,0166666666666667


16¿Qué significa el término carga, dentro de un circuito eléctrico?

R//= en física la carga eléctrica e una propiedad intrínseca de algunas partículas subatómicas que se manifiestan mediante atracciones y repulsiones que determinan las interacciones electromagnéticas entre ellas.


17¿Qué es un dispositivo de control?

R//= es el que permite o impide el paso de la corriente eléctrica atreves de un circuito, si este esta cerrado y que cuando no lo hace esta abierto.

Existen otros dispositivos llamados fusibles que pueden ser de diferentes tipos y capacidades, otro dispositivo es el breake, las cuchillas entre otros.


18¿Qué es un dispositivo de protección?

R//=son dispositivos encargados de des energizar un sistema, circuito o artefacto, cuando en ellos se alteran las condiciones normales de funcionamiento.

Los interruptores diferenciales se caracterizan por tener diferentes sensibilidades.


19¿Qué es un dispositivo de alambrado?

R//=son los dispositivos adecuados para la unión de los conductores son aquellos que aprietan los cables, sujetándolos por medio de tornillos o soldadura y que además los mantienen aislados.


20¿Haga un cuadro donde indique el nombre, el símbolo y la unidad de medida de las siguientes magnitudes:

    1. Voltaje

    2. Corriente

    3. Resistencia

    4. Potencia

    5. Energía



R//=

NOMBRE

SIMBOLO

UNIDAD DE MEDIDA

Voltaje

V

Es el voltio (V)

Corriente

I

Es el amperio (A)

Resistencia

R

Es el ohmio (Ω)

Potencia

P

Es el vatio (W)

energía

E

Es el julio (J)

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