Fundamentos de electricidad

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CAP. 2] NORMAS Y CONVENCIONES ELECTRICAS

2.53 3.820 Respuesfa 1.83

2.54 205.6 Respuesta 206

2.55 0.004 152 Respuesta 0.004 15

2.56 2096 Respuesta 2100

2.S7 7.803 x 102 Respuesta 7.80 x 10'

2.58 0.001 205 x 10- ' Respuesto 0.001 20 x 10-'

Realicense las operaciones indicadas y redondeense los resultados a una precisi6n de 3 cifras.

2.59

2.60

2.61

2.62

(8.1 I x 10,,)(5.7 x 10') (2.1 , IO ')(3.0 x 10')

Respuesta 7.52 x 10-2

170000(6910)(100 000) Respuesta 2.37 x 1O~ 9185(54000)

Simbolos graficos y diagramas eleclricos

DlAGRAMA ESQUEMATICO

27

La figura 2-10 muestra de manera grilfica un circuito clectrico sencillo. En la figura 2-1b se dibuja el mismo cir­cuila de manera esquemdtico. El diagrama c.';Gueminico es una manera simplificada de dibujar un circuito electrico y general mente los circuitos se represeman de esta manera. Ademas de los alambres de conexi6n, en la figura 2-lb se muestran simb61icamente tres componentes: la pita seca, cl interruptor y la lampara. N6tense las marcas positiva ( + ) y negativa ( - ) de la pila seca tanto en la representad6n gritfica como en ia esquematica. Los componentes es-

A

B

Baleria seca Lampara

(a) Diagrama grilfico (b) Diagrama csquemalico

Fig. 1·) Circuito s1mple con iampara

28 NORMAS Y CONVENCIONES ELECTRICAS [CAP. 2

quemfllicos represenlan los mismos componentes graficos de modo mas simplificado. Un diagrama esquematico es el que mueslra, por media de sirnbolos grMicos, las conex iones electricas y las fundones de las difcrentes panes de un circuito.

La figura 2·2 contiene los simbolos graficos normalizados de los componemes electricos y electr6nicos que se usan frecuentementc.

La tabla 2-7 contiene ejemplos de los signos li t{'rales que comunmente se emplean para simboJizar distintos componentes de circuilos.

Tabla 2·7 EjempJos de simbolos Iiterales para componenles de circuitos

Parle Letra Ejemplo

Resistor R R). 120 HI Capacitor C Cs• 20 pF lnductor L L

1, lS roH

RectiHcaaor tmeta\\.co 0 ae c115Ia\) CR CR, Transformador T T, Transistor Q Qs' detector 2N482 Tubo al vado V ~. 6AU6 ler. ampliricador de FI Clavija J J,

La figura 2-3 muestra el diagrama esquemalieo de un radiorreceptor de dos trans i Slore~; en el diagrama dclt:ir­cu ito se muestran los eomponentes ordenados de izquierda a derecha para convertir las ondas de radio en ondas de sonido. Usando el diagrama es posible segui r la operaci6n dei circuito desde la sci'lal que incide en la antena hasta la salida en los audironos. Los c:omponentes de un diagrama eSQuematico se identirican con simbolos literales ta les COmo R para [os resistores, C para los capacitores. L para los induc!Ores y Q para los Iransistores (tabla 2-7). Para evitar conrusi6n cuando se usa mas de un tipo de componente, los simbolos se identirican can combinacion("s de lelras y numeros come, R

I• R2 Y R

J (a veees tambien se escribcn asi: RI. R2, R3), como indica la figura 2-3. Las letras

B, eyE junto a los simbolos de transistor indican 1a base. eolector y cmisor de los mismos (Fig. 2-3). Con rrecuencia se indican los valores numericos de los componentes en el mismo diagrama esquematico, como 220 kO para R

1, Y

0.022 ~F para C2 (Fig. 2-3). Cuando los valores no estan dados de eSla manera, se indican en la !isla de partes 0 en las anotaciones que acompai'lan al diagrama.

Un diagrama esquemalico no indica la posicion flsica de los componentes ni de los alambres que coneelan a los componentes.

DlAGRAMA UNIFILAR

Un diagrama unirilar muestra las partes componentes de un circuiw mediame Jineas sencillas y los si mbolos gdl.flcos apropiados. Las lineas representan los conduct ores que conectan los componentes en el circuito real. EI diagrama unifilar mueslra la inrormaei6n basica necesaria respeeCO a [a seeueneia de un circuito pero no proporciona informaci6n detallada como un diagrama esquematico. Los diagramas unifilares se usan general mente para repre­sentar sistemas electricos compiejos, sin incluir los conductores individuales a las dircrentes cargas.

Ejemplo 2.1 3 Dibujese un diagrama un irilar que muestre el equipo princi pal, los dispositivos de conexi6n y des­conexi6n y los circuitos de conexi6n de una subeslaci6n de energia eicClrica.

Vease la figura 2-4. La linea sencilla vertical represent a, en este sistema de Ires co ndUClores, tres lineas. EI ca­mino de la energia elcctrica puede rastrearse desde el cable de aluminio blindado con refuerzo de acero ACSR, siguiendo hacia abajo por un apartarrayos conectado a tierra, un interrupcor de deseonexi6n, un conacircuitos rusible y un transrormador reductor. Sigue can un interruptor de circuico en aceite, un inlerrupcor de desconexion, un apartarrayos mas y rinalmente sale por la linea ACSR.

28 NORMAS Y CONVENCIONES EU, CTRICAS (CAP. 2

quemalicos representan los mismos componenles graficos de modo mas simplificado. Un diagrama esquematico es el que mueslra, por media de simbolos grMicos, las conexiones elect ricas y las fund ones de las difcrcntes paries de un circuito .

La figura 2·2 contiene los simbolos graficos normalizados de los componentes electricos y electrbnicos que sc usan frecuenlemente.

La tab la 2·7 contiene ejemplos de los signos liH'ra[es que comunmente se empiean para simboJizar distimos componentes de circuilos.

Tab la 2-7 Ejemplos de simbolos Iilerales para componenles de ci rcuitos

Parte Letra Ejemplo

Resistor R R) .120kO Capaci to r C Cs• 20 pF Inductor L LI' 2') mM Rectiflcaaor tmeta\l.co 0 ae cT15ta\) CR CR~ Transformador T T, Transistor Q Q5' detector 2N482 Tuba al vado V ~. 6AU6 ler. amplificador de FI Clavija J J,

La figura 2-3 muestra el diagrama esquC'matico de ~n r3diorreceptor de dos transiSlore~; en el diagrama dcl l'ir­cu ilo se mueslran los componcntes ordenados de izquierda a derecha para convertir Jas ondas de radio en ondas de sonido. Usando el diagrama es posible seguir la operaci6n del circuito desde la senal que incide en la anlena hasta la salida en los audifonos. Los componentes de un diagrama esquematico se idemifican con simbolos Ji teraies ta les como R para los resistores. C para los eapacitores, L para los induct ores y Q para los transistores (tabla 2-7). Para evitar eonfusi6n euando se usa mas de un tipo de componente, los simbolos se iden lifican can combinacionrs de letras y numeros come.. R

1, R2 Y R

J (a veees lambien se escriben asi: Rl, R2, R3), como indica ia figura 2-3. Las letras

B, eyE junto a los simbolos de lransislOr indican la base, colec-lOr y emisor de los mismos (Fig. 2-3), Con frf!{:uencia se indican los valores numericos de 105 componentes en el mismo diagrama esquematico, como 220 kU para R

1, Y

0.022 ~F para C. (Fig. 2-3). Cuando los valores no estan dados de eSla manera, se indican en la lisla de partes 0 en las anot aciones que acompanan al diagrama.

Un diagrama esquemalico no indica 1a posicion fisica de los componentes ni de los alambres que coneetan a los componentes.

DlAGRAMA UNIFILAR

Un d iagrama unifilar muestra las partes componentes de un circuito mediante \ineas sencillas y los si mbolos gdlficos apropiados. Las lineas representan los conductOres que conectan los componcmes en el circuitO real. EI diagrama unifilar muestra la informaci6n basica necesaria respecto a la secuencia de un eircuito pero no proporciona informaci6n detallada como un diagrama esquematico. Los diagramas unifilares se usan general mente para repre­sentar sistemas electricos complejos, sin incluif los conductores individuales a las difcrcntes eargas.

Ejemplo 2.13 Dibujese un diagrama unifilar que mucSlte el equipo princ ipal, los dispositivos de concxi6n y des­conexi6n y 105 ('ircuites de conexion de una subestaci6n de energia elcctrica.

Yease la figu ra 2-4. La linea sencilla vertical representa, en este sistema de Ires conduetores , Ires !ineas . EI ca­mino de la energia eicctrica puede rastrearse desde el cable de aluminio blindado con refucrzo de acero ACSR, siguiendo hacia abajo por un apartarrayos conectado a tierra, un interru pter de desconexi6n. un cortacircui tos fusible y un Iransformador reductor. Sigue con un interruptor de ci rc!.lit o en aceite, un interru pt or de desconexi6n, un apartarrayos mas y finalmente sale por la linea ACSR.

28 NORMAS Y CONVENCIONES ELECTRICAS ICAP.2

quemalicos represenlan los mismos componentcs grMicos de modo mas simplificado. Un diagrama esquemalico es el que mueslra, por media de simbolos graficos, las conexi ones electricas y las fund ones de las difcrcntes panes de un circuito .

La figura 2-2 contiene los simbolos graficos normalizados de los componentes electricos y electrbnicos que se usan frecuenlemenle.

La tab la 2-7 contiene ejempios de los signas liH'rales que comunmenle se emplean para simboHzar disti ntos componentes de circuitos.

Tabla 2·7 Ejemplos de si mbolos liltnd es pa ra componenles de circuitos

Parte Letra Ejemplo

Resistor R R). 120kfl Capaci tor C C~, 20 pF lnductor L Lp 2S mH Rectiflcaaor tmetaYlco 0 ae cr"ls,-a~) CR CR~ Transformador T T, Transistor Q Q5' detector 2N482 Tubo al vado V ~. 6AU6 ler. amplificador de FI Clavija J J,

La figura 2-3 muestra el diagrama esquem(lIico de un wdiorrecep!or de dos tran sis!ores; en el diagrama del ~' ir­

cuito se mueslTan los componcntes ordenados de izquierda a derecha para convertir Jas ondas de radio en ondas de sonido. Usando el diagrama es posible seguir la operaci6n del circuilO desde la senal que incide en la antena hasta la salida en los audifonos. Los componentes de un diagrama esquematico se idemifican can sim'='olos Ji lerales ta les COmo R para los resist ores, C para los capacitorc~. L para los induclores y Q para los Iransistores (tabla 2-7). Para evitar confusi6n cuando se usa mas de un tipo de componente, los simbolos se iden tifican can camhinacionrs de letras y numeros come, R

1• R2 Y R} (a veces tam bien se escribcn asi: Rl, R2, R3), como indica la figura 2-3. Las letras

B, eyE j unto a los simbolos de transislOr indican la base, calector y emisor de los mismos (Fig. 2-3). Can frecuencia se indican los valores nume-ricos de los componentes en el mismo diagrama esquematico, como 220 kn para R

1, Y

0.022 ~F para C. (Fig. 2-3), Cuando los va!ores noestan dados de esta manera, se indican en la lista de partes 0 en las anotaciones que acompat'tan al diagrama.

Un diagrama esquemalico no indica la posicion fisica de los componentes ni de los alambres que conectan a los componentes.

DIAGRAM A UNIFILAR

Un d iagrama unifilar muestra las partes componentes de un circuito mediallle lineas sencillas y los simbolos graficos apropiados . Las llneas representan los conduct ores que conectan los componentes en el circuito real. EI diagrama unifilar muestra la informaci6n bflsica necesaria respecto a la secuencia de un circuito pero no proporciona informaci6n detallada como un diagrama esquematico. Los diagramas unifilares se usan general mente para repre­scnlar sistemas electricos complejos. sin induir los conductores indi viduaJes a las difcrcntes cargas.

Ejemplo 2.13 Dibujese un diagrama unifilar que mucstre el equipo principal. los dispositivos de concxion y des­conexi6n y los circuitos de conexi6n de una subestaci6n de energia elect rica.

Vease la figu ra 2-4. La linea sencilla vertical represema, en este sistema de lres co nductores. tres !ineas. El ca­mino de la energia elcclrica puede rastrearse desde el cable de aJuminio blindado can refuerzo de acero ACSR. siguiendo hacia abajo par un apartarrayos conectado a tierra, un interruptor de dcsconexion, un cortacircuit os fusible y un transformador reductor. Sigue can un interruptor de circ!JilO en aceite, un interrupt or de desconex ion, un apartarrayos mas y finalmente sale par la linea ACSR.

28 NORMAS Y CONVENCIONES ELECTRICAS [CAP. 2

quemalicos represenlan los mismos componentcs grMicos de modo mas simplificado. Un diagrama esquemalico es el que mueslra , por media de sirnbolos graficos, las conexi ones electricas y las fu nd ones de las difcrcmes panes de un circuito .

La figura 2-2 contiene los simbolos graficos normalizados de [as componentes electricos y electrbnicos que se usan frecuenlemente.

La tabla 2-7 contiene ejemplos de los signas liH'rales que comunmente se emplean para simboHzar dislimos componentes de circuitos.

Tabla 2·7 Ejemplos de simbolos liternles para componenles de circuitos

Parte Letra Ejemplo

Resistor R R).120kfl Capaci tor C C~, 20 pF lnductor L Lp 2S mH Rectincaaor tmetaYlco 0 ae cr"ls,-a~) CR CR~ Transformador T T, Transistor Q Qs• detector 2N482 Tuba al vado V ~. 6AU6 ler. amplificador de FI Clavija J J,

La figura 2-3 muestra el diagrama esquC'm(lIico de un wdiorrecep!or de dos tran sis!ores; en el diagrama del ~' ir­

cuito se muestran los componcntes ordcnados de izquierda a derecha para convertir las ondas de radio en ondas de sonido. Usando el diagrama es posible seguir la operaci6n del circuilO desde la senal que incide en la antena hasta la salida en los audifonos. Los componentes de un diagrama esquematico se idemifican con sim'='olos Ji lerales ta les COmo R para los resist ores, C para los capacitorc~. L para los induclores y Q para los Iransistores (tabla 2-7). Para evitar confusi6n cuando se usa mas de un tipo de componente. los simbolos se identifican can comhinacionrs de letras y numeros come, R

1• ~ Y R

J (a veces tam bien se escriben asi: RI, R2, R3), como indica la figura 2-3. Las letras

B, eyE junto a los simbolos de transislOr indican la base, colector y emisor de los mismos (Fig. 2-3). Con frf!{:uencia se indican los valores nume-ricos de los componentes en el mismo diagrama esquemalico, como 220 kn para R

1, Y

0.022 ~F para C2

(Fig. 2-3), Cuando los va[ores noestan dados de esta manera, se indican en la lisla de partes a en las anotaciones que acompat'tan al diagrama.

Un diagrama esquemalico no indica la posicion fisica de los componentes ni de los alambres que conectan a los componentes.

DIAGRAM A UNIFILAR

Un diagrama unifilar muestra las partes componentes de un circuilO medianle Jineas sencillas y los simbolos graficos apropiados. Las llneas representan los conduct ores que conectan los componentes en el circuito real. EI diagrama unifilar muest.ra la informaci6n basica necesaria respecto a la sccuencia de un circuito pero no proporciona informaci6n detallada como un diagrama esquema tico. Los diagramas unifilares se usan general mente para repre­senlar sistemas electricos complejos. sin incluir los canductores indi viduaJes a las difcrcntes cargas.

Ejemplo 2.13 Dibujese un diagrama unifilar que mueSlre el equipo principal. los dispositivos de conexion y des­conexi6n y los circuitas de conexi6n de una subestaci6n de energia elect rica.

Vease la figura 2-4. La linea sencilla vertical represema, en eSle sistema de lres canductores . tres lineas. El ca­mino de la energia eicclrica puede rastrearse desde el cable de aluminio blindado con refuerzo de accra ACSR. siguiendo hacia abajo par un apartarrayos conectado a tierra, un interruptor de desconexion, un cortacircui tos fusible y un transformador reduclor. Sigue con un interruptor de circ!Jito en aceile, un interrupt or de desconexion, un apartarrayos mas y finalmente sale por la linea ACSR.

CAP. 2] NORMAS Y CONVENCIONES ELECTRICAS 31

D1AGRAMA DE BLOQUES

El diagrama de bloques sirve para mostear la relaci6n existente entre los distintos grupos de componentes 0 eta· pas en la operaci6n de un circuito. desde su entrada hasta la salida (Fig. 2-5), Los bloques se dibujan en forma de cuadrados a fe<"tangulos y se unen con lineRs sencillas. En los extremos de las lineas se coloeao puntas de fiecha que indican 1a direcci6n del recorrido de 1a senal desde 1a entrada hasta 1a salida. si el diagrama se lee de izquierda a de­recha. Por 10 regular, denteo de cada bloque se caloea la informaci6n necesaria para describir los componentes 0

etapas. En algunos diagramas de bloques se representan elementos como antenas y bocinas par media de sus simbo­los normalizados en lugar de bloques (Fig, 2-5),

Fig. 2-5 Diagrama de bloques de un circuito de un radiorreceptor caracterlstico de Iransistores.

Como un diagrama de bloques indica las diferentes funciones de las partes de un circuito usando lineas simples, se dice que este tambien es una especie de diagrama funcional unifilar, EI diagrama de bloques no da informacion respecto a los componentes especificos ni a las conexiones de los alambres. Por consiguiente, su utilidad es limitada, pero si proporciona una manera simple de ilustrar las caracteristicas generales de un circuito. Par esta tazbn , los diagramas de bloques son usados con frecuencia par electricistas, tecnicos en electronica e ingenieros como paso ini­cial para disenar y planear nuevo equipo.

Para demostrar 10 fadl que es comprender la operacibn de un circuito par media de un diagrama de bloques, considerese la figura 2-5. La senaillega a la antena, continua por el circuito mezc1ador, pasa a las etapas del amplifi­cador de frecuencia intermedia (IF), luego a la elapa del detector y finalmente a la etapa de salida y la bocina . EI os­cHador es un circuito auxiliar y par eso no esta indicado en la trayectoria principal de la senal.

DlAGRAMA DEL ALAMBRADO

E[ diagrama del alambrado 0 de conexi ones se usa para indicar las conexiones de [os alambres de una manera sendlla y facil de seguir. Se usan mucho en aparatos caseros y en los sistemas e[ectricos de autombviles (Fig. 2-6). EI diagrama del alambrado representativo muestra los componentes de un circuito de manera grMica. Los componen­tes se identifican por media de su nombre. Can frecuencia, dicho diagrama tam bien indica la posicion relativa de los componentes en un espacio dado. Algunos conductores 0 terminales pueden identificarse por medio de un c6digo de colores (Fig. 2-6).

PLANO DE INST ALACION ELECTRICA

El plano a esquema del alambrado es una parte integral de cualquier grupa de planas de una construcci6n. Los arquitectos, instaladores electricos y contratistas usan los diagramas de arregio de equipo elect rico para localizar los componentes·del sistema electrico de una construcci6n, tales como los toma-corrientes 0 cantactos, interruptores, lamparas y otros articulos de la instalaci6n electrica. Estos aniculos y sus conexiones se represenlan can simbolas (Fig, 2-7). EI plano de una estancia (Fig, 2-7) muestra dos instalaciones can interrupt ores de Ires vias, En una, la salida en el techo se opera desde dos posiciones junto a las puertas. Similarmente, dos contaclos en la pared norte se controlan desde dos posiciones diferentes. La conexi6n entre el interruplOr y la salida en el techo est a dibujada can una linea s61ida de grosor intermedio, 10 cual indica que la conexi6n (el tubo a el cable 0 ambos) debe ocultarse en las paredes a en el techo. Las !ineas cruzadas indican cuantos conductores hay en el tuba 0 cable . Si se omiten, se sobreentiende que en la conexi6n se usan dos conductores,