GUÍA DE ESTUDIO
INSTITUTO NACIONAL DE COOPERACIÓN EDUCATIVA
NIVEL: FORMACIÓN BÁSICA
VENEZUELA 2015
Cabimas, Marzo 2015
INSTITUTO NACIONAL DE COOPERACIÓN EDUCATIVAGERENCIA REGIÓNAL INCE ANZOÁTEGUIDIVISIÓN DE FORMACIÓN PROFESIONALUNIDAD DE TECNOLOGÍA EDUCATIVA
NIVEL: Formación BásicaMODO: Habilitación
GUÍA DE ESTUDIO
Especialista en Contenido:
Ing. José Luis Moreno – Instructor
Gerencia Regional INCE Anzoátegui (Programa Construcción)
Elaboración y Diagramación:
T.S.U. Roger Solórzano – Analista Productor de Medios
Gerencia Regional INCE Anzoátegui
Diseñadora Instruccional
Lic. Mariela Araguache
Gerencia Regional INCE Anzoátegui
Supervisión y Revisión:
Lilian Cedeño- Jefe de Apoyo Técnico
Gerencia Regional INCE Anzoátegui
Validación:
Ing. Hilde Molina – Coordinador (Centro Formación Industrial)
Armando Molina – Instructor (Centro Formación Industrial)
Ing. Orlando Narváez – Supervisor (Programa Construcción)
Ing. Eduardo Sánchez Instructor (Centro Formación Industrial)
Coordinación Técnica Estructural
División de Recursos para el Aprendizaje
Coordinación General
Gerencia General de Formación Profesional
Gerencia de Tecnología Educativa
1° Edición Marzo 2015
Copyright INCE
CONTENIDO
INTRODUCCIÓNOBJETIVO
HIGIENE Y SEGURIDAD INDUSTRIAL..........................................................7Accidentes Laborales...................................................................................7
Responsabilidad en la Prevención de Accidentes....................................7Cómo Prevenir Accidentes.......................................................................9Control de Actos Inseguros......................................................................9Condiciones Inseguras...........................................................................10Tipos de Accidentes...............................................................................11Causas de Accidentes Laborales...........................................................15
Organización del Área de Trabajo..............................................................15Cómo Organizar el Área de Trabajo..........................................................16
Orden y Limpieza....................................................................................16La Iluminación.........................................................................................17Ventilación..............................................................................................18La Temperatura y la Humedad...............................................................19
Tipos de Herramientas de Apriete, Corte, Impacto y de Roscado.............20Herramientas de Apriete.........................................................................20Herramientas de Corte...........................................................................21Herramientas de Impacto.......................................................................23Herramientas de Roscar.........................................................................24
Normas de Seguridad e Higiene para cada una de las Herramientas.......25
Origen de la Electricidad................................................................................27Electricidad.................................................................................................27El Átomo.....................................................................................................27
Estructura Atómica................................................................................28Ionización...................................................................................................28Electrones Libres........................................................................................29Conductores Eléctricos..............................................................................29
Tipos.......................................................................................................29Uso de los Conductores.........................................................................31
Aislante Eléctrico........................................................................................31Corriente Eléctrica......................................................................................33
Tipos.......................................................................................................33Fuentes Básicas de Electricidad................................................................35
Tipos de Fuente......................................................................................35La Ley del Ohm..........................................................................................38
Formula para el Cálculo de la Variable...................................................38
Resistencia Eléctrica..................................................................................39Tipos de Resistencias Eléctricas............................................................40Código de Colores para Resistencia de Carbón.....................................41
Circuito Eléctrico........................................................................................42Clasificación............................................................................................43
Planos........................................................................................................46Tipos.......................................................................................................46
Simbología Utilizada en la Elaboración de Planos de Instalaciones Eléctricas....................................................................................................49Instrumentos de Medición de Parámetros Eléctricos.................................50
Tipos.......................................................................................................50Utilidad....................................................................................................53Principio de Funcionamiento..................................................................54
Procedimiento Técnico para el Uso de los Instrumentos de Medición.......56Normas de Seguridad e Higienes cuando se Utilizan los Instrumentos de Medición.....................................................................................................58Empalmes..................................................................................................58
Tipos.......................................................................................................58Procedimientos para Realizar Empalmes...............................................59
Normas de Higiene y Seguridad para Realizar Empalmes........................62
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS..................................................................
INTRODUCCIÓN
La Guía de Estudio “Destrezas y Principios Básicos de Electricidad” tiene por
finalidad Realizar instalaciones eléctricas siguiendo el
procedimiento técnico establecido en el código eléctrico nacional y
cumpliendo las normas de seguridad e higiene.
El material instruccional está constituido por los siguientes puntos: Higiene y
seguridad industrial, accidentes laborales, organización del área de trabajo,
origen de la electricidad, fuentes básicas de electricidad, la Ley de OHM,
calculo de la Ley de OHM, circuitos eléctricos, conexiones de circuitos
eléctricos, planos, instrumentos de medición de parámetros eléctricos,
luminarias, tipos, empalmes, procedimiento técnico para elaborar empalmes,
cinta aislante, accesorios para circuitos eléctricos, canalizaciones, tipos,
entre otros puntos que veremos a medida que avancemos en el curso.
El oficio de electricista posee destrezas y habilidades que son requeridas en
cualquier empresa, independientemente de su rama. Debemos resaltar que
también son solicitados para realizar trabajos domésticos, brindándole al
trabajador una gama de oportunidades de empleo.
Por eso, esperamos que la guía de estudio sea un material de apoyo muy
valioso, desarrollado de una manera didáctica y sencilla, asimismo le
invitamos a profundizar sus estudios a través de la investigación y lectura de
material relacionado con el tema con el fin de reforzar los conocimientos
obtenidos.
OBJETIVO GENERAL
Realizar instalaciones eléctricas, siguiendo el
procedimiento técnico establecido en el código
eléctrico nacional y cumpliendo las normas de
seguridad e higiene.
Destrezas y Principios Básicos de Electricidad
HIGIENE Y SEGURIDAD INDUSTRIAL
Es el conjunto de conocimientos acerca de la prevención, reconocimiento,
evaluación y control de los factores ambientales, que surgen en el lugar de
trabajo y que causan enfermedad, deterioro de la salud y del bienestar
personal, o incomodidad entre los trabajadores y los miembros de la
comunidad.
La seguridad industrial surge de la necesidad de reducir la frecuencia de los
accidentes, a través de la prevención. Por medio de ésta se espera el control
múltiple de la actuación humana, de la acción mecánica de los materiales y
del medio ambiente.
Accidentes Laborales
Para los efectos de la Norma Venezolana COVENIN 2260-88, se define
Accidente de Trabajo como “todo suceso imprevisto y no deseado que
interrumpe o interfiere el desarrollo normal de una actividad y origina una o
más de las siguientes consecuencias: lesiones personales, daños materiales
y/o pérdidas económicas”.
RESPONSABILIDAD EN LA PREVENCIÓN DE ACCIDENTES
La prevención de accidentes es responsabilidad común de todos los que
laboran en una empresa: la Dirección o Gerencia (a), los supervisores (b) y
los trabajadores (c).
La dirección o gerencia tiene la responsabilidad de:
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a b c
Destrezas y Principios Básicos de Electricidad
1. Proveer sitios de trabajo sanos y libres de riesgos físicos, químicos o
biológicos.
2. Proveer equipos y herramientas seguras.
3. Establecer normas y reglas de seguridad para las distintas operaciones.
4. Organizar programas de seguridad.
Los supervisores tienen la responsabilidad de:
1. Mantener los sitios de trabajo, los equipos y herramientas en buenas
condiciones de funcionamiento y seguridad.
2. Enseñar a su personal los métodos correctos de trabajo, las normas y
reglas de seguridad en las distintas fases de las operaciones.
3. Insistir en el cumplimiento de las normas y reglas de seguridad en el
trabajo.
El trabajador tiene la responsabilidad de:
1. Aprender y aplicar las normas y reglas de seguridad concernientes a su
trabajo.
2. Velar por su propia protección y la de sus compañeros contra los
accidentes en el trabajo.
3. Informar a su supervisor las condiciones y situaciones inseguras en el
trabajo, cuando estas situaciones no puedan ser corregidas por él mismo.
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Destrezas y Principios Básicos de Electricidad
CÓMO PREVENIR ACCIDENTES
Hemos hablado de la necesidad de prevenir los accidentes, y las
responsabilidades de cada quien en este sentido; ahora haremos énfasis en
que los accidentes puedan ser prevenidos, eliminando los actos inseguros y
las condiciones inseguras.
Vamos a considerar las medidas específicas que el trabajador debe tomar
para resguardar su bienestar físico en el trabajo. Debido a que los accidentes
son causados por actos y condiciones inseguras, vamos a proponer algunas
reglas básicas para controlar estos dos tipos de riesgo.
CONTROL DE ACTOS INSEGUROS
Pensar antes de actuar: Esta es la regla más importante de todas, porque
la gran mayoría de los accidentes resultan de un método inseguro de
operar o actuar.
Si no se conoce la manera correcta de ejecutar cualquier trabajo: Debe
preguntarse al supervisor inmediato o a otro que tenga experiencia en el
proceso correcto.
Mantenerse alerta: Falta de atención o distracción es una de las causas
más comunes de los accidentes.
Evitar la precipitación y la cólera: Cuando se pierde la serenidad, se
queda sumamente propenso a accidentarse.
Aprender a aplicar las reglas de seguridad para las operaciones: Estas
reglas han sido establecidas para la propia protección de los
trabajadores.
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Destrezas y Principios Básicos de Electricidad
Evitar los juegos de mano en el trabajo: El sitio de trabajo no es
apropiado para tales diversiones infantiles.
Utilizar su equipo de seguridad.
No fumar en el área de trabajo. (Fig. 1)
CONDICIONES INSEGURAS
Es el estado en que se encuentra el medio ambiente de trabajo y todos
aquellos factores relacionados con las condiciones físicas que rodean al
trabajador y pueden contribuir a un accidente.
Entre ellas tenemos:
Ausencia de equipos de protección personal.
Ruido.
Polvo, humo, gases en el ambiente.
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Fig.1
Destrezas y Principios Básicos de Electricidad
Falta de protección en las partes peligrosas y móviles de una máquina.
Resguardos o protecciones de las máquinas mal elaboradas o colocadas
en forma indebida.
Condiciones defectuosas de máquinas, pisos, paredes, etc. en un
ambiente de trabajo (áspero, filoso, resbaloso, desgastado o agrietado).
Amontonar en forma desordenada los materiales o productos elaborados
(almacenamiento inadecuado, falta de salidas despejadas, sobrecarga de
vehículos, disposición de mercancías).
Iluminación inadecuada (por ser deficiente o por no ser apropiada para el
tipo de trabajo que se efectúe).
Ventilación insegura (poca renovación del aire, poca circulación, aire
impuro, atmósfera pesada).
TIPOS DE ACCIDENTES
El tipo de accidente se refiere a la forma como se establece el contacto del
lesionado con el objeto, sustancia, o bien es la exposición del trabajador a
una condición particular del medio que lo rodea.
A continuación se dan los principales tipos de accidentes:
Golpes dados por un objeto. Como consecuencia de caída de objetos o
sustancia líquida en movimiento, también por objetos que son lanzados al
aire, por ejemplo:
Salpicaduras de cualquier sustancia líquida que represente un peligro.
Caídas de herramientas sobre trabajadores (figura 2).
Magulladuras por parte de máquinas en movimiento.
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Destrezas y Principios Básicos de Electricidad
Desprendimiento de partes (pedazos) de algún objeto o de una
máquina defectuosa.
Quedar atrapado entre dos objetos. Se refiere a la forma en que puede
quedar aprisionada cualquier parte del cuerpo por la acción de dos objetos
o de uno solo, por ejemplo:
Mordeduras por puertas o por herramienta.
Aprisionamiento de algún miembro del cuerpo o parte de este por
máquinas o por objetos pesados, causando posiblemente
amputación de la parte afectada.
Caída de diferente nivel. Corresponde como su nombre lo indica, a las
caídas sufridas de un nivel a otro, es decir, de un plano superior a otro
inferior o a uno más bajo, por ejemplo:
Caídas de escalera (figura 3).
Caídas de vehículos en movimiento.
Caídas de andamios.
Caídas de postes.
Caídas de una silla.
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Fig.2
Destrezas y Principios Básicos de Electricidad
Caídas de una plataforma, entre otros.
Caídas en el mismo nivel. Se considera a las caídas ocurridas en una
misma superficie, en un mismo plano, por ejemplo:
Caída sobre el piso, producto de un resbalón o tropiezos a
causa de objetos o materiales regados en el suelo
(herramientas, grasas, tornillos, etc.) o materiales mal
almacenados.
Sobreesfuerzo. Producto del levantamiento o movilización de objetos o
materiales pesados, sin la adecuada ayuda de otras personas o equipos
apropiados para tal fin. Vea la figura 4.
Contacto con corriente eléctrica. Se origina cuando se produce un
contacto de cualquier parte del cuerpo con objetos cargados
eléctricamente, por ejemplo:
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Fig.3
Fig.4
Destrezas y Principios Básicos de Electricidad
Contactos con líneas energizadas o con materiales buenos
conductores de la electricidad. (Figura 5)
Exposiciones a temperaturas extremas. Consiste en someter el cuerpo, o
partes de él a la acción de altas o muy bajas temperaturas que pueden
producir lesiones tales como: quemaduras, congelación o agotamiento por
calor o frío excesivo en el medio ambiente, por ejemplo:
Contactos con objetos extremadamente calientes o sumamente fríos,
sin tomar en cuenta las precauciones necesarias.
Desfallecimiento debido a mucho calor en locales mal ventilados y en
industrias con ambientes cálidos.
Inhalación, absorción e ingestión. Corresponde a la acción de respirar,
absorber e introducir en nuestro organismo sustancias peligrosas para la
salud. Son accidentes productores de asfixia, envenenamiento,
intoxicación, ahogamiento, etc., por ejemplo:
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Fig.5
Destrezas y Principios Básicos de Electricidad
Las intoxicaciones y asfixias producidas por las manipulaciones de
sustancias peligrosas que originan desprendimiento de vapores
tóxicos.
El ahogamiento y asfixia producida en ambientes poco ventilados y
cargados de humos y gases.
Quedar atrapado por un objeto. Es cuando cualquier parte del cuerpo es
atrapada por los engranajes de una máquina o equipo en funcionamiento.
Resbalón sin caída. Es el deslizamiento sin caída producido
generalmente por pisos húmedos o resbaladizos. Usualmente puede
causar distensiones o esfuerzos exagerados que originan torceduras,
hernias, fisuras, etc.
CAUSAS DE ACCIDENTES LABORALES
Los accidentes dependen del comportamiento del trabajador, es necesario
una sola persona para causar un accidente y la cooperación de todos para
evitarlo.
Una de las causas que generan los accidentes son los actos inseguros.
Los actos inseguros, son actividades imprudentes donde el trabajador no
está actuando con precaución, lo cual puede producir un accidente de trabajo
o una enfermedad profesional.
Organización del Área de Trabajo
Por área de trabajo entendemos todas las condiciones materiales y
psicológicas existentes en el sitio o lugar dentro del cual el trabajador se
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Destrezas y Principios Básicos de Electricidad
desenvuelve al ejecutar su jornada de trabajo diaria.
Todo lo que se haga para mejorar el ambiente va a redundar en beneficios,
no solamente para el trabajador, sino de la propia empresa que logrará
mejores resultados económicos y simultáneamente una dignificación del
trabajo.
El área de trabajo está constituido entonces por elementos que van desde la
ventilación del taller hasta las personas y los animales que eventualmente se
encuentran en el mismo, cuando se persigue crear un buen ambiente de
trabajo será menester valerse de todos aquellos factores capaces de crearlos
favorablemente en lo que se refiere a la prevención de accidentes y a la
producción.
Cómo Organizar el Área de Trabajo
ORDEN Y LIMPIEZA
En un taller sucio y desordenado, los trabajadores se exponen a sufrir
accidentes, debido a que tropiezan con objetos sueltos en los pisos, en las
escaleras o en las plataformas; los golpean objetos que caen desde el techo;
resbalan en los pisos grasosos o impregnados de aceite; chocan contra
materiales que sobresalen, que están mal acomodados o que se encuentran
en lugares inadecuados; pisan tornillos o salientes en los pisos se lastiman
las manos al retirarlos.
Un lugar se encuentra ordenado y limpio:
No dejar objetos innecesarios en el taller.
Colocar los materiales y herramientas en el sitio que corresponde.
Mantener los pisos libres de grasas, aceite.
Limpiar las ventanas.
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Destrezas y Principios Básicos de Electricidad
Colocar las máquinas y equipos en el lugar que corresponde.
Recoger los desperdicios y colocarlos en recipientes adecuados.
Llevar la vestimenta limpia y apropiada.
LA ILUMINACIÓN
Es la utilización racional de la luz para permitirnos la percepción visual del
mundo exterior de la manera más fiel.
Las estadísticas ponen de manifiesto que gran número de accidentes son
debidos a una iluminación defectuosa. La iluminación de los locales de
trabajo debe ser abundante pero sin producirse deslumbramiento. Por lo
tanto debe ser uniforme, es decir, no producirse contrastes violentos entre
los sitios iluminados y los no iluminados debe buscarse la forma más
correcta de colocar la maquinaria y de situar los puestos de trabajo. Una
iluminación escasa, además de perjudicar la vista, causa accidentes. Los
sitios pocos iluminados son propicios para arrumar en ellos toda clase de
desperdicios que pueden ser origen de combustión espontánea, la cual a su
vez puede producir un incendio.
La iluminación puede ser natural o artificial; siempre que se pueda , es
preferible utilizar la iluminación natural debido a ser menor su costo de
utilización, representado solamente por la ubicación de los ventanales,
claraboyas, puertas, etc. y el mantenimiento que a ellos debe dárseles para
que se encuentren siempre en posibilidad de dejar pasar la mayor cantidad
de luz.
Para la mejor utilización de la luz, tanto natural como artificial, es
conveniente pintar las paredes en tonos claros, ya que así reflejan mejor la
luz, y por lo tanto será mejor su aprovechamiento.
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Destrezas y Principios Básicos de Electricidad
La iluminación artificial se debe utilizar cuando no se puede emplear
iluminación natural, como en el caso de los trabajos nocturnos o en sitios
encerrados, o en los casos en que se necesite dar mayor iluminación a
ciertos puestos de trabajo. Por ejemplo, cuando se trabaja debajo de un
vehículo o debajo de la capota del motor, se emplean comúnmente las
lámparas de extensión.
El ideal de la iluminación artificial es aproximarse todo lo posible a la natural,
lo cual se ha logrado prácticamente con un tipo de iluminación fluorescente
llamado luz de día. Actualmente la iluminación artificial se obtiene casi
exclusivamente por la energía eléctrica, aun cuando también, en casos
excepcionales, se recurre a procedimientos antiguos para obtener luz
artificial por la llama lograda de la combustión de materiales como la cera,
aceites minerales, vegetales, alcohol, gases, entre otros.
VENTILACIÓN
Parte esencial del área de trabajo lo constituye la atmósfera del taller la
cual se contamina no sólo con los gases, humos, vapores y polvo que se
originan en las distintas operaciones que en el taller se ejecutan, sino que
también se contamina con los productos que se expelen de los mismos
trabajadores en la respiración y transpiración. Para mantener la atmósfera
del taller en condiciones y composición normales es necesario una
adecuada ventilación, entendiéndose por este término la circulación y
renovación del aire, lo cual se puede lograr por medios naturales o
mecánicos. Como se ha dicho mediante una buena ventilación se logra la
eliminación de las impurezas que contaminan la atmósfera y por lo tanto un
ambiente sano y agradable en los sitios de trabajo.
La respiración humana exige de 500 a 2.000 litros de aire puro por hora con
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Destrezas y Principios Básicos de Electricidad
una proporción de 21 % de oxigeno, 78% de Nitrógeno y no más de 0,1 % de
anhídrido carbónico.
La necesidad de aportar oxigeno y evacuar el anhídrido carbónico, los malos
olores, gases, vapores, humos y otros contaminantes del ambiente de
trabajo hacen necesario crear condiciones de ventilación tales, que permitan
la respiración de las personas que ocupan el taller de trabajo. La función de
la respiración en los talleres requiere entonces el suministro de 20.000 lts.
(20 m3) de aire fresco por hora y por persona aun cuando para determinados
procesos este valor puede aumentar hasta 60.000 (60 m3.) de aire fresco por
hora y por persona. Según el Reglamento de la Ley del Trabajo, el volumen
de los locales de trabajo no debe ser menor de diez metros cúbicos por
persona, luego para los casos de mantener suministros de aire en los
órdenes considerados, es necesario hacer varias renovaciones de aire por
hora de acuerdo a los procesos involucrados.
Es necesario distinguir entre ventilación natural y ventilación artificial; en el
primer caso, el aire se renueva sin el auxilio de medios mecánicos, en el otro
caso la renovación se hace por medios artificiales y se emplea comúnmente
cuando la ventilación natural es insuficiente para asegurar continuamente
las condiciones óptimas en la atmósfera requerida para la respiración de los
trabajadores.
LA TEMPERATURA Y LA HUMEDAD
No basta solamente la renovación del aire para que la atmósfera de un
taller se mantenga en condiciones normales; es necesario que la
temperatura y humedad de la atmósfera del taller correspondan a la que el
cuerpo humano requiere.
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Destrezas y Principios Básicos de Electricidad
En las zonas tropicales, como es el caso de Venezuela, se presenta una
temperatura promedio del orden de los 30ºC. lo que hace que el trabajo se
vuelva pesado en aquellos sitios donde el ambiente está saturado de
humedad.
Estas condiciones pueden ser modificadas, pero los costos que ello
envuelve por lo general son muy elevados y hasta prohibitivos inclusive para
empresas económicamente fuertes.
Tipos de Herramientas de Apriete, Corte, Impacto y de
Roscado
HERRAMIENTAS DE APRIETE
Entre las herramientas de apriete que se utilizan en las instalaciones
eléctricas están:
Alicate de punta plana
Muy útiles para realizar las maniobras necesarias y facilitar el montaje y desmontaje de componentes. Se emplean habitualmente para preformar o conformar los terminales. Durante el proceso de soldadura son muy útiles para ejercer la atracción necesaria de los terminales con objeto de levantar el componente del circuito. También se utilizan para sujetar los cables o hilos conductores
Alicate Universal
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Destrezas y Principios Básicos de Electricidad
Se usan para entorchar y cortar
alambres. Se fabrican de acero y
sus longitudes varían entre 4“ y
10” provistas de brazos aislados.
Alicate de punta redonda
Los alicates de punta redonda se
fabrican de acero, se emplean
exclusivamente en la confección
de argollas metálicas.
HERRAMIENTAS DE CORTE
Entre las herramientas de corte que se utilizan en las instalaciones eléctricas
están:
Alicate de corte lateral
Los alicates de corte lateral se
fabrican de acero y sus longitudes
oscilan entre 4” y 10”.
Alicate de pelar
Se fabrican de diferentes formas, y
todas constan de quijadas de corte
de diferentes tamaños.
Ejemplo: Del numero 22 al 10, en eje de giro y de mango.
Navaja: Está formada por una hoja de acero afilada por uno de sus lados.
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Destrezas y Principios Básicos de Electricidad
En su parte superior lleva una muesca que facilita su abertura. La hoja se
sujeta al mango, generalmente de madera por medio de un eje. Este
mango sirve de protección de la hoja al cerrarla y al mismo tiempo es por
donde el trabajador la agarra. Vea la figura 6.
Arco con hoja de segueta: Es una herramienta manual compuesta de
un arco de acero, en el cual se nota una sierra (hoja de acero rápido o al
carbono, dentada y templada). La hoja tiene agujeros en sus extremos,
para ser fijadas en el arco, por medio de pasadores situados en los
soportes. El arco tiene un soporte fijo y otro móvil, con extremo cilíndrico
y roscado que sirve para tensar la hoja, a través de una tuerca de
mariposa.
Hoja de Segueta
Es usada para cortar materiales y para hacer y/o iniciar ranuras. Se
caracteriza por ser regulable o ajustable, de acuerdo al largo de la hoja. Está
provisto de un tornillo con tuerca de mariposa, que permite dar tensión a la
hoja de la sierra. Para su accionamiento el arco posee un mango o
empuñadura construido de madera, plástico o fibra.
22
Fig.6
Destrezas y Principios Básicos de Electricidad
La hoja se caracteriza por: La longitud que comúnmente mide 8”, 10” o 12”
de centro a centro de los agujeros por el ancho que generalmente es de
media pulgada, por el número de dientes por pulgada, que generalmente es
de 18, 24 o 32 dientes / pulgada.
HERRAMIENTAS DE IMPACTO
Son herramientas que se usan para golpear. Entre las herramientas de
impacto que se utilizan en las instalaciones eléctricas se encuentran:
Martillo: Es una herramienta constituida de un bloque de acero al
carbono, sujeto a un mango de madera. Las partes con las cuales se dan
los golpes son templadas. El martillo es utilizado en la mayoría de las
actividades industriales. Los martillos se caracterizan por su forma y
peso. Por su forma: Martillo de bola y de peña. El peso varia de 200 a
1000 gramos.
Martillo de Peña
Mazo (Fig.7)Es una herramienta constituida de
una cabeza de madera, aluminio,
plástico, cobre, plomo o cuero y un
mango de madera.
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Fig.7
Arandela de suela
Mango
Casquillo
Vástago
Uña u hoja
Punta
Destrezas y Principios Básicos de Electricidad
Es utilizado para golpear en piezas o materiales cuyas superficies no deben
sufrir deformaciones por efecto de los golpes. Las cabezas de plástico o
cobre pueden ser sustituidas cuando se gasten.
Los mazos se caracterizan por su peso y por el material que constituye la
cabeza.
HERRAMIENTAS DE ROSCAR
Entre las herramientas que se utilizan para roscar están:
Destornilladores: Esta herramienta se utiliza para apretar y aflojar
tornillos, consta de las siguientes partes:
1. Una parte para agarrar con la mano, llamada mando, en los
destornilladores para electricista es muy conveniente que el mango sea
de material aislante.
2. La parte que sale del mango es el vástago, debe estar fabricado de
acero templado, debido a los grandes esfuerzos a que se somete una
herramienta.
3. La parte externa del vástago, preparada para encajar en la ranura del
tornillo, se llama hoja.
Parte del destornillador
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Destrezas y Principios Básicos de Electricidad
Estos pertenecen a dos categorías principales: la estándar (el plano o pala) y
la Phillips (estrías o de cruz). Dentro de cada categoría, el ancho de la punta
y la longitud de la barra determinan cuál destornillador es más adecuado
para cada uno.
Normas de Seguridad e Higiene para cada una de las
Herramientas
Para utilizar las herramientas de corte y apriete se debe tener en cuenta:
1. Los alicates no deben emplearse nunca para apretar o aflojar tuercas
o tornillos.
2. No deben emplearse para agarrar las piezas de material mas duro
que el que compone la herramienta.
3. Deben mantenerse limpias.
Para utilizar las herramientas de impacto se debe considerar:
El martillo para ser usado debe tener el mango en perfectas
condiciones y bien calzado a través de la cuña.
Evitar dar golpes con el mango del martillo o usarlo como palanca,
para no dañarlo.
La cabeza del mazo debe estar bien calzada en el mango y libre de
rebabas.
Deben ser utilizados solo en superficies lisas.
Para utilizar las herramientas de roscado debe contemplar las siguientes
normas:
1. No se deben dar martillazos sobre el destornillador.
2. No utilizar el destornillador como cortafrío.
3. No usarlos como palanca.
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Destrezas y Principios Básicos de Electricidad
4. No deben agarrarse con alicates.
5. Utilizar siempre el destornillador adecuado
6. No se utilice un destornillador para revisar un circuito eléctrico cuya
intensidad de corriente sea muy elevada.
7. Cuando deba utilizarse un destornillador en un circuito con corriente,
hay que quitarse los anillos y objetos metálicos de las manos.
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Destrezas y Principios Básicos de Electricidad
ORIGEN DE LA ELECTRICIDAD
Electricidad
Es un conjunto de electrones que pasan a través de un conductor. También
se puede definir como la categoría de fenómenos físicos originados por la
existencia de cargas eléctricas y por la interacción de las mismas. Cuando
una carga eléctrica se encuentra estacionaria, o estática, produce fuerzas
eléctricas sobre las otras cargas situadas en su misma región del espacio;
cuando está en movimiento, produce además efectos magnéticos. Los
efectos eléctricos y magnéticos dependen de la posición y movimiento
relativos de las partículas con carga. La electricidad se ocupa de las
partículas cargadas positivamente, como los protones, que se repelen
mutuamente, y de las partículas cargadas negativamente, como los
electrones, que también se repelen mutuamente. En cambio, las partículas
negativas y positivas se atraen entre sí. Este comportamiento puede
resumirse diciendo que las cargas del mismo signo se repelen y las cargas
de distinto signo se atraen.
El Átomo
Es la unidad más pequeña de un elemento químico. En la filosofía de la
antigua Grecia, la palabra “átomo” se empleaba para referirse a la parte de
materia más pequeña que podía concebirse. Esa “partícula fundamental”, por
emplear el término moderno para ese concepto, se consideraba
indestructible. De hecho, átomo significa en griego “no divisible”.
Los átomos son estructuras muy complejas, compuestas de electrones,
protones y neutrones, los cuales se distinguen por la carga eléctrica que
contienen: los primeros poseen carga eléctrica negativa, los segundos
27
Destrezas y Principios Básicos de Electricidad
positiva; los neutrones son partículas sin carga que constituye una de las
partes fundamentales que componen la materia.
ESTRUCTURA ATÓMICA
Los protones y neutrones de un átomo conforman su núcleo, y alrededor de
este giran los electrones formando órbitas concéntricas, a semejanza del
sistema solar. Vea la figura 8.
Las órbitas de los átomos están dispuestas en “capas” cada una con cierto
número de electrones; de estos los que se encuentran en las capas más
exteriores están menos sujetos al núcleo, y por lo tanto pueden ser
desprendidos fácilmente.
Ionización
Formación de moléculas o átomos con carga eléctrica. Los átomos son
eléctricamente neutros ya que los electrones con carga negativa son iguales
en número a los protones de carga positiva en los núcleos. Al combinarse
sodio con cloro, para formar cloruro de sodio, cada átomo de sodio cede un
electrón a un átomo de cloro, dando como resultado un ión sodio con carga
28
Fig.8
Destrezas y Principios Básicos de Electricidad
positiva y un ión cloro con carga negativa. En un cristal de cloruro de sodio la
fuerte atracción electrostática entre iones de cargas opuestas mantiene
firmemente los iones en su sitio, estableciéndose un enlace iónico. Cuando el
cloruro de sodio se funde, los iones tienden a disociarse a causa de su
movimiento térmico y pueden moverse libremente. Si se colocan dos
electrodos en cloruro de sodio fundido y se le aplica una diferencia de
potencial eléctrico, los iones sodio emigran al electrodo negativo y los iones
cloro lo hacen al electrodo positivo, produciendo una corriente eléctrica.
Electrones Libres
Partícula elemental más ligera que forma parte de los átomos y que contiene
la mínima carga posible de electricidad negativa.
Conductores Eléctricos
Es Cualquier material que ofrezca poca resistencia al flujo de electricidad o
que facilite el desplazamiento de cargas eléctricas. La plata y el cobre son
buenos conductores de electricidad. El fenómeno conocido como
superconductividad se produce cuando al enfriar ciertas sustancias a una
temperatura cercana al cero absoluto su conductividad se vuelve
prácticamente infinita. En los conductores sólidos la corriente eléctrica es
transportada por el movimiento de los electrones; y en disoluciones y gases,
lo hace por los iones.
TIPOS
La forma en que estén constituidas las partes de un conductor da lugar a la
clasificación siguiente:
29
Destrezas y Principios Básicos de Electricidad
Por su constitución: Se dividen en hilos (Fig. 9-a), cordones (Fig. 9-b) y
cables (Fig. 9-c):
1. Por hilo se entiende el conductor formado por una sola alma de
cobre o aluminio maciza.
2. El cordón, por su parte, está formado por varios hilos
eléctricamente unidos.
3. Cuando el conductor eléctrico está formado por varios hilos o
cordones aislados, entre si, recibe el nombre de cable.
Por el número de polos: Pueden ser unipolar y multipolar. Los
conductores unipolares son aquellos que están constituidos por un solo
hilo o cordón. Los conductores multipolares corresponden a la definición
de cable, a su vez pueden ser planos, cilíndricos o sectoriales.
Por su aislamiento. Se consideran desnudos y aislados. Un conductor
eléctrico se considera aislado cuando su alma está protegida por algún
30
Fig.9-a
Fig.9-b
Fig.9-c
Destrezas y Principios Básicos de Electricidad
tipo de material aislamiento de cables eléctricos son sintéticos a base de
caucho natural o papel impregnado en aceites minerales.
USO DE LOS CONDUCTORES
Nombre Comercial TipoTemperatura
Máxima de trabajoUso
Termoplástico T 60ºC (140ºF) Lugares secos
Termoplástico resistente a la humedad
TW60ºC (140ºF) Lugares secos y
húmedos
Goma resistente al calor RH 75ºC (167ºF) Lugares secos
Goma látex resistente al calor RUH 75º(167ºF) Lugares secos
Termoplástico resistente al calor y la humedad
THW75ºC(167ºF) Lugares secos o
húmedos
Termoplástico resistente al calor y la humedad
THWN75ºC(167ºF) Lugares secos o
húmedos
Polímero sintético estable resistente al calor y la humedad XHHWTTU
75ºC(167ºF)90ºC(194ºF) Lugares secos o húmedos
Cinta barnizada
V
85ºC(185ºF) Solamente en lugares secos.
Menores de Nº 6 con permiso especial
Aislante mineral (cubierta metálica)
MI
85ºC(185ºF)250ºC(482ºF) Lugares secos o húmedos. Para
aplicaciones especiales
Aislante Eléctrico
Cualquier material que conduce mal el calor o la electricidad y que se emplea
para suprimir su flujo.
El aislante perfecto para las aplicaciones eléctricas sería un material
absolutamente no conductor, pero ese material no existe. Los materiales
empleados como aislantes siempre conducen algo la electricidad, pero
presentan una resistencia al paso de corriente eléctrica hasta 2,5 × 1024
31
Destrezas y Principios Básicos de Electricidad
veces mayor que la de los buenos conductores eléctricos como la plata o el
cobre. Estos materiales conductores tienen un gran número de electrones
libres (electrones no estrechamente ligados a los núcleos) que pueden
transportar la corriente; los buenos aislantes apenas poseen estos
electrones. Algunos materiales, como el silicio o el germanio, que tienen un
número limitado de electrones libres, se comportan como semiconductores, y
son la materia básica de los transistores.
En los circuitos eléctricos normales suelen usarse plásticos como
revestimiento aislante para los cables. Los cables muy finos, como los
empleados en las bobinas (por ejemplo, en un transformador), pueden
aislarse con una capa delgada de barniz. El aislamiento interno de los
equipos eléctricos puede efectuarse con mica o mediante fibras de vidrio con
un aglutinador plástico. En los equipos electrónicos y transformadores se
emplea en ocasiones un papel especial para aplicaciones eléctricas. Las
líneas de alta tensión se aíslan con vidrio, porcelana u otro material
cerámico.
La elección del material aislante suele venir determinada por la aplicación. El
polietileno y poli estireno se emplean en instalaciones de alta frecuencia, y el
mylar (material aislante) se emplea en condensadores eléctricos. También
hay que seleccionar los aislantes según la temperatura máxima que deban
resistir. El teflón se emplea para temperaturas altas, entre 175 y 230 ºC. Las
condiciones mecánicas o químicas adversas pueden exigir otros materiales.
El nylon tiene una excelente resistencia a la abrasión, y el neopreno, la goma
de silicona, y los poliuretanos pueden proteger contra los productos químicos
y la humedad.
32
Destrezas y Principios Básicos de Electricidad
Corriente Eléctrica
Si dos cuerpos de carga igual y opuesta se conectan por medio de un
conductor metálico, por ejemplo un cable, las cargas se neutralizan
mutuamente. Esta neutralización se lleva a cabo mediante un flujo de
electrones a través del conductor, desde el cuerpo cargado negativamente al
cargado positivamente (en ingeniería eléctrica, se considera por convención
que la corriente fluye en sentido opuesto, es decir, de la carga positiva a la
negativa).
Cuando una corriente eléctrica fluye por un cable pueden observarse dos
efectos importantes: la temperatura del cable aumenta y un imán o brújula
colocada cerca del cable se desvía, apuntando en dirección perpendicular al
cable. Al circular la corriente, los electrones que la componen colisionan con
los átomos del conductor y ceden energía, que aparece en forma de calor.
TIPOS
Entre los tipos de corriente eléctrica tenemos:
Corriente continua (Fig.10): La corriente que circula constantemente
por un circuito se denomina corriente continua (c.c.) si fluye siempre
en el mismo sentido y con la misma intensidad en el tiempo. La figura
siguiente representa gráficamente la corriente continua:
33
Fig.10
Destrezas y Principios Básicos de Electricidad
Corriente Alterna (Fig.11): Es aquella que varía constantemente su
sentido e intensidad en el tiempo. La siguiente figura representa
gráficamente una corriente alterna:
Esta corriente tiene una serie de características ventajosas en comparación
con la corriente continua, y suele utilizarse como fuente de energía eléctrica
tanto en aplicaciones industriales como en el hogar. La característica práctica
más importante de la corriente alterna es que su voltaje puede cambiarse
mediante un sencillo dispositivo electromagnético denominado
transformador. Cuando una corriente alterna pasa por una bobina de
alambre, el campo magnético alrededor de la bobina se intensifica, se anula,
se vuelve a intensificar con sentido opuesto y se vuelve a anular. Si se sitúa
otra bobina en el campo magnético de la primera bobina, sin estar
directamente conectada a ella, el movimiento del campo magnético induce
una corriente alterna en la segunda bobina. Si esta segunda bobina tiene un
número de espiras mayor que la primera, la tensión inducida en ella será
mayor que la tensión de la primera, ya que el campo actúa sobre un número
mayor de conductores individuales. Al contrario, si el número de espiras de la
segunda bobina es menor, la tensión será más baja que la de la primera.
34
Fig.11
Destrezas y Principios Básicos de Electricidad
Fuentes Básicas de Electricidad
TIPOS DE FUENTE
Para generar electricidad es necesario que exista una fuente de energía que
facilite el intercambio de electrones e los materiales, lo cual se logra de
varias maneras que detallaremos a continuación:
Por Frotamiento: Se produce cuando dos cuerpos de diferentes
características físicas se friccionan entre sí, cargándose
eléctricamente, es decir, se origina una acumulación de electrones en
uno de ellos, que se conoce como electricidad estática.
Al frotar una barra con una piel o una barra de ebonita con lana, la
misma se carga eléctricamente, es decir, se origina una acumulación
de electrones en ella (electricidad estática). Cuando esto sucede, la
barra es capaz de atraer pequeños trozos de papel o producir
descargas de electrones al contacto con ella. Veamos la figura 12.
Por Presión: Algunos materiales, principalmente el cristal de cuarzo,
tienen la propiedad de que bajo fuerzas mecánicas de compresión o
35
Fig.12
Destrezas y Principios Básicos de Electricidad
de tracción, aparecen cargas eléctricas en su superficie (utilizados en
relojes, micrófonos), aprovechables en circuitos eléctricos. Fig.13
Por Acción de la Luz: Basa sus principios en un fenómeno conocido
como fotoelectricidad, la cual se produce mediante la utilización de
elementos muy sensibles para emitir electrones; cuando son
sometidos a efectos luminosos
Los materiales fotosensibles más utilizados por su gran poder de
conducción o emisión de electrones son: el silicio, el constantán y el
rubidio. El fenómeno de la fotoelectricidad es utilizado en fotocélulas
para diferentes usos en circuito eléctricos. Vea la figura 14.
36
Fig.13
Fig.14
Destrezas y Principios Básicos de Electricidad
Por Acción del Calor: Esta se produce cuando sometemos a
calentamiento la unión de dos materiales conductores metálicos en
cuyos extremos se establece de potencia (voltaje). Ejemplo: si unimos
los extremos de un alambre de cobre y otro de hierro, bien sea
trenzado o soldado, conectamos los extremos libres a un voltímetro o
amperímetro, y se calienta la unión, los instrumentos indicaran un
valor. Este dispositivo se utiliza comúnmente para medir la
temperatura. Veamos la figura 15:
Por Acción Magnética: Cuando se desplaza un conductor dentro de un
campo magnético producido por un imán permanente o electroimán,
se induce una diferencia de potencial en el conductor por la acción del
campo magnético sobre la estructura atómica del material. La figura
15 representa cómo se produce electricidad por acción magnética:
37
Fig.14
Fig.15
Destrezas y Principios Básicos de Electricidad
Por Acción Química: Al sumergir en una solución (agua salada - ácido
sulfúrico), dos metales diferentes o un metal y carbón, se origina entre
ellos una tensión eléctrica. Ejemplo: Pilas y acumuladores. La figura
16 representa cómo se produce electricidad por acción química:
La Ley del Ohm
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 Georg 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.
FORMULA PARA EL CÁLCULO DE LA VARIABLE
La Ley de Ohm en término matemáticos puede expresarse desde tres puntos
de vistas diferentes:
38
Fig.16
Destrezas y Principios Básicos de Electricidad
Desde el punto de vista de... La Ley de Ohm se expresa...
Corriente ( A ) I = V R
Tensión aplicada ( V ) V = I x R
Resistencia a la corriente ( Ω ) R = V I
Potencia ( W ) P = V x I
Siendo I la intensidad de corriente en amperios ( A ) que circula por un
conductor eléctrico durante la unidad de tiempo, V la fuerza electromotriz en
voltios ( V ), R la resistencia en ohmios ( Ω ) que se opone al paso de la
corriente eléctrica y P la potencia eléctrica en vatios ( W ) es el trabajo
realizado durante un segundo, por una diferencia de potencial de un voltio, al
mover una carga de un coulomb. 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.
Resistencia Eléctrica
Propiedad de un objeto o sustancia que hace que se resista u oponga al
paso de una corriente eléctrica. La resistencia de un circuito eléctrico
determina —según la llamada ley de Ohm— cuánta corriente fluye en el
circuito cuando se le aplica un voltaje determinado. La unidad de resistencia
es el ohmio, que es la resistencia de un conductor si es recorrido por una
corriente de un amperio cuando se le aplica una tensión de 1 voltio. La
abreviatura habitual para la resistencia eléctrica es R, y el símbolo del ohmio
es la letra griega omega, Ω. En algunos cálculos eléctricos se emplea el
inverso de la resistencia, 1/R, que se denomina conductancia y se representa
39
A) Caracterización de una resistencia mediante
anillos de colores.
B) Resistencia con alambres de conexión gruesos.
Destrezas y Principios Básicos de Electricidad
por G. La unidad de conductancia es siemens, cuyo símbolo es S.
La resistencia de un conductor viene determinada por una propiedad de la
sustancia que lo compone, conocida como conductividad, por la longitud por
la superficie transversal del objeto, así como por la temperatura. A una
temperatura dada, la resistencia es proporcional a la longitud del conductor e
inversamente proporcional a su conductividad y a su superficie transversal.
Generalmente, la resistencia de un material aumenta cuando crece la
temperatura.
TIPOS DE RESISTENCIAS ELÉCTRICAS
1. Resistencias Fijas: Son aquellas donde su resistencia permanece
constante y que no depende de las magnitudes físicas, ni son
ajustables. Estas resistencias generalmente se emplean en los
circuitos electrónicos y en los detectores de temperatura. Con el auge
de los equipos electrónicos, han tenido las resistencias fijas con
valores de gamma amplia. Por ejemplo:
2. Resistencia Variable: Son aquellas resistencias que su valor depende
de las magnitudes físicas, (presión, tensión, luz, temperatura, campo
magnético) o de ajuste (potenciómetro de ajuste, giratorio o de cursor).
40
Potenciómetros de ajuste (trimmer).Potenciómetros giratorios Potenciómetro de cursor
Destrezas y Principios Básicos de Electricidad
La resistencia variable o reóstatos son elementos que permiten variar la
resistencia total de un circuito, sin llegar a interrumpirlo, permitiendo con ello
variar el flujo de corriente. El tipo más común es el llamado reóstato de
cursor, formado por un arrollado de hilo de manganina, niquilina o
constantan, el cual tiene un coeficiente de temperatura bajo. Por ejemplo:
CÓDIGO DE COLORES PARA RESISTENCIA DE CARBÓN
Esta tabla de colores que a continuación se presenta internacionalmente
(Fig.17) nos indica el valor de las resistencias que existen en el mercado. Las
resistencias vienen marcadas con anillos coloreados. Cada anillo colocado
en el cuerpo de la resistencia indica un número como cifra significativa,
según la ubicación: El anillo más cerca de uno de los extremos indica el
primer número; el segundo anillo, el segundo número; el tercer anillo el
multiplicador de las dos primeras cifras significativas y el cuarto, indica la
tolerancia.
41
Destrezas y Principios Básicos de Electricidad
Circuito Eléctrico
Es el trayecto o ruta a través del cual se desplazan los electrones. Es una
trayectoria eléctrica completa que no solo consiste en el conductor por la cual
la corriente fluye desde la carga negativa hasta positiva, sino también una
trayectoria o camino por dentro de la fuente de tensión o voltaje, desde la
carga positiva de nuevo a la carga negativa.
El término se utiliza principalmente para definir un trayecto continuo
compuesto por conductores y dispositivos conductores, que incluye una
fuente de fuerza electromotriz que transporta la corriente por el circuito.
42
Fig.17
Destrezas y Principios Básicos de Electricidad
CLASIFICACIÓN
Existen muchas formas de clasificar los circuitos y esto depende del punto de
vista que necesita tratar, pero la más estudiada, por ser la más importante
para el electricista, es la conexión de sus receptores:
Circuito Eléctrico en Serie: Cuando se conectan las resistencias extremo
con extremo, se dice que están conectadas en serie. Si todas las
existencias de un circuito están conectado extremo con extremo de
manera que solo exista un camino único para el flujo de corriente, estas
resistencias forman un circuito en serie. En un circuito en serie se tiene la
misma corriente en todas sus partes, no importa cuantas partes o aparatos
haya. En tanto pase corriente idéntica a través de un circuito en serie.
La manera más simple de conectar componentes eléctricos es disponerlos de forma lineal, uno detrás del otro. Este tipo de circuito se denomina “circuito en serie”. Si una de las bombillas del circuito deja de funcionar, la otra también lo hará debido a que se interrumpe el paso de corriente por el circuito.
Circuito Eléctrico en Paralelo: Es aquel en el que existen uno o más
puntos donde la corriente se divide y sigue trayectorias diferentes en un
circuito en paralelo, la corriente se divide en algún punto y sigue más de
43
Otra manera de conectarlo sería que cada bombilla tuviera su propio suministro eléctrico, de forma totalmente independiente, y así, si una de ellas se funde, la otra puede continuar funcionando. Este circuito se denomina “circuito en paralelo.
Destrezas y Principios Básicos de Electricidad
una trayectoria. Estas diferentes trayectorias con frecuencia se llaman
derivaciones.
Circuito Eléctrico Mixto: Este tipo de circuito esta formado de tal manera
que sus receptores están conectados en forma combinada una en series y
otros en paralelo, por lo que este tipo de circuito cuenta con todas las
características tanto del circuito serie como las del paralelo; de allí que es
necesario prestar mucha atención en la aplicación de cada característica
ya que en un receptor, dependiendo de su colocación en el circuito podrá
obedecer a las características de serie o bien a las del paralelo. Este tipo
de circuito puede hallarse conectado en varias formas de combinación,
que son:
1) Series en paralelo: Este tipo de circuito esta formado por varios
grupos de receptores conectados en serie, y dichos grupos se ha
conectado en paralelo. Ejemplo. Cuando se colocan varias
instalaciones a un árbol navideño (figura 18).
44
Destrezas y Principios Básicos de Electricidad
2) Paralelos en serie: Este tipo de circuito es muy difícil de localizar
ya que por ser el menos funcional de los tres, es muy escaso y
solo se encuentran en circuitos especiales (figura 19).
3) Serie – paralelo: Este tipo de circuito es el propiamente llamado
mixto o combinado ya que sus receptores no tienen una conexión
ordenada como los otros dos, ya que presenta ambas conexiones
combinadas entre si y es un tipo de circuito muy común en
electrónica (figura 20).
45
Fig.18
Fig.20
Fig.19
Destrezas y Principios Básicos de Electricidad
Planos
Representación esquemática, en dos dimensiones y a determinada escala,
de un terreno, una población, una máquina, una construcción, entre otros.
Una superficie infinita que describe de forma idealizada la imagen real de la
superficie de una mesa o de un lago en calma.
TIPOS
Entre los tipos de planos tenemos:
a.) Plano Unificar: Los sistemas eléctricos trifásico nunca llevan la
información mas detalladas y uniforme del proceso operacional; es por
eso que un sistema trifásico equilibrado, se resuelve siempre como un
circuito monofásico, conformado por una de las tres líneas y un neutro
de retorno; por esta razón pocas veces se representan más de una fase
y el neutro.
Frecuentemente se hacen otras simplificaciones suprimiendo el cierre
del circuito por el neutro e indicando las partes que integran el sistema y
sus componentes mediante símbolos, abreviaturas y codificaciones
establecidas por las diferentes normas. Al plano resultante de esta
simplificación de un sistema eléctrico, se le denomina UNIFILIAR, que
es la representación por medio de una sola línea de la trayectoria del
flujo de energía eléctrica a los distintos elementos que integran el
sistema, utilizando para ello una serie de símbolos, abreviaturas y
condiciones establecidas por las diferentes normas. (Asa, Nemna, Din,
internacional covenin 200).
46
Destrezas y Principios Básicos de Electricidad
Estos planos son de tal naturaleza, que a simple vista se aprecian
informaciones como:
1. Sistema de
distribuciones deseadas en los circuitos de potencia.
2. Datos relacionados con
la energía primaria, tales como niveles de voltaje, frecuencia, capacidad
de las fuentes de energía, conexiones a tierra etc.
3. Tipo, sección y longitud
de las líneas transmisoras de potencia, así como de barras colectoras y
tuberías eléctricas.
4. Sistemas de protección
de todo el equipo.
5. Sistemas de medición
empleados. Para leer e interpretar planos unifilares es muy importantes
estar familiarizado con la simbología, abreviaturas y codificaciones
establecidas que se utilizan en estos, ya que ellas representan el lenguaje
técnicos que nos facilitan información requerida. Observe a continuación
gran parte de la simbología, abreviaturas y codificaciones utilizadas
comúnmente en los planos unifilares.
b.) Plano Esquemático: Una vez que se hallan completado los planos
unifilares, se hace necesario penetrar un poco más a fondo en el
sistema y estudiar los detalles que regulan el funcionamiento de todo el
equipo a través de controles específicos. Mediante el plano
esquemático o elemental se obtiene esta información de manera rápida
47
Destrezas y Principios Básicos de Electricidad
y eficiente.
Un plano esquemático o elemental es aquel que, por medio de líneas
rectas, símbolos, abreviaturas y codificaciones establecidas, representa
de una manera agrupada y concisa todos los circuitos del sistema así
como sus correspondientes conductores. Este también muestra todos
los artefactos que están involucrados en el sistema, sin tener en cuenta
la posición física de los mismos.
En resumen, de los planos esquemáticos o elementales se obtienen tomando
en cuenta la siguiente información:
1. Numero de interruptores auxiliares requeridos para el control de
ruptores de circuitos principales.
2. Cantidad y tipos de relés auxiliares empleados para desempeñar las
funciones de control.
3. Numero de fusibles o interruptores utilizados para la protección de los
mismos controles.
4. Localización de los contactos pertenecientes a los diferentes relés
usados en el sistema. Estos deberán desempeñar sus funciones de
control, según se diseñaron.
Nota: Es conveniente hacer resaltar que los planos esquemáticos
ofrecen, de manera completa, el sistema o sistemas de control
empleados para las operaciones de la mayor parte de los equipos
eléctricos que han de operar en la industria.
48
Destrezas y Principios Básicos de Electricidad
Simbología Utilizada en la Elaboración de Planos de
Instalaciones Eléctricas
A continuación se muestran los símbolos de los elementos
más comunes:
Símbolo Componentes
Pila
Batería
Conductor
Conexión
Puente
Lámpara
Resistencia
Altavoz
Motor
Interruptor
49
Símbolo es:
Destrezas y Principios Básicos de Electricidad
Conmutador
Pulsador
Fusible
Instrumentos de Medición de Parámetros Eléctricos
Las mediciones eléctricas se realizan con aparatos especialmente diseñados
según la naturaleza de la corriente; es decir, si es alterna o continua. Por esa
razón para medir los diferentes tipos de corrientes se utilizan diversos
instrumentos, que permiten precisar las magnitudes de estas en los circuitos
eléctricos.
TIPOS
Según el tipo de magnitud por medir, los instrumentos de medidas eléctricas
se dividen en:
Voltímetro: Es un instrumento de medición eléctrica con una escala
graduada en voltios. Generalmente, utiliza un sistema de bobina móvil e
imán permanente; tiene instalado en su interior resistencias
multiplicadoras de elevado valor óhmico colocadas en serie con sistema
móvil.
50
Destrezas y Principios Básicos de Electricidad
Voltímetro
Amperímetro: La corriente es una de las cantidades más importantes que
uno quisiera medir en un circuito eléctrico. Se conoce como amperímetro
al dispositivo que mide corriente. La corriente que se va a medir debe
pasar directamente por el amperímetro, debido a que éste debe
conectarse a la corriente, ya sea directamente por intermedio de un
“shunt”, o en corrientes alternas por intermedio de un transformador de
corriente (CT).
Está constituido por una bobina fabricada con alambre grueso y pocas
espiras, para intensidades de 25 a 100 mA.
La figura siguiente representa un amperímetro:
Ohmiómetro: Es un instrumento de medición eléctrica que, generalmente,
51
Pinza Amperimétrica
Símbolo es:
Amperímetro
Destrezas y Principios Básicos de Electricidad
utiliza el sistema de bobina móvil e imán permanente, y una batería, con
el fin de proporcionar la corriente necesaria para su funcionamiento. La
figura siguiente representa un ohmiómetro:
Ohmiómetro
Vatímetro: La potencia consumida por cualquiera de las partes de un
circuito se mide con un vatímetro, un instrumento parecido al
electrodinamómetro. El vatímetro tiene su bobina fija dispuesta de forma
que la atraviese toda la intensidad del circuito, mientras que la bobina
móvil se conecta en serie con una resistencia grande y sólo deja pasar
una parte proporcional del voltaje de la fuente. La inclinación resultante
de la bobina móvil depende tanto de la intensidad como del voltaje y se
puede calibrar directamente en vatios, ya que la potencia es el producto
del voltaje y la intensidad de la corriente.
Multímetro: Es un instrumento de medición eléctrica que funciona como
52
Multitester
Analógico Digital
Destrezas y Principios Básicos de Electricidad
voltímetro, amperímetro u ohmiómetro y tiene incorporado un circuito
rectificador para las mediciones en corriente alterna. La figura siguiente
representa un multímetro:
Megger: Es un generador de corriente continua, utilizado para medir
resistencia y aislamiento.
UTILIDAD
El voltímetro se utiliza para medir la tensión o diferencia de potencial
entre dos puntos de un circuito.
El amperímetro se utiliza básicamente para medir la intensidad de
corriente que circula por un circuito eléctrico, ya sea en amperios,
miliamperios o microamperios, dependiendo de la escala seleccionada.
Cuando use este instrumento para medir corrientes continuas, asegúrese
de conectarlo de modo que la corriente entre en la terminal positiva del
53
Destrezas y Principios Básicos de Electricidad
instrumento y salga en la terminal negativa. Idealmente un amperímetro
debe tener resistencia cero de manera que no altere la corriente que se
va a medir.
El ohmiómetro se utiliza para medir la resistencia eléctrica de los
componentes, directamente, nunca debe conectarse con el circuito
energizado.
El multímetro se utiliza para medir distintas magnitudes eléctricas, tales
como intensidades y tensiones continua y alterna.
Actualmente con los milímetros digitales se pueden obtener diferentes
aplicaciones. Algunos fabricantes de instrumentos expanden sus
capacidades de medición utilizando módulos intercambiables para medir:
- Corriente alterna y continua.
- Frecuencia.
- Temperatura (ºC, ºF).
- RPM (Revoluciones por minuto).
- Decibeles (Unidad empleada para expresar la relación entre dos
potencias eléctricas; es diez veces el logaritmo decimal de su relación
numérica).
PRINCIPIO DE FUNCIONAMIENTO
Los voltímetros funcionan según el principio de que variando la tensión
aplicada a una resistencia fija de valor conocido, se varía proporcionalmente
la intensidad de la corriente que la atraviesa. Los voltímetros dejan pasar
pequeñas corrientes directamente a través del sistema móvil, como por
ejemplo desde 0,1 mA hasta 1 mA. (Figura 21)
54
Destrezas y Principios Básicos de Electricidad
En los ohmiómetros el sistema móvil se conecta en serie a una batería que
proporciona la corriente necesaria para su funcionamiento y se efectúa la
medición de la resistencia; una resistencia fija en serie y una variable.
Veamos la figura 22:
La resistencia fija y la variable producen una caída de tensión, de tal manera
que a la bobina del sistema móvil sólo le llegue la corriente máxima permitida
por el sistema móvil. Esta corriente se logra cuando se calibra a cero, por
medio de la resistencia variable, la escala del instrumento, cortocircuitando
las puntas de prueba.
La resistencia variable se usa para compensar los cambios de tensión de la
batería, por esta razón, siempre que se vaya a utilizar el instrumento hay que
ajustarlo a cero. Para ajustar a cero (0) se ponen en corto circuito las puntas
de prueba, y se ajusta por medio de la resistencia variable.
Para efectuar la medición, la resistencia desconocida Rx, se coloca en las
puntas de prueba del instrumento. La escala se lee directamente en ohmios
55
Fig.21
Fig.22
Destrezas y Principios Básicos de Electricidad
o el valor de la escala se multiplica por 10, 100, 1000 ó 10.000, de acuerdo
con el rango que se use (si el instrumento es de multirangos).
En los ohmiómetros, a diferencia de los otros instrumentos de mediciones
eléctricas, la escala se lee de derecha a izquierda, y las divisiones de la
escala no están espaciadas en forma igual.
Procedimiento Técnico para el Uso de los Instrumentos de
Medición
El procedimiento técnico para el uso del voltímetro es el siguiente:
Paso:1 Tener el circuito eléctrico instalado
Paso:2 Elegir la escala y el tipo de corriente adecuada en el voltímetro
de acuerdo a la información de la fuente de tensión.
Paso:3 Energizar el circuito eléctrico
Paso:4 Conectar el voltímetro para medir tensión.
Paso:5 Anotar la lectura que indica la escala del voltímetro
Nota de seguridad: El voltímetro se debe conectar en paralelo, entre
fase y neutro o entre fase y fase.
El procedimiento técnico para el uso del amperímetro es el siguiente:
Paso:1 Tener el circuito eléctrico instalado
Paso:2 Elegir la escala y el tipo de corriente adecuada para la carga
Paso:3 Energizar el circuito eléctrico
Paso:4 Conectar el amperímetro para conocer su carga.
Paso:5 Anotar la lectura que indica la escala del amperímetro.
56
Destrezas y Principios Básicos de Electricidad
Nota de seguridad: El amperímetro se debe conectar en serie con el
conductor positivo.
El procedimiento técnico para el uso del ohmiómetro es el siguiente:
Paso:1 Tener el circuito eléctrico instalado
Paso:2 Desconectar el conductor del resto del circuito
Paso:3 Conectar el ohmiómetro para medir el nivel de resistencia del
conductor.
Paso:4 Anotar la lectura que indica la escala del ohmiómetro.
Nota de seguridad: El circuito debe estar desenergizado.
El procedimiento técnico para el uso del megger es el siguiente:
Paso:1 Tener el circuito eléctrico instalado
Paso:2 Desenergizar el circuito.
Paso:3 Desconectar el conductor del resto del circuito
Paso:4 Conectar las puntillas de prueba, cada una en su polaridad
correcta (el negativo-tierra, positivo-fase).
Paso:5 Accionar el Megger
Paso:6 Anotar la lectura que indica la escala del megger
57
Destrezas y Principios Básicos de Electricidad
Nota de seguridad: Si la aguja del megger se va al otro extremo de la
escala de manera brusca, esto indica que el nivel de aislamiento del
conductor falló (ido a tierra) y si se desliza suavemente desde el
comienzo de la escala hasta una lectura de ohmios necesarios, el nivel
de aislamiento del conductor está en óptimas condiciones (1M Ω /KV).
Normas de Seguridad e Higienes cuando se Utilizan los
Instrumentos de Medición
No pueden haber desplazamientos bruscos.
No se pueden golpear.
Se deben utilizar los manuales del fabricante para verificar las
especificaciones de los rangos adecuados.
No utilizarlos con las manos mojadas.
No sobrepasar los limites de la capacidad del instrumento
Verificar la posición de los instrumentos.
Empalmes
Son uniones de dos o más hilos o cables. El tipo de empalme a realizar
depende del espesor del cable o hilo a unir, con el fin de que queden bien
ajustados para permitir el paso del fluido eléctrico en la conexión.
Todo empalme bien hecho debe presentar cualidades como sí solo fuera un
conductor y careciera de estas conexiones, tiene que estar bien apretado
para evitar recalentamiento y estar perfectamente aislado.
TIPOS
Los empalmes se dividen en varios tipos:
58
Destrezas y Principios Básicos de Electricidad
Empalmes de prolongación: Consiste en continuar un conductor seguido
de otro.
Empalme de derivación: Consiste en que un conductor se saca de un
ramal o toma de línea.
Empalmes cola de rata: Cuando se han de unir dos hilos de diferentes
secciones, se empalman en forma de cola. Todo empalme bien hecho
debe presentar cualidades como si solo fuera un conductor y careciera de
estas conexiones, tiene que estar bien apretado para evitar
recalentamiento y estar perfectamente aislado.
PROCEDIMIENTOS PARA REALIZAR EMPALMES
Elaborar empalme de prolongación con alambre
a) Pelar los “alambres” una longitud igual a 50 veces su diámetro.
b) Limpiar la oxidación de los conductores con el lomo de la navaja o con un trozo de lija, dejándolos brillantes.
59
Destrezas y Principios Básicos de Electricidad
c) Cruzar las puntas peladas haciendo un ángulo de 120 grados y a cinco diámetros de distancias del aislante.
d) Iniciar el arrollamiento con los dedos.
e) Sujetar la torsión con un alicate de punta plana.
Rematar bien los extremos
f) Empalmar, enrollando con espiras una al lado de la otra, lo más juntas posibles, en un extremo (5 vueltas).
g) Cortar el alambre sobrante y apretar las espiras, rematándolas juntas sin salientes para no deteriorar la cinta aislante.
h) Terminar el otro extremo en la misma forma, si bien su giro será en el sentido contrario.
Observación: Proteger las espiras con un trapo para evitar dañar con los alicates el alambre.
Elaboración de empalme de prolongación con cable
PASOS:a) Pelar los conductores 50
veces su diámetro.
b) Atar con alambre delgado dejando las puntas 3 cm. Para facilitar el desamarre.
c) Separar los conductores
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Destrezas y Principios Básicos de Electricidad
y cortar el alambre central o alma del cable.
Observación: El amarre se hará a 5 veces el diámetro de distancia del aislamiento.
PASOS:
d) Juntar los conductores entrelazando alternadamente los alambres de cada cable.
e) Retirar el atado de la parte derecha.
f) Enrollar alambre por alambre haciendo espiras bien juntas, dando vueltas en sentido contrario a las del cable.
g) Proceder con el otro extremo en la misma forma.
h) Apretar con un alicate universal la torsión protegiendo con un trapo los alambres para evitar dañarlos.
Elaboración de empalme de derivación con cables
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15 Ø
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PASOS:a) Pelar el conductor principal
una longitud igual a 15 veces su diámetro.
b) Pelar el derivado 20 veces el diámetro.
c) Abrir con un destornillador el cable principal en el centro del pelado.
d) Separar los alambres del derivado en forma de V en igual número de hilos, cortando el alma del cable.
e) Introducir el derivado en la abertura del principal.
f) Enrollar la mitad de los alambres derivados en un sentido sobre el cable principal.
g) Terminar el enrollado en el otro lado haciéndolo en sentido contrario.
h) Apretar el empalme con un alicate universal, protegiéndolo con un trapo.
Observación: Procurar que las puntas de los alambres no se monten sobre el aislamiento.
Elaboración de empalmes cola de rata
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PASOS:a) Pelar los conductores y
limpiar la oxidación.b) Cruzar los alambres en un
punto cercano al aislante.c) Enrollar los cabos en forma
de hélice procurando que las espiras sena alargadas, utilizando el alicate de punta plana.
Observación: Si el alambre es grueso se apretarán las vueltas con un alicate universal.
Normas de Higiene y Seguridad para Realizar Empalmes
Proteger las espiras con un trapo para evitar dañar con los alicates el
alambre.
Las espiras no deben montar sobre el aislante.
Si el alambre es grueso se apretarán las vueltas con los alicates
universales.
El amarre se hará a 5 veces el diámetro de las distancias del aislamiento.
BIBLIOGRAFÍA
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Destrezas y Principios Básicos de Electricidad
Biblioteca de Consulta Microsoft® Encarta® 2005. © 1993-2004
Microsoft Corporation. Reservados todos los derechos.
Centro de Especialización en Petróleo (CEPET). Lectura e
interpretación de planos eléctricos.
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de Venezuela, S.A. PDVSA-CIED (2001).Electricidad Básica.
Módulo 1 Naturaleza de la Electricidad.
Fundación para el Desarrollo Laboral de la Comunidad
(FUNDELAC). Electricidad industrial.
MILLER Hornemann, Rubscher Jagla, Larisch Paul. Electrotecnia
de potencia. Curso superior. Editorial Reverte, S.A.
SERWAY Raymond A. (1997). Física tomo II. Editorial Mc Graw
Hill.
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MATERIAL APROBADO POR LA DIVISIÓN DE RECURSOS PARA EL APRENDIZAJE
SEGÚN FICHA TÉCNICA CORRELATIVO 205 DE FECHA: 28-03-2015
La Gerencia General de Formación Profesional pone en vigencia el presente material a partir
de la fecha de su edición. Se agradece que los instructores y especialistas del área, realicen
una evaluación del mismo, a fin de incorporar las correcciones pertinentes y garantizar su
actualización.
Se prohíbe la reproducción total o parcial de esta publicación sin la previa autorización del
Instituto Nacional de Cooperación Educativa (INCE)
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