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Taller de electricidad 5º año

Docentes:

Gelos Julian

Rodriguez Alberto

Guía de temas para desarrollar

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Corriente Alterna:

Se designa con las siguientes abreviaturas:

AC Alterna Corriente

CA Corriente Alterna

VAC – VCA, Voltios en corriente Alterna

ACA, Amper en corriente Alterna

Generación:

Características

Amplitud (A)

Pico (P)

Periodo (P)

Corriente alterna

Corriente eléctrica variable en la que las cargas eléctricas cambian el sentido del movimiento de manera periódica. "la corriente alterna que se utiliza para usos domésticos e industriales se produce en grandes centrales hidroeléctricas, térmicas o nucleares, por medio de generadores llamados alternadores"

La frecuencia de la corriente alterna (C.A.) constituye un fenómeno físico que se repite cíclicamente un

número determinado de veces durante un segundo de tiempo y puede abarcar desde uno hasta millones de

ciclos por segundo o Hertz (Hz), En nuestro país la frecuencia de la corriente alterna es de 50 hertz

PERIODO:(T) El tiempo necesario para que un ciclo de corriente alterna se produzca, se llama período (T) y

tiene la fórmula: T = 1 / f, o sea el período (T) es el inverso de la frecuencia. (f)

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Red de Alimentación:

R

S

T

Neutro

Cuando hablamos de alimentación podemos citar 3 opciones de alimentar elementos eléctricos.

La red de distribución en nuestro país está formada por 3 fases o polos vivos cuyos nombres son, R, S y T y el conductor

cuyo potencial es cero que llamamos NEUTRO

Alimentación Trifásica

R

S

T

M

Alimentación Bifásica

R

S

T

Alimentación Monofásica

R

S

T

Neutro

220V 220V 220V

M

Polos Vivos o Fases

Vivas, cuyos

nombres son:

R, S, T

Polos Vivos o Fases

Vivas, cuyos

nombres son:

R, S, T

Polos Vivos o Fases

Vivas, cuyos

nombres son:

R, S, T

Utilizamos las tres fases aplicadas

al equipo eléctrico en cuestión,

alimentación de 3x380 v

Utilizamos solo dos fases para este tipo de

alimentación cuya tensión es de 380 v

En esta alimentación utilizamos solo una

fase cualquiera de las 3 y el NEUTRO para

así lograr una tensión de 220 V

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Protecciones eléctricas

Esquema de un protector diferencial

Interruptor Diferencial o disyuntor, dispositivo eléctrico para detectar fugas de intensidad de corriente, que

proporciona la desconexión de un sistema mecánico de interruptor dando así seguridad para las personas.

“Podemos citar 2 casos de electrocución, por contacto entre fase y tierra y por contacto entre fase

neutro”

Para el caso de contacto con fase , el disyuntor podrá ofrecer la desconexión automática evitando así la

electrocución ya que la fuga de corriente atreves del cuerpo se desliza a tierra produciendo un desequilibrio en

la corriente del disyuntor.

En el caso de contacto entre fase y neutro podemos que si bien existe una corriente circulando entre fase y

neutro también hay una corriente hacia tierra que es la que me proporcionara que el disyuntor actúe y evite la

electrocución.

Caso de contacto entre fase y neutro sin que haya un contacto de la persona a tierra, de esta manera no se

genera una fuga de intensidad por lo tanto el disyuntor no proporcionara protección por lo que la persona

queda expuesta a electrocución

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Datos:

Máximo valor de tensión de contacto permitido

El máximo valor de tensión de contacto a la que una persona puede estar sometida sin riesgos es de 50 voltios. Para mayor seguridad se suele hablar de un valor menor que aquel, llamado Muy Baja Tensión de Seguridad (MBTS), establecido en 24 voltios. Este valor de tensión surge del valor máximo de la intensidad de corriente que puede circular por el cuerpo: “20 milésimas de ampere (20 mA)”.Siendo la resistencia del cuerpo humano cercana a los 1300 Ohm.

Datos Técnicos de un disyuntor Diferencial para su selección:

Sensibilidad: 0.030 o 30mA en un tiempo que no supere los 30mseg, existen de 300 y 500 mA

para uso Industrial y para aplicaciones especiales hay también de 10 mA.

In: Corriente nominal 25, 40, 63 Amperios

Un: Tensión nominal entre 230 / 400 voltios (Vca)

Números de Polos: 2Py4P

Tensión Nominal de Aislamiento: Vi 500Vca

Frecuencia Nominal: 50/60 Hz

Intensidad de corto circuito 3ka

InterruptoresAutomáticos

El interruptor automático es un dispositivo de protección contra sobrecargas y cortocircuitos que

tiene la capacidad de actuar cuando detecta la falla sin dañarse, lo cual permite su restablecimiento

una vez que se resolvió el inconveniente (a diferencia de los fusibles).

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El mecanismo o dispositivo térmico consiste en una lámina construida con dos metales de distinto

coeficiente de dilatación (par bimetálico) que se deforma debido al calor producido por el paso de la

corriente. Cuando la corriente es lo suficientemente intensa, la deformación alcanza a accionar el

mecanismo del interruptor activando la protección e interrumpiendo la circulación de corriente. El

calentamiento y la deformación del bimetálico son procesos lentos, por eso este mecanismo es

apropiado para responder a la sobrecarga de corriente.

El mecanismo o dispositivo magnético se encuentra conectado en serie con el térmico, para que

sean atravesados ambos por la misma corriente. Consiste en una bobina arrollada sobre un núcleo

de material magnético, constituyendo un electroimán. El paso de la corriente produce un campo

magnético que desplaza al núcleo del electroimán como el pestillo de un portero eléctrico. Si la

corriente es lo bastante intensa, el núcleo acciona el mecanismo y el interruptor se abre. Esto ocurre

sin demoras, por lo que este mecanismo es apto para responder a los cortocircuitos.

DATOS TECNICOS:

In: Corriente nominal de 1 a 63 Amperios

Un: Tensión nominal entre 230 / 400 voltios (Vca)

Números de Polos: 1,2,3 y 4Polos

Tensión Nominal de Aislamiento: Vi 500Vca

Frecuencia Nominal: 50/60 Hz

Intensidad de corto circuito 3ka,6ka,10ka

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Puesta a tierra

Importancia del sistema de puesta a tierra. El sistema de puesta a tierra es una parte básica de cualquier instalación eléctrica, y tiene como objetivo: - Limitar la tensión que presentan las masas metálicas respecto a tierra. - Eliminar o disminuir el riesgo que supone una avería en el material eléctrico utilizado

Electrodo= Jabalina Cobre

Conductor color Verde/Amarillo

Tipos de circuitos

De acuerdo con la topología o forma de conexión de elementos de un circuito se tratará de un circuito serie, paralelo o mixto.

Circuito Serie

Como puede apreciarse, en un circuito serie la intensidad de corriente que circula por cada elemento, en este caso por las resistencias y por la pila, es exactamente la misma.

Esta es la característica fundamental de un circuito serie: que la corriente no se ramifica hacia otros caminos (es decir, no existe otro camino de corriente) y por lo tanto sólo hay un valor de intensidad eléctrica.

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Se observa también que las caídas de tensión VR1, VR2, y VR3 tienen asignada una polaridad. La punta de la flecha es positiva respecto de la base.

El punto positivo de la caída de tensión está más cerca del positivo de la pila. Por otra parte, se cumple la siguiente ley de la electricidad que es la llamada Segunda ley de Kirckoff:

"La suma de las caídas de tensión en una malla es igual a la tensión aplicada"

La suma de las caídas de tensión en cada resistencia es igual a la tensión de la pila. Matemáticamente se expresa así:

VR1 + VR2 + 𝑉𝑅3 = V total(batería)

Circuito Paralelo

En este caso existe más de una corriente; hay cuatro intensidades de corriente que podrán tener cualquier valor en amperes, dependiendo de los valores de cada elemento (resistencia o generador).

El punto llamado nodo es donde confluyen todas las corrientes. En este punto se cumple la llamada Primera ley de Kirckoff:

"La suma de las corrientes que entran a un nodo es igual a la suma de las que salen".

El enunciado de la ley, matemáticamente puede escribirse de la siguiente forma:

I1 + I2 + 𝐼3 = I total

En el circuito presentado también se verifica la Segunda ley de Kirckoff; y en este caso existe una particularidad: sólo existe un valor de tensión que es coincidente en las tres resistencias. Por consiguiente, se representa:

VR1 = VR2 = VR·=V Pila

Por último:

En un circuito paralelo la tensión es la misma en todos los elementos en tanto que la corriente puede tomar diferentes valores para cada elemento.En un circuito serie la corriente es

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coincidente en todos los elementos, en tanto que la tensión puede tomar diferentes valores para cada elemento

Circuitos mixtos

En el circuito anterior se observa la configuración mixta. En el mismo circuito hay dos resistores en paralelo, R2 y R3 y todo este conjunto está en serie con el resistor R1. Se puede aplicar la primera ley de Kirchoff

I1 + I2 = I = I bat

Y la segunda:

V bat = Vr1 + V r2, r3

Observaciones:

1. La tensión sobre R2 es igual a la tensión sobre R3 ya que están en paralelo. 2. La corriente que circula por R1 es la misma que la que circula por la pila 3. Las corrientes I1 e I2, se combinan (suman) para formar I

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Tester

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Pinza Amperométrica

Generalmente en alterna, el funcionamiento es similar a un transformador de intensidad, obteniendo el flujo magnético que genera la corriente al pasar por el conductor. ... Obteniendo así la intensidad de corriente alterna en la pantalla de la pinza amperométrica. El proceso se muestra de forma más detallada en la imagen.

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Magnetismo E Imanes Permanentes

Desde el siglo VI a. C. ya se conocía que el óxido ferroso-férrico, al que los antiguos llamaron magnetita, poseía la propiedad de atraer partículas de hierro. Hoy en día la magnetita se conoce como imán natural y a la propiedad que tiene de atraer los metales se le denomina “magnetismo”.

Los chinos fueron los primeros en descubrir que cuando se le permitía a un trozo de magnetita girar libremente, ésta señalaba siempre a una misma dirección; sin embargo, hasta mucho tiempo después esa característica no se aprovechó como medio de orientación. Los primeros que le dieron uso práctico a la magnetita en función de brújula para orientarse durante la navegación fueron los árabes.

Como todos sabemos, la Tierra constituye un gigantesco imán natural; por tanto, la magnetita o cualquier otro tipo de imán o elemento magnético que gire libremente sobre un plano paralelo a su superficie, tal como lo hace una brújula, apuntará siempre al polo norte magnético. Como aclaración hay que diferenciar el polo norte magnético de la Tierra del Polo Norte geográfico. El Polo Norte geográfico es el punto donde coinciden todos los meridianos que dividen la Tierra, al igual que ocurre con el Polo Sur.

Sin embargo, el polo norte magnético se encuentra situado a 1200 kilómetos de distancia del norte geográfico, en las coordenadas 78º 50´ N (latitud Norte) y 104º 40´ W (longitud Oeste), aproximadamente sobre la isla AmundRingness, lugar hacia donde apunta siempre la aguja de la brújula y no hacia el norte geográfico, como algunas personas erróneamente creen.

La Tierra constituye un.gigantesco imán

con sus.correspondientes

polos.

Imanes Permanentes Cualquier tipo de imán, ya sea natural o artificial, posee dos polos perfectamente diferenciados: uno denominado polo norte y el otro denominado polo sur.

Todos los imanes tienen dos polos: uno norte (N) y otro sur (S).

Una de las características principales que distingue a los imanes es la fuerza de atracción o repulsión que ejercen sobre otros metales las líneas magnéticas que se forman entre sus polos.

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Cuando enfrentamos dos o más imanes independientes y acercamos cada uno de ellos por sus extremos, si los polos que se enfrentan tienen diferente polaridad se atraen (por ejemplo, polo norte con polo sur), pero si las polaridades son las mismas (polo norte con norte, o polo sur con sur), se rechazan.

Si enfrentamos dos imanes con polos diferentes se atraen, mientras que si los polos enfrentados son iguales, se repelen.

Cuando aproximamos los polos de dos imanes, de inmediato se establecen un determinado número de líneas de fuerza magnéticas de atracción o de repulsión, que actúan directamente sobre los polos enfrentados.

Las líneas de fuerza de atracción o repulsión que se establecen entre esos polos son invisibles, pero su existencia se puede comprobar visualmente si espolvoreamos limallas de hierro sobre un papel o cartulina y la colocamos encima de uno o más imanes. Inducción Magnética Si tomamos un alambre de cobre o conductor de cobre, ya sea con forro aislante o sin éste, y lo movemos de un lado a otro entre los polos diferentes de dos imanes, de forma tal que atraviese y corte sus líneas de fuerza magnéticas, en dicho alambre se generará por inducción una pequeña fuerza electromotriz (FEM), que es posible medir con un galvanómetro, instrumento semejante a un voltímetro, que se utiliza para detectar pequeñas tensiones o voltajes.

Este fenómeno físico, conocido como "inducción magnética" se origina cuando el conductor corta las líneas de fuerza magnéticas del imán, lo que provoca que las cargas eléctricas contenidas en el metal del alambre de cobre (que hasta ese momento se encontraban en reposo), se pongan en movimiento creando un flujo de corriente eléctrica. Es preciso aclarar que el fenómeno de inducción magnética sólo se produce cada vez que movemos el conductor a través de las líneas de fuerza magnética. Sin embargo, si mantenemos sin mover el alambre dentro del campo magnéticos procedente de los polos de los dos imanes, no se inducirá

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corriente alguna.

En esa propiedad de inducir corriente eléctrica cuando se mueve un conductor dentro de un campo magnético, se basa el principio de funcionamiento de los generadores de corriente eléctrica.

Ahora bien, si en vez de moverlo colocáramos el mismo conductor de cobre dentro del campo magnético de los dos imanes y aplicamos una diferencia de potencial, tensión o voltaje en sus extremos, como una batería, por ejemplo, el campo magnético que produce la corriente eléctrica alrededor del conductor al circular a través del mismo, provocará que las líneas de fuerza o campo magnético de los imanes lo rechacen. De esa forma el conductor se moverá hacia un lado o hacia otro, en dependencia del sentido de circulación que tenga la corriente, provocando que rechace el campo magnético y trate de alejarse de su influencia.

En la actualidad se fabrican imanes permanentes artificiales, para su empleo, por ejemplo, en la fabricación de altavoces para equipos de audio, dinamos para el alumbrado en las bicicletas, pequeños motores para uso en juguetes o en equipos electrónicos, en la junta hermética de la puerta de los frigoríficos y, por supuesto, en la fabricación de brújulas.

Los altavoces de los equipos de sonido emplean, comúnmente, un imán permanente.

Electromagnetismo

En 1820 el físico danés Hans Christian Oerted descubrió que entre el magnetismo y las cargas de la corriente eléctrica que fluye por un conductor existía una estrecha relación.

Cuando eso ocurre, las cargas eléctricas o electrones que se encuentran en movimiento en esos momentos, originan la aparición de un campo magnético tal a su alrededor, que puede desviar la aguja de una brújula.

Si cogemos un trozo de alambre de cobre desnudo, recubierto con barniz aislante y lo enrollamos en forma de espiral, habremos creado un solenoide con núcleo de aire.

Si a ese solenoide le aplicamos una tensión o voltaje, desde el mismo momento que la

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corriente comienza a fluir por las espiras del alambre de cobre, creará un campo magnético más intenso que el que se origina en el conductor normal de un circuito eléctrico cualquiera cuando se encuentra extendido, sin formar espiras.

Bobina solenoide con núcleo de aire construida con alambre.desnudo de cobre enrollado en forma de espiral y protegido con.barniz aislante. Si a esta bobina le suministramos corriente.eléctrica empleando cualquier fuente de fuerza electromotriz, como.una batería, por ejemplo, el flujo de la corriente que circulará a. través de la bobina propiciará la aparición de un campo magnético.de cierta intensidad a su alrededor.

Bobina solenoide a la que se le ha introducido un núcleo metálico.como el hierro (Fe). Si comparamos la bobina anterior con núcleo< de aire con la bobina de esta ilustración, veremos que ahora las< líneas de fuerza magnética se encuentran mucho más< intensificadas al haberse convertido en un electroimán.

Cuando el flujo de corriente eléctrica que circula a través del enrollado de cobre cesa, el magnetismo deberá desaparecer de inmediato, así como el efecto de atracción magnética que ejerce el núcleo de hierro sobre otros metales. Esto no siempre sucede así, porque depende en gran medida de las características del metal de hierro que se haya empleado como núcleo del electroimán, pues en algunos casos queda lo que se denomina "magnetismo remanente" por un tiempo más o menos prolongado después de haberse interrumpido totalmente el suministro de corriente eléctrica.

Metales Ferromagnéticos La mayoría de los cuerpos existentes en la naturaleza presentan una estructura molecular en la que reina el más absoluto desorden y no se pueden magnetizar. Sin embargo existen también algunos metales en los que sus átomos pueden actuar esporádicamente como imanes elementales, alineándose como tales si se someten a la influencia de un campo magnético. Cuando eso ocurre se magnetizan, convirtiéndose en un imán temporal, o en un imán permanente.

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A.- Metal de hierro en estado normal (no magnetizado), cuyos átomos se encuentran desordenados. B.- El mismo metal de hierro, ahora magnetizado, donde se puede observar que todas sus moléculas se encuentran ordenadas, guardando una misma orientación.

Los metales que se magnetizan con facilidad reciben el nombre de “paramagnéticos” y los que no se magnetizan o son difíciles de magnetizar se denominan “diamagnéticos”.

Entre los “paramagnéticos” los metales más fáciles de magnetizar se denominan “ferromagnéticos”, debido a que fue en el hierro (ferro) el metal en el que se detectó por primera vez esa propiedad. Pero además del hierro se consideran también ferromagnéticos otros metales como el níquel, el cobalto y algunos compuestos especiales.

La fuerza magnética de un electroimán se puede incrementar de varias formas, como por ejemplo: a) añadiendo más espiras de alambre enrollado alrededor del núcleo metálico; b) incrementando el flujo de corriente; c) elevando la tensión o voltaje aplicado al propio enrollado.

Hay metales que se pueden magnetizar de forma permanente y otros que sólo lo permiten de forma transitoria cuando lo afecta un campo magnético cualquiera, ya sea procedente de un imán permanente o de un electroimán. Los electroimanes generalmente pierden el magnetismo y regresan a su estado original en cuanto se les saca del área de influencia de un campo magnético. No obstante, existen algunos metales que demoran algún tiempo en perder el magnetismo. En esos casos se dice que al metal le queda “magnetismo remanente”.

Los núcleos metálicos de los electroimanes pueden tener diferentes tamaños y formas en dependencia del dispositivo donde se vayan a utilizar.

Los electroimanes pueden ser de diferentes tamaños y formas según el uso al que se destinen. Los más pequeños se emplean, por ejemplo, para construir timbres de aviso o alarma, relés para diferentes funciones, interruptores automáticos de corriente, altavoces, cabezales de grabadoras de audio y vídeo, cabezales de lectura-escritura de disquetes, etc. Los de mayor tamaño se emplean en grúas para levantar metales o chatarra.

En Alemania y Japón existen trenes que funcionan por levitación magnética llamados

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“Maglev”. Esos trenes emplean poderosos electroimanes que les permiten levantarse o “levitar” por encima de los rieles, por lo que llegan a desarrollar velocidades de unos 500 kilómetros por hora (aproximadamente 300 millas por hora) pues al no tener casi contacto directo el cuerpo del tren con los rieles, no existe prácticamente pérdidas de energía por fricción.

El electromagnetismo encuentra también aplicación en los transformadores de corriente eléctrica para elevar o disminuir la tensión o voltaje que requieren diferentes los dispositivos eléctricos que empleamos diariamente, tanto en los centros de trabajo como en el hogar.

Transformadores

Se denomina transformador a una maquina eléctrica que permite aumentar o disminuir la tensión en un circuito eléctrico de corriente alterna, manteniendo la frecuencia. La potencia que ingresa al equipo, en el caso de un transformador ideal (esto es, sin pérdidas), es igual a la que se obtiene a la salida. Los transformadores reales El transformador es un dispositivo que convierte la energía eléctrica alterna de un cierto nivel de tensión, en energía alterna de otro nivel de tensión, por medio de interacción electromagnética. Está constituido por dos o más bobinas de material conductor, aisladas entre sí eléctricamente y por lo general enrolladas alrededor de un mismo núcleo de material ferromagnético. La única conexión entre las bobinas la constituye el flujo magnético común que se establece en el núcleo.

Los transformadores son dispositivos basados en el fenómeno de la inducción electromagnética y están constituidos, en su forma más simple, por dos bobinas devanadas sobre un núcleo cerrado, fabricado bien sea de hierro dulce o de láminas apiladas de acero eléctrico, aleación apropiada para optimizar el flujo magnético. Las bobinas o devanados se denominan Primario y Secundario según correspondan a la entrada o salida del sistema en cuestión, respectivamente. También existen transformadores con más devanados; en este caso, puede existir un devanado "terciario", de menor tensión que el secundario.

Si se aplica una fuerza electromotriz alterna en el devanado primario, circulará por éste una corriente alterna que creará a su vez un campo magnético variable. Este campo magnético variable originará, por inducción electromagnética, la aparición de una fuerza electromotriz en los extremos del devanado secundario.

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Relación de Transformación

La relación de transformación nos indica el aumento ó decremento que sufre el valor de la tensión de salida con respecto a la tensión de entrada, esto quiere decir, por cada volt de entrada cuántos volts hay en la salida del transformador.

La relación entre la fuerza electromotriz inductora (Ep), la aplicada al devanado primario y la fuerza electromotriz inducida (Es), la obtenida en el secundario, es directamente proporcional al número de espiras de los devanados primario (Np) y secundario (Ns) .

Esta particularidad se utiliza en la red de transporte de energía eléctrica: al poder efectuar el transporte a altas tensiones y pequeñas intensidades, se disminuyen las pérdidas por el efecto Joule y se minimiza el costo de los conductores.

Ahora bien, como la potencia eléctrica aplicada en el primario, en caso de un transformador ideal, debe ser igual a la obtenida en el secundario, el producto de la fuerza electromotriz por la intensidad (potencia) debe ser constante, con lo que en el caso del ejemplo, si la intensidad circulante por el primario es de 10 amperios, la del secundario será de solo 0,1 amperios (una centésima parte).

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Calculo simplificado de un transformador monofásico

Calculo de la sección del núcleo. 𝑆𝑛 = 𝑎 × 𝑔

Calculo de la tensión específica.

𝑉𝑒 = 4,44 × 𝐹 × 𝐵 × 𝑆𝑛

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Calculo de la Potencia

𝑃 = (𝑉𝑒

𝐴)

2

Numero de vueltas del primario

𝑁𝑉𝑃 =𝑉𝑝

𝑉𝑒

Numero de vueltas del secundario

𝑁𝑉𝑆 =𝑉𝑠

𝑉𝑒

Intensidad del primario

𝐼𝑝 =𝑃

𝑉𝑝

Intensidad del secundario

𝐼𝑠 =𝑃

𝑉𝑠

Sección del alambre primario

𝑆𝑝 =𝐼𝑝

𝛿

Sección del alambre secundario

𝑆𝑠 =𝐼𝑠

𝛿

Diámetro del alambre primario

𝑑𝑝 =√4𝑆𝑝

𝜋

Diámetro del alambre secundario

𝑑𝑠 =√4𝑆𝑠

𝜋

Tipos de núcleos.

F: Frecuencia. 50 Hz.

B: Numero Gauss entre 9000 y 15000

A: 0,010 – 0,014; 0,022 – 0,033

Vp: Tensión primaria.

Vs: Tensión secundaria.

𝑑𝑒𝑛𝑠𝑖𝑑𝑎𝑑 𝛿 = 1 a 4 A/mm2

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Acorazado Anillo

Otro tipo que no será estudiado pero tiene una amplia aplicación.

Toroidal

Teoría de los Semiconductores

Un semiconductor es un elemento material cuya conductividad eléctrica puede considerarse situada entre las de un aislante y la de un conductor, considerados en orden creciente

Los semiconductores más conocidos son el silicio (Si) y el germanio (Ge). Debido a que, como veremos más adelante, el comportamiento del silicio es más estable que el germanio frente a todas las perturbaciones exteriores que pueden variar su respuesta normal, será el primero (Si) el elemento semiconductor más utilizado en la fabricación de los componentes electrónicos de estado solido. A él nos referiremos normalmente, teniendo en cuenta que el proceso del germanio es absolutamente similar.

g c c c c a

b

g c a

b

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Como todos los demás, el átomo de silicio tiene tantas cargas positivas en el núcleo, como electrones en las órbitas que le rodean. (En el caso del silicio este número es de 14). El interés del semiconductor se centra en su capacidad de dar lugar a la aparición de una corriente, es decir, que haya un movimiento de electrones. Como es de todos conocido, un electrón se siente más ligado al núcleo cuanto mayor sea su cercanía entre ambos. Por tanto los electrones que tienen menor fuerza de atracción por parte del núcleo y pueden ser liberados de la misma, son los electrones que se encuentran en las órbitas exteriores. Estos electrones pueden, según lo dicho anteriormente, quedar libres al inyectarles una pequeña energía. En estos recaerá nuestra atención y es así que en vez de utilizar el modelo completo del átomo de silicio (figura 1), utilizaremos la representación simplificada (figura 2) donde se resalta la zona de nuestro interés.

La zona sombreada de la figura 2 representa de una manera simplificada a la zona sombreada de la figura 1

Como se puede apreciar en la figura, los electrones factibles de ser liberados de la fuerza de atracción del núcleo son cuatro

El DOPADO

El dopaje consiste en sustituir algunos átomos de silicio por átomos de otros elementos. A estos últimos se les conoce con el nombre de impurezas. Dependiendo del tipo de impureza con el que se dope al semiconductor puro o intrínseco aparecen dos clases de semiconductores.

Semiconductor tipo P Semiconductor tipo N

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PRIMERA UNION

El Diodo es un componente electrónico que solo permite el paso de la corriente en un sentido (por eso es un semiconductor, por que es conductor solo en determinadas condiciones). Si quieres saber como funcionan los semiconductores físicamente

DIODO COMO RECTIFICADOR

Rectificadores

Rectificador De Media Onda: El rectificador de media onda tiene un diodo en serie con respecto a la carga. Con esto permite el paso de la onda senoidal de una sola polaridad. Decimos que la corriente esta rectificada en media onda.

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Rectificador De Onda Completa con punto medio: El rectificador de onda completa tiene un transformador con conexión al centro, con dos diodos. De esta manera se rectifica la onda complete colocando los hemiciclos del mismo lado.

Rectificador De Puente: El Rectificador de puente tiene cuatro diodos. En este caso el transformador no tiene punto medio, y los resultados obtenidos son los mismos que en caso anterior.

Filtro Con Capacitor A La Entrada: Este es un capacitor conectado entre los extremos en paralelo con la carga. La idea es la de cargar el capacitor al voltaje pico y dejar que suministre corriente a la carga cuando los diodos no estén conduciendo.

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Interruptores

_NC normal Cerrado

_NO normal abierto

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Relé

Es un aparato eléctrico que funciona como un interruptor, abrir y cerrar el paso de la corriente eléctrica, pero accionado eléctricamente. El relé permite abrir o cerrar contactos mediante un electroimán, por eso también se llaman relés electromagnéticos o relevador. Fíjate en la siguiente imagen y vamos a explicar su funcionamiento.

Funcionamiento del Relé

Vemos que el relé de la figura de abajo tiene 2 contactos, una abierto (NC) y otro cerrado (NO) (pueden tener más). Cuando metemos corriente por la bobina, esta

crea un campo magnético creando un electroimán que atrae los contactos

haciéndolos cambiar de posición, el que estaba abierto se cierra y el que estaba

normalmente cerrado se abre. El contacto que se mueve es el C y es el que hace que

cambien de posición los otros dos.

Como ves habrá un circuito que activa la bobina, llamado de control, y otro que será el

circuito que activa los elementos de salida a través de los contactos, llamado circuito

secundario o de fuerza.

Los relés Pueden tener 1 , 2, 3 o casi los que queramos contactos de salida y estos

puede ser normalmente abiertos o normalmente cerrados (estado normal = estado sin

corriente).

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Los relés eléctricos son básicamente interruptores operados eléctricamente que vienen

en muchas formas, tamaños y potencias adecuadas para todo tipo de aplicaciones. Los

relés también pueden ser relés de potencia, más grandes y utilizados para la tensión mayores o aplicaciones de conmutación de alta corriente. En este caso se

llamanContactores, en lugar de relés

CARACTERÍSTICAS TÉCNICAS

Parte electromagnética

Corriente de excitación.- Intensidad, que circula por la bobina, necesaria para activar el relé. Tensión nominal.- Tensión de trabajo para la cual el relé se activa. Tensión de trabajo.- Margen entre la tensión mínima y máxima, garantizando el funcionamiento

correcto del dispositivo. Consumo nominal de la bobina.- Potencia que consume la bobina cuando el relé está excitado con

la tensión nominal a 20ºC.

Contactos ó Parte mecánica

Tensión de conexión.- Tensión entre contactos antes de cerrar o después de abrir. Intensidad de conexión.- Intensidad máxima que un relé puede conectar o desconectarlo. Intensidad máxima de trabajo.- Intensidad máxima que puede circular por los contactos cuando se

han cerrado.

Los materiales con los que se fabrican los contactos son: plata y aleaciones de plata que pueden ser con cobre, níquel u óxido de cadmio. El uso del material que se elija en su fabricación dependerá de su aplicación y vida útil necesaria de los mismos.

RELES MÁS UTILIZADOS

DE ARMADURA

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El electroimán hace vascular la armadura al ser excitada, cerrando los contactos dependiendo de si es normalmente abierto o normalmente cerrado.

DE NÚCLEO MÓVIL

Tienen un émbolo en lugar de la armadura. Se utiliza un solenoide para cerrar los contactos. Se suele aplicar cuando hay que manejar grandes intensidades.

Circuitos

Símbolos

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TEMPORIZADOR

Un temporizador es un aparato con el que podemos regular la conexión ó desconexión de un circuito eléctrico después de que se ha programado un tiempo.

Temporizador Universal.

Temporizador univesal

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