- Conceptos de tensión, corriente, resistencia y potencia eléctrica. Unidades.
- Ley de Ohm.
- Leyes de Kirchoff.
- Calcular la resistencia equivalente.
- Para los siguientes circuitos, calcular las tensiones y corrientes indicadas (utilizar las leyes de Ohm y Kirchoff). Verificar mediante un programa de simulación de circuitos.
- Para los siguientes circuitos calcular los parámetros indicados.
- Buscar y pegar una tabla que relacione las secciones de los cables y su carga maxima admisible.
- Determinar cual debe ser la potencia de la fuente de alimentacion de una CPU que en su interior tiene un Mother Board con un microprocesador Intel Core I7 4gb de memoria RAM, un disco rígido de 1 TB, una grabadora/lectora de CD/DVD y una placa de video NVIDIA G-FORCE 9500 con 512 MB.
- Determinar cuál es la potencia consumida por un equipo compuesto por la CPU del ejercicio anterior, un monitor LCD o LED de 19" wide y una impresora láser blanco y negro y otra multifunción (tinta).
- ¿Qué es una UPS (Uninterrumpible Power Supply)?, ¿para que se usa?. Indique cual utilizaría para una PC compuesta por CPU y monitor solamente con una autonomía mínima de 10 minutos. Investigue cual es su costo.
- ¿Que es una pinza amperometrica?. Usos, principios de funcionamiento, marcas, modelos y precios.
- El cuerpo humano y la corriente electrica. Efectos sobre el cuerpo para distintos valores de corriente. Medidas para la seguridad electrica
- ¿Para que sirve el terminal de conexion a tierra?
- Proteccion mediante disyuntor diferencial. Explicar el funcionamiento.
- Realizar un listado de materiales para la instalacion electrica de 10 computadoras (como las del ejercicio 9), 5 impresoras laser, 5 impresoras multifuncion con UPS. Con proteccion termomagnetica y disyuntor diferencial. Tomar como ejemplo el laboratorio donde se dicta esta materia. Dibujar un plano.
- Sabiendo que la seccion minima del cableado para tomas electricos es de 2.5mm2, indicar si es posible usarlo para el ejercicio anterior.
Respuestas:
- Tensión: La tensión eléctrica o diferencia de potencial (también denominada voltaje) es una magnitud fisica que cuantifica la diferencia de potencial eléctrico entre dos puntos. También se puede definir como el trabajo por unidad de carga ejercido por el campo electrico sobre una partícula cargada para moverla entre dos posiciones determinadas. Se puede medir con un voltimetro. Su unidad de medición es el Volt [V].
Corriente: La corriente o intensidad electrica es el flujo de carga por unidad de tiempo que recorre un material. Se debe al movimiento de los electrones en el interior del material. Su unidad de medicion es el Ampere [A].
Resistencia: La resistencia electrica de un objeto es una medida de su oposición al paso de corriente. Su unidad de medicion es el Ohm [Ω]
Potencia: La potencia electrica es la relación de paso de energía de un flujo por unidad de tiempo; es decir, la cantidad de energia entregada o absorbida por un elemento en un tiempo determinado. Su unidad de medicion es el Watt [W]. - La ley de Ohm establece que la intensidad eléctrica que circula entre dos puntos de un circuito eléctrico es directamente proporcional a la tensión eléctrica entre dichos puntos, existiendo una constante de proporcionalidad entre estas dos magnitudes. Dicha constante de proporcionalidad es la conductancia eléctrica, que es inversa a la resistencia eléctrica.
- Primer ley de Kirchoff: La suma de las corrientes entrantes a un nodo son iguales a la suma de las corrientes salientes.
Segunda ley de Kirchoff: En un circuito cerrado, la suma de las tensiones de batería que se encuentran al recorrerlo siempre serán iguales a la suma de las caídas de tensión existente sobre los resistores. - a) Rt=R1+R2=100Ω+50Ω=150Ω
b) Rt= R1+R2+R3= 500Ω+700Ω+350Ω=1550Ω
c) Rt= R1 x R2 / R1+R2 = 250Ω x 100Ω / 250Ω+100Ω = 71,42Ω
d) Rt= R1 x R2 / R1+R2 = 300Ω x 300Ω / 300Ω+300Ω= 150Ω - a)
I = V / R1 = 12v / 100Ω = 0,12A
R23 = 500Ω x 500Ω / 500Ω + 500Ω = 250Ω
I23 = 12v / 250Ω = 0,048A
It = V / Rt = 12v / 350Ω = 0,034A
Vr1 = It x R1 = 0,034A x 100Ω = 3,42V
Vr2 = It x R23 = 0,034A x 250Ω = 8,57V
I2= Vr2 / Rt = 8,57V / 500Ω = 0,017A
b)
Rt = R1 + R2 + R3 = 100Ω + 500Ω + 500Ω = 1100Ω
It = V / Rt = 12v / 1100Ω = 0,0109A
Vr1 = 0,0109A x 100Ω = 1,09v
Vr2 = 0,0109A x 500Ω = 5,45v
Vr3 = 0,0109A x 500Ω = 5,45v - a)
I = V / R = 5v / 10Ω = 0,5A
P = I x V = 0,5A x 5v = 2,5W
b)
Rt = R1 + R2 = 30Ω + 50Ω = 80Ω
I = V / R = 100v / 80Ω = 1,25A
P = I x V = 1,25A x 100v = 125W
c)
Rt= R1 x R2 / R1 + R2 = 10Ω x 10Ω / 10Ω + 10Ω = 5Ω
P = I x V = 5W
I = V / R = 5v / 5Ω = 1A
d)
I = P / V = 200W / 100v = 2A
R = V / I = 100v /2A = 50Ω
e)
Rt = (R1 x R2 / R1 + R2) + R3 = (20Ω x 40Ω = 20Ω + 40Ω) + 30Ω = 43,3Ω
I = V / R = 100v / 43,4Ω = 2,31A
P= I x V= 2,31A x 100v = 231W
f)
P = P1 + P2 + P3 + P4 = 10W + 200W + 300W + 250W = 760W
I = P / V = 760W / 220v = 3,454A - Para ese CPU se requiere por lo menos una fuente de 500 W.
- Consumen aproximadamente 1135 W.
- El UPS (Uninterrumpible Power Supply) es un dispositivo que gracias a sus baterías, puede proporcionar energía eléctrica tras un apagón a todos los dispositivos que tenga conectados. Otra de las funciones de los UPS es la de mejorar la calidad de la energía eléctrica que llega a las cargas, filtrando subidas y bajadas de tensión y eliminando armónicos de la red en el caso de usar corriente alterna.
Tienen un valor aproximado de $600. - La pinza amperométrica es un tipo especial de amperímetro que permite obviar el inconveniente de tener que abrir el circuito en el que se quiere medir la corriente para colocar un amperímetro clásico.
El funcionamiento de la pinza se basa en la medida indirecta de la corriente circulante por un conductor a partir del campo magnético o de los campos que dicha circulación de corriente que genera. Recibe el nombre de pinza porque consta de un sensor, en forma de pinza, que se abre y abraza el cable cuya corriente queremos medir.
Este método evita abrir el circuito para efectuar la medida, así como las caídas de tensión que podría producir un instrumento clásico. Por otra parte, es sumamente seguro para el operario que realiza la medición, por cuanto no es necesario un contacto eléctrico con el circuito bajo medida ya que, en el caso de cables aislados, ni siquiera es necesario levantar el aislante. 
- Una conexión a tierra es conectar todas las masas, susceptibles de entrar en tensión, a tierra a través de una conexión con un hilo conductor.
Sirve para proteger a las personas y a los animales de recibir descargas eléctricas indirectas, es decir, al tocar una parte metálica que esté en contacto con un conductor activo de forma casual.
Se realiza por medio de electrodos clavados en el terreno, o bien por conductores de cobre rodeando todo el perímetro del edificio, hay otras formas pero no vienen al caso.
Actúa haciendo, que, cuando hay una derivación de un conductor activo a una parte metálica de la instalación se dispare el diferencial evitando que de corriente a los usuarios de la misma.Si la vivienda tiene un diferencial de alta sesibilidad, es decir, de 30Ma este debe saltar, aunque no haya toma de tierra. - Los interruptores diferenciales protegen las vidas de las personas contra los contactos eléctricos accidentales. Interrumpen en forma automática e instantánea el pasaje de corriente eléctrica cuando se produce una corriente diferencial de fuga entre fase y tierra superior al valor máximo aceptado, que para el caso de los disyuntores más difundidos, es de 30 mA. Así mismo protege contra los riesgos de incendio detectando pequeñas fugas de corriente por defecto.Su principio de funcionamiento se basa en que la suma fasorial de las intensidades de línea de un circuito eléctrico es igual a cero ; y observemos que en un sistema monofásico la corriente que circula por el neutro tiene exactamente el mismo valor que la que circula por la fase, por los tanto, en situaciones normales su suma es igual a cero. Cuando ello no sucede, es decir cuando el neutro o la fase tuviera una pérdida o derivación de corriente a tierra, producirá un desequilibrio que hará actuar el mecanismo de desconexión del disyuntor.
