TPNº3: Instalaciones electricas para uso informatico:
1) Concepto de tension, corriente, resistencia y potencia eléctrica.
-La tensión eléctrica (también denominada voltaje) es una magnitud física que cuantifica la diferencia de potencial eléctrico entre dos puntos. También se puede definir como el trabajo por unidad de carga ejercido por elcampo eléctrico sobre una partícula cargada para moverla entre dos posiciones determinadas. Se puede medir con un voltímetro.
-La corriente o intensidad eléctrica 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. En el Sistema Internacional de Unidades se expresa en C/s (culombios sobre segundo), unidad que se denomina amper.
-La resistencia eléctrica de un objeto es una medida de su oposición al paso de corriente.
-La potencia eléctrica es la relación de paso de energía de un flujo por unidad de tiempo; es decir, la cantidad de energía entregada o absorbida por un elemento en un tiempo determinado. La unidad en el Sistema Internacional de Unidades es el vatio(watt).
2)Ley de Ohm.
El físico Georg Simón Ohm dictaminó: la corriente que circula por un circuito eléctrico cerrado, es directamente proporcional a la tensión que tiene aplicada, e inversamente proporcional a la resistencia que ofrece a su paso la carga que tiene conectada.
Que expresado de forma ecuacional:
I= V / R
I= es la intensidad.
V= es la tensión.
R= es la resistencia.
3)Leyes de Kirchoff.
1ª ley:
"la suma de las intensidades que van hacia un nudo es igual a la suma de las intensidades que se alejan del mismo nudo."
-La tensión eléctrica (también denominada voltaje) es una magnitud física que cuantifica la diferencia de potencial eléctrico entre dos puntos. También se puede definir como el trabajo por unidad de carga ejercido por elcampo eléctrico sobre una partícula cargada para moverla entre dos posiciones determinadas. Se puede medir con un voltímetro.
-La corriente o intensidad eléctrica 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. En el Sistema Internacional de Unidades se expresa en C/s (culombios sobre segundo), unidad que se denomina amper.
-La resistencia eléctrica de un objeto es una medida de su oposición al paso de corriente.
-La potencia eléctrica es la relación de paso de energía de un flujo por unidad de tiempo; es decir, la cantidad de energía entregada o absorbida por un elemento en un tiempo determinado. La unidad en el Sistema Internacional de Unidades es el vatio(watt).
2)Ley de Ohm.
El físico Georg Simón Ohm dictaminó: la corriente que circula por un circuito eléctrico cerrado, es directamente proporcional a la tensión que tiene aplicada, e inversamente proporcional a la resistencia que ofrece a su paso la carga que tiene conectada.
Que expresado de forma ecuacional:
I= V / R
I= es la intensidad.
V= es la tensión.
R= es la resistencia.
3)Leyes de Kirchoff.
1ª ley:
"la suma de las intensidades que van hacia un nudo es igual a la suma de las intensidades que se alejan del mismo nudo."
2ª ley:
"En una malla la suma de todas las diferencias de potencial es igual a cero".
"En una malla la suma de todas las diferencias de potencial es igual a cero".
4)Calcular la resistencia total .
a)
RT=R1+R2
RT=300Ω+200Ω
RT=500Ω
5)Calcular tensiones y corrientes similar en el workbench.
a)
I=E/R
I=E/(R1+R2)
I=6V/(100Ω + 200Ω)
I=0.02A
VR1=R1*I
VR1=100Ω*0.02A
VR1=2V
VR2=R2*I
VR2=200Ω+*0.02A
d)
RT=1/(1/R1+1/R2+1/R3)
RT=1/(1/40Ω+1/10Ω+1/20Ω)
RT=1/(0.025Ω+0.1Ω+0.05Ω)
6)Para los circuitos del ejercicio anterior calcular la potencia disipada en el resistor y la resistencia total consumida por cada circuito.a)
RT=R1+R2
RT=300Ω+200Ω
RT=500Ω
b)
RT=R1+R2+R3
RT=1.5KΩ+100Ω+2Ω
RT=1602Ω
c)
RT=(R1*R2)/(R1+R2)
RT=(50Ω*25Ω)/(50Ω+25Ω)
RT=1250Ω/75Ω
RT=16.666667Ω
d)
RT=(R1*R2)/(R1+R2)
RT=(1KΩ*1KΩ)/(1KΩ+1KΩ)
RT=(1000Ω*1000Ω)/(1000Ω+1000Ω)
RT=1000000Ω/2000Ω
RT=500Ω
e)
RT=1/(1/R1+1/R2+1/R3)
RT=1/(1/600Ω+1/200Ω+1/100Ω)
RT=1/(0.0016667Ω+0.005Ω+0.01Ω)
RT=1/0.0166667
RT=59.99988Ω
5)Calcular tensiones y corrientes similar en el workbench.
a)
I=E/R
I=E/(R1+R2)
I=6V/(100Ω + 200Ω)
I=0.02A
VR1=R1*I
VR1=100Ω*0.02A
VR1=2V
VR2=R2*I
VR2=200Ω+*0.02A
VR2=4V
b)
E=R/I
E=(R1+R2)*I
E=(10Ω+20Ω)*5A
E=30Ω*5A
E=150V
c)
IT=E/R
IT=E/((R1*R2)/(R1+R2))
IT=10V/((5Ω*5Ω)/(5Ω+5Ω))
IT=10V/(25Ω/10Ω)
IT=10V/(25Ω/10Ω)
IT=10V/2.5Ω
IT=4A
I1=E/R1
I1=10V/5Ω
I1=2A
I2 = E/R2
I2 = 10V/5Ω
I2 = 2A
d)
RT=1/(1/R1+1/R2+1/R3)
RT=1/(1/40Ω+1/10Ω+1/20Ω)
RT=1/(0.025Ω+0.1Ω+0.05Ω)
RT=1/0.175Ω
RT=5.7142857Ω
I=E/R
I=10V/5.7142857Ω
I=1.75A
I1=E/R1
I1=10V/40Ω
I1=0.25A
I2=E/R2
I2=10V/10Ω
I2=1A
I3=E/R3
I3=10V/20Ω
I3=0.5A
e)
R2,3=(R2*R3)/(R2+R3)
R2,3=(6Ω*4Ω)/(6Ω+4Ω)
R2,3=24Ω/10Ω
R2,3=2.4Ω
RT=R1+R2,3
RT=5Ω+2.4Ω
RT=7.4Ω
I=E/RT
I=10V/7.4Ω
I=1.3513514
a)
P=E*I
P=6V*0.02A
P=0.12W
P1=U1*I
P1=2V*0.02A
P1=0.04W
P2=U2*I
P2=4V*0.02A
P2=0.08W
b)
P=E*I
P=150V*5A
P=750W
P1=U1*I
P1=50V*5A
P1=250W
P2=U2*I
P2=100V*5A
P2=500W
c)
P=E*I
P=10V*4A
P=40W
P=U1*I
P=5V*4A
P=20W
P=U2*I
P=5V*4A
P=20W
d)
P=E/I
P=10V/1.75A
P=17.5W
P1=E*I1
P1=10V*0,25A
P1=2,5W
P2=E*I2
P2=10V*1A
P2=10W
P3=E*I3
P3=10V*0,5A
P3=5W
e)
P=E*I
P=10V*1,35A
P=13,5W
P=10V*1,35A
P=13,5W
P1=E*I1
P1=10V*2A
P1=20W
P2=E*I2
P2=10V*1,66A
P2=16,66W
P1=10V*2A
P1=20W
P2=E*I2
P2=10V*1,66A
P2=16,66W
P3=E*I3
P3=10V*2,5A
P3=25W
P3=10V*2,5A
P3=25W
7)Buscar y pegar una tabla que relacione las secciones normalizadas de los cables y su carga máxima admisible.
8)Determinar cual debe ser la potencia de la fuente de alimentación de un CPU con los siguientes componentes
-Motherboard con microprocesador Intel core I3
-4GB de memoria ram
-Placa de video de 1GB
-Disco rígido 1TB 7200 RPM
-1 lectora y grabadora de DVD.
motherboard con microprocesador intel core i3 65W
4GB de memoria ram
Placa de video de 1GB 150w
Disco rígido 1TB 7200 RPM 8.6W
1 lectora y grabadora de DVD 10W
9)Determinar cual es la potencia consumida de una computadora personal con:
-El CPU del ejercicio anterior
-Monitor led de 19´´ wide
-Impresora láser blanco y negro
-Impresora multifunción (chorro de tinta).
-Cpu anterior 233.6W
-Monitor led de 19" wide 15W-Impresora laser blanco y negro 300W
-Impresora multifuncion 10W
El total seria 558.6W
10)¿Que es una UPS? (uniterrumpiable power supply) ¿Para que se usa?.Indicar cual usaría una PC compuesta solamente por el CPU y el monitor del ejercicio anterior. Autonomía mínima 10 minutos. ¿Cual es el costo para una computadora y que usaria para 10 computadoras?.
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.
Usaria para la computadora anterior esta UPS :http://articulo.mercadolibre.com.ar/MLA-423291971-ups-apc-back-ups-cs-650va-230v-400w-garantia-oficial-2-anos-_JM
Costo: $609
11)Realizar un listado de los materiales para efectuar la instalación eléctrica de 10 computadoras, 5 impresoras láser, 5 impresoras multifunción con UPS. Tomar como ejemplo el laboratorio donde se dicata esta materia. Dibujar un plano.
- Toma corrientes
- Cable de 4mm
- 1 UPS de autonomia de 52 min para pequeñas y medianas empresas
- 10 monitores
- 10 cpu
- 10 teclados
- 10 mouses
12) Sabiendo que la función mínima para el cableado eléctrico es de 2.5 mm. Indicar si es suficiente para el cableado del ejercicio anterior .
En teoría, es suficiente un cableado de 2,5mm2 para la instalacion electrica del ejercicio anterior. Pero, para mas seguridad es recomendable usar un cable de 4mm2, ya que si el cable de 2,5 recibe mucha electricidad, se vuelve maleabre y es mas vulnerable. Con un cable de 4 mm2 estas seguro que no hay riesgo alguno por parte del cableado.
13)¿Que es una pinza amperometrica?,usos, principios de funcionamiento, marcas, modelos y precios.
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.
Para utilizar una pinza, hay que pasar un solo conductor a través de la sonda, si se pasa más de un conductor a través del bucle de medida, lo que se obtendrá será la suma vectorial de las corrientes que fluyen por los conductores y que dependen de la relación de fase entre las corrientes.
Si la pinza se cierra alrededor de un cable paralelo de dos conductores que alimenta un equipo, en el que obviamente fluye la misma corriente por ambos conductores (y de sentido o fase contrarios), nos dará una lectura de "cero".
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.
 | PINZA AMPERIMET.DIGIT. 4 A 20MA | FLUKE | 773 | |
 | PINZA AMPERIMET.DIGIT.200AAC/DC 600VAC/DC 6000OHM TRM | FLUKE | 365 | |
 | PINZA AMPERIMET.DIGT. 100A AC 600VAC/DC 1000 OHM | FLUKE | T5-600 | |
 | PINZA AMPERIMET.DIGT. 100A AC 1000VAC/DC 1000 OHM | FLUKE | T5-1000 | |
 | PINZA AMPERIMET.DIGIT. 400A AC 600VAC/DC 400 OHM | FLUKE | 322 | |
 | PINZA TRANSDUCTORA 400A AC 1000VAC/DC | FLUKE | I400S | |
 | PINZA AMPERIMET.DIGIT. 600A AC 600VAC/DC 6000 OHM TRMS | FLUKE | 373 | |
 | PINZA AMPERIMET.DIGIT. 600A AC/DC 600VAC/DC 60KOHM TRMS | FLUKE | 375 | |
 | PINZA AMPERIMET.DIGIT. 600A AC 600VAC/DC TRMS | FLUKE | 335 | |
 | PINZA AMPERIMET.DIGIT. 600A AC 600VAC/DC TRMS | FLUKE | 902 | |
 | PINZA AMPERIMET.DIGIT. 600A AC 600VAC/DC 6000 OHM TRMS | FLUKE | 374 | |
 | PINZA AMPERIMET.DIGIT. 1000A AC/DC1000VAC/DC 6KOHM TRMS | FLUKE | 376 | |
 | PINZA AMPERIMET.DIGIT. 1000A AC/DC 1000VAC/DC 60KOHM | FLUKE | 381 | |
 | PINZA AMPERIMET.DIGIT. 2000A AC/DC 600VAC/DC TRMS | FLUKE | 353 | |
 | PINZA AMPERIMET.DIGIT. 2000A AC/DC 750VAC/1000VDC | FLUKE | 355 | |
 | PINZA AMPERIMETRICA | FLUKE | I410 | |
 | PINZA AMPERIMET. DE CORRIENTE DE FUGA. | FLUKE | 360 | |
 | PINZA AMPERIMETRICA | FLUKE | I2500-10 | |
| PINZA AMPERIMETRICA | FLUKE | I2500-18 | |
 | PINZA TRANSDUCTORA 600A AC/1000 A DC. CAT III. | FLUKE | I1010 | |
 | PINZA TRANSDUCTORA 1000A AC. CAT III. | FLUKE | I1000S | |
 | PINZA TRANSDUCTORA | FLUKE | I3000S FLEX-36 | |
| PINZA TRANSDUCTORA | FLUKE | I6000S FLEX-36 | |
 | PINZA AMPERIMET.DE CALIDAD DE ENERGIA | FLUKE | 345 |
14) Indicar cuales son los efectos de la corriente eléctrica en el cuerpo humano.¿Cuales son lo umbrales de sensibilidad? Efectos del paso de la corriente eléctrica de distintos valores por el cuerpo humano.
Duración, t
Efectos en el organismo
I < 1 mA
Cualquiera
Umbral de la percepción
1 < mA < I < 25 mA
Cualquiera
Músculos agarrotados
25 mA < I < 50 mA
Varios segundos
Aumento de la presión arterial, Tetanización (espasmos), Inconsciencia, Posible fibrilación ventricular
50 mA < I < 200 mA
t < ciclo cardíaco
Contracción muscular, Posible fibrilación ventricular
t > ciclo cardíaco
Posible fibrilación ventricular, Inconsciencia
I > 200 mA
t < ciclo cardíaco
Posible fibrilación ventricular, Inconsciencia
t > ciclo cardíaco
Quemaduras, Inconsciencia, Paro cardíaco (reversible)
15) Métodos de seguridad eléctrica usados.
MEDIDAS DE SEGURIDAD CON LA ELECTRICIDAD
Como en toda actividad, en el trabajo eléctrico, debemos de tener precauciones y reducir los riesgos a "0". Cuando la electricidad se maneja inteligentemente, es segura. Para que una persona pueda considerarse un electricista competente, debe de aplicar algunas reglas, mismas que se dan a continuación:
1.- Se debe de usar ropa adecuada para este trabajo.
2.- NO usar en el cuerpo piezas de metal, ejemplo, cadenas, relojes, anillos, etc. ya que podrian ocasionar un corto circuito.
3.- Cuando se trabaja cerca de partes con corriente o maquinaria, usar ropa ajustada y zapatos antideslizantes.
4.- De preferencia, trabajar sin energía.
5.- Al trabajar en lìneas de alta tensiòn, aunque se haya desconectado el circuito, se debe de conectar ( el electricista ) a tierra con un buen conductor.
6.- Es conveniente trabajar con guantes adecuados cuando se trabaja cerca de líneas de alto voltaje y proteger los cables con un material aislante.
7.- Si no se tiene la seguridad del voltaje, o si esta desactivado, no correr riesgos.
8.- Deberan abrirse los interruptores completamente, no a la mitad y no cerrarlos hasta estar seguro de las condiciones del circuito.
9.- Si se desconoce el circuito o si es una conexiòn complicada, familiarizarse primero y que todo este correcto. hacer un diagrama del circuito y estudiarlo detenidamente, si hay otra persona, pedirle que verifique las conexiones o bien el diagrama.
10.- Hacer uso de herramientas adecuadas ( barras aisladoras ) para el manejo de interruptores de alta potencia.
1.- Se debe de usar ropa adecuada para este trabajo.
2.- NO usar en el cuerpo piezas de metal, ejemplo, cadenas, relojes, anillos, etc. ya que podrian ocasionar un corto circuito.
3.- Cuando se trabaja cerca de partes con corriente o maquinaria, usar ropa ajustada y zapatos antideslizantes.
4.- De preferencia, trabajar sin energía.
5.- Al trabajar en lìneas de alta tensiòn, aunque se haya desconectado el circuito, se debe de conectar ( el electricista ) a tierra con un buen conductor.
6.- Es conveniente trabajar con guantes adecuados cuando se trabaja cerca de líneas de alto voltaje y proteger los cables con un material aislante.
7.- Si no se tiene la seguridad del voltaje, o si esta desactivado, no correr riesgos.
8.- Deberan abrirse los interruptores completamente, no a la mitad y no cerrarlos hasta estar seguro de las condiciones del circuito.
9.- Si se desconoce el circuito o si es una conexiòn complicada, familiarizarse primero y que todo este correcto. hacer un diagrama del circuito y estudiarlo detenidamente, si hay otra persona, pedirle que verifique las conexiones o bien el diagrama.
10.- Hacer uso de herramientas adecuadas ( barras aisladoras ) para el manejo de interruptores de alta potencia.
16) Escribir que es la puesta a tierra y su utilidad.
Podemos definir la puesta o conexión a tierra como la conexión eléctrica
directa de todas las partes metálicas de una instalación, sin fusibles ni otros sistemas de protección, de sección adecuada y uno o varios electrodos enterrados
en el suelo, con objeto de conseguir que en el conjunto de instalaciones, edificios y superficies próximas al terreno, no existan diferencias de potencial peligrosas y que, al mismo tiempo, permita el paso a tierra de las corrientes de defecto o la de descarga de origen atmosférico.
17) Protección mediante disyunto diferencial. Principio de funcionamiento ,modelos y costos.
El interruptor diferencial está destinado a proteger la vida de las personas y mascotas contra contactos accidentales de elementos bajo tensión.
Es decir si toca algún artefacto (ej: un lavarropas) con una falla en su aislación eléctrica
y hay una fuga pequeña que quiera circular por su cuerpo, el interruptor diferencial la detecta en menos de 40 milésimas de segundo y corta la corriente.
Además previene en las viviendas los riesgos de incendio provocados por fugas de corriente eléctrica.
Es decir si toca algún artefacto (ej: un lavarropas) con una falla en su aislación eléctrica
y hay una fuga pequeña que quiera circular por su cuerpo, el interruptor diferencial la detecta en menos de 40 milésimas de segundo y corta la corriente.
Además previene en las viviendas los riesgos de incendio provocados por fugas de corriente eléctrica.
Tiene que tener muy presente que en el caso de tocar simultáneamente los dos conductores pelados, el disyuntor no protege.
Otra detalle a tener muy en cuenta es que no debe quedarse tranquilo con sólo tenerlo instalado.
Porque estos interruptores pueden estar dañados, gastados, envejecidos, etc y pueden fallar.
Por eso los fabricantes les colocan un botón de testeo.
A ese botón lo tiene que accionar como mínimo una vez cada seis meses.
Como seguramente se va a olvidar de hacerlo, tómese como norma menos tiempo;
cada dos o tres meses.
Al accionar el botón de testeo se simula una fuga de tensión y se corta la corriente.
Si ocurre esto quiere decir que funciona bien
Otra detalle a tener muy en cuenta es que no debe quedarse tranquilo con sólo tenerlo instalado.
Porque estos interruptores pueden estar dañados, gastados, envejecidos, etc y pueden fallar.
Por eso los fabricantes les colocan un botón de testeo.
A ese botón lo tiene que accionar como mínimo una vez cada seis meses.
Como seguramente se va a olvidar de hacerlo, tómese como norma menos tiempo;
cada dos o tres meses.
Al accionar el botón de testeo se simula una fuga de tensión y se corta la corriente.
Si ocurre esto quiere decir que funciona bien
Modelos:
Disyuntor diferencial bipolar 25 Amp. SicaDisyuntor bipolar Abb De 63 Amp.
Los precios de los disyuntores varían entre $100 y $400.
Los precios de los disyuntores varían entre $100 y $400.
