-
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Circuitos Electricos Acciones Corriente Electrica
1/26
Volumen
undamentos de
Servicio
,. Etapa 1
Pub
.
No
.
ITM102S
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-
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Circuitos Electricos Acciones Corriente Electrica
2/26
FUNDAMENTOS
DE
ELECTRICIDAD
ELECTRI CID
AD
Pagi na
1. Composlclon de l as SubstancIas
. .
. 2- 1
2. E
lectrones
L
Ibres
. . . . . .
.
o
2- 2
TI POS
DE ELEC TRICI DAD Y
SUS
P
ROPIEDADES
l .
El ectrIcIdad ~ t l c a y
Elec -
t rIcIdad Dln a
mJ
Ca . . . . o o
2- 2
2. C
orr
i
ente ~ c t r j c a
.
. . .
.
o o
2- 3
3. Vo l ta j e y Fuerza El ectromot r Iz . . 2- 5
4 . ResIste ncla
El
ectrIca . . . o 2- 6
CI RC UIT
OS
ELEC TRICOS : TEORIA BAS ICA
l . Teo r a Ba51ea
de Circ
u
Itos
El ect
r
icos . . . . . . .
. . .
. . . .
o
o
2- 10
2. Ley de
OHM .......
.
. .
.
.......
. .
. .
2
-1
0
3 . R
esIstencias Conectadas .........
2- 12
4 .
PotencIa
El ectrica y
Trabajo
. . . . 2- 16
ACCI
ONES DE
LA
CO RR
IE
NTE EL
ECTRICA
l . Accin Generadora
de Ca
l
or
de
la
Corr
lente El ectrIce
. . . . . O " 2
-1
8
2 .
AccIon
Magne t l
ca
de l a Con
lent.e
El
ectrIca ................ . . . . . . . 2- 19
3. Acclon Qui rn lca de l a
Corriente
El
ectr lca
. . . . . .
.....
. . . . . . . . . . . . 2- 23
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3/26
fUNDAMENTOS
DE ELECTRICIDAD
-
Electricidad
FUNDAMENTOS DE ELECTRICIDAD
Un
gran
numero de
disposit ivos
e l ectr i
cos
son usados
en
un autom
ovil.
Pudien
dose
presentar
in
I
cia
lmen t e
dif icul tad
en
e l serv i cio de esos
disposit ivos
e
l
ectr icos,
ya que
el lo
s
son activados
por
la
electr icidad
,
el
cua
l no
es
visi
ble por e l ojo humano. Pero encontrara
que
el
lo s operan
conforme
a cier tos pa
trones
basados
en
propiedades
estab l
ec l
das y acciones
de l a
electr icidad
. -
ELECTRICID D
1. COMPOSICION DE LAS SUBSTAN
CIAS
Cuando
dividimos cualquier
substancia
en
partes
mas
pequeas sin al terar
su
natu
raleza
origina l , en
contramos
finalmente
particulas llam
adas moleculas.
Cuando
dividimos
aun
mas estas
molecu
las , encontramos que
estan
compuestas
por
atomos.
Por ejerrpl o:
el a::jJ8
G
C ~ } ~ J
Water molecule
0xicp'"D
i ~
OHP 17
Todos l
os
atomos
esta
n compuestos
de un
nucleo central
que esta
rodeado
de una
nube de particulas
extremadamente
peque
as
llamadas
e l
ectrones
que giran a l r e ~
dedor en var i
as
orbitas.
El nucleo
a
su
vez
esta compuesto de i
gual numero de particulas llamadas pro
tones
y
neutrones
(excepto para el hi
drogeno, al que l e fal ta un
neutron).
Por eso, es extre m
adamente
importante ad
quir ie
primeramente
un conocimiento c o m ~
pleto acerca de los fundamentos de e l ec
t r icidad,
debiendo
ser
capaz de
entender
l a co ns tr uccin y operacion de los
dispo
s i t ivos
electr icos
usados en
los
a u t o m ~
viles .
Los
protones y electrones
poseen una
pro
piedad
llamada
carga electric8; la
c a r ~
g8 de l os
protones
ha sido
considerada
-
arbitrariamente
posit iva
y l a de l os e
lectrones negativa. (Los neutrones son
e l
ectricamente
neutros, es
decir ,
no
t ie
nen
ca rga ).
Dado que
el
nUmero de proto
nes
cargados positivamente en
un atomo
es normalmente igual al numero de elec -
trones
cargados negativamente, el
atomo
es considerado
e l
ectr ica
m
ente neutro.
Debido a
la ley
basica de
la naturaleza
de que la carga es diferente (de signo
cont rario )
se
atraen mientras que l
as
cargas iguales
(de l mismo
signo)
se
re
pe
len, lo
s electrones
permanecen en sus or
bitas debido a s u atraccion por la carga
positiva
del
nuc l
eo.
El
ectrm
I fcleo
(1 Proun)
Orbita
HIDRDGENO
lectrm
- _ I"fcleo
(29
Protcres
- _ + +29 Neut.ro-es)
Orbita
CIllRE:
OHP 17
2-1
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4/26
fUNDAMENTO
S DE ELEC
TRI
C
ID
AD - Ti p
os de
El
ect
r
ic i
dad
y
s us Prop
ie
dades
2.
ELECTRONES LIBRES
El
e l
ect
ron o l
os
el
ec trones
que
es tan
en la rbita exterIor se denominan e l ec
trones
de
valencia
. Dado que estos elec
leones e
xterIor
es son atraldos so l o
l l ~
geramente po r e l nuclea, tIenden a s e p ~
I'arse
de
la
rbita y
se
unen
fr
ecuente
m
en
te
a
ot.ros
atomos .
En
el
co
bre.
l a
plata
o en
otros metales,
los
e l e c t r ~
de
valencia
se mueven l ibr eme nte aleja
dos
del nUcleo
. A
estos
el ect rones
se
l es denomina
electrones l Ibr
es .
La s
dIferentes caracter s tIcas
y aCCJO
nes
de l a e l
ect ri
cidad
tal
como la
des
carga
de e
lectricIdad
esbibca ,
o
la
aCCIn generadora de calor, acclon
qui
mlca o magn e t.lea causados por un
flujo
de co r r iente
e l
ec t r i ce son causados
por
esos
electrones l ~ b r
TIPOS
DE
ELECTRICIDAD Y
SUS PROPIEDADES
1. ELECTRICIDAD ESTATlCA
y
ELEC-
TRICIDAD DINAMICA
Hay dos clas
es
de e l e c t r i c ~ d a d
e s t a t ~
ca y d ~ n a m l C a La e l ec
t.rlCldad
d ~ n a m l C a
puede
diVIdirse
a
su
vez en corrIe
nt
e
dHect.a
(C
O) y
corriente all:erna
(
CA
) .
Electricidad Corriente
{
~ : ~ ~ ~ i c t . J
El
ectr
c.ldad
O.lrSruca
ELECTRICIDAD
ESTAnCA
{
DW'd.a (m)
Cornent.e
Alterre
(CA)
Cuando una sustancia no conductora
tal
co
mo
una var.llla de
vidrio se frota
con
un pao de seda, . tanto la
superficIe
de
la
var.llla
como la del
p a ~ o
quedan
car
gadas con e l
ectr
I
cida d,
una
con
carga -
posll iva y
la
otra con
car
ga negativa .
2- 2
OHP 17
A menos que ambos ma
t.
eria l
es
esten en ca : ,
tact.o o esten
conect.ados
a un conduc tor ,
la e l ect.rlcldad permanecera en l a varIl la
de VIdrIO o en e l pao de seda . Dado que
este tIpO de e l ect rI CIdad no se mueve , se
l e denomIna e l
ec t.rl
Cl dad estatlCa .
Desde e l punto de VIsta de
los electrones
l lbres, l a e l ec trI CIdad
es
ta t l ca se refIe
re al estado de la e l ectrICIdad en e l que
lo
s e l
ectro
ne s
l Ibr
es estan
separados
de
sus
atamos
y no se mueven en
la
super fl
Cle de la sustanCIa.
Varilla eh
. . . . Vidrio
~ : : ~ f f i e)
Cacgacb
cm
ElectrICIdad
EstBtlca
REFERENCIA
-
---
-----
-
_____
Cuando sale de su carro y toca
algunas
ces
la
puerta o alguna otra parte de l ve
hi
cu lo, sentlra una descarga e l
eclrlca
.
Est.e fenomeno
es
causado
por
l a e l ect.rici
dad eSt.at.lCa que
se genera en
e l ca rro y
en e l cuerpo humano.
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5/26
FUNDAME NTOS
DE
ELECTRICIDAD - Tipos de Electricidad
y
s
us
Propiedades
ELECTRICIDAD DINAMICA
La e l ectr i
cidad
dinamlca
se refiere
a un
es
ta do de l a e l
ectricidad
en e l q
ue
hay
un
flujo
de el ec tro
nes l ibr
es, es
decir,
e l
ectro
n
es
que
se
han
separado
de s us
a
tomos y Que se mu even dentro de l a sus
tancia
conductora.
ELECTRONES EN MOVI M
ENT
O
OHP 18
Cuando l os e l
ect
r ones
l ibr
es
se mu
even
en una
di rece
i
on
cons
tant.e, e l estado de
l a e l
ec
t
ricidad
dinamica
se
denomina
co
rr
i
ente directa
(C D) . Cuando l a direc
Cla n del m
ovl
mien t o y l a continuidad de
l a
corriente
varan periodlcamente con
e l
tiempo,
a este
estado
de l a e l ectr ici
dad di na
mi
ca se denomina
corriente
a l te r
na (CA).
CORRIEN
TE
DIREC TA
CO
R
RIE
N
TE
ALTERN
A
OHP 18
En l as paginas restantes de este
capitu
l o veremos
lo
que es l a co
rr iente
~
tr ica, vo l t aj e y resiste ncia , usando la
co r
riente
directa
co
mo ej emplo.
2. CORRIENTE ELECTRICA
QUE ES LA CORRIENTE ELECTRICA?
Cua
nd
o se conecta una lampara con alam
b
res
de cob r e , t a l como se i l ustra aba
jo, l a lampara se ilumlna. La corrIente
fl u ye de l l ado positivo
( + )
al negativo
( - )
.
=
Flujo cE corriente
(co
rr
iente CXJlI.IerCimal )
=
lujo cE electrones
OHP 19
REFERENCI A------------...
Como
puede ver
en
l a i lustrac l on supe
r i or , l a co r r iente flu ye en l a di r eccion
opuesta
al
flujo de
elec
t
rones en
e l
a l ambr
e.
Cuando hablamos de fluj o de co
rriente,
esta
mos
hablando
acerca de la
llamada "corri
en
t e convencional ,
no del
actual
flujo de
electrones
.
2-3
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6/26
FUNDAMENTO
S
DE ELECTRICIDAD
- T
ipos de
Electr icidad y s us Propiedades
UNIDAD DE MEDIDA PARA
CORRIENTE
ELEC
TRICA
La cantidad de cor ri e
nt
e qu e f l uye a t ra
ves de un conductor es
ig
ua l a l nume ro
de el
ect rones
l
ibres
que
pasan
a
traves
de l a seccion
transversal
del co
nduct
or
por
segundo .
La
ca ntidad
o tamao de
esa
co
rriente se
mide
en amperios,
s imbolizados por la l e
t ra A,
mientras que l a corr i en t e se ~
ca po r e l simbo
lo
1. -
Un amperlO A es igua l a 6 . 25 x 10
18
e l eE.
trones l ibres
moviendose a
traves
de un
condu c t or
cada
segundo.
RErERENC l A - '
l . 10
18
es una forma abreVi ada de esc r i
bir
e l numero 10 seguidos
por
18
ce
ros, es deci r, 1,000,000,000 ,
000,000,
000; de
igua
l manera,
6.25
x 10
18
es
19ual
a 6 ,
25 0,000,000,000,000,000.
2. 6 . 25 x 10
18
e l
ectrones
equ
iva
l en a 1
culombio (
c)
de
carga
el
ectrica, 1
amp e rio
representa
a
un
cu lombio por
segundo.
lA
=
6 .
25
x 10
18
el
ect
r ones/seg
=
lC /seg
1 seg.rru
Se
u
san
frecuentemente
var
las
un idades
mas
tal como mu est ra
la tab l a de
abajo
,
al r e fe r lr se a can
tidad
es muy grandes
o
muy
pe
qu
e
as
de
corriente
.
l1
-
7/25/2019 Manual Fundamentos Electricidad Toyota Tipos Toyota
Circuitos Electricos Acciones Corriente Electrica
7/26
fUNDAME
NTOS DE ELECTRICIDAD - Tipos de Electricidad y sus
Propiedades
3.
VOLTAJE Y FUERZA
ELECTRO
-
MOTRIZ
Si dos tanques de agua situados a dife
rente
altura se conec tan mediante una -
t uberia , segun se mu estra
en
e l dibujo,
el agua
flu i ra
a
traves
de la
tuberia
pasando del
tanque mas alto
a l
mas
bajo.
Esto es debido a la di f
erencia
entr e
las alturas relativas
de
l
as super
f i
cies de cada
volumen de
agua. A
esta di
f
erencia
se l e denomina a l t
ura
de
caida.
Esta altura de caida
crea
una pre sio
n,
y
es debido
a esta pr
es ion
e l que e l agua
fluya del
tanque mas alto
al mas
bajo.
1
Altura
d3
OHP 20
De
ig
ual forma, cuando se conecta una
lampara
a una
bateria
me
diant
e
un
alam
bre,
segu
n se
muestra
abajo.
La corriente
circulara
de l a bateria a
la
lampara
y
esta
se
encende
ra
.
Corriente
Potercial
alto
Bateria
Potercial
bajo
OHP 20
Esto
es debido
a que hay
un exceso de car
gas negativas (es decir, de e l
ectrones II
bres
) alrededor del t ermina l
negativo
de
la bateria y un exceso de cargas pos.it..l
vas (es decir, falta de e l ectrones l i bres)
alrededor
del terminal positivo. Esta
di
ferencia crea
una "p r
esio
n"
aaloga
a la
presin creada por
l a
altura de cai da
en
el
ejemp
lo
de
l
os
tanques de
agua,
y esta
pr
esin
el
ectrica
hace que la
corrien
t e
circule a traves del alambre y encienda -
l a lampara .
A
esta
presin electrica se
le denomina
diferencia de potencial
o mas
comun
mente
Volta
j e . (Se
le
denomina tambien a
veces
fu e rza el
ectro
m
otriz
(
FEM),
aunque tecni
camente
no es correcto l l
amar la
asi
) .
VOLTAJE
ES
PRESON
OHP
20
UNIDAD DE MEDIDA PARA VOLTAJE Y FUERZA
ELECTROMOTRIZ
El voltio
es usado como
unidad de vo l ta j
e
y de fuerza el
ec
tromotriz y
su cantidad
o
inte
n
sidad viene indicada por el
simbol o
V.
Un
voltio
es e l voltaje
potencial
que
ha
ce que 1 amperio
de
corriente
circu
l e por
un conductor que tenga una
resistencia
(
ver
seccin
siguiente) de 1
OHM
.
Se
usan
tamb
ien
otras
unidades
que se
muestran en
l a t abla
siguie
n
te para
indi
car
voltajes
muy
altos o
muy bajos.
U;Q/lD
U;Q/lD PARA CJlN
ElI\SICA
TIOO:S MJY -
Il:IJEAS
sum.o
v
'v
mV
9:
PRO-
MIOO
MILI
~ I
\,\LTIO \,\LTIO \,\LTIO
Ml.TI-
1
1 10-
1
1
10
-'
P L I =
Ejemplos de
conversin
:
12,000 mV 12V
24,000 V = 24 kV
U;Q/lD PARA CJlN
T [ro:S MJY
GlAI'IIS
kV
MV
KILO
.[G'\
\,\L TIO \,\L TIO
1 10"
1 10'
2- 5
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8/26
fUNDAMENTOS
DE ELECTRICIDAD
- Tipos de Electrjcidad y sus Propiedades
4. RESISTENCIA ELECTRICA
CONDUCTORES, SEMICO N
DUC
TORES Y NO
CONDUCTORES
En las i lus t.rac ion
es
de abajo se mues
t ran tanques que
t ienen
la misma a l tu ra
de carda , pero que estan conectados por
t.ube r
ias
de
diferentes
dl metros .
Aun cuando
sus
a l tur
as de
caida
son l as
ml
smas ,
el
agua
cae
con mayor
facilldad
cuando
los t.anques estan conect
ados
por
una tuberia
ma
s grande que cuando estan
conectados por una tubera
mas
pequea .
\
Tt.reria
fTBS
grcn:h
M:lyor
fluj
o
cEag.Ja
OHP 21
/
Este
hecho
es
t . a m b j ( ~ n
cierto
en e l
ectr
i
cidad . Esta flu ye mas fa ci lmente: a tra=
ves de al gunos mat
e
r ial
es
y con
dificu
l
tad
a traves de
otros
. Desde el punto -
de vlsta de
la resis t
.
encla
al
flujo
de
l a corriente . se pueden div ld i r l
os
ma
teriales en t res categorias.
2- 6
a.
Condu
c tore
s
Los
materlales
por
los
que la
electrlcl
dad puede
circular facdmente, ta
l
es
co
mo
el oro, la pl
ata,
e l cobre , el a
lum
l
nio o el
hi erro
se denomlnan conduc tor
es
.
b .
No Conductore
s (Ais
ladore
s )
Los
mat eria
l
es
por
l os que
no
puede
c ir -
cu
l
ar la
corflente
facllment
.e , o
por
l
os
que no clfc
ula
en
absoluto
, t a l
es como
e l
vldrlo,
e l caucho, e l
papel,
e l
plas
hco, el
vJnllo
o porcp.lana, se denomjnan
no condu cto r
es
o
als
l
adores
.
c. Se miconductores
Lo s mateflales por l os que l a e l ectflcl
dad
circu la,
aunque no
sea tan facllmen
te
como
a traves de un conduc t
or
, se de
nominan
semiconductores
. Esta categol'ia
ln c
lu
ye
mat
erlales ta l
es
como e l si l lC10
y e l germamo .
Todos l os conductores
como
los no conduc
tores
son e
mpl
eados
en
l
as plezas
e l
ectri
cas
del automovil, segun se
muestra abajo
.
ResJr'E cE
vlrulo
l ~
Ala1'bres
cE
a:bre
(cm:\.Ctores)
AlAMBRES AISLADOS
CON
VINIlO
AllJltico (co-d.
-
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Circuitos Electricos Acciones Corriente Electrica
9/26
fUNDAMENTOS
DE
ELECTRICIDAD - Ti p
os
de El
ec
t
ricida
d y s us Propie dades
RESISTENCIA ELECTRICA
Cuando l a e l
ec
t r JCldad
cJrcu
la a traves
de un mat
erla
l , 105 e l ec trones en mOV J
ffiJ ento no pueden avanzar f l uldament e por
qu
e cho
ca
n co
nt
ra l
os
a tamos de 105 que
es t a compuesto e l m
ateria l .
El grado de
dJf
ic ultad qu e l
os
e l
ect
ron
es
expe r lmen
-an a l
mo
ve r se
por
un materi
al
(Es to es,
e l grado de di f jc
ultad
que t i e ne l a e l ef.
tricJdad para circular a t raves de un ma
te r la
} ) , se
denomJna reslstencia
e
lEk t rZ
ca .
OHP
21
UNIDAD DE MEDIDA PARA LA RESISTENCIA
ELECTRICA
La
resis
t e n
cia e l ec t.
rlca
se
m
ide
en
Ohmios
(si
mbo
l
izado
por l a l
etra
griega
n
lNIM:>
PARA eN;
Il'\S ICA TlDllI:S M.JY
SIfRLO
o
:E
PRO-
(H1
N.N:IA
M.L
TI
-
PLICPCm
,
Ejemp l os de
1,489 mU=
14,OOOU
200U
fEiWlAS
mO
MOO MILI
(H1 (H1
1 x
10
-'
1 X 10-
J
conversion
:
1.48U
14 k U
0.2 kU
lNIM:>
PARA
eN;
TlDllI:S M.JY
Q1A'IIS
MO
KILO M:GA
llt1 llt1
1 1()l
1 10'
RELACION ENTRE EL DIAMETRO. LA LONGITUD
DEL CONDUCTOR V SU RESISTENCIA ELECTRICA
Cuandu l
us
e1
eclrunes
l
Ibres se
mueven en
un conduclor , l a
reSIstencIa
seri menor
cuanto
ma
yor sea el area de la seCCIn
t ransve r sa l perpendIcu
la
r a l a
dIreccin
de l m
ovi
m
Iento
.
Es
t.
o s
ignjf
Ica
que
l a
co
rrI ente pu ede flU I r con ma
yor
f aCI lId ad
por un condu
ctor
qu e tenga un dJ amet.ro
rR3S
gr ande . Cuando l
os
e l
ec
trones deben
recu
r rer una dIstanCJa mas larga, l a resJst.en
CIa sera mayor porque deben m
overse
a t r ~
ves de
un nu
me ro may
or
de
atamos
.
En consecuenCJa , se deduce que ti l a reS JS
t.
e
nC
Ja
R
de
un
conduc t.or
varia en
pr
opor
c i n
dJr
ecta
a s u longItud y en proporCIn
inv
ersa
al arca de su seccJlln I
ransversal
" .
Segun
mu
es t ra
1
a fr mul a SI
g U l
e
nt
e :
R
P
1
A
I
p
A
ResIs t enC Ja espe
ci
f
lca (n
m)
Lon
gJtud
de l
co
ndu
ctor
(m)
Ar ea de l a seccion transversa l
de l co
nduct
or (m
2
)
Cuando aplJ
ca
mos esta
ec
uaCIn a los al am
br
es que
se
empl ea n en l os au t omvI l es ,
puede co mp robarse que l a reSJstenC Ja sera
ma
yo
r
cuanlo
m
as
de l
gados
y l
argos sean
lo
s a l ambres :
M3s
oo
l gad:6
M3s gl'l.
esos
G )
6
>
'as 1arg>s
M3s cortos
11
] ]
>
.r
RES
ISTENC
IA
2- 7
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Circuitos Electricos Acciones Corriente Electrica
10/26
rUNDAMENTOS DE ELECTRICIDAD - Ti pos de Electricidad y s us
Propied
ades
RELACION ENTRE LA TEMPERATURA Y LA RE
SISTENCIA
La res
i stencia de
un
condu ctor varia con
l a tempera
tur
a, generalmente l a resisten
cia aumenta a medi da que l a temperatura
se incrementa .
Esto pu ede verifica r se de l a forma si
guiente
: Cuando una l am
para se
conecta a
una bateria me
diant
e al amb res y es tos se
ca l
lentan
con un
mech
ero o quemador de
gas, segun muestra l a f ig
ura
de abajo ,
la l
uz
se debilita . Esto prueba qu e al
ln c rementarse l a temperatura de l os al am
bres ,
au
me
nta
l a resJstencia .
~
"
rl-ero cE
gas
Bateria
OHP
21
2- 8
REfERENC IA----------
Los termistores, que son un tipo de sem i
conducto
r
es,
cambian
su resistencla de
dos
f ormas diferentes en respuesta a l os
ca mbios de t empe ratura.
Lo s
ter
m
istores qu
e
au
me
ntan
su re
s is
te .
cia
a m
edida
que aumenta l a t e
mp
e ratura
(
de
1
9ual
fo
rma qu
e l
os
me t a l
es)
,
se
de
nominan ter m
istores
de coe f iciente
posi
t ivo de temperatura (CPT) . El
ot
ro tipo
de t ermistores cuya resistencia aumenta
cuan
do
disminuye l a t e mp eratura,
se
deno
minan termistores de
coe
fJ ciente negati:-
vo de t empe ratura (
CNT
) .
SENSOR DE
TEMERATURA DEL REfRIGER ANTE
(CNT)
PAR
A EL
SIS
TEMA Ef I
Us ando l a re l acian ent. re l a t e mp erat ura
y
resistencia
podemos
ha
l l
ar
l a
t e m p e ~
tura de un
conductor
midiendo s u re s i s
tencia .
.l'
~
1
Te
mu
st.or
CN
T
Termistor (T
T"'lX'rat.ura
(:)
_ rtIs al ta
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11/26
fU
ND AMENTOS
DE ELECTRICIDAD - Tipos de Elec tr i cidad y s us
Propiedades
RESISTENCIA
DE
CONTACTO
Cuando un alambre no
est.a conectado
f i r
meme
nte
a l a bateria o una ca r ga , o u a ~
do
un
int.erruptor que conec t.a do s pi
ezas
esta
co rroid o , l a el
ect
r
ici
dad fluira
con menos f
aci
l
id
ad . La resiste ncia asig
nada por
este
co
nt
act.o imp
er
f
ec
to
se ~
ma
resiste
n
cia
de
co
nta
cto .
Cuando flu ye l a el ectricidad a
traves
de
zo
nas
en l
as
que haya resistencia de
O ~
tacto, se ge ne rara ca lor.
Este
ca l or or i
glna mas
corrosi n y en
consec
uen
cia
l a
resist.e
ncia de contacto sera aun
ma
yor .
La resistencia de
contacto
puede re du
ci . :.
se apretando la conexJCin o limpJ ando l as
zona s de contacto .
FL5ible
ln ternptol'
Larpara
AlaTbre
-
Bate
ria
O
HP
22
RESISTENCIA DE AISLAMIENTO
Tal como
se
ha
dicho
ant e fl ormentc
se
em
pl ea
n el ca ucho , e l vin l lo , l a mica l a
cera
m
ca
,
etc
.
para
evitar
qu
e
la
e l ec -
tr icidad flu ya entre l os con
ductores
. La
propiedad aislante de estos materia l
es
se denomina
resi
ste ncia de ais l amlento y
viene
indicada por va l ores de
resis
t encia .
El hecho
de
qu e podamos hablar acerca
de
tlResiste ncla
U
de ais l amient.o lndica qu e
l a e l ect r
icidad
puede, hasta Clerto pun
to , circul ar entre l os conductores a t r ~
ves de un
aislador
, bajo ciertas
condl
-
cio n
es
. Tal
es
co
nd
iciones incluyen l a
ro
t ura del
aislador
, que
permlte
que fluya
una
cor
ri
en
te
de
p
er
didas
a
traves
del
aislador envue l tos con s u
ciedad
, agua y
otros mat er ia les adheriendose a l a super
f
icie
del
aislador. En este
u
l t
i mo
caso
l
os
mater ial
es adherentes actuan
co
mo
condu
ctores
de l a e l ectrlcldad .
Carrcceria
, .
El ectricidad circul
-
7/25/2019 Manual Fundamentos Electricidad Toyota Tipos Toyota
Circuitos Electricos Acciones Corriente Electrica
12/26
rUNDAr-ENTOS
oc
HECTRICIDAD -
Circuito
s
Electricos:
T
eoria Ba sica
CIRCUITOS ELECTRICOS:
TEORIA BASICA
1.
TEORIA BASICA DE CIRCUITOS
ELECTRICOS
QUE
ES
UN CIRCUITO ELECTRICO?
El dIagrama de
abajo
muestra una
batcria,
un
fusible,
un
In
t
erruptor
y una
lampara,
que estan conect.ados por alambres . Cuan
do se efectua la
conexian
, la corr lente
fluy
e
del
terminal positJVO de la
bate
r la
a traves
del
alambre ,
fusibl
e ,
lnte
rruptor ,
ot ro
a l
ambre, la lampara. otro
alambre ,
hasta el termina
l
negatlvo
de
l a
bat.eria
. La
ruta por
la que
clI'cu
l a
l a e l
ec r icldad
se denomina
cl
rcuJlo e
~ d r i c o
Fusible InterI'lptor
Al,,",re
Corr lente
LcJrpara
Al:fTbre
Batera
OHP 23
CARGAS
En
la l
lusl racian
de
abajo se ha su sb
tUldo
la lampara pOI'
una
bocIna.
Un dis
pOSl t JVO (po r e j
emplo,
una lampara, bo7
clna, o motor de l lmpla parabrisas) que
cons
uma elecl:rlCJdad se denomJnara
"carga
". En un
CJ
r C
ult
.o e l
ec
l.rl co ,
se
consjderan todos
ellos
resistenCl&s.
1- 10
CIRCUITOS ELECTRICOS AUTOMOTRICES
En e l ClrcuJl'o e Irlc neo
del au
tomavll
,
uno de l os extremos del cab l e de cada car
9a que
e9r8Sa
a
la bateria esta
conect.a
=
da
la carroceria
o chasls .
Por lo
t a n t o ,
la canocer la o chaS1S del vp.hiculo hace
1as veces
de
conductor,
pe
rml t.J
endo que
C
I r
cu l e
la
corl'len l"c a traves de
la ca r ta
ce
r
ia
o chasls y
regrese
de nuevo a l a
ba
ler ja
.
El
chaSIS o
la carroce
r
ja
se
conSI
dera
co
mo la
masa o
t ler ia del clrculto
(o sea
la parte del cll'cuJi:o
por
la que -
retorna la corrJente a
l a batera)
.
2.
LEY DE
OHM
cJfrrJent.e
D-aslS o carrocera
(berra)
QUE ES
LA
LEY DE OHM?
OHP 13
Cuando
se
aplIca
un vo
l t
aje
a un ClrCUJt.o
e l ec t
rico,
clrculara una corrIen t e por cl
l rcuI 1.0 . Exist e
la
siguiente
relacin
es
peclal
entre
el volta j e,
la
lntenSldad
de
l a c
orrIente
y l a
reSIstencIa dentro del
CIrC
UIto.
La ln l'ensldad de l a corrJcnle
que c
i r
cu l a
por
un l I ' Ul to varja en
pro
porcin dIrecta
al
volta
j e que
se ap l l ca
a dlCho Cl r CUJto y en proporClon
Inve
r
sa
a la res ls t.enCla a traves
de
l a cual pasa .
Esta
l
ey
se llama
L
ey
de
Ohm
y
se
expresa
de
la
sJgulente f orma :
V
1 == R
or
Inl:ensid3d
~
cor riente = Voltaje /
R: sj ster da
Cor
rlent.e
q..e
cJI'wla en
el Clfct..I.It
o
cE lJlEnus (A)
V Vo l taje
~ l J C I C b
al CHCUlto en
\/OH 100 (V)
R : R: sjst.ercJa en el
CHU.Jito en
Otn.ioo
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Circuitos Electricos Acciones Corriente Electrica
13/26
f UNDAMENTOS DE ELECTRICIDAD -
Circuito
s Electricos :
Teo
r j a Basica
En l a
practica, "1
=
V/R" slg
nl f lca pues
A = V/O .
1 n se refiere a l a resistencia
qu
e pe
r
mJte que fl u
ya
1 A de co r riente en
un
c.i r
cu i t
.o cuando
se
apl
ica
al mJ smo 1 V
de tensio n.
APLlCACION
DE
LA
LEY OE
OHM
Aplicando l a l ey de Ohm, cualqui e r vo l ta
je V, intensidad 1 o resistenCJ8 R de u
c Jr
cu ito
e l E ~ c t [ " J c o puede
deter
mlnarse
sin
tener qu
e medir su
va
l
or sJempr
e que
se
conozcan l os otros do s
valores
c o r r e s p o ~
dientes.
8 . Esta l ey pu ede
usarse para
determinar
l a cantldad de Jn tensldad 1 que Cl reu
l a a trave s de
un
ClrCU.lto cuando el
vo l taje V se apl
ica
a la reslstenC Ja
R.
Ta
l
como
se
ha
menclonado
ya
, la
l ey
de
Ohm
es
:
V
R
Intensidad cE Co rriente = Volt.ajc/Pesisl:ercia
O
HP
24
En
el
siguiente ci
I
c
ui
to
, s upongamos que
l a resist.encla R
es
de 20que e l vaHaje
ap l lcado
es
de 12 v.
Por lo tant.o , l a
j
ntensi dad 1 que e l rcu
l a
por
e l
circuJto
pu
ede
determ.lnarse
de
l a forma
siguiente
:
=
1 -1
R
20
v 12 V
6A
R 2 O
OHP
24
b.
Esta
l ey puede tambien
usarse
para
terminar
e l
votaj
e V
qu
e
se
nee
es
l ta
p
ara
p
ermitir
que l a
cOl'rJente
1
pase
a trav
es
de l a
reslstencja R.
V = l x R
Volt.aje
=
lnt.ersjdad
re
Corriente x
~ s l s t e r c l a
OHP 24
En e l
sig
ul ente
circulto,
s
up
ongamos qu e
la resistencia R es de 4 O . El va H aje V
que
es
necesarlO ap l Jca r para que una
corriente
de 3A pase a
trav
es de la
re
sis t
encja
R puede ca l cularse
de
la f orma
si
guiente
:
1
v = ?
1
V
IR
3 A x 4 0
1 -
3A
R
40
12 V
OHP
24
2- 11
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14/26
rUNDAMENTO
S DE ELEC TRICIDAD -
Cir
cuitos Elec t ri cos :
Teo rj a
Ba
s
ica
c . La ley de
Ohm
puede tamblen usarse
ra det.ermlna r el
va
l
or
de
la res
l
sten
C l 8 R cuando se
aplJca
un
vaHaje
V
al
cJrcuito , cuando
circu
la por el
mlsmo una corrlente 1 que es
ya
cono
cJda :
V
R
~
I
feslSI:erclas
= Iklltaje/Intensid:ld
re
Corriente
OHP 24
En e l slgulenle CJrCuIto, supongamos que
se
aplica
un
voltaje de 12V a l
circuito
y que una corriente de 4A
cIrcu
l a a t ra
ves de e l . El valor de l a reslste nCJa R
o ca rga puede
ser
determJnada de
la
fOl'
ma s Jgui ente:
=
= 4A
1
V = 12 V R -
1
-
R
V
I
12 V
3 l
4A
OHP 24
3.
RESISTENCIAS CONECTADAS
Los CJ I
CUlt.OS
e
le
ctrJCOS JndlVldua les t ie
nen norma l mente
co
mbInad
as
mas de una re
SIstencIa o carga .
Varjas
resIst.encias
pueden conectarse en los CIrcuItos segun
l
os
tres
mtodos de coneXIn
SJgulentes
:
a.
Conexin en
se
r
ie
b.
Conexin en paralelo
c . Co nexi n en se ri e -para l e l o
2-
12
El
valor de la reslslencia tot.a l de to
das la s r
eSIst.enCIas
comtunadas en un
clrcult.o
se
denomJna reslsteocIa combIna
da . El met.odo de coneXIn
en
serle -para
7
l e lo se usa frecuenl.em
ente en
automv. .
les.
CONEXION
EN
SERIE
SI por ejemp l o , dos o
mas
l amparas ( re
sIstenclas
R
y R2' etc . )
estan
c o n e c t a ~
en
un cl r
cu l to
de la forma slguIente,
ha
bra so l o una ruta que pueda tomar la co7
rrlente. Este tIpO de conexJon se l l ama
coneXIon en se rJ
e.
El
valor
de
la
corrlente 1
es Slempr
e
el
mIsmo en cua lquI
er
punt.o de un Clrculto
en serle .
La reSlstencia
comb lnada
R
CUlto
es Igual
a
l a
suma
de
C1BS IndiVIdua l
es RI
y R
2
de este
CI
r
las
resIste,
Por lo tanto, l a
IntensIdad
de la corrlen
t e 1 que cHcu l a por e l circul to se pu ede
d
eter
mlnar de
la
sJguJente forma :
V
I ~ -
Ro
v
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Circuitos Electricos Acciones Corriente Electrica
15/26
fUNDAMENTO S DE EL
EC
TRICIDAD - Ci rc ui to s Elect r icos : Tearia Baslea
La resistencia
combinada
Ro (co
mbina
cio
n
de las res is tencias RI y R
2
que esta n ca
n
ce tadas
en
ser ie en este
c
ircuito
,
t a l
como se i lus t ra ) y l a
corriente
1 que
circula
en
este
circui to
pued
e de
termi
na r
se
as :
fEslster"cia Carira:i:l
Int.erasicEd re
Carr
ent..e
CAlDA DE VOLTAJE
=
I -
?
R,
= 20
Ro = R
+
R
2
- 2 0 + 4 0 - 6 0
V
Ro
_
12V
_
2 A
6 0
Cuando una corr i ente circu l a por un c i r
cuito
,
la pr esencia
de una r
es isten
c
ia
en
ese circ
u
i to dara
lugar
a una
ca
da
de
vo
l
taje
a medida que pa
sa
a
traves
de
dic ha resistencia .
La
diferencia resultante
en e l
voltaje
a
cada lado
de
la
resistencia
se
denomina
caida de
vo
l
taje
.
Cuando
la
corriente 1 circula por el si
guiente circuito , a traves de las
resis
tencias
Rl
y R
2
, Las cadas de vo l
ta je
VI
y V
z
pueden determinarse de
la
s i g u i ~
t e forma por la l ey de Ohm .
(
El valor
de l a
corriente
1
es
e l mismo
para
l
as resistencias Rl y
R
2
dado que
est.an
conectadas en ser le )
.
V,
R, x l
V, R,
X
I
=
=
La
suma de las
cal das
de
vol ta je en
t.o
das l
as
resistencias es
igual
al volt.aje
de l a f uente de
aU
me
nt
.aclon
(V
T ) .
V, + V, = V
T
Las
caidas
de voltaj e en l
as res is t
e
ncias
Rl
y R
2
en
e l sigujente clrculto puede
ser determjnado as:
=
fesjst.ercia
Carbirada
Ro = Rl + R
2
-
2 0
+ 4 0 -
6 0
IntensicBd
ce
Corriente 1
= V
T
Caida
cE
Voltaje
en R,
Caida
cE Vo
l
taje
en
R,
V
Ro
12 V
2A
6 0
R, x 1
2 0 x
2A
V
2
=
R
2
x l
- 4 0 x 2A
4 V
BV
2- 13
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7/25/2019 Manual Fundamentos Electricidad Toyota Tipos Toyota
Circuitos Electricos Acciones Corriente Electrica
16/26
rUNDAMENTQS DE ELECTRICIDAD - Circuitos Electricos:
Teada Ba s i ca
CONE XION EN
PARAlelO
En una coneXIn en
parale
l o .
se
conectan
das o mas resistencias (R
I
R
1
, e tc. ) en
un circuJto de l a forma slguiente , con
un
ext
remo de cada
resistencia
conectado
al l ado de alto potencJal (
posltivo
) del
CIrCU
Jt
o,
y
el otro
extremo co
nectado
al
l ado
de bajo poten
c
Ia
l (negat ivo) .
El vo l t aje de l a bateria se ap
li
ca a to
das
las
resistencias dentro de l cJrcuito
que tengan una conexlon en
paralelo
.
-
7/25/2019 Manual Fundamentos Electricidad Toyota Tipos Toyota
Circuitos Electricos Acciones Corriente Electrica
17/26
FUNDA
ME
NTOS DE ELECTRIC IDAD -
Circuitos
Elctricos :
leor la
Besica
CONEXION EN SERIE PARALELO
Una
reSIstenc la
y varIas l amp aras pue
den
estar
conectadas en
un
c
ircuito
co
mo se muestra en l a i lu st. ra
cin
i nfe
rior . Este
tipo
de met.odo de conexin
se denomna conexin serie -para l e lo y
es
una combina
cin
de
con
exio
n
es
en
se
n e y paral e l o .
"
""
R,
1 1..
______ _ .1 1
a:sistercia :
, CaTbjra:la Rw :
, ,
1
__ _ ___
--- -
--_ .
fesIst.erda Cmbira:la R
az
La
re sIst.encia combinada Raz
en
una
co
nexin en
serIe
paralelo , puede deter
m
inarse
en el
orden
sigujente :
a . Det.erminar la resist.encia combinada
, que es
la
combInacin de l
as
resis
tencia
s
Rz
Y R, conectadas en pa
r a l e l o . -
b .
Determinar
desp
ues
l a res i ste ncia Raz
que
es
l a combinacin de
la
resiste n
cia RI
y
de
l a res i stenc j a combjnada
R
Ol conectadas
en
se
rj
e .
R, x R,
ROl
=
R, + R,
R
02
=
Rl + ROl
=
Rl
+
R
2
X R3
R, + R,
La corrient.e t.otal
1 que c
Ir
cu l a
por
el
c Ircuito puede
ser
determinada por la
ley de
Ohm de l a
SIguiente
forma :
v v
: , < , , " , , - , , ~ , . . .
R,
+ "
R,
+
R,
ROl
El voltaje a l a resIst enCIa R
2
y R, pu e
den ca l cu
lar se
por
la
slguIe
nt.
e formu l a :
v,
=
R
Ol
x I
=
R, X R, X I
R,
+
R,
La
s co r rI
en
t es,
1
1
,
1
2
e
1
que c
Irculan
a
traves
de l as resIstencjas RI , R
2
Y R,
en l a coneXIn
serje
paralelo, que
se
mu
est ra
abajo pueden det e rmInarse
de la
forma SIguiente :
, .
:R,
... 50:
"
' 1
: :
__ _ 2 ~ J
'
: ~ S l s t f f C j a
: CmblraE
: ROl ;;?
1
1
___
-
______ ___ 1
Feslstercla
Car
tul'"'lld:l RU2 ; ;?
FeslsterCJa Carbin:d:l
Fesist.ercla
CarbJra:Ia
R
Ol
Corrjente
Tot.al
Vo
l taje a traves ce l as
V,
resist.ercjas R
2
y RJ
Co
rr
en
t.
e
1,
q...e
ci
rcula
a traves ce R
2
1,
Corriente
1
2
q...e el rcula 1
a travcis
cE
R} 2
R
2
X R3
R
2
+ R3
2 O x 2 O
2 0 + 2 O
R,
+
R
o,
5 0 + 1 O
V
R
Ol
12 V
2A
60
R
o,
x 1
1 0
x
2 A
V,
R,
2V
20
1 A
V,
R,
2V
20
1 A
1 O
60
2V
2- 15
http://www.mecanicoautomotriz.org/
-
7/25/2019 Manual Fundamentos Electricidad Toyota Tipos Toyota
Circuitos Electricos Acciones Corriente Electrica
18/26
rUNOA HENT OS DE ELECTRICIDAD - Circuitos Elec t r i cos :
Teorja Ba s l ea
4.
POTENCIA ELECTRICA
y
TRABAJO
El
TRABAJO
se de
fine co mo
la
cantidad
t o
tal
de ene rga (e l
ectrica
o
de
ot.ra
c
lase)
que
se
con
sume
en
ha cer
c i er t.a -
tarea
. La
POTENCIA es
l a cant..ldad
de
traba
j o que se
e fe c t.ua en
un
CI er t.o tl6ll
po. Por
eje
mplo,
5J un
peso de 10
k g ~
se mu
eve
2
me
tros,
l a ca
ntidad
de
traba
j o realI zado al mover
el pe
so
es de
20-
kg
- m
(20 kl
1og
rametro
s , es decIr, 10
logramos multIplicados por 2 met.ros)
Independientemente
de l tiempo qu e
se t a ~
de en
a c ~ r
e l trabajo .
Sin
embargo, si
ma
s
interesa saber
t a m b l ~ n e l tI
empo q..e
se
larda
se mIde en
kg
- m/seg
k J l o g r a ~
tras
por segundo). SI se larda 1 segun
do en mover 2
m,
e l peso de 10
kg
. en
tonces la potencIa necesa r ia para hacer
e l trabajo de
20
kg - m/seg.
POTENCIA ElECTRICA
Cuando
clrc ula
e l ect ri
cid
ad por un C H
cu-tto e l ectnco , l a
energia
e l
ectrlc
a
se co
nVl
er t e en
energja
termlca, ene r
gia radiante
( luz ) ,
energia
mecanlca ,
e t c .
para
hacer
varIos tipos
de t.raba
jo. Cuando
se apIl
ca va
Haje al
mot.or
de un ven t I l ado r , el mot.or comienza a
girar .
Est.o
representa
una conv e r
sin
de ener
gia electrlca
en
energa
mecanlca
para
hacer
el trabajo
.
_ CorrIent.e
Erergia Erectnca lL.
-
7/25/2019 Manual Fundamentos Electricidad Toyota Tipos Toyota
Circuitos Electricos Acciones Corriente Electrica
19/26
FUNDAMENTOS
DE
ELECTRICIDAD - Circuitos EIectricos :
leoda 83
s 1ca
Se
puede determinar l a
potencia e l
ectr i
ca consumida cuando l a resist.encia de la
lampara es
de
IZO
y
circulan 2A por e l l a
de la forma
s iguiente :
P
R X l '
12 x 2' = 48W
De
igual
forma se
puede
det.erminar l po
t.enc
ia
elEkt.rica consumida c uando l a r e=
sistencia
de l a
lampara
es de
3D
, Y se
aplican 12V a l a lampar a :
V'
P =
R
12'
3
144 = 48W
3
Se
puede n
usar ot.ras
unidades para
e x p r ~
sal."
cantidades muy grandes o muy peque
as
de pot.enci a
elEkt.r
lea,
segun se
mues
t ra a
co nU
nuacion
:
UNIOO
UNlOO
PARA
UH:S MJY
FE(JE/iIE
SI
rBLO
W mW
;: Fffl-
VATIO MILIVATIO
NUNCIA
MIL
TI
-
PLI[ l[ffi
1
1
1 0 ~
Ejemplos
de conversian:
1,000 mW =
l W
100 mW = 0.1
KW
UNlOO
PARA
lIH:S MJY
IJW[[S
kW MW
KIUNATIO r-EGJ\VATIO
,
l(il
1 x 10"
TRABAJO GENERADO POR LA ELECTRICIDAD
La cantidad
de
trabajo generado por la
e l ectric idad para
efect
uar una tar ea de
terminada se denomina
trabajo
elect.rico .
Se emplea el smbolo W (que no debe de
confund
irs
e con la Wque si mb oliza "va
tios
" )
para
indicar
el
trabajo
~ c t r i c o
que se mide en vatios - segundo (Ws) .
La cantidad de ene rga e l ec t r i ca consumi
da Wpuede determinarse de la forma s i ~
guiente cuando se consume una potencia
r i c a
P
durante un cie
rto
tiempo
t :
W = P x t
Dado
que P es igual a V x 1, se pu ede
tambien expresar l o anterior de la forma
siguiente :
W = V x l x t
Se
puede det.erminar l a ca ntidad de ener
ga
ehk t r
ica
consumida cuando
se encien
de una l ampara de
12
W
durante
10
segundos
de la forma siguiente:
W P
x t
12 x 10 = 120
Ws
Cuando
se
aplican
12V
a la lampara y c ir
culan
2A
para encender l a l ampara durant e
5 mjnutos,
se
de termina l a energa elec
t r ica
necesaria de la forma sjguiente:
W V
x
1
x
t.
12
x
2
x
5
x
60
7,200
Ws
Se
utilizan otras unjdades dist intas a
Ws
para expresar
l a energa electrica .
Wh (vatio -
hora
)
Energa
e l ectrica que se util iza
cuando se consume l W de potencia
e l
ectrica
durante una hora.
KWh
(kilovatio
-hora
)
E n ~ r g a e l ectrica que se
uti l iza
cuando se consume
lKW
de potencia
e l ectrica durante una hora.
(Puede que
este familiarizado
con
esta unidad
dado que
es
la que em
plea la compaa electrica
en
sus
recibos de el ectricidad domesticas )
2
-1
7
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7/25/2019 Manual Fundamentos Electricidad Toyota Tipos Toyota
Circuitos Electricos Acciones Corriente Electrica
20/26
rUNDAMENTOS DE ELEC
TRI
C
IDAD
-
Acciones
de
l a
Corrient
e El ectrJca
ACCIONES DE LA
RIENTE ELECTRICA
Una corrIen
t e que cI rcu l a
por
tu
o
por
un elec
trolit.o
puede
sIguIentes efectos:
GeneracIn
de
calor
b . AccJn
magnet.lca
c . Accin quimica
COR-
un Cl rCU. l
generar
las
1.
ACCION
GENERADORA DE CALOR
DE
LA
CORRIENTE
ELECTRICA
ACCION GENERADORA
Cuando se aplica cor rI en te al encendedor
dp clgarr l l lo
s de un automOvll, e l alam
bre de
nlCrOmJO del encendedor se
ca l l en
fa y
se pone al
rojo
.
Ello es dpbJdo
a
que la
reslstenc18
del alambre de
nlcro
miO
consume
energia
electr lca
y
la
con
vlPr
l e en
pnergia
termJca.
la acclon
que
gpnpra ca l
or
cuando cIrcu l a corrIente por
una r
eSIstencIa
se denomJna accJn gene
radol
'a de calor de la corrJente.
. . .
= C E l F ' 2 " R S - - - - = El"'Cef'1i:cbr cE
Se e
mpl
ea
n o r ~ a m e n t e
e l joule
para ndI
cal'
la
cantidad
de
energia gastada,
y se
representa por el
simbo lo J. 1
joul
e ;
l Ws ; es decir, 1 joule es l a cantIdad de
energia
e l
ectrlca
generada por
lA
de co
r r iente
que
cIrcu
l a
por
una
res
J s t enCIa
de 1
n durant
"e 1 segundo .
Se
puede decI
l'
que l W
repres
enta
la
capaCIdad de poten
CIa e l
ect
l'l ce necesarJa para
hacer
1 J
de t l'abajo por segundo .
La
cantidad de
energia
e l
ect
rJ ca gene ra
da por
12V
que c r
ean
6A
de corr e n h ~ du
rante
20 segundos puede ser determInada
de l a SIgUIente forma :
2-18
W ; V x 1 x t
= 12 x 6 x 20 ; 1 , 440
Ws
1,440
J
La
ene rgie t
erml
ca se mIde mcdJantp una
unIdad
l l
amada ca l orja (cal) y se r p p r ~
senta med1ante e l simbolo H.
EXIst"e l a
slg
u1ent.e
re
l acH3n en
t r
e
l
oria
y la energia e l ec t r1ce :
, J '" 0.24 ca l
la
Es deCIr, cuando se convlCrte por comp l e
t o lJ de
energie
e l ec l.rI ca en ca l or, se
produclran aprOXImadamente 0.24 cal calor.
Por
10
tanto , la
energia
e l ectrlca expre
sada medIanta W = P X t , se convIerte en
ca l or, que se representa medIante las
Sl
gUlentes f
r
mulas :
H
0.24
W
0.24
P
x
t
0.24 V
x
I
x t.
0
.24
R
x
I
x t
A es to se
le
denomIna l ey de Joule y e l
ca
l
or
que se genera cuando cIrcula una
cQ
rriente
a t.rav
es
de una
reSls
t enCJa se
l l
ama ca
l
or
de Jou l e .
los
1,440 J
de
ene
r
gia
e
le
ctr lca generada
pOI'
1
2V
a
6A
en
e l
ejempl o
ante nor es I
gua l a
l a cantIdad
s lguJ en t e de
calor :
H 0 . 24 W
=
0 .
24
X
1,440 =
345 . 6
ca
l
la cantIdad de ca l
or
generada cuando se
enClCnde un
faro
de 55W , allment.ado
por
una bateria de 12V , durante 30 minutos
se determIna de la forma
SJguIente
:
H = 0 . 24 W
; 0. 24
x
55
x
30
x
60
23.760
ca
l
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7/25/2019 Manual Fundamentos Electricidad Toyota Tipos Toyota
Circuitos Electricos Acciones Corriente Electrica
21/26
FUNDAMENTO
S
DE ELECTR
I
CIDAD
- Accjones de
la Corriente
El
ectrica
2.
ACCION
MAGNETICA
DE
LA COR
RIENTE ELECTRICA
Una
de l
as funciones
lmpor t ant'
es
de
la
e l ectricidad es su
efecto
magneti
ca
.
Es
ta seCCin t rata de la
naturaleza
del
magn
e
tismo
y de l a re l
acl0n
eXJs
tente en
tre la e l
ectricidad
y e l magnetismo .
NATURALEZA DEL
MAGNETISMO
1) Im
anes
P
or e x p e sabe
m
os
que
ha
y m a g n e t
J ~
mo
a l
rededor
de
un Jman
.
Un Jman a
t.
'ae
lo
s ~ t a l e s debJdo
pl 'opJedades
magn
et
icas
y, por
lo
todo
cuerpo
que
tenga magn et
ismo
mara
Jmcin
.
l
sus
tant.o
se l la-
Cuando se coloca
un
lman en
un
recipIen
te
co
n l Imaduras de
hle
l' ro ,
la
s llmadu -
ras
se adhieren
l
l
os extremos
de l
Iman
,
no
adhiriendosp. casi ninguna a la parl'e
cent ral del
Iman. Las
part.es
de
un
Iman
en
l
as
que
el
magnebsmo
es ma
s fu
er te
se denom
Inan
po
l os magnetl
cos
o
sI
mpl e
mente po l
os
.
1"...,
~ . .
. ._ U
lTed
.lras re
Hie
rro
Pol oo f>tq""et.lCOS
Cuando
se
s
ujeta un
iman en forma de ba
rra
mediant.e una cue
rd
a ,
segun se
mues
t ra abajo, e l iman
se
orJe
nt
a haCia l
os
po l
os
sur y norte de l a t.Ierra. El pol o
de l jman que
se
dirIge
ha
cia
el polo
n o ~
t.e de la t.ierra
se l l
ama
polo
N (Nor t.e ) ,
y el
polo
que
se
dJrige hacia
el
sur
se
denomina polo S (Su
r)
. Todos l
os
Jm
anes
tienen siempre un Polo
N
y un polo
S.
Polo N NJrte
Qerm ;;
Pnln
S
c ;?
Sur
Cuando se acercan dos agujas
magn
etIza -
das,
los po l os semejant.es (los polos S,
por
ejemp l o)
se repe
l en
ml
en t.r
as
qu e l os
po l
os
opuesl.os (el
polo
N y
el polo S)
-
se
atraen
.
Estas
fu
erzas
de atraccJn y
de repulsIn se denomInan fu
erzas magn
e
t lcas
.
S
2) Campo Magneti
co
y
rI
ujo Magnetico
Cuando se
espolv
or
ean
limaduras de h ~ ~
rro
sobre un crJs t al y se co l oca un Jman
en
he rra
du r a
debajo del
crlst.al , las
11
-
maduras
se dIstrIbuyen
segun una fOI'ma
Clan t a l como l a Jlustrada abajo , Esto
demuest ra qu e l
as
limadura s de hierro se
ven
afectadas
por
los polos N
y S de l
Iman .
las
l imaduras de h
Ie
r ro se
espa
r
ce
n a
10
largo de l
ln
eas
invjsibl es
que se m ~
nan i
ndIvidua
l mente lineas de
fuerza
mag
neUca
y
co
l
ecti
vamente
fluj
o magnet.
lco.
Aun
cua
ndo no ha ya
l imaduras
qu
e
m a n l f l
e ~
ten
estas lineas
de fu
erza
magnetI
ca
,
se
considera n
como
exjstentes a l rededor de l
lm
an .
Cuando e l
polo N
de un
lmcin
y
el polo S
de
otro
lman se co l ocan e l uno cerca del
otro
debajo de l c r is tal , con limaduras
dp. hier ro espol voreadas sob re est.e C r l ~
t.a l ,
se
puede
ver
facllmente que
se at
.rren
tal
como muestra el
dibu
j o de l a lZqule. :.
da al princlpio de l a siguIente
pagina
.
El flujo magnet.ico puede
i lustrarse
por
el
dJbujo
que
se
muestra a l a derecha
del ant.erior .
2 19
http://www.mecanicoautomotriz.org/
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7/25/2019 Manual Fundamentos Electricidad Toyota Tipos Toyota
Circuitos Electricos Acciones Corriente Electrica
22/26
fUNDAMENTOS DE ELEC TRI CIDAD - Acciones de la
Corriente
Electrica
OHP 2S
Cuando
se colocan
po l os de l a mlsma
pala
rldad
(N y N o S y S) unos
cerca de olrOS
como
a l a
izquierda
de
la ilustracin si
guiente,
puede
verse qu
e
se repe
l e
n. El
flujo magnetico repulslvO puede
ilu
s t rar
se por
el
dibujo
que
se muestra
a
la d e ~
r ec ha a
continuacin.
OHP 2S
El
flujo
magnetlco
tiene varias caracte
r i s
ticas
:
a. El
flujo
magmH
.
ico
e
mp
ieza
en el
po
lo N y t ermjna
en el
pol o S de uno
ovar
os
imanes .
b .
la direccin del fluj
o
magnetico
roin
ci
de con l a
direccin
en
la
que
se
orienta e l polo
N
de una aguja
magne
t ica
si
dicha
aguja se introduce e ;
e l
flujo
magnetico.
c .
las
l ineas de fu
erza magnetlca
de un
f l
ujo tienden
a
mantenerse lo
ma
s
cortas posibles, igua
l que
las t i ras
de goma y por
lo
tanto, tienden
a
e ~ t a r l o
mas paralelas
y
cercanas po
slb
l
es
al
campo magnetico
. -
Sin
embargo ,
al
mi smo t ie
mpo inten
tan
tambien repel er otra s
e a s de
fuerza magnetica que vayan
en la
m
is
ma
direccin, asi
que
tienden
a
c
urvarse hacia afuera lo necesario
para alejarse
del
eje N- S
del
campo
magnetico.
~ ~ ~ t i C O
~ ~
OHP 2S
2-20
CORRIENTE
ELECTRICA y
MAGNETISMO
Suponga'J1os qu
e
un alambL
'e
se or lenta
en
la dIreccIo
n
nort
e-
sur,
y
qu
e
se le
a
pl
i
ca
una
corriente,
segun
se muestra
en el
dibujo.
Cuando
se coloca
una
aguja magn
e
t ica directamente
d
ebajo del alambre, e l
polo N de
la
aguja m
agnetIca
girara
has
ta
que apunt.e
hacia
e l
oeste
,
perp
endIcu
l
ar
al alambre. Ello es
de
bido
a que
apa
rece
tambien un
campo
magnetIco
alrede
:
dar
del
alambre, simi l
ar
al que existe
alrededor
del iman , y
la
aguj a
se
ve afee
tada por
l a fuerza
magnetica.
-
Corriente
Ahora ,
si se co
lo
ca un trozo de papel
y
un
alambre segun
se
muestra
debajo,
y
se
esparcen
lI
maduras
de
hierro sobre
el pa
pe
l , las l i
maduras
de
hIerro
se i n e a ~
ran
formando
circulas
concentrlcos
a
l r
e
dedor
del
alambre cuando
se aplIque
una
corriente por e
l.
Ademas, la densidad de
las
l imaduras
de hierro se ra
mayor cuan
t.o
ma
s
cerca esten del
a l ambre,
indican
do
que
al l i exist.e
un c
ampo
magneti co mas
int.enso .
Corriente
Lim3ciJras
el>
Hierro
OHP 26
http://www.mecanicoautomotriz.org/
-
7/25/2019 Manual Fundamentos Electricidad Toyota Tipos Toyota
Circuitos Electricos Acciones Corriente Electrica
23/26
fUNDAMENTOS DE ELEC
TRICIDAD - Acciones de l a
Co rrie nte Electr jca
Pongamos ahora sobre el
papel
varias a g ~
jas magneticas pequeas . Las agujas
se
orIentaran
en l
as
dIreCCIones que
se
tran abajo . Se puede aver I guar e l s e n t l ~
do del flujo
magnetI co a
part ir
de l
os
sentJdos en l os que se
orientan la
s agu
jas :
CorrIent.e
/ I
El sen t J
do de
l a
corrIen
t e y e l
sentido
de l fl uj o magnetico se exp resan por "la
regla
de
ampere
del t-ornJllo
de
rosca
derecha" .
Cuando la cor ri ente circula en e l sentl
do del recorr
Jdo de
un tornIllo qu
e
se
at
.ornJl l a hacIa l a
derecha, se genera
un
flujo magnetico en e l
senti
do de fuerza
que gJra e l torni l lo .
Corrient.e
~ U c b rel
flujo ITI':'q""EtJco
~ ~ ~
~
"",tiro en el
q..e
gira el
t.omi llo
Direccirn rel recorricb
d31
t.onu
11
0
R[a.
A
OC
AMPER[
OCL
TQRN1LLO
OC ROSCA
OCR[CH
A
OHP
26
La
re
la
cin
entre el
sentIdo de
la
co
rrie nt.
e y e l
se
nti do de l flujo
magn
e ti co
se muest.ra a contJnuaclon :
OHP 16
l
MPO
RTANTE --
___
la "X" en e l
circ
ul o(Q9)r epresen t a l a se
.E.
cin
transver s
al
de l al a
mbr
e , i ndi
ca
que
l a cor r ie
nt
e
se
a l
eja
del observador .
Y
el
p u n t o ~ l ) i i c a que c ircula hacia e l -
obse rva
dor
.
Veamos
aho ra
lo
qu
e
ocurre
a
un
f l
ujo
~
netlCO cuando tenemos
un conductor l
r
cu
lar
en vez de
un
a l ambre
recto.
Cua ndo se curva gradualmente
un
conducto
recto,
segun
se muestra
en
la
s
fIgur as A
a D de abajo, se
convierte
en
un
aro
C I ~
cu l ar, como en D, y dado que l
os flujos
al
red
edor
de
cada punto IndjvJdual
van
en el m
is
mo
sentido en
e l
interior
del
circulo (en
este
caso , se alejan del ob
servador) .
Estos
fluj
os se
combInan
para
c
rear
flujo mas grande
y
mas
potent.e.
un
CorrIente
$
%
~ C f f 0
V ~
A
B
4
OHP
27 O
Es deCIr , cuando la
corrIente
circu la por
un
aro
clrcu
l ar e l sentIdo
de
l f l
ujo
~
mi
tlco se
det.ermIna de t.al fO l'ma que
se
crean
los
polos
N
y
S
del
aro
, segun
se
m
uest.ra debajo
.
a =- s
~
.m_F*
OHP
27
Cuando
se
enro
l l
a un
conducto
r en forma
de bobina
t.ubular
, segun
se
muestra en
C
se
l e llama
solenOlde
.
Cornente
A
B
C
OHP 27
2- 21
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24/26
fUNDAMENTOS DE ELEC TRICIOAD - Acciones de l a
Corrie
nte El ect r ice
Cuando CJ rcu
le
una corrlente por un sole
nOlde segun
se
muestra debajo, e l
s e n t J ~
do del flujo magmH
.lCO
se det.ermlna de
tal forma que se
crea
e l polo S en la
parte de abajo del solenoJde y el polo N
en la
parte
de arrlba . El numero de
li
neas de fue
rza
magnet lca aumenta t . a m b H ~ n
en prop
orc
lon
dlrecta
al numero de
espl
r as o vueltas de
la boblna
.
-=
Corrmnte
N
S
OHP
27
Cuando cJrcula una corrlente por un sol e
nOlde, e l numero de lln
eas
de fuerza
mag
nplJca
aumenta en proporclon dlrecta a
la
IntenSJdad de
la
co
rrI
en t e .
El prlnClpJO
del
solenOJde descl'Jto
se
apl.lca
para real.lzal '
un
t.rabajo ; por ~
plo, l os re l es se
basan
con frecuencla
en
este
prlnClplO
. SJ co l ocamos un h 'ozu
de meta l
mOVJI
que se pu eda Imanar fa C1 l
m
ente
(po r e j emplo,
un
e
ledrolmoin
) deb,
jo del seleno1de y hace mo s pasar una co
rrlenl.e
por
e l s
ol
eno 1de , e l trozo de ~
tal
se movera ha
cia
e l
se
l enOlde . El
lo
es
debido
a
qu
e el campo magn
etJco r o d ~
c1do por el so l enOJde lmanara e l
trozo
de met.al
y
entonces l o at r
aera
. Pero de
hecho, 51 lratamos de const. ruJr un
dl
Sp.Q.
slllVO lctent.Jco, ve r emos qu e no fUncIO
nara porque
la lntenSldad
del
ca
mp o mag
ne l l CO no es su
fl
c1e nt.ement.e grande para
.Im anar e l metal.
Corrlent.e -
OHP
28
2- 22
Pe ro S1 ponemos un nucleo de h1erro
den
tro del so l enold
e,
se crean mu chas mas
l ln
eas
de fuerza magnet Ica . Como resuH,
do, e l so lcnol de a
t r
aera con fu
erza
e l
tro
zo de m
eta
l . Ello es
debldu
a qu e ade
ma s de
la
s l lneas
creadas
por l a boblna
en s j , tambJen
se
lmana e l nuc l eo de
hle
rro, creando es t e mucha s
ma
s
lJneas
e
fu
erza
.
OHP
28
FUERZA
ELECTROMAGNETlCA
Una fuerza elect.romagne l lca es una fuer
za qu e ac
tua sobre
un conduc l"or cuando
circ
ula
una co
rrJ
e
nt
e por e l , dent"o de
un ca
mpo
magne t i co.
Se
emplea para que
funCIonen l
os
moto r
es
de
arranque
y
de
los l
lmp1aparabrlsas, asi
como l
as
agu
jas
de los
arnpedmelros
,
voHimelros
,
etc
.
Di reccion
de
l a Fu erza El ect romagnel i
ca
Supongamos que se co locan lo s polus N y
S de un
1mBn
cerca del un o del
otro,
y
se pone un conduc t.or en t re e l l os , segun
se
mu
estra
. Entonces una
co
rrl ente
es
aplicada al
conductor
.
OHP 29
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Circuitos Electricos Acciones Corriente Electrica
25/26
fUNDAMEN TOS DE ELEC TRI CIDAD -
Accjones de
la Corrjente Electrjca
Se puede decjr lo SJgu1ente
sobre el
flUIdo magnetlco que
se crea
en
este ca
so: EXIs t e
un
numero m
as p e q u e ~ o
de 11-
neas
de fu
erza
magnetlca
sobre el c o n d u ~
tor
dado que l a direccion de
los
flujos
magnet lcos creados por e l
1man
y
la
d1 -
reCClon de
los
flujos creados por
la
co
I
Tlen
t e se oponen entre si . Por e l con
tr
a
rI
O, eXIst e
un
gran numero de l Ineas
dp
fuerza
magnetica debajo del
conductor
dado que
sus
sent1dos COInCIden .
Puesto que l
as
l lneas de fuerza magnet
1-
ca actuan de forma slmJ lar a
t Iras
de go
ma
estIradas
, l as l Ineas de fuerza m ~ g n ~
t lca tratan de
ponerse
rectas . Esta I.en
denCla
es mas
fuerte
debajo
de l conduc
tor que enCIma de el . Por 10 tanto, se
grnera
una
fuerza
que
tIende
a empujar
el
conductor
hacia arnba . Esla fuerza
( r ) se denomIna fuerza e l ec t romagnetlca .
JlEJiE
HP
29
La dI r
ecclon
y sentido de
la
fuel 'za p ~
1-
romaqnet jca pueden dete rmJ narse ('on otra
la regla de Fl emlng de la
mano
J. ,
qUlerda .
Para entender es ta I'egla , abra su
mano
IzquIerda tal como se m
uest
ra aba j o , con
e l dedo pulgar
perpendIcular al
dedo n
dIce
y
el
dedo
indlce
perpend1cular
a l
dpdo med IO. Haga que el dedo indlce
l e en l a dlreCCJOn de
l
flujo magnel ICO y
que e l dedo
medIO apunte
a l a dll'eCCIOn
de l a
corrJente
. Entonces , l a
dlrecclon
en l a que
apunte el
dedo pu
lg
ar sera
la
de l a
fuerza
e l ectromo
tr lz y por lo
lan
t o ,
la
dIreCCIn en
la
que sr> mueve e l
conductor
.
0IlU:C1U, re la fLErza1J'
e l e c t ~ t l c a
01 recclCn 001
fl ujo Il'EIg"Ct lCO
REGlA DE rLE HING DE LA
MANO
IZQUIERDA
DHP 29
3. ACCION QUIMICA DE LA COR
RIENTE ELECTRICA
Cuando
se conectan
dos pl acas
melalJcas
en
una So luc Ion acuosa de sa
l ,
de aCldo
sul f
rICO
, etc. (es deCIr, agua
en
la
que una de l as subs l-anCIas este dIsuel
ta)
y
se conectan
medJanl e a lambr
es
El
l as pl acas una l ampara, unEl baleria , I"El1
como se
mu
esl.ra Elbajo, l a l lmplre
SP. en
cendera .
Esto
demuest
ra
que
se ha
fOl 'ma
do un CIrCUIto
~ c t r l c o
y que la
co
rrlent.p. est.a cJfcu1ando a traves de l a
So
1uclon
lIquJda,
Cuando la e l ectr J
cJdad
Circula por esta
Sulucln, e l lo da lu gar a la accon qui-
mIca (reaCCIn ) sobre las superflclPs de
l as pl acas met.al ICaS .
PlC8S
rret.allCas
Las baterias se cargan
medIante
una I'eac
lan quimlca semejant.e a esla . Est-e tIpo
de r eacclon quimlca se emplea tamblen
en
l a electrollSIS para
fabrIcar hIdrgeno
oxigeno
, e fect.uar galvanoplastia,
etc
.
2- 23
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Circuitos Electricos Acciones Corriente Electrica
26/26
FUNDAMENTOS DE ELECTRICIDAD - Acc iones
de
la Corriente Electrica
REFERENCIA -------------------------_
Principio
de l a
accion qumica
.
Cuando
por alguna
razon, e l numero de e
l
ectrones
que
consti
t.uyen l
as moleculas
o l
os
atamos de una
substancia aume
nta o
disminuye, y l as mol
ecu
la s o l
os
at.omos
se carga
n
positiva
o
negativam
e
nt
e , son
llamados
iones .
La sa l es una combinacin de c l oro (CL)
y
sodio
( Na ) .
Cuando la sa l
se
dlsuelve en agua,
para en
iones
posJt.ivos de s ~ c i o ( Na) e
lOnes
negat.lvos de
c l
oro
(
Cl
) . Una
~
Clon que contiene tales
io
nes p
osl
tivo s
y negativos
se l l
a
ma
el
ect.ro
l
it.o
.
La Io nes
de
cloro
(Cl - ) son
at.raidos ha
cIa
la
pla
ca met.alica
que
esta
coneclada
al
t.e
rmlnal pOSJt.1VO de la
bateda
(a
e..
,.a pI aca
carga
da
pOSI
t.1 vamente
se
l e
11
ma anodo ) , y
lo
s Iones de socio
(Na
+)
&n
atraJdos
ha
cia la
placa metalica
(ca tado
)
o
que
esta conect
ada al .erminal n
egat.lvo
.
los Iones de clo ro (CL ) en e l anodo 1i
beran
e l ec t r ones (e - ) y forman gas de
cloro
. Dado qu e l
os
iones de
sodio
(Na+)
en el catado
no
aceptan facl lm ente e l
ec
trones,
es t os .son atraldos por lo s 10nes
de
hldrogeno
(
H+
) que
se se paran
del a
gua
al
descomponerse est.a
ce
r
ca
del
cat..Q.
do .
Como resultado
se forma ah el
gas
de hidrgeno .
Dado
qu
e l
as
placas expu l san y at.raen
l
os
e l
ectrones, es
t e pro
ceso
or1gina una
circulacion
de co rrient.e
entre
l
as
dos
placas.
Ademas cuando se int.ercamblan e
l
ect.rones se
forma gas de
cloro
en
e l
a
nodo,
gas
de
hidrogeno
en e l catado e
drogeno de sodio ( NaOH ) en el e lec t rol l
t o o Este proceso es una reaccion qumIca .
E
sto
qUIere deCIr
qu
e tenemos una
te elec
tr l
ca
que da lugar a l a
acllvldad
qumica .
Electraes e
H,
CI,
CXl
CXl
-=:::-
-- - -
=----
H* Na '
CI-
e-
O
O
e-
-O
H ' Na '
CI-
O
e-
-
O
N.OH
O
-
-
C:b
NaOH
Cto
