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Por:Ing. Marco Chagcha L.

Por:Ing. Marco Chagcha L.. 2. DEFINICION DE UNIDADES ELECTRICAS.. Por:Ing. Marco Chagcha L.. 3. Ohmio (O).- Unidad de resistencia. Equivale a la resistencia que ofrece al paso de la corriente el

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Presentation Transcript

    1. Por:Ing. Marco Chagcha L. 1 FUNDAMENTOS BÁSICOS DE ELECTROTECNIA

    2. Por:Ing. Marco Chagcha L. 2

    3. Por:Ing. Marco Chagcha L. 3 Ohmio (O).- Unidad de resistencia. Equivale a la resistencia que ofrece al paso de la corriente eléctrica, una columna de mercurio de 1,036 metros de longitud y 1 mm2 de sección a 0o C de temperatura. Unidades derivadas: Megaohmio 106 O; microohmio 106 O. Amperio (A).- Unidad de corriente eléctrica. Equivale a la intensidad uniforme que deposita 1,118 mg de plata por seg. al pasar por una disolución de nitrato de plata. Unidades derivadas: miliamperio 10-3 A; microamperio 10-6A. Voltio (V).- Unidad de fuerza electromotriz (f.e.m). Equivale a la f.e.m. que aplicada a un conductor de 1 O de resistencia permite circular una corriente de un amperio. Unidades derivadas: Kilovoltio 103 V; milivoltio 10-3 V.

    4. Por:Ing. Marco Chagcha L. 4 Julio (J).- Unidad de energía eléctrica. Equivale a la energia gastada en un segundo, en un conductor de 1 O, por una corriente de un amperio. Unidades derivadas: Como unidad práctica se utiliza el kilovatio-hora (KWh). 1KWh = 3.600.000 Julios. Vatio (W).- Unidad de potencia eléctrica. Equivale a la potencia de un julio por segundo. Unidades derivadas: Kilovatio (1 KW = 103 W); megavatio (1MW = 106 W). Culombio (Q).- Unidad de cantidad de electricidad. Equivale a la cantidad de electricidad que transporta una corriente de 1 A durante un segundo.

    5. Por:Ing. Marco Chagcha L. 5 Faradio (f).- Unidad de capacidad. Equivale a la capacidad de un condensador que cargado un culombio, causa entre sus armaduras una diferencia de potencial de 1 V. Unidades derivadas: microfaradio 10-6 f; picofaradio 10-12 f. Henrio.- Unidad de inducción magnética. Equivale a la inducción de un circuito en la cual una f.e.m. Inducida tiene el valor de un voltio, mientras la corriente inductoravaria a razon de un amperio por segundo. Unidades derivadas: milihenrio 10-3 h; microhenrio 10-6 h. Periodo (c/s).- Unidad de frecuencia. Se utiliza como unida el ciclo por segundo (c/s), periodo por segundo (p/s) y el Herzio (Hz). Unidades derivadas: kilociclo 103 c/s; megaciclo 10-6 c/s.

    6. Por:Ing. Marco Chagcha L. 6 Fuerza magnetomotriz (?).- Es la causa por la que las líneas de fuerza se ponen en movimiento en un circuito magnetico. ? = 1,25 N . I en Gilbert Intencidad de campo (H).- Líneas de fuerza por cm2 producidas por una bobina, medidas en el aire. H =1,25 N . I/L Inducción magnetica (ß).- Numero de lineas de fuerza que pasan por cm2 en la substancia magnetica. ß = 1,25 N . I µ/L en Oesterd

    7. Por:Ing. Marco Chagcha L. 7 Permeabilidad magnetica (µ).- Relación de incremento experimentado por las lineas de fuerza al pasar del aire a la substacia magnetica. µ = ß /H Flujo magnetico (Ø).- Cantidad total de líneas de fuerza existentes en un circuito magnetico. Ø = ß . S = 1,25 N . I µ . S/L Resistencia pura (R).- Conductor que sólo tiene la resistencia propia de la materia con que está constituido el conductor.

    8. Por:Ing. Marco Chagcha L. 8 Inductancia.- Es la propiedad de un conductor de hacer oposición a cualquier variación de la corriente. También se define corno la propiedad de un circuito de desarrollar una fuerza contra electromotriz (f.c.e.m.), cuando circula por él una corriente variable. Resistencia inductiva-Reactancia (X).- Resistencia en corriente alterna debido a la autoinducción, pudiendo ser: a. de autoinducción (L) XL, = 2 . p . F . L (O) b. de capacidad (C) XC = 1/2 . p .F . C  (O) Impedancia (Z).- Corresponde a la resistencia real de un circuito de corriente alterna.   Z = ? R2 + X2 (O)

    9. Por:Ing. Marco Chagcha L. 9 Factor de potencia (Cos f).- Corresponde al coseno del ángulo de desfase f entre la tensión y la corriente.   Cos f = R/Z   Angulo de desfase.- Corresponde al desfase entre la tensión y la intensidad, dado en grados. Ley de Ohm Esta ley dice: La intensidad de corriente que circula por un conductor está en razón directa de la tensión e inversa de la resistencia.   a. en C.C. I = V/ R ; b. en C.A. I = V/Z

    10. Por:Ing. Marco Chagcha L. 10 Valores a considerar en el triángulo de resistencias R - resistencia óhmica (O); Lectura ohmímetro o cálculo. X - resistencia reactiva (reactancia) (O); X = 2 . p . F . L Z - impedancia (O); Z = ? R2 + X2   Valores a considerar en el triángulo de potencias P - potencia activa (W); vatímetro de activa Px - potencia reactiva (VAr); vatímetro de reactiva Pz - potencia aparente (VA); no se puede medir, hallar por cálculo

    11. Por:Ing. Marco Chagcha L. 11 Valores a considerar en el triángulo de energías E - energía activa (KWh); contador de activa Ex - energía reactiva (KVArh); contador de reactiva Ez - energía aparente (KVAh); no se puede medir, hallar por cálculo Determinación del factor de potencia de una red   tg =Contador de reactiva(KVArh)/Contador de activa(KWh) En tablas se hallará para tg f, f = ao; Para ao le corresponde un Cos f Este valor es el factor de potencia. El consumo de energía activa y reactiva, debe ser considerado durante el mismo periodo de tiempo para las dos medidas.

    12. Por:Ing. Marco Chagcha L. 12 AGRUPAMIENTO DE RESISTENCIAS EN SERIE - Una sola intensidad, común para todas - Existen tantas tensiones como resistencias   Resistencia total I R1 R2 R3  RT= R 1 + R2 + R3 +..... V1 V2 V3 Tensiones parciales V1 - R 1 . I; V2 = R2 . I; V3 = R3. I V Intensidad I= V/RT Tensión total V = RT . I; V = V1 + V2 + V3 +…..

    13. Por:Ing. Marco Chagcha L. 13 AGRUPAMIENTO DE RESISTENCIAS EN PARALELO - Una sola tensión, común para todas - Existen tantas intensidades como resistencias   Resistencia de conjunto R1 Rc= 1 1/R1 + 1/R2 + 1/R3 I I1 I2 R2 Intensidades parciales I3 R3 I1=V/ R1; I2 = V/R2; I3 = V/R3 Intensidad total V I = V/RT; I = I1 + I2 + I3 +…..

    14. Por:Ing. Marco Chagcha L. 14 AGRUPAMIENTO DE CONDENSADORES EN SERIE Cantidad de electricidad almacenada Q = Q1 = Q2 = Q3 =..........   Capacidad total del agrupamiento I C1 C2 C3  Q1 Q2 Q3 C= 1 1/C1 + 1/C2 + 1/C3 V1 V2 V3 V

    15. Por:Ing. Marco Chagcha L. 15 AGRUPAMIENTO DE CONDENSADORES EN PARALELO Cantidad de electricidad almacenada Q = Q1 + Q2 + Q3 +.......... C1 C2   Capacidad total del agrupamiento C = C1 + C2 + C3 +....... C3

    16. Por:Ing. Marco Chagcha L. 16 LEYES DE KIRCHHOFF Primera Ley de Kirchhoff La suma de intensidades que llegan a un nudo de conductores, es igual a la suma de intensidades que se alejan de él. I1 I4 I2 I5 I1 + I2 + I3 = I4 + I5 I3   Segunda Ley de Kirchhoff En circuito cerrado o de mallas de corriente, la diferencia del conjunto de f.e.ms. horarias y el las antihorarias es exactamente igual a la diferencia de las caídas de tensión horarias y antihoraria

    17. Por:Ing. Marco Chagcha L. 17 RAMA VALOR SENTIDO A-B r1 . I1 = (VA - VB) positivo B-C r2 . I2 = (VB - VC) + El positivo C-D r3 . I3 = (VC - VD) - E2 positivo A-D r4 . I4 = (VA - VD) + E3 - E4 negativo

    18. Por:Ing. Marco Chagcha L. 18 Sumando los valores obtenidos de acuerdo con un sentido se tiene:   r1.I1 + r2.I2 + r3.l3 - r4.I4 = (VA-VB) + [(VB-VC)+E1 ] + [(VC-VD)-E2 ] - [(VA-VD)+E3 + E4]   r1.I1 + r2.I2 + r3.l3 - r4.I4 =VA-VB+VB-VC+El+VC-VD-E2-VA+VD-E3+E4   Al simplificar la igualdad queda: E1 - E2 - E3 + E4 = r1.I1 + r2.I2 + r3.l3 - r4.I4

    19. Por:Ing. Marco Chagcha L. 19 RESISTENCIAS EN CORRIENTE ALTERNA En circuitos inductivos de C.A. se tienen las tres resistencias a continuación: * R Resistencia óhmica debido al material del conductor. * X Resistencia inductiva o reactancia, que puede ser originada por una bobina o por un condensador XB reactancia inductiva (bobina) XC reactancia capacitiva (condensador) *Z Impedancia. Resistencia real del circuito.

    20. Por:Ing. Marco Chagcha L. 20 TRIANGULO DE RESISTENCIAS X = Z . Senf R = Z . Cosf (lectura del ohmimetro) Z = ? R2 + X2

    21. Por:Ing. Marco Chagcha L. 21 POTENCIAS EN CORRIENTE ALTERNA a) CIRCUITOS MONOFASICOS P Potencia activa P = V . I Cosf (W) Px Potencia reactiva Px = V . I Senf (Voltios reactivos VAr) Pz Potencia aparente Pz = V . I (Voltiamperios VA)

    22. Por:Ing. Marco Chagcha L. 22 b) Circuitos trifasicos Potencia activa (P) P = q . Vf . If . Cosf donde: q - numero de fases Vf - tensión de fases If - intencidad de fase

    23. Por:Ing. Marco Chagcha L. 23 En conexión ESTRELLA P = 3 . V/ ?3 . I .Cosf = 3.?3.V / ?3 . ?3 . I .Cosf =?3 . V . I. Cosf En conexión TRIANGULO P = 3.V. V/ ?3 . I .Cosf = 3. V ?3.I/ ?3 . ?3 .Cosf =?3 . V . I. Cosf Por lo tanto, si el receptor esta conectado en ? o ?, se utilizara la misma formula. Potencia activa P = ?3 . V . I Cosf Potencia reactiva Px = ?3 . V . I Senf Potencia aparente Pz = ?3 . V . I; Pz = ?P2 +Px2

    24. Por:Ing. Marco Chagcha L. 24 ENERGIA ELECTRICA.- Unidades Practicas: Energia activa (E) Kilovatio-hora (KWh) Energia reactiva (Ex) Kilovatio-amperio-reactivo-hora ( KVArh) Energia aparente (Ez) Kilovatio-aperio-hora (KVAh) La energia activa y reactiva se miden por contador. Energias en un circuito trifasico: Energia activa E = ?3.V.I.Cosf /1000.h Energia reactiva Ex = ?3.V.I.Senf /1000.h Energia aparente Ez = ?3.V.I/1000.h

    25. Por:Ing. Marco Chagcha L. 25 FACTOR DE POTENCIA.- Corresponde al valor del coseno del angulo de desfase entre la tensión y la intencidad, se puede calcular en función de las resistencias, potencias o energias. En función de las resistencias: Cosf = R/Z En función de las potencias: Cosf = P/Pz En función de las energías: Cosf = E/Ez El calculo del factor de potencia en función de los contadores de energía activa y reactiva. Tgf = Ex/E

    26. Por:Ing. Marco Chagcha L. 26 CORRECCION DEL FACTOR DE POTENCIA.- Cálculo del condensador. Potencia reactiva KVAr = KW(tgf 2 – tgf1) - tgf1 Corresponde al ángulo del Cosf1 que se desea obtener - tgf2 Corresponde al ángulo de Cosf2 que se tenia. Valor de la capacidad C =109 . KVAr / 2. p .F.V2 (mf) Cuanto mayor sea V, menor será la capacidad, por eso que en general se conecten los condensadores en triangulo, por recibir mayor tensión que en estrella. En estrella, los condensadores han de tener 3 veces mayor capacidad que en triangulo.

    27. Por:Ing. Marco Chagcha L. 27 CIRCUITOS DE CORRIENTE ALTERNA

    28. Por:Ing. Marco Chagcha L. 28 CIRCUITOS DE CORRIENTE ALTERNA Circuito reactivo de autoinduccón XL-bobina

    29. Por:Ing. Marco Chagcha L. 29 CIRCUITOS DE CORRIENTE ALTERNA Circuito reactivo de capacidad XC- condensador

    30. Por:Ing. Marco Chagcha L. 30 CIRCUITOS DE CORRIENTE ALTERNA Circuito reactivo

    31. Por:Ing. Marco Chagcha L. 31 CIRCUITOS DE CORRIENTE ALTERNA Circuito reactivo

    32. Por:Ing. Marco Chagcha L. 32 CIRCUITOS DE CORRIENTE ALTERNA Circuito con inductiva y capacitiva en serie

    33. Por:Ing. Marco Chagcha L. 33 CIRCUITOS DE CORRIENTE ALTERNA Circuito resonante

    34. Por:Ing. Marco Chagcha L. 34 CIRCUITOS DE CORRIENTE ALTERNA

    35. Por:Ing. Marco Chagcha L. 35 CIRCUITOS DE CORRIENTE ALTERNA

    36. Por:Ing. Marco Chagcha L. 36 CIRCUITOS DE CORRIENTE ALTERNA

    37. Por:Ing. Marco Chagcha L. 37 CIRCUITOS DE CORRIENTE ALTERNA

    38. Por:Ing. Marco Chagcha L. 38 CIRCUITOS DE CORRIENTE ALTERNA Converción de estrella en triangulo

    39. Por:Ing. Marco Chagcha L. 39 CIRCUITOS DE CORRIENTE ALTERNA Converción de en triangulo estrella

    40. Por:Ing. Marco Chagcha L. 40 CONCLUSIÓN LOS PRINCIPALES PARÁMEiTROS ELÉCTRICOS NECESARIOS A CONSIDERARSE EN ESTUDIOS DE EFICIENCIA DE ENERGÍA ELÉCTRICA SON: La intensidad de corriente. El tensión o voltaje. La potencia Activa. El factor de potencia del sistema (cos Ø). La energía activa.

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