⚡ Resumen de prácticas de circuitos de alumbrado 💡

1. Montaje de circuito básico de alumbrado: En esta práctica se aprende cómo conectar los componentes básicos de un circuito de alumbrado, como la fuente de alimentación, los interruptores y las bombillas. Se utilizan herramientas y técnicas de soldadura para conectar los componentes de manera segura y eficiente.


2. Instalación de iluminación en una casa: Esta práctica se enfoca en cómo instalar la iluminación en una casa, utilizando conocimientos sobre cálculo de la carga eléctrica, la selección de los cables adecuados y la instalación de los interruptores y los enchufes. Se aprende cómo planificar la instalación de manera segura y cómo resolver problemas comunes, como la sobrecarga de los circuitos.


3. Resolución de problemas de circuitos de alumbrado: Esta práctica se enfoca en cómo identificar y resolver problemas comunes en los circuitos de alumbrado, como interruptores defectuosos, bombillas quemadas y problemas de conexión eléctrica. Se utilizan herramientas de medición, como multímetros, para diagnosticar los problemas y se aplican técnicas de resolución de problemas para encontrar soluciones efectivas.


4. Diseño y construcción de circuitos de alumbrado avanzados: Esta práctica se enfoca en cómo diseñar y construir circuitos de alumbrado más avanzados, utilizando técnicas de cálculo de carga, selección de componentes y diseño de circuitos. Se aprende cómo construir circuitos de alumbrado personalizados para proyectos específicos y cómo utilizar software de diseño de circuitos para crear esquemas y diagramas.

En conclusión, las prácticas de circuitos de alumbrado son fundamentales para cualquier estudiante de electricidad o electrónica. Estas prácticas proporcionan conocimientos y habilidades valiosas para instalar, mantener y solucionar problemas de circuitos de alumbrado. Si eres un estudiante de este campo, te recomendamos que te tomes el tiempo para practicar estos conceptos y aplicarlos en proyectos prácticos. ¡Te aseguramos que será una experiencia enriquecedora y satisfactoria!

5 tipos de circuitos derivados para casas habitación

Es necesario tomar en cuenta todos los puntos establecidos por las normas o reglamentos que rigen que en cada país rigen la instalación de los circuitos derivados de las instalaciones eléctricas residenciales, ya que su cumplimiento garantiza la eficiencia y seguridad de la obra que entregues.
En México, el artículo 210-11 de la NOM-001-SEDE-2012 indica que deben instalarse circuitos derivados para iluminación y aparatos. Es regla general que el número mínimo de circuitos derivados se debe determinar a partir de la carga total calculada y del tamaño o la capacidad nominal de los circuitos utilizados. En todas las instalaciones, el número de circuitos debe ser suficiente para alimentar la carga servida. En otra ocasión tocaremos el tema de la carga máxima indicada por esta norma.

Ver también: Circuitos derivados para casas habitación

Lo siguiente es sumamente importante y en esencia se refiere de forma muy puntal a la cantidad y capacidad de circuitos derivados por área que se solicita en el inciso C del artículo 210-11:

1. Circuitos derivados para aparatos pequeños. Además del número de circuitos derivados que se pueden exigir en otras partes de la NOM, se deben instalar dos o más circuitos derivados de 20 amperes para aparatos pequeños, es decir los que se destinan para salidas de contacto en la cocina, despensa, comedor, desayunador o área similar; estos no deben utilizarse para alimentar algún otro punto. En la práctica es complicado llevar esto al pie de la letra, sin embargo es lo correcto y todo instalador debe tomarlo en cuenta para realizar de mejor forma su trabajo.
   
   
   


2. Circuitos derivados para lavadora. Son adicionales a los demás circuitos derivados. La NOM-001-SEDE-2012 indica que se debe instalar al menos un circuito derivado de 20 amperes para alimentar los contactos de la lavadora, que únicamente tiene que alimentar a esta área y contar con al menos una salida. Como recomendación a lo anterior, el contacto debe estar provisto de la protección de circuito por falla a tierra; tienes dos opciones: que el contacto sea tipo GFCI o bien que el interruptor automático que proteja al circuito lo sea.
   
   
   


3. Circuitos derivados para cuartos de baño. Debe ser al menos uno de 20 A y únicamente alimentar a los contactos de baño. Si el circuito sólo alimenta un cuarto de baño este puede tener más de una salida, siempre y cuando dichas salidas se encuentren en el mismo cuarto de baño; vale la pena aclarar que la NOM define un cuarto de baño como una zona que incluye un lavabo y uno o más inodoros, urinales, tinas, duchas, o muebles de baño similares.
   Es importante mencionar que aunque existe la excepción de que este inciso no aplica obligatoriamente para vivienda popular menor a 60 m2, es totalmente recomendable considerar también en estas viviendas el número necesario de circuitos para dar eficiencia, seguridad y continuidad del sistema eléctrico. Todas las viviendas tienen derecho a contar con una instalación eléctrica digna.
   A manera de resumen, te presentamos los circuitos mencionados.
   
   
   


4. Circuitos derivados para alumbrado o iluminación. Se toma como base la carga unitaria de 33 VA/m², valor que se multiplica por el área de la vivienda, y el resultado se divide entre 120 volts para determinar el número de circuitos derivados de 15 amperes.
   
5. Circuitos derivados para aparatos específicos. Hay que calcularlos por separado. Los aparatos específicos, también conocidos como salidas especiales son, por ejemplo, las secadoras eléctricas, los aparatos de cocción o los operados por motor, como es el caso de los sistemas de bombeo o presión.

Y tú ¿cómo calculas el número de circuitos para una casa-habitación?

¿Qué es la diferencia de potencial o tensión?

El circuito eléctrico realiza un trabajo que se define como la energía necesaria para desplazar un cuerpo y se mide en joules.
Los cuerpos que se mueven en el circuito son los electrones libres. Si aplicamos energía eléctrica (-) con una fuente externa en el entorno de un cable de cobre, los electrones libres del metal comenzarán a moverse -a separarse- repelidos por la sobrecarga negativa y atraídos hacia la carga positiva.

Ver también: 7 conceptos usados en instalaciones eléctricas

A esta separación de cargas eléctricas la llamamos tensión o diferencia de potencial, porque existe una diferencia entre la cantidad de electrones libres en un extremo del circuito en comparación con la cantidad de electrones libres en el otro extremo.

La tensión es lo que genera el movimiento de electrones en el circuito, por lo tanto, para mantener la corriente es necesario que la tensión sea constante. Cuando la tensión disminuye, también lo hace el movimiento de electrones -lo que sucede cuando la pila se agota- hasta llegar al punto en que la diferencia de potencial es igual a cero. En ese punto deja de existir la corriente eléctrica.

La tensión es un elemento indispensable en el estudio de la electricidad y se relaciona con otras magnitudes eléctricas de igual importancia en el diseño y construcción de las instalaciones eléctricas residenciales.

2 tipos de circuitos eléctricos

Sólo existen dos tipos de circuitos eléctricos: circuitos en serie y circuitos en paralelo, que se diferencian por la manera como se conectan las terminales de los dispositivos dentro del circuito.

1. Circuito en serie: las terminales de los dispositivos se conectan secuencialmente: la terminal de salida de un dispositivo se conecta a la entrada del siguiente, de tal manera que existe sólo un camino por el que fluye la corriente. Para ello, el segundo dispositivo depende del primero para recibir energía, el tercero del segundo y así sucesivamente.
   
2. Circuito en paralelo: las terminales de entrada de todos los dispositivos conectados al circuito coinciden entre sí, lo mismo que sus terminales de salida; es decir, las terminales están conectadas una al lado de la otra, por lo que existe más de un camino por donde fluye la corriente. Por tal razón, los dispositivos son independientes entre sí.
   

Ver también: El Circuito Básico (la forma en que controlamos a la electricidad)

El diseño, la planificación y construcción de circuitos en serie, en paralelo y la combinación de ambos, así como la plena comprensión de su comportamiento, son indispensables para la elaboración de instalaciones eléctricas residenciales eficientes y seguras.

4 componentes de un circuito eléctrico

El circuito eléctrico es el recorrido que hace la electricidad desde su punto de origen en la fuente de energía hasta su regreso al mismo. Es durante ese recorrido cuando sacamos provecho de sus características, al incluir en el circuito dispositivos eléctricos, electromecánicos o digitales con el fin de realizar una tarea determinada.
Un circuito eléctrico funcional sencillo consta de los siguientes elementos:

1. Fuente de poder para generar la energía (por ejemplo, una pila)
2. Dispositivo para controlar el flujo de corriente (interruptor)
3. Dispositivo para transformar la energía eléctrica en otro tipo de energía para realizar una tarea (por ejemplo, un foco)
4. Canal material para conducir la energía eléctrica (cables de cobre)

En el circuito, la electricidad está realizando un trabajo. En mecánica clásica, el trabajo, el trabajo se define como la energía necesaria para desplazar un cuerpo, y se mide en unidades llamadas Joules (se pronuncia yuls) y se representa con la letra J; en el Sistema Métrico Internacional el joule se utiliza como unidad para medir energía, trabajo y calor.

Ver también: Los circuitos eléctricos y la vida cotidiana

Es importante que aprendamos los métodos y técnicas necesarias para poner en práctica la eficacia y la eficiencia en circuitos eléctricos de las instalaciones eléctricas residenciales. Por ello, es importante que aprendamos y comprendamos los principios fundamentales de la energía eléctrica, porque son exactamente los mismos para cualquier circuito, lo que varía es la intensidad de la corriente y con ella, el material y dispositivos que se deben utilizar para que nuestro trabajo sea eficaz y eficiente.

Los circuitos eléctricos y la vida cotidiana

La electricidad ha cambiado nuestra forma de vivir, de trabajar, de comunicarnos y hasta de disfrutar del tiempo libre. La electricidad mueve el mundo; por eso es dificil imaginar nuestra vida sin electricidad.

Pero la electricidad en su estado natural puede tener efectos devastadores, como ocurre durante las tormentas eléctricas. Para poder utilizarla de manera segura es necesario "domesticarla", es necesario controlarla. El ser humano tuvo que idear una forma para lograr su dominio sobre la elecricidad ¿cuál es esta forma?
El circuito eléctrico es el sistema que sirve para controlar la electricidad. Gracias al circuito eléctrico el ser humano puede aprovechar la electricidad de acuerdo a sus requerimientos. Pero... ¿en sí, que es un circuito eléctrico?

Ver también: Electricidad para todos.

El término circuito es una derivación de la palabra círculo y designa todo recorrido o trayectoria cuyo punto de origen es el mismo que el destino. En el casso de la electricidad, origen y destino se ubican en la fuente de energía. El circuito eléctrico es, por lo tanto, el recorrido que hace la electricidad desde su punto de origen en la fuente hasta su regreso a la misma. El recorrido puede ser tan grande como una cuidad, muy pequeño como el interior de un microchip o de tamaño medio como las instalaciones eléctricas residenciales o industriales.

Circuito eléctrico básico. El control se logra con el interruptor.

Es durante el recorrido de la electricidad a través del circuito eléctrico cuando aprovechamos sus propiedades: la utilizamos para crear iluminación artificial en calles, residencias, fábricas; producimos calor con la calefacción y frío con los sistemas de refrigeración; hacemos funcionar aparatos electricos, electromecánicos y digitales que nos facilitan enormentente la existencia. 

Si te gustó este artículo, tengo un anuncio que te puede interesar 👇

Interpreta diagramas y planos eléctricos como el mejor

Interpreta diagramas y planos eléctricos como el mejor, porque es esencial para quienes se dedican a la electricidad. Toda persona dedicada al trabajo eléctrico lo debe saber. Para ejecutar esta actividad de una mejor forma es esencial tener los conocimientos básicos para la interpretación de diagramas o planos eléctricos.

Un diagrama eléctrico es la representación de un circuito o de una instalación, y sus componentes. Es importante señalar que los diagramas no sólo se aplican a las instalaciones eléctricas. Por ejemplo, las partes que conforman un motor eléctrico (de cualquier tipo) se pueden representar en un diagrama o croquis.

Para comprender este tema de una forma más sencilla, se presenta a continuación un dibujo técnico (diagrama) que representa un circuito eléctrico básico:

En este diagrama el circuito eléctrico está constituido por los siguientes elementos o partes:

• Fuente de energía (batería, pila, etc).
• Líneas de transmisión (conductores).
• Interruptor (apagador, switch, etc).
• Lámpara o foco (carga)

Actividades prácticas para interpreta diagramas y planos eléctricos como el mejor

Para que reafirmes tus conocimientos de electricidad, puedes realizar el siguiente circuito eléctrico. Los materiales son de uso general. Tal vez ya tengas algunos. Además, son de bajo costo y pueden conseguirse prácticamente en cualquier tienda de material eléctrico. Para el caso del multímetro, siempre es recomendable invertir en uno de buena calidad. Recuerda que es parte de tu presentación. No será lo mismo un electricista que llega y supervisa todo con un foco, que uno que llega con un equipo de medición.

Ver también: El plano eléctrico actualizado y su importancia

Ya armado este circuito, se pueden hacer varias actividades. Una de ellas es la siguiente:

1. Con el multímetro verifica la tensión que hay en la batería. Recuerda que al medir tensión eléctrica debes colocar el selector en la posición más alta, para no dañar el equipo. Y de ahí comenzar a bajar el rango hasta lograr una medición clara. Es decir, un dígito después del punto decimal. En este caso, como se está usando una batería, debes colocar el tipo de tensión en "directa".
   
   
2. Con el multímetro en medición de resistencia (Ohm) y con la batería desconectada, verifica el estado de la lámpara. Haz lo mismo con el interruptor y los conductores. Esta medición se hace en paralelo de los elementos a medir. Para el caso de los conductores deberá dar resistencias muy bajas cercanas a 0 Ω. En el interruptor, dependiendo de su posición, también puede ser "0" o un valor muy alto de resistencia cuando está abierto. La lámpara dará un valor en Ohms. Cuando el multímetro está en posición de Ohm (Ω) no debe haber tensión en el circuito. De lo contrario se puede dañar el instrumento.
   
   
3. Anota en una libreta o cuaderno tus observaciones:
   
   
   • ¿Qué tensión hay en la lámpara antes de accionar el interruptor? Es decir, en circuito abierto.
   • ¿Qué tensión tendrá la lámpara al cerrar el circuito?
   • ¿Qué corriente (mA) circula por el circuito cuando está alimentando la lámpara? Recuerda que esta medición se realiza en serie. Por lo tanto , deberás abrir el circuito y conectar el multímetro en la función de corriente. No cundas con la medición de la tensión.

Para concluir, a continuación se muestra un plano eléctrico y una vista isométrica. Es un plano de una instalación de canalización y chalupa. Intenta realizar las actividades indicadas para que reafirmes tus conocimientos.

1. Plano eléctrico
Identifica las partes que lo componen
1)
2)
3)
4)
5)
6)

2. Vista isométrica
Identifica los elementos marcados
I)
II)
III)
IV)
V)¿Qué significan las letras mayúsculas N.P.T.?

Interpreta diagramas y planos eléctricos como el mejor, y haz tus instalaciones eléctricas residenciales más eficientes y seguras.

3 consideraciones para los circuitos alimentadores en instalaciones eléctricas residenciales

Una de las protecciones requeridas para los circuitos alimentadores son las de sobrecorriente. La sobrecorriente es cualquier corriente que supere la corriente nominal de los equipos o la ampacidad (corriente máxima) de un conductor. La NOM-00-SEDE-2012 solicita que los alimentadores estén protegidos contra sobrecorriente, cuando suministran cargas continuas o cualquier combinación de cargas continuas y no continuas; la capacidad nominal del dispositivo de protección contra sobrecorriente no debe ser menor a la carga no continua, más el 125 por ciento de la carga continua; a menos que el ensamble, incluidos los dispositivos que protegen al alimentador contra sobrecorriente, esté aprobado para funcionamiento al 100 por ciento de su capacidad nominal, si ese fuera el caso, entonces el dispositivo de sobrecorriente puede ser de un valor igual o mayor a la suma de la carga continua, más la carga no continua.

Por otro lado, cuando el circuito es de más de 600 volts, las protecciones deberán ser tal como lo solicita la NOM-001-SEDE-2012 vigente en cuestiones de ubicación, tipo de protección y protección del conductor.

Para todo lo anterior, cabe aclarar que una protección de sobrecorriente para conductores y equipos se instala para que abra el circuito si la corriente alcanza un valor que cause una temperatura excesiva o peligrosa en los conductores o en su aislamiento.

A continuación te presentamos 3 consideraciones para los circuitos alimentadores en instalaciones eléctricas residenciales:

Diagrama de distribución de circuitos


Antes de la instalación de los alimentadores se tiene que realizar un diagrama que muestre los detalles de dichos circuitos. Este diagrama debe mostrar: la superficie en metros cuadrados del edificio u otra estructura alimentada por cada alimentador; la carga total conectada antes de aplicar
los factores de demanda; los factores de demanda aplicados; la carga calculada después de aplicar los factores de demanda; así como el tipo y tamaño de los conductores utilizados.



Interruptores de circuito por falla a tierra


Otras protecciones que se requieren en los alimentadores para proteger a las personas son los interruptores de circuito por falla a tierra, en los dispositivos que suministren energía a circuitos derivados de 15 y 20 amperes; los contactos deben estar protegidos por un interruptor de circuito por falla a tierra, o mediante un interruptor diferencial por corriente residual o rccb (para instalaciones fijas o alambrados temporales que se utilizan en remodelaciones o construcción).

Como característica de la instalación se tiene que presentar también protección de equipos contra fallas a tierra, solamente cuando se tiene un desconectador en cada alimentador, con una corriente de desconexión de 1000 amperes o más, instalado en un sistema conectado en estrella y sólidamente conectado a tierra, con una tensión de más de 150 volts a tierra, pero que no supere 600 volts entre fases; éste debe estar dotado de equipo de protección contra fallas a tierra con un ajuste corriente no mayor a 1200 amperes y con un retardo máximo de 1 segundo, cuando las corrientes de falla a tierra sean iguales o mayores a 3000 A.


Ver también: Circuitos alimentadores en instalaciones eléctricas residenciales

Lo anterior no se debe aplicar a medios de desconexión para un proceso industrial continuo, cuando una parada no programada introducirá peligros mayores o adicionales; tampoco debe aplicarse si la protección del equipo contra fallas a tierra se provee en el lado de suministro del alimentador y en el lado de carga de cualquier transformador que suministre al alimentador.



Identificación de conductores

Otro punto a considerar es la identificación de los conductores, una de las prácticas menos atendidas por quienes se dedican a la ejecución de las instalaciones eléctricas en todos los niveles, pues en muchas ocasiones -por ahorrar algunos pesos, o bien para obtener una mayor utilidad- se cablean los alimentadores con conductores del mismo color sin respetar lo solicitado por la NOM, ya que piensan que la identificación de los conductores sólo debe hacerse para los derivados, sin embargo este requisito aplica para todas las instalaciones eléctricas, tales como el conductor puesto a tierra (neutro).

El conductor puesto a tierra puede ser de color blanco, gris claro, o presentar 3 líneas o franjas blancas a lo largo de toda su longitud, cuando el color sea distinto al verde.

Debido a que los equipos deben estar aterrizados, el conductor que se utiliza para este propósito tiene que ser verde, o verde con una o más líneas o franjas amarillas, o bien sin aislamiento, esto permite su plena identificación.

Finalmente, cuando el sistema de alambrado de los inmuebles tenga alimentadores suministrados por más de una tensión de sistema, cada conductor de fase de un alimentador se tiene que identificar por fase o línea y por sistema, en todos los puntos de terminación, conexión y empalme.

Se debe permitir que los medios de identificación sean por métodos como código de color por separado, cinta de marcado, etiquetado en los puntos de conexión u otros medios aprobados.

El método utilizado para conductores que se originen dentro de cada tablero de distribución del alimentador o en un equipo similar de distribución del alimentador, se debe documentar de manera que esté fácilmente disponible, o se debe fijar permanentemente a cada tablero de distribución del alimentador o equipo similar.

Con esto, cubrimos los puntos más relevantes del tema de alimentadores. Esperamos que esta información sea de utilidad para realizar tu trabajo de mejor forma y apegado a la NOM-001-SEDE-2012.

¿Cómo calcular los valores de los circuitos eléctricos mixtos?

Cuando se tiene un circuito mixto, lo más recomendable es comenzar a reducir el circuito iniciando por las resistencias en paralelo hasta llegar a una forma sencilla, ya sea en serie o paralelo, para determinar corrientes, tensiones o bien potencias.

En el circuito de la Figura 1 se muestra una combinación de 3 resistencias en serie que son R₁, R₅ y R₆, con tres resistencias en paralelo R₂, R₃ y R₄. Los valores de cada resistencia son los siguientes: R₁, R₃ y R₅=100Ω y R₂, R₄ y R₆=1kΩ. Entre los puntos A y B se aplican 70 V.

A continuación se determinarán los siguientes parámetros I_TOTAL, IR₂ y VR₆. Recuerda que para poder determinar una corriente es necesario aplicar la Ley de Ohm, entonces necesitas conocer la tensión aplicada al circuito y la resistencia, por lo que es necesario reducir el circuito para obtener la resistencia en los puntos A y B. Aplica la ecuación para determinar la resistencia equivalente:

En este caso queda de la siguiente manera:

La representación del circuito es como se muestra en la Figura 2.

El siguiente paso es sencillo debido a que sólo debes sumar de forma algebraica las resistencias en serie.

Con el anterior resultado, ya es posible aplicar de forma directa la Ley de Ohm, para determinar la I_TOTAL.

Para determinar la corriente que pasa por la R₂, aplica la ecuación del divisor de corriente, válida en sólo dos resistencias en paralelo, por lo que debes hacer una segunda reducción del circuito; esta vez sólo obtendrás el valor equivalente de las resistencias R₃ y R₄ de la Figura 1.

Ver también: 3 componentes de un circuito eléctrico y 4 formas de combinarlos

El circuito se reduce como se muestra en la Figura 3.

Ahora, aplica la ecuación del divisor de corriente que se comentó anteriormente; toma como referencia la resistencia opuesta a la analizada, entre la suma de ambas resistencias por la corriente que entra a ellas, la ecuación queda entonces de la siguiente manera:

Finalmente para obtener la tensión en la resistencia 6, o como se conoce comúnmente VR₆, puedes tomar la corriente I_TOTAL, cuyo valor fue de 0.0545 A o bien 54.5mA y usando la Ley de Ohm en términos de corriente y resistencia obtendrás el parámetro buscado.

Tener todos los valores de resistencias simplifica de gran manera la obtención de sus parámetros; por ejemplo fácilmente podríamos pensar que es posible indicar el valor de la tensión en R₂, debido a que conocemos su valor y también la corriente que circula por ella; esto se puede determinar de forma directa, aunque esté en paralelo con otras dos.

Para finalizar, se obtendrá el valor de E_Req y la potencia de ese grupo de resistencias.

Como ves, se pueden determinar las corrientes, tensiones y potencias de cada una de las resistencias, siempre y cuando tengas presentes los fenómenos eléctricos a los cuales obedece su comportamiento.

Es importante mencionar que los resultados de los parámetros eléctricos obtenidos, fueron redondeados para no manejar más de 3 dígitos después del punto decimal, porque se podría tener una variación mínima si se toman valores con 4 o 5 dígitos después del punto decimal, al realizar las operaciones.

3 componentes de un circuito eléctrico y 4 formas de combinarlos

El circuito eléctrico permite la conexión y funcionamiento de diferentes elementos de consumo energético; pueden estar constituidos por una fuente de corriente continua o alterna.

En una entrada anterior se habló sobre la historia de la electricidad desde los primeros indicios de su estudio, esta vez toca el turno al análisis de circuitos eléctricos; para ello necesitas entender qué es un circuito eléctrico.

Si se analiza una aplicación concreta, como una lámpara instalada en una habitación, se pueden identificar fácilmente los siguientes elementos que constituyen un circuito eléctrico:

1. Fuente de energía eléctrica, como la pila en la linterna o el contacto en la instalación doméstica.


2. Un material conductor que permita la circulación de la corriente eléctrica, desde la fuente hasta el elemento receptor o carga.


3. El receptor, que absorbe la energía eléctrica y la convierte en energía luminosa; es el foco.

Siguiendo esta idea, se puede afirmar que un circuito eléctrico es un conjunto de elementos correctamente interrelacionados, que permite el establecimiento de una corriente eléctrica y su transformación en energía utilizable para cada aplicación concreta, por ejemplo iluminar una habitación.

Ver también: El Circuito Básico (la forma en que controlamos a la electricidad)

La interacción implica que los distintos elementos tienen que estar conectados eléctricamente, de modo que sus partes metálicas situadas en los terminales de conexión se mantengan en contacto para permitir el paso de la corriente.

En una configuración como la mencionada del foco siempre encendido, para facilitar su conexión y desconexión se introduce en el circuito eléctrico un elemento de control, en este caso un interruptor, que permite actuar a voluntad sobre el circuito. Si el circuito eléctrico está interrumpido en algún punto, sea por la acción del interruptor, por la mala conexión de los distintos elementos con el conductor, o bien por la fusión del elemento receptor, se dice que el circuito está abierto y no permitirá la transformación y el aprovechamiento de la energía eléctrica. Si, por el contrario, existe continuidad eléctrica como para iluminar una habitación, el circuito está cerrado.

Con un análisis más conciso y teórico, conocerás la forma en que se determinan los parámetros eléctricos básicos, para lo anterior nos referiremos a la Ley de Ohm y a la también llamada Ley de Watt, que es una variante de la Ley de Ohm en términos únicamente de corriente y tensión eléctrica.

1. Comencemos con el siguiente circuito básico.
   
   
   
   
   Determinar la I TOTAL es simple, solamente se debe aplicar la Ley de Ohm de forma directa.
   
   I=E/R; aplicando directamente queda como: I=(50 Vcd)/(10Ω)=5A.
   
   Ahora determinemos otro parámetro sobre el mismo circuito, cambiando los valores.
   
   
   
   
   Este parámetro se obtiene despejando la Ley de Ohm.
   
   R=E/I; queda de la siguiente forma:
   
   
   
   
   Hasta aquí todo es aplicación directa; puedes obtener la potencia del segundo ejemplo, aplicando la Ley de Watt:
   
   P=E×I
   
   P=60×15=900 W; para el primer ejemplo es 250 W.
   
   Definir la corriente junto con la potencia es uno de los parámetros más utilizados para determinar conductores y protecciones, en el caso de la instalación eléctrica; para el análisis de circuitos adicional a lo anterior se pueden realizar distintos cálculos. Continuaremos entonces con determinar valores de resistencia, para ello se aplicarán las configuraciones en serie y paralelo.
   
   
2. La configuración de resistencias en serie es simple; están conectadas una tras de otra y sólo comparten una terminal.
   
   La forma de determinar la resistencia entre los puntos A y B es sumar los valores de resistencia, para la imagen sería:
   
   
   
   
   
3. En otro caso, se tiene una configuración de resistencias en paralelo, la fórmula a aplicar es distinta ya que en los puntos A y B se determina de la siguiente forma:
   
   
   
   
   La solución para el circuito la encuentras aplicando la fórmula de resistencias en paralelo:
   
   
   
   
   
4. Para circuitos mixtos, los cuales involucran resistencias en serie y en paralelo, la solución consiste simplemente en aplicar ambas fórmulas de forma ordenada, primero se resuelven las resistencias en paralelo y posteriormente las resistencias en serie.
   
   
   
   
   La solución de este circuito, parte con solucionar las resistencias en paralelo.
   
   Cuando hacemos esto, obtenemos un circuito en serie, que es la reducción del circuito combinado o mixto.
   
   El último paso es sumar ambas resistencias:
   
   
   
   
   De los circuitos mixtos tenemos varios casos, en una próxima entrada resolveremos a detalle otro circuito donde es necesario obtener valores de corriente en resistencias en paralelo y determinar las potencias para cada una de ellas.

El Circuito Básico (la forma en que controlamos a la electricidad)

Para tener una corriente eléctrica en las instalaciones eléctricas, los electrones libres deben mantenerse en movimiento. Esto se logra fácilmente, si se usa una fuente de energía para aplicar cargas opuestas a los dos extremos del alambre. Entonces, la carga negativa repelerá los electrones en todo el alambre. En el lado positivo, los electrones serán atraídos a la fuente; pero por cada electrón que entre en la fuente, habrá otro electrón que ésta suministrará al alambre por el lado negativo. Por consiguiente, la corriente seguirá fluyendo a través del alambre en tanto se continúe aplicando las cargas eléctricas de la fuente de energía. A esto se llama circuito básico o cerrado. Una batería es una típica fuente de energía eléctrica.

El circuito debe ser completo o cerrado para que fluya la corriente.

Como podemos apreciar, en la fuente existe una diferencia de potencial (voltaje) entre sus extremos, una corriente eléctrica fluyendo dentro del conductor, el cual ofrece cierta resistencia al flujo de los electrones. Todas estas magnitudes pueden ser medidas. Ya sea que se diseñe, instale, opere o repare equipo eléctrico, debe conocerse la forma en que se pueden hacer estas mediciones en el circuito.

Ver también: 4 factores que influyen en la Resistencia eléctrica

En la siguiente entrada hablaremos sobre el aparato que sirve para medir estas magnitudes eléctricas (voltaje, corriente eléctrica y resistencia) en los circuitos de las instalaciones eléctricas residenciales.

Si te gustó el artículo, tengo un anuncio que te puede interesar 👇

Las leyes de Gustav Kirchhoff

Gustav Robert Kirchhoff nació el 12 de marzo de 1824 en Königsberg, Prusia Oriental. Hijo del abogado Friedrich Kirchhoff y Johanna Henriette.

Cursó su enseñanza secundaria en el Instituto de Kueiphof, donde destacó en Matemáticas. Estudió en la Universidad de su ciudad natal. Tras de su graduación, recibió la concesión de un viaje para continuar estudios en París.

En el año 1845, siendo todavía un estudiante, expuso dos reglas, actualmente conocidas como leyes de Kirchhoff, con respecto a la distribución de corriente y voltaje en circuitos eléctricos. Entendidas como una extensión de la ley de la conservación de la energía, se basaban en la teoría del físico Georg Simon Ohm, según la cual la tensión que origina el paso de una corriente eléctrica es proporcional a la intensidad de la corriente.

1. Primera Ley de Kirchhoff, también llamada ley de los nudos (o nodos): La suma de corrientes que entran a un nudo es igual a la suma de las que salen (Todas las corrientes entrantes y salientes en un nudo suman 0). Para un metal, en el que los portadores de carga son los electrones, la anterior afirmación equivale a decir que los electrones que entran a un nudo en un instante dado son numéricamente iguales a los que salen. Los nudos no acumulan carga (electrones).
   
   
2. Segunda Ley de Kirchhoff, también llamada ley de las mallas: La suma de caídas de tensión en un tramo que está entre dos nudos es igual a la suma de caídas de tensión de cualquier otro tramo que se establezca entre dichos nudos.
   

En 1847 se casó con Clara Richelot, hija de Friedrich Richelot, uno de sus profesores de matemáticas. Con ella tuvo tres hijos y dos hijas.

Ver también: 12 personajes de la historia que contribuyeron al desarrollo de la electricidad

La inquietud política que condujo a la ola de revolución de 1848 a Europa lo forzó dejar Paris, y se hizo profesor en Berlín, donde permaneció hasta que le otorgaron una plaza de catedrático en Breslau (ahora Wroclaw) donde trabajó entre 1850 y 1854 para trasladarse posteriormente a la Universidad de Heidelberg. En ambas universidades impartió clases de física.

En 1869 muere su esposa Clara. Ese mismo año Kirchhoff sufrió un accidente en un pie al caer de una escalera, lo cual le obliga a moverse mediante muletas o una silla de ruedas, pero esto no le impide continuar con su actividad investigadora, que se centra en campos diversos de la física como son la electricidad y la física radiactiva.

En 1872 se casó con Luise Brömmel, originaria de Goslar, en Heidelberg, lugar en el que permaneció a pesar de recibir ofertas de otras universidades.

A medida que su salud empeoraba, le resultaba más difícil practicar la experimentación, y por ello en 1875 tarde se traslada nuevamente a la Universidad de Berlín, donde fue nombrado catedrático de física matemática en la Universidad de Berlín, puesto que le permitía continuar haciendo contribuciones a la enseñanza y la investigación teórica sin que afectara su precaria salud.

Publicó diversas obras de contenido científico. Su tratado mejor conocido, publicado posteriormente a que dejó la cátedra en Berlín, es su obra maestra de cuatro volúmenes "Vorlesungen über mathematische Physik" (Conferencias sobre física matemática).

En 1886 el empeoramiento de su salud le obligó a retirarse, falleciendo un año más tarde en Berlín, el 17 de octubre de 1887.

Si te gustó el artículo, tengo un anuncio que te puede interesar 👇

Los interruptores y el cable neutro

Los interruptores o apagadores son los dispositivos que sirven para abrir y cerrar un circuito eléctrico y así poder controlarlo.

Recordemos que un circuito monofásico de dos hilos está formado por un cable de línea viva y un cable neutro. El cable de línea viva (conocido también como "cable de fase") es el conductor eléctrico que transmite el voltaje del transformador hasta la salida eléctrica. Por el contrario, el cable neutro es un cable con potencial cero, es decir, es la referencia cero para todos los voltajes. Por lo tanto, podemos decir que en el circuito derivado el neutro no tiene voltaje, y sólo transporta corriente cuando se cierra el circuito.

El código de colores para instalaciones eléctricas residenciales establece que los cables neutros deben ser de color blanco o gris, y los cables de fase pueden ser de cualquier color diferente al blanco, gris o verde. Los colores más comunes para el cable de fase son negro y rojo.

Si queremos controlar el circuito eléctrico, lo que debemos interrumpir es el cable con voltaje de línea. Esto garantiza que al accionar el interruptor, los equipos queden completamente des energizados, haciendo seguro que una persona los pueda manipular sin riesgo de sufrir un choque eléctrico.

Ver también: 4 problemas en las instalaciones de contactos eléctricos

En ocasiones los instaladores colocan el interruptor en el neutro, en vez de colocarlo en el cable de fase. Esto es un error grave pues al accionar el interruptor, los equipos se apagan pero se mantienen energizados, pues siguen conectados a la línea viva.

Si al hacer la revisión de los interruptores encontramos este problema, debemos corregirlo conectando el interruptor en el cable de línea, y uniendo nuevamente los extremos del cable neutro para que éste corra sin interrupción de regreso hasta el centro de carga de la vivienda.

Problema: El cable blanco (neutro) está conectado al interruptor. Aunque el interruptor parece estar funcionando correctamente en esta instalación, es peligroso porque la salida de alumbrado continua con voltaje aún después que el interruptor se ha apagado.

Solución: Conecta los cables negros (de fase) al interruptor, y junta los cables blancos con un conector de cable.

4 diagramas de circuitos controlados por apagadores de cuatro vías

1. Apagador de cuatro vías y salida de alumbrado al principio del recorrido del cable.
   Sirve para controlar una salida de alumbrado désde tres sitios. Los interruptores finales son de tres vías y el del medio es de cuatro vías. Un par de cables de tres vías entran a la caja del interruptor de cuatro vías. Los cables puente que salen de un apagador de tres vías se unen al par de terminales de tornillos superiores (línea 1), y los puentes del otro apagador se unen al par de terminales de tornillos inferiores (línea 2). Se requiere dos interruptores de tres vías y uno de cuatro vías.
   
   
   
   
   
   
   
   
2. Apagador de cuatro vías y salida de alumbrado al final del recorrido del cable.
   Usa esta variación del diagrama de circuito cuando sea más práctico ubicar la toma al final del recorrido del cable. Se requiere dos interruptores de tres vías y uno de cuatro vías.
   
   
   
   
   
   
   
   
   Ver también: 2 pasos para verificar el funcionamiento de un apagador de 4 vías


3. Varios apagadores de cuatro vías controlando una salida de alumbrado.
   Esta alternativa de cableado del apagador de cuatro vías se usa cuando tres o más interruptores controlarán una sola salida de alumbrado. Los interruptores extremos son de tres vías, y los intermedios de cuatro. Requiere dos interruptores de tres vías y dos o más interruptores de cuatro vías.
   
   
   
   
   
   
   
   
4. Apagador de cuatro vías controlando varias salidas de alumbrado.
   Esta variación del diseño del apagador de cuatro vías se usa cuando dos o más salidas de alumbrado serán controladas desde múltiples sitios en un cuarto. Los interruptores extremos son de tres vías, y el del centro de cuatro. Se requiere dos interruptores cíe tres vías y uno de cuatro vías.