Instalaciones Eléctricas Residenciales

¿Qué es la diferencia de potencial o tensión?

2016/04/21

Instalaciones eléctricas residenciales - tensión en conductor eléctrico

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.


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.
Instalaciones eléctricas residenciales - circuito con diferencia de potencial

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.
Instalaciones eléctricas residenciales - circuito sin diferencia de pontencial

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.

La técnica y su impacto en la cultura y la historia.

2016/04/20

Instalaciones eléctricas residenciales - Empleados de la primera planta de energía eléctrica Siemens en México, 1905

La técnica no existe por sí misma, sino en un contexto social que la condiciona por particularidades económicas, culturales e históricas. Sabemos que surge con el fin de satisfacer necesidades y que varía según el entorno; por ejemplo, las técnicas agrícolas cambian según el tipo de tierra, los hábitos alimenticios y el momento histórico; primero se usó la coa, luego el arado, le siguió el tractor y ahora las trilladoras. El automóvil, por ejemplo, desplazó a la carreta y los viajes se acortaron de días a horas, beneficiando y modificando todas las actividades socioculturales. El descubrimiento de la luz eléctrica no sólo cambió la vida de las personas, sino al mundo entero en todos los quehaceres de la humanidad.
A lo largo de la historia, el desarrollo tecnológico ha sido la mejor oportunidad del hombre para satisfacer sus necesidades básicas y no básicas; sin embargo, su abuso indiscriminado ha puesto en peligro el equilibrio natural del planeta. Por supuesto, no debemos culpar a la tecnología por los excesos en el consumo y transformación de recursos naturales y la consiguiente contaminación ambiental. El hombre es quien ha incurrido en los excesos y el reto ahora es tomar acciones para detener la contaminación y el desequilibrio ecológico.


La ingeniería eléctrica es una ciencia relativamente nueva que comenzó a impartirse en las universidades durante el siglo XIX y sienta sus bases en los experimentos científicos de Alejandro Volta, quien inventó la primera pila eléctrica en 1800, llamada pila voltaica, que transforma energía química en eléctrica. Desde entonces, varios científicos en ingenieros dedicaron su talento al estudio de la energía eléctrica y sus aplicaciones industriales.
El estudio de la electricidad cobró importancia cuando se descubrió su potencial industrial, es decir, que podría utilizarse en la industria para crear mercancías que satisficieran necesidades sociales y al mismo tiempo dar un valor al capital invertido para crear objetos. Entre las personalidades más importantes que participaron en el desarrollo de la ingeniería eléctrica cabe mencionar a:

  • Georg Ohm, quien midió la relación entre corriente eléctrica y diferencia de potencial en un conductor (1827).
  • Michael Faraday descubrió la inducción electromagnética (1831).
  • James Clerk Maxwell publicó la teoría unificada dela electricidad y magnetísmo (1873).
  • Nicola Tesla, inventor de la corriente alterna (1887), creó el método de distribución de energía eléctrica que se utiliza actualmente en todo el mundo.
Tuvieron que pasar varias décadas para que la electricidad diera el salto de la industria hacia las instalaciones eléctricas residenciales.
El uso de la energía eléctrica a nivel social -en la industria, el comercio, la administración pública y el hogar- requiere la participación de diferentes profesionistas, cada uno aplicando diversas técnicas; el científico descubre el comportamiento del electrón libre en la Naturaleza; el ingeniero eléctrico aplica ese conocimiento para controlar y aprovechar la energía; los industriales la utilizan para crear bienes de consumo que distribuyen los comerciantes, y la población utiliza la energía controlada para realizar sus tareas cotidianas.
La ciencia, la tecnología y la técnica requieren como fin último entender, transformar y controlar los materiales y la energía que ya existen en la Naturaleza, con el fin de crear diversos satisfactores sociales. En el caso de la electricidad, estudiamos su comportamiento en la Naturaleza para comprenderla y poder controlarla; una vez controlada, la aplicamos a dispositivos eléctricos, electromecánicos y digitales que nos facilitan el trabajo cotidiano. De esta manera, el bienestar social depende de la relación que establecemos con la Naturaleza a través de diversas técnicas.

2 tipos de circuitos eléctricos

2016/04/13

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.
    Instalaciones eléctricas residenciales - circuito en serie
  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.
    Instalaciones eléctricas residenciales - circuito en paralelo



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

2016/04/12

Instalaciones eléctricas residenciales - circuito eléctrico básico

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.


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.

La corriente eléctrica

2016/03/25

Ya sabemos que la corriente eléctrica es generada por el movimiento de los electrones libres dentro de un cuerpo, que saltan de la banda de conducción de un átomo a otro cuando se les aplica energía (calor, luz o electricidad). Ahora verás cómo ocurre este fenómeno y sus consecuencias.
Imagina un cable de cobre al que se le aplica una carga negativa en un extremo y una positiva en el otro.

Todos los electrones libres del cobre serán repelidos por la carga negativa porque las cargas iguales se repelen; y más importante aún: serán atraídos por la carga positiva, porque cargas contrarias se atraen. Como consecuencia, los electrones libres comenzarán a moverse en una misma dirección y todos al mismo tiempo.


Al movimiento continuo de electrones desde la carga negativa hacia la carga positiva se le conoce como flujo de corriente, y la corriente eléctrica siempre fluye en la misma dirección: desde el punto donde existe un exceso de electrones (-) hacia el punto donde hay escasez de los mismos (+). Dado que el flujo de corriente está determinado por la cantidad de electrones libres en movimiento, se mide con la unidad coulomb (C). Como recordarás, un coulomb equivale aproximadamente a 6.28 trillones de electrones libres; con esa base decimos que un coulomb que pasa por un punto fijo cada segundo equivale a un amperio (representado por la letra A), y esta relación la expresamos con una sencilla fórmula: 1C/s = 1A.
Instalaciones eléctricas residenciales - amperio

No es importante calcular la cantidad exacta de electrones que corren por un cuerpo. Lo importante es comprender que el flujo de corriente eléctrica se mide en amperios o bien, que el amperio es la unidad de medida de la corriente eléctrica, y un amperio representa la cantidad de electrones pasen por un punto dado cada segundo, mayor será el amperaje y viceversa. Finalmente, el flujo de corriente (o corriente para abreviar), también se le conoce como Intensidad, y se representa en diagramas y fórmulas con la letra i mayúscula (I).

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