FUNDAMENTOS DE ELECTRICIDAD

ELECTRICIDAD AUTOMOTRIZ

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FUNDAMENTOS DE ELECTRICIDAD

EL ÁTOMO. TEORÍA ATÓMICA

LOS ATOMOS ESTAN FORMADOS POR PARTICULAS.

ESTAS PARTÍCULAS SON:

ELECTRÓN

ES UNA PARTÍCULA ELEMENTAL CON CARGA ELÉCTRICA NEGATIVA IGUAL A 1,602 X 1O-’ COULOMB Y MASA IGUAL A 9,1083 X 102 G, QUE SE ENCUENTRA FORMANDO PARTE DE LOS ÁTOMOS DE TODOS LOS ELEMENTOS. NEUTRÓN ES UNA PARTÍCULA ELEMENTAL ELÉCTRICAMENTE NEUTRA Y MASA LIGERAMENTE SUPERIOR A LA DEL PROTÓN, QUE SE ENCUENTRA FORMANDO PARTE DE LOS ÁTOMOS DE TODOS LOS ELEMENTOS.

PROTÓN

L 1 Á Y ‘ACTIVIDADES

ES UNA PARTÍCULA ELEMENTAL CON CARGA ELÉCTRICA POSITIVA IGUAL A 1,602 X 10 COULOMB Y CUYA MASA ES 1837 VECES MAYOR QUE LA DEL ELECTRÓN. SE ENCUENTRA FORMANDO PARTE DE LOS ÁTOMOS DE TODOS LOS ELEMENTOS.

EL ÁTOMO EL ÁTOMO ES LA PORCIÓN MÁS PEQUEÑA DE LA MATERIA. EL PRIMERO EN UTILIZAR ESTE TÉRMINO FUE DEMÓCRITO, PORQUE CREÍA QUE TODOS LOS ELEMENTOS DEBERÍAN ESTAR FORMADOS POR PEQUEÑAS PARTÍCULAS QUE FUERAN INDIVISIBLES. ÁTOMO, EN GRIEGO, SIGNIFICA INDIVISIBLE. HOY EN DÍA SABEMOS QUE LOS ÁTOMOS NO SON, COMO CREÍA DEMÓCRITO, INDIVISIBLES. EN 1808, EL QUÍMICO INGLÉS J. DALTON (1766-1844) FORMULA SU TEORÍA ATÓMICA. EN ELLA ROMPE CON LAS TRADICIONALES IDEAS Y POSTULA QUE LA MATERIA ESTÁ FORMADA POR ÁTOMOS. A PARTIR DE ESTE MOMENTO COMIENZA UNA ETAPA DE LA QUÍMICA Y DE LA FÍSICA LLENA DE ASOMBROSAS EVIDENCIAS EXPERIMENTALES SIN FÚNDAMENTO TEÓRICO. EL CONCEPTO DE ÁTOMO COMO PARTÍCULA INDIVISIBLE SE MANTUVO

CON ÉXITO DURANTE CASI UN SIGLO. NO OBSTANTE LA ELECTRICIDAD Y LA ELECTROQUÍMICA, EN CUYO ESTUDIO AHONDARON AMPERE Y FARADAY, SUGERÍAN UNA RELACIÓN ÍNTIMA ENTRE LA MATERIA Y LAS CARGAS ELÉCTRICAS.

TIPO DE CORRIENTE

TIPOS DE CORRIENTE:

HAY DOS TIPOS DE CORRIENTE ELÉCTRICA: CORRIENTE DIRECTA O CONTINUA (CD Ó CC) Y CORRIENTE ALTERNA (CA).

LA CORRIENTE DIRECTA ES AQUELLA QUE FLUYE EN UNA SOLA DIRECCIÓN (UNIDIRECCIONAL O DE SENTIDO CONSTANTE). ESTE TIPO DE CORRIENTE ES PROPORCIONADA, POR EJEMPLO, POR LAS PILAS(QUE SE EMPLEAN EN LAS LINTERNAS, RADIOS, ETC.) O BIEN POR LAS BATERÍAS O ACUMULADORES DEL AUTOMÓVIL.

LA CORRIENTE ALTERNA ES AQUELLA QUE CAMBIA PERIÓDICAMENTE DE DIRECCIÓN, DESPLAZÁNDOSE UNAS VECES EN UNA DIRECCIÓN Y OTRAS EN DIRECCIÓN CONTRARIA. ESTE TIPO DE CORRIENTE ES QUE LA SUMINISTRAN LAS EMPRESAS DE ELECTRICIDAD EN CASI TODAS LAS CIUDADES DEL MUNDO Y ES UTILIZADA EN NUESTROS HOGARES (ELECTRODOMÉSTICOS, EQUIPOS DE SONIDO, TELEVISIÓN, COMPUTADORAS, ETC.) Y EN LA INDUSTRIA.

UNA CORRIENTE ALTERNA PUEDE TRANSFORMARSE EN CORRIENTE CONTINUA POR MEDIO DE DISPOSITIVOS ESPECIALES, DENOMINADOS "RECTIFICADORES", OBTENIÉNDOSE UNA CORRIENTE RECTIFICADA.

FUERZA ELECTROMOTRIZ

FUERZA ELECTROMOTRIZ:

LA FUERZA QUE IMPULSA A LA CORRIENTE A LO LARGO DE UN CONDUCTOR ES DENOMINADA FUERZA ELECTROMOTRIZ (FEM), SU UNIDAD EN EL SIU ES EL VOLT (V) Y NORMALMENTE SE USA EL TÉRMINO "VOLTAJE" EN LUGAR DE FEM. SE SUELE REPRESENTAR POR LAS LETRAS O . SIN EMBARGO, ES SUMAMENTE ÚTIL TENER EN MENTE LA EXPRESIÓN "FUERZA ELECTROMOTRIZ", YA QUE ÉSTA FORTALECE LA IDEA DE UNA FUERZA QUE EMPUJA O JALA LAS CARGAS ALREDEDOR DEL CIRCUITO PARA HACER QUE FLUYA CORRIENTE.

ESTA FUERZA ELÉCTRICA O VOLTAJE, SIEMPRE APARECE ENTRE DOS PUNTOS, Y SE DICE QUE ES LA "DIFERENCIA DE POTENCIAL" ENTRE DICHOS PUNTOS (FIGURA Nº 8).

VOLTAJE O DIFERENCIA DE POTENCIAL ENTRE LAS TERMINALES DE LA BATERÍA:

EL VOLTAJE SUELE EXPRESARSE MEDIANTE MÚLTIPLOS, TALES COMO EL KILOVOLT (KV) Y EL MEGAVOLT (MV), Y TAMBIÉN MEDIANTE SUBMÚLTIPLOS COMO EL MILIVOLT (MV) Y EL MICROVOLT (ΜV), CUYAS EQUIVALENCIAS SON:

1 KV = 103 V

1 MV = 106 V

1 MV = 10–3 V

1 ΜV = 10–6 V

EN PERÚ EL VOLTAJE DOMÉSTICO POR LO COMÚN ES DE APROXIMADAMENTE 220 V, SU FRECUENCIA (*) ES DE 60 HERTZ (SÍMBOLO HZ).

RESISTENCIA

LA RESISTENCIA () REPRESENTA LA OPOSICIÓN AL FLUJO DE CARGAS ELÉCTRICAS A TRAVÉS DE UN CONDUCTOR. TANTO MAYOR SEA EL VALOR DE MAYOR SERÁ LA OPOSICIÓN QUE OFRECE EL CONDUCTOR AL PASO DE LA CORRIENTE A TRAVÉS DE ÉL.

EN EL SIU, LA UNIDAD DE MEDIDA PARA LA RESISTENCIA SE DENOMINA OHM Y SE REPRESENTA POR LA LETRA GRIEGA.

EN LA INDUSTRIA SE UTILIZAN LOS SIGUIENTES SUBMÚLTIPLOS: EL MILIOHM (), EL MICROHM (), Y LOS MÚLTIPLOS: KILOHM () Y EL MAGAOHM (), CUYAS EQUIVALENCIAS SON:

1 = 103

1 = 106

1 = 10–3

1 = 10–6

EL ELEMENTO DE UN CIRCUITO ELÉCTRICO DISEÑADO ESPECÍFICAMENTE PARA PROPORCIONAR RESISTENCIA SE DENOMINA "RESISTOR" (*).

RESISTIVIDAD DE UN MATERIAL

LA EXPERIENCIA NOS MUESTRA QUE SI CONSIDERAMOS UN CONDUCTOR COMO EL MOSTRADO EN LA FIGURA Nº 9, EL VALOR DE SU RESISTENCIA DEPENDERÁ DE SU LONGITUD Y DEL ÁREA DE SU SECCIÓN TRANSVERSAL.

LA RESISTENCIA DE UN CONDUCTOR DEPENDE DE L Y DE A

AL REALIZAR MEDICIONES CUIDADOSAS SE OBSERVA QUE LA RESISTENCIA DE UN MATERIAL ES DIRECTAMENTE PROPORCIONAL A SU LONGITUD E INVERSAMENTE PROPORCIONAL AL ÁREA DE SU SECCIÓN TRANSVERSAL, ES DECIR:

DONDE P SE DENOMINA "RESISTIVIDAD ELÉCTRICA" DEL MATERIAL. SU UNIDAD EN EL SIU ES OHMIOS M.

LA RESISTIVIDAD ES UNA PROPIEDAD CARACTERÍSTICA DEL MATERIAL QUE CONSTITUYE EL CONDUCTOR, ES DECIR, CADA SUSTANCIA POSEE UN VALOR DIFERENTE DE RESISTIVIDAD.

LA TABLA SIGUIENTE PRESENTA VALORES DE RESISTIVIDAD ELÉCTRICA DE ALGUNAS SUSTANCIAS, A UNA TEMPERATURA DE 20 º C (*).

MATERIAL

RESISTIVIDAD ( M)

PLATA

1.59 × 10–8

COBRE

1.70 × 10–8

ORO

2.44 × 10–8

ALUMINIO

2.82 × 10–8

TUNGSTENO

5.60 × 10–8

HIERRO

10 × 10–8

PLATINO

11 × 10–8

PLOMO

22 × 10–8

MERCURIO

94 × 10–8

NÍQUEL – CROMO

1.50 × 10–6

CARBÓN

3.50 × 10–5

GERMANIO

0.46

SILICIO

640

VIDRIO

1010 – 1014

CAUCHO DURO

≈1013

AZUFRE

1015

CUARZO FUNDIDO

75 × 1016

SI SE TIENEN VARIOS ALAMBRES DE LA MISMA LONGITUD Y DEL MISMO GROSOR, PERO HECHOS DE DIFERENTE MATERIAL, EL DE MENOR RESISTIVIDAD SERÁ EL DE MENOR RESISTENCIA. ES DECIR, QUE CUANTO MENOR SEA LA RESISTIVIDAD DE UN MATERIAL, TANTO MENOR SERÁ LA OPOSICIÓN QUE ESTE MATERIAL OFREZCA AL PASO DE LA CORRIENTE A TRAVÉS DE ÉL.

SISTEMAS DE AYUDA DE ARRANQUE PARA MOTORES DIESEL

LOS MOTORES DIESEL CUANDO ESTÁN FRÍOS PRESENTAN DIFICULTAD DE ARRANQUE O COMBUSTIÓN YA QUE LAS PÉRDIDAS POR FUGAS Y DE CALOR AL COMPRIMIR LA MEZCLA DE AIRE-COMBUSTIBLE, DISMINUYEN LA PRESIÓN Y LA TEMPERATURA AL FINAL DE LA COMPRESIÓN. BAJO ESTAS CIRCUNSTANCIAS ES ESPECIALMENTE IMPORTANTE LA APLICACIÓN DE SISTEMAS DE AYUDA DE ARRANQUE. EN COMPARACIÓN CON LA GASOLINA, EL COMBUSTIBLE DIESEL TIENE UNA ELEVADA TENDENCIA A LA INFLAMACIÓN. ES POR ELLO POR LO QUE LOS MOTORES DIESEL DE INYECCIÓN DIRECTA (DI) ARRANCAN ESPONTÁNEAMENTE EN CASO DE ARRANQUE POR ENCIMA DE 0 ºC. LA TEMPERATURA DE AUTOENCENDIDO DEL GAS-OIL DE 250 ºC ES ALCANZADA DURANTE EL ARRANQUE CON EL RÉGIMEN DE REVOLUCIONES QUE PROPORCIONA EL MOTOR DE ARRANQUE AL MOTOR DE TÉRMICO. LOS MOTORES DE INYECCIÓN DIRECTA (DI), NECESITAN A TEMPERATURAS INFERIORES A 0ºC UN SISTEMA DE AYUDA AL ARRANQUE, MIENTRAS QUE LOS MOTORES DE INYECCIÓN INDIRECTA (IDI) O CÁMARA DE TURBULENCIA NECESITAN UN SISTEMA DE AYUDA AL ARRANQUE PARA CUALQUIER TEMPERATURA. LOS MOTORES DE ANTECÁMARA Y DE CÁMARA AUXILIAR DE TURBULENCIA (INYECCIÓN INDIRECTA), TIENEN EN LA CÁMARA DE COMBUSTIÓN AUXILIAR UNA BUJÍA DE ESPIGA INCANDESCENTE (GSK) (TAMBIÉN LLAMADOS "CALENTADORES") COMO "PUNTO CALIENTE". EN MOTORES PEQUEÑOS DE INYECCIÓN DIRECTA, ESTE PUNTO CALIENTE SE ENCUENTRA EN LA PERIFERIA DE LA CÁMARA DE COMBUSTIÓN. LOS MOTORES GRANDES DE INYECCIÓN PARA VEHÍCULOS INDUSTRIALES TRABAJAN ALTERNATIVAMENTE CON PRECALENTAMIENTO DEL AIRE EN EL TUBO DE ADMISIÓN (PRECALENTAMIENTO DEL AIRE DE ADMISIÓN) O CON COMBUSTIBLE ESPECIAL CON ALTA FACILIDAD PARA EL ENCENDIDO (STARPILOT), QUE SE INYECTA EN EL AIRE DE ADMISIÓN. ACTUALMENTE SE EMPLEAN CASI EXCLUSIVAMENTE SISTEMAS CON BUJÍAS DE ESPIGA INCANDESCENTE. LAS BUJIAS DE PREINCANDESCENDIA O CALENTADORES PUEDEN IR CONECTADOS ELECTRICAMENTE EN SERIE O EN PARALELO, AUNQUE ACTUALMENTE SE USA MÁS LA CONEXIÓN PARALELO DE FORMA QUE UNA BUJIA AVERIADA NO AFECTA AL FUNCIONAMIENTO DE LAS OTRAS.

BUJÍA DE ESPIGA INCANDESCENTE: LA ESPIGA DE LA BUJÍA ESTA MONTADA A PRESIÓN DE FORMA FIJA Y ESTANCA A LOS GASES DE ESCAPE EN UN CUERPO DE LA BUJÍA, Y CONSTA DE UN TUBO METÁLICO RESISTENTE A LOS GASES CALIENTES Y A LA CORROSIÓN, QUE LLEVA EN SU INTERIOR UN FILAMENTO INCANDESCENTE RODEADO DE POLVO COMPACTADO DE ÓXIDO DE MAGNESIO. ESTE FILAMENTO INCANDESCENTE CONSTA DE DOS RESISTENCIAS CONECTADAS EN SERIE: EL FILAMENTO CALEFACTOR DISPUESTO EN LA PUNTA DEL TUBO INCANDESCENTE, Y EL FILAMENTO REGULADOR. MIENTRAS QUE EL FILAMENTO CALEFACTOR PRESENTA UNA RESISTENCIA CASI INDEPENDIENTE A LA TEMPERATURA, EL FILAMENTO REGULADOR TIENE UN COEFICIENTE POSITIVO DE TEMPERATURA (PTC).

SU RESISTENCIA AUMENTA EN LAS BUJÍAS DE ESPIGA INCANDESCENTE DE NUEVA GENERACIÓN (GSK2), AL AUMENTAR LA TEMPERATURA CON MAYOR INTENSIDAD TODAVÍA QUE EN LAS BUJÍAS DE ESPIGA INCANDESCENTE CONVENCIONALES (TIPO S-RSK). LAS BUJÍAS GSK2 RECIENTES SE CARACTERIZAN POR ALCANZAR CON MAYOR RAPIDEZ LA TEMPERATURA

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