Clase 3

ELECTRICIDAD TEMA III y RESISTENCIAS

Por sus características, se puede decir que la corriente eléctrica es un "FLUIDO" y es útil para su estudio compararla con otros fluidos, por ejemplo al agua.
La circulación eléctrica en un conductor; es semejante al agua desplazándose en un caño. Estas comparaciones, tienen como objeto memorizar con que prioridad de la corriente eléctrica, tienen relación cada una de las magnitudes o medidas usadas en electricidad. 

El molino de viento, transforma la energía del viento (energía eólica) en un movimiento que acciona una bomba de agua, la que extrae el agua y la traslada mediante un caño de depósito de agua, de donde es utilizada.
El molinete, transforma la energía del viento en un movimiento que acciona un generador de corriente (dinamo o alternador) y la traslada mediante un cable a las bornes de la batería donde se depositan las cargas eléctricas para ser utilizadas.
En el traslado del agua, se utiliza un caño como conductor, la cantidad de líquido trasladado (caudal) depende del diámetro interno del caño y de la presión o velocidad de desplazamiento del líquido. En forma semejante analizamos la circulación de los electrones en el cable conductor, una "INTENSIDAD", relacionada con el diámetro del conductor, y una "FUERZA o VELOCIDAD" de desplazamiento de  los electrones;  la intensidad ( I ) se mide en "AMPERES ó AMPERIOS" ( A ). La Fuerza o Velocidad, se mide en simplemente VOLTIOS y es llamada también FUERZA ELECTROMOTRIZ ( E ) o DIFERENCIA DE TENSIÓN ó simplemente TENSIÓN ( U ), siendo éstas letras usadas para abreviar el término al cuál nos referimos.
Es importante recordar que de la ( I ) en ( A ), depende al grueso del conductor, y de la ( E ) ó ( U ) en  (V), depende la aislación necesaria para dicho conductor, en semejanza a la relación entre el diámetro interno del caño de agua según el grosor del chorro de agua; y el grueso de la pared del caño según la presión del agua respectivamente. En los conductores eléctricos, el grueso del conductor se mide en milímetros lineales de diámetro, para los alambres, sean de cobre desnudo, cubiertos con un baño de estaño (estañados) o con una capa de aislante, en forma de vaina plástica de goma o una pintura aislante (barniz ó esmalte). Para medir el diámetro de los alambres se utiliza un instrumento de precisión llamado llamada "MICRÓMETRO", que consta de un tornillo con una escala graduada.  En el caso de alambre cubiertos con pintura aislante, es necesario quitar ésta antes de efectuar la medición, lo que se hace quemando el alambre y retirando luego el esmalte carbonizado.

Teniendo en cuanta la propiedad de las cargas eléctricas, de circular en las superficies de los conductores, y de la necesidad de que los conductores sean más flexibles que un alambre rígido, se construyen los conductores de varios alambres. Los más comunes son de 7 hilos y se miden por su "SECCIÓN" en mm². La sección total es la suma de las secciones parciales, y se miden en mm². En la siguiente tabla, se compara aproximadamente el diámetro lineal, la sección en mm². y el amperaje reglamentario en conductores de cobre.  

La intensidad no sólo es necesario conocerla para la elección del conductor, sino para la elección de las llaves, los tomacorrientes, los disyuntores térmicos o tableros con fusibles, etc.
Estas características vienen impresas por reglamentación en las distintas partes, indicando el máximo amperaje de trabajo.

Para los conductores, la reglamentación exige que esté impreso en su cobertura plástica las características del mismo, o que si se comercializa por rollo, vengan provisto en una etiqueta donde consten las características del conductor.

Tanto para los conductores como para las llaves, tomas, Etc. el usar por debajo de normas, supone un riesgo de sobrecalentamiento y destrucción del material, sin tener en cuenta que lo que se pierde de energía en una instalación defectuosa es energía no aprovechada en los artefactos, y que en una larga trayectoria de conductores, la pérdida puede ser tan importante que dificulta el funcionamiento de éstos mismos artefactos. El uso en sobre-dimensionado, es un gasto superfluo, y además quita lugar de ventilación para el caso de conductores en caños dentro de las paredes, con la consiguiente acumulación de humedad que disminuye la vida útil del conductor.

                           RESISTENCIAS                        

Para aprovechar la energía térmica en un conductor, o para tener en un  determinado lugar una disminución de diferencia de potencial, se usan elementos de no muy buenas características conductoras y que pueden tolerar los fenómenos térmicos sin deteriorarse. A éstos elementos se los llaman: RESISTENCIAS.
Las resistencias preparadas para el uso en calentadores, se hacen de un material que no oxida ni se degrada rápidamente por el incremento de la temperatura al aire libre, en tanto que para el uso en iluminación, se busca el que pueda soportar temperaturas extremas sin ablandarse ni derretirse. En los primeros casos se hacen con aleaciones con cromo y níquel; y en el último caso se usa el tungsteno.
Para el uso en electricidad y electrónica, se cuenta también con el encapsulado en plástico ó en cerámica, para resistencias que se usan para producir una caída de potencial o una limitación en la corriente que circula por un circuito.
Las resistencias se miden en: OHMS. Y ésta medida se abrevia con la letra griega  Omega:

La unidad de resistencia, es = 1 ohms. y corresponde al elemento en el cual cae una diferencia de potencial de 1 Voltio con una intensidad de 1 Amperio.
De ésta igualdad, tenemos ahora otra fórmula: R = V % A x R: (resistencia en Ohms) donde:  V= (Diferencia de potencial en Voltios) y  A= (Intensidad en Amperes)
Esta nueva fórmula, nos permite hacer cálculos con estas variantes, y combinada con la fórmula de potencia: W = V x A podemos manejar todos los datos necesarios para determinar como calcular la potencia disipada en calor en una resistencia y así elegir el material conveniente según su uso, para un buen rendimiento.
En electricidad y electrónica, se provee de un gran número de resistencias para uso de diversos artefactos; en el uso en electrónica, se provee de resistencias encapsulado e identificadas por un código de colores. Los tamaños de las mismas, regulan los límites de disipación térmica, siendo las más usuales las de 1/2 Watts. de disipación, y en mini-componentes las de 1/4 ó 1/8 Watts.
Para comprobar el estado satisfactorio de la resistencia, hay que recurrir a un instrumento de medición: el Ohmmetro, el cual nos indicará en una escala graduada, el valor escrito o calculo aproximadamente, nos dará el estado de la resistencia, se ésta debe reinstalarse o ser remplazada. Se considera como normal hasta un 20% por arriba ó un 20% por abajo entre el valor leído y el real.
En circuitos de precisión, hay que respetar las tolerancias determinadas en el circuito ó en los colores del elemento de medir.

Hay forma de conectar dos o mas resistencias, a fin de mejorar sus características o lograr un valor determinado que no tenemos, con la suma de otros que si tenemos en abundancia. Para lo cual se establecen dos tipos de conexiones.

            R₁                                    R₂        Resistencia Total: R₁+ R₂

Conexión Serie: (una detrás de la otra). En éste caso, el valor en Ohms. de las resistencias  se suman, dando como resultante una resistencia equivalente a la suma de los valores parciales.

DIBUJO MOSTRANDO LAS REFERENCIAS EN  
UN MULTÍMETRO USADO COMO OHMMETRO

1) "0" de fondo de escala a la derecha.

2) Escala de Ohms.

3) Otras escalas (Volts; Amp. Etc.)

4) Aguja o cursor.

5) Calibración del "0" del mecanismo del instrumento.

6) Llave selectora.

7)Posiciones para seleccionar en Ohms. para medir resistencias. 

8)Cables y puntas.

9)Perilla para el ajuste de cero (0) a fondo de escala en Ohms. (debe hacerse después de mover la llave de selección y después varias mediciones, para mantener la exactitud del valor leído.