Clase 55

Orientación y distribución de los captadores

La energía que capta un panel solar depende de:

1. La climatología
2. La situación y orientación del panel

Parámetros para la orientación de los paneles:

• Altura solar

• Azimut solar

• Declinación solar

Ejemplo:

Calcular la altura solar al mediodía del 18 de Mayo en un lugar de Zamora (latitud 41,5º).

dn = 138

δ = 23,45 * sen[ 360 * (138 + 284) / 365 ] = 19,49º

h = 90º – ( 41,5 – 19,49 ) = 67,99º

Inclinación de los paneles solares (α)

α = ( l – δ )

La altura solar es complementaria a α:

α = l – δ

h =90º – ( l – δ )

Clase 45

TRANSISTOR

Con la aparición del transistor, las válbulas de vacío cayeron en desuso.

Están formados por 3 capas conductoras pnp o npn.

Los circuitos electronizados se alimentan en continua, de positivo a negativo, lo que hace idóneo el uso de transistores npn (facilita el razonamiento del circuito). En general la señal entra por la izquierda y el colector va de arriba (+) a abajo (-).

Si se disipa poco calor se trata de un transistor de señal.
Si se disipa poco calor se trata de un transistor de potencia.

Los transistores de señal suelen ser de tamaño más reducido y los de potencia suelen ser niquelados o plateados (para disipar el calor).

Prueba para ver el funcionamiento del transistor

Sentido directo. Polarización correcta (el LED se enciende).

Sentido inverso. Polarización incorrecta (el LED no se enciende).

La I no puede ir en sentido contrario al sentido de la flecha del transistor.

Observar que si no se conecta el colector, un transistor se comporta como un diodo.

Clase 41

Filtrado

Disposición de uno o más condensadores después de la rectificación para conseguir la tensión más continua posible.

dibdibdib

Al consumir el condensador aporta carga y le baja la tensión. Esto obliga a usar un diodo Zener. Con el diodo Zener es posible allanar las crestas de tensión.

Clase

Circuito RLC

Pasamos de los casos particulares (R, L y C) directamente al circuito general RLC, estudiaremos impedancia y potencias P (activa), Q (reactiva), S (aparente).

El circuito RLC es la culminación de la corriente alterna monofásica.

Impedancia

Sea una tensión alterna V de frecuencia f que se aplica al circuito serie R-L-C.

Se trata de calcular la oposición al paso de la electricidad Intensidad del circuito (Impedancia) y calcular la intensidad del circuito.

Tendremos que poner en práctica los vectores giratorios. Hay que recordar que la intensidad va atrasada.

Se trata de evaluar la oposición al paso de la intensidad combinada de R-L-C. Se sustituye cada una por su vector correspondiente.

R se representa por un vector horizaontal R→.

L se representa por un vector vertical XL↑.

C se representa por un vector vertical XC↓.

Clase 31

Circuito L

Definición de coeficiente de autoinducción L

Se llama coeficiente de autoinducción de un circuito al cociente que resulta de dividir al flujo que resulta de dividir el flujo que lo atraviesa, cuando es recorrido por una I, por el valor de la propia intensidad:

L = N · Φ / I

Clase 29

Fórmula fundamental corriente alterna

valor máximo

e = Emax · sen(ωt) = [volts]

Valor que es superado en máximo y mínimo por la onda senoidal. No se suele especificar en la práctica, cuando indicamos que la tensión es de 230V, nos estamos refiriendo a la tensión eficaz.

valor eficaz

El valor eficaz de una tensión alterna es aquel valor de corriente continua que produce los mismos efectos térmicos que la corriente alterna en una determinada resistencia.

valor medio de la tensión

Si la onda tiene valor máximo 1, sabemos por calculo que el área vale 2.

área de la parte senoidal = Π · Vmed

Vmed = 2 / Π

Si la onda tiene valor máximo Vmax:

Vmed = 2 / Π · Vmax

Conocido el valor eficaz, se puede obtener el valor medio.

Vef = Vmax / √2

Vmed = 2 / Π · Vmed

Ejercicio

Si el valor eficaz es 400V. Hallar el valor medio.

Vmax = √2 · Vef = √2 · 400 = 565,69

Vmed = 565,69 · 2 / Π = 360,13V

Vmáx > Vef > Vmed

El valor medio lo facilitan los aparatos de medida de tensiones continuas.

Si al tester comprobador le damos una corriente rectificada, éste nos indicará el valor medio.

ciclo o periodo

Tiempo que se tarda en realizar una onda completa.

frecuencia

Es el número de impulsos por segundo. Su unidad es el Hertz (Hz).

La fórmula que la relaciona con el periodo es:

ƒ = 1 / T [Hz = 1 / sg]

T = 1 / ƒ [ sg = 1 / Hz]

Clase 19

Capítulo 2

Riesgo eléctrico

Resumen de los riesgos de la corriente eléctrica:

• contacto directo (tocar fase)
• contacto indirecto (tocar masa accidentalmente bajo tensión)
• quemadura
• fuego
• explosión
• sobretensión
• sobreintensidad, caída de tensión y efecto Joule

Factores que intervienen en un accidente eléctrico:

• valor eficaz de la tensión
• tipo de contacto (directo o indirecto)
• lugar (seco o húmedo)
• nivel de aislamiento del individuo
• aislamientos insuficientes o degradados
• falta de protecciones eléctricas
• utilización de escaleras, andamios y medios de elevación

Antes del RBT de 1973 se hablaba poco de la toma tierra.

Efectos de la corriente eléctrica en el cuerpo humano:

• 0,5mA = cosquilleo
• 10mA = contracción muscular
• 30mA = umbral de parálisis respiratoria (principi de asfixia)
• 75mA = umbral de fibrilación (el corazón pierde el ritmo)
• 1mA = parada cardiáca

El valor de la frecuencia, sobre todo con las frecuencias que se emplean en la práctica (50-60 ciclos), no suele intervenir en la mayor o menor gravedad de un accidente eléctrico. En valores del orden de miles de Hertzs (kHz), sí que influiría.

Según el RBT, se denomina choque eléctrico al paso de la corriente eléctrica por el cuerpo humano o de un animal.

Resistencia del cuerpo humano en el momento del contacto

• con las manos secas = 50.000Ω
• con las manos húmedas = 5.000Ω
• en la situación más desfavorable = 1.000 ó 2.000Ω

Otros factores que influyen en la resistencia del cuerpo humano:

• estado de salud
  • fatiga
  • falta de sueño
  • disgustos
• sexo y edad (los niños y las mujeres son más sensibles a la electricidad)
• situación ambiental
  • seco
  • húmedo

Ejemplos de contactos directos:

• FASE Y NEUTRO en suelo aislado
• FASE (monofásica) en suelo conductor
• FASE y massa en suelo aislante
• FASE (trifásica) en suelo conductor
• FASE y FASE (trifásica)
• FASE y tubería

Corriente trifásica:
___ R
___ S
___ T
___ N

Corriente monofásica:
___ F
___ N

Tensiones usuales a que puede someterse el cuerpo humano):

• FASE – NEUTRO (230V)
• FASE – FASE (400V)
• Tensiones Especiales (500V)
• Tensiones Continuas (en general menos peligrosas)

Maneras de protegerse de las tensiones elevadas (en general con el empleo de tensiones inferiores):

1. Pequeñas tensiones en corriente alterna…
2. Pequeñas tensiones en corriente continua…
3. Utilización de transformador + rectificador en puente…
4. Puesta de masas a neutros…
5. Puesta de masas a tierra…
6. Cerramiento…

La diferencia entre sobrecarga y sobreintensidad es que la primera es prolongada y la segunda puntual.

Accidentes de instalaciones y receptores	Protección de los mismos
Situación de cortocircuito	fusible, magnetotérmico, relé de intensidad
Situación de sobrecarga	relés térmicos
Situación de sobreintensidad	relés de intensidad
Sobretensiones	relés de tensión máxima, descargador de sobretensión
Caídas de tensión excesivas	relés de tensión mínima
Efecto Joule	relés térmicos, magnetotérmicos
Contactos indirectos	puesta a tierra + ID, ID (Interruptor Diferencial)
Contactos directos	ID + cerramientos
Explosión e incendios	utilización de materiales adecuados
Malos contactos y chispas	utilización de materiales adecuados

Los descargadores de tensión son muy caros. Se usan en lugares de montaña. En Cataluña, por ejemplo, se pueden encontrar en el Montseny.

Clase 18

Seguridad en las instalaciones eléctricas

El número de accidentes eléctricos es bastante elevado. Los accidentes de origen eléctrico pueden producirse por:

• Antiguedad de las instalaciones.
• Incorrecto montage de las nuevas.
• Factores atmosféricos (rayos, vientos, etc.).

Un profesional debe conocer los “riesgos eléctricos” y conocer y respetar los reglamentos y normas de seguridad.

Efectos fisiológicos producidos por la corriente eléctrica

• El cuerpo humano se presenta como una resistencia variable, dependiendo de:
  • edad
  • sexo
  • estado de salud
  • situación anímica
• Si circula intensidad a su través, puede producirse:
  • I < 10mA se produce un cosquilleo.
  • I > 1omA se produce tetania muscular (contracción sostenida de los músculos).
  • I > 30mA se produce contracción de los músculos pulmonares que si se prolonga puede llegar a la asfixia.
  • I > 75mA se produce fibrilación cardiaca (desordenes cardiacos).
  • I > 250mA se produce paro cardiaco (aunque si el paro es muy breve, el corazón puede volver a latir espontáneamente).

Otros efectos adversos de la corriente eléctrica

• Puede producir quemaduras.
• Riesgo de incendio. Las causas más comunes son:
  • Sobrecargas (la intensidad supera los valores nominales).
  • Cortocircuitos (unión de dos puntos con impedancia nula).

Denominación de una red por su tensión

Una red se denomina:

	C. alterna	C. continua
Pequeña tensión	Vn ≤ 50V	Vn ≤ 75V
Tensión usual	50V < Vn < 500V	75V < Vn < 750V
Tensión especial	500V < Vn < 1000V	750V < Vn < 1500V

Vn = tensión nominal.

Tensiones nominales normalizadas

C.C.	C.A.	C.A.T.
110V	110V	127 entre F y N
220V	230V	230 entre F y N
		230 entre fases
		400 entre fases

C.C. = Corriente Continua
C.A. = Corriente Alterna
C.A.T. = Corriente Alterna Trifásica

Protecciones contra contactos eléctricos

Contacto directo: se produce cuando una persona toca la parte de una instalación eléctrica que está bajo potencial.

Contacto indirecto: se produce cuando una persona toca masas metálicas que accidentalmente están bajo potencial.

[...] en guarderías, piscinas, etc. se usan diferenciales de 10 milis (mA).

Clase 18

Condensadores

En electricidad se suelen usar los de tipo plástico. Los de electrónica tienen baja capacidad y no resisten altas tensiones.

Las fórmulas de condensadores son similares a las de Ohm, pero a la inversa (serie→paralelo).

Asociación serie de condensadores

1 / C = 1 / C1 + 1 / C2 + … + 1 / Cn

1 / Ctotal = n / C =› Ctotal = C / n

Con la asociación en serie siempre se pierde capacidad, pero se consiguen tensiones más altas.

Para pedir un condensador en una tienda se ha de indicar: el modelo, la capacidad y la tensión.

Asociación en paralelo de condensadores

…

Clase 14

Fusibles

Definición

Aparatos para roteger un circuito de sobrecargas y cortocircuitos (aunque para sobrecargas presentan algunos problemas).

Son principalmente útiles en el caso de cortocircuitos. Se pueden clasificar en este caso en:

• fusibles rápidos (de color rojo)
• fusibles lentos (de color verde o azul)

Símbolo

Funcionamiento

El fusible consta de dos partes conductoras y entre las dos, está el hilo fusible propiamente dicho.