Capacitacin FINSA

Material del Estudiante

ELECTRICIDAD I

E-04

DEPARTAMENTO DE DESARROLLO PROFESIONAL FINNING

SUDAMRICA

INDICE DE CONTENIDOS

Capacitacin FINSA Material del Estudiante

1

Descripcin del Curso 2

MODULO I: INTRODUCCIN A LA ELECTRICIDAD 3

Leccin 1: Naturaleza de la electricidad 4

MODULO II: CIRCUITOS ELCTRICOS 10

Leccin 2: Relaciones elctricas y Ley de Ohm 11

Leccin 3: Teora de los circuitos elctricos bsicos 20

Leccin 4: Multmetro digital 6V-7070 30

Leccin 5: Multmetro digital Fluke 87 67

MODULO III: COMPONENTES ELCTRICOS 78

Leccin 6: Componentes elctricos bsicos 78

DESCRIPCION DEL CURSO Electricidad I (Cd. E -O4)

La clase en el saln ser tratara de los conceptos bsicos de Electricidad, adems de

una descripcin y aplicacin del instrumental elctrico de Caterpillar, como es el

Multmetro Digital.

Contando con la experiencia de los asistentes podremos tipificar conceptos errneos de

electricidad y las principales dificultades que existen para no utilizar en forma correcta el

instrumental. Se realizarn pruebas escritas para evaluar el rendimiento de la clase.

Durante los laboratorios los estudiantes tendrn la oportunidad de utilizar el

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MODULO I: INTRODUCCIN A LA ELECTRICIDAD

Leccin 1: Naturaleza de la electricidad

MODULO II: CIRCUITOS ELCTRICOS

Leccin 2: Relaciones elctricas y Ley de Ohm

Leccin 3: Teora de los circuitos elctricos bsicos

Leccin 4: Multmetro digital

MODULO III: COMPONENTES ELECTRICOS

Leccin 5: Componentes elctricos bsicos

MODULO I: INTRODUCCIN A LA ELECTRICIDAD

El propsito de este mdulo es que el estudiante pueda entender y demostrar la teora elctrica.

OBJETIVOS DEL MODULO

Al trmino de este mdulo, el estudiante estar en capacidad de:

Identificar y explicar qu se entiende por electricidad y movimientos de electrones.

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Leccin 1: Naturaleza de la electricidad

Esta leccin presentar una de las grandes fuerzas de la naturaleza: la electricidad.

El estudio formal de la electricidad contina desconcertando a los cientficos aun despus de cientos

de aos.

Pero un conocimiento prctico de la electricidad depende de la comprensin de solo unos cuantos

conceptos bsicos.

La electricidad es una propiedad bsica de la materia: los slidos, los lquidos y los gases que

componen el universo.

Por esta razn comenzamos esta exploracin de la electricidad revisando la estructura bsica de la

materia.

Estructura bsica de la materia

Elementos

Toda la materia se compone de materiales bsicos llamados elementos.

El hidrgeno, el oxigeno, el carbn, el cobre y el uranio son ejemplos de ellos, ciertos materiales

son combinaciones de elementos el agua, por ejemplo, es una combinacin de Hidrgeno y

Oxigeno.

Cobre

Otros materiales contienen solo un elemento, por ejemplo el cobre puro

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tomos

Cada uno de los elementos est compuesto de componentes

discretos llamados tomos. Cada elemento posee una clase

diferente de tomo, es decir, un tomo con una estructura fsica

nica.

Estas clases diferentes de tomos explican los comportamientos

elctricos diferentes de la materia.

Para ver como esto ocurre, observemos detenidamente un

tomo de cobre, un material que se encuentra a menudo en la

aplicaciones elctricas.

Ncleo

Smbolo elemento Cu

La figura muestra la tabla peridica de elementos, en ella se ubica el elemento Cobre.

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Protones

El ncleo contiene una o ms partculas llamadas protones.

El cobre tiene 29 protones en el ncleo.

Electrones

El ncleo de cada tomo est rodeado por una ms

partculas que giran en rbita, llamadas electrones, por

ejemplo, un tomo de cobre contiene normalmente 29

electrones.

Carga

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Una fuerza de atraccin entre cada

protn y electrn mantiene a los

electrones en sus rbitas alrededor del ncleo.

La naturaleza exacta de esta fuerza se desconoce, pero su

comportamiento puede comprenderse en trminos de

carga.

Se dice que los protones del ncleo poseen una carga

positiva que atrae la carga negativa de cada electrn.

Estado de equilibrio

Las cargas de los protones y de los electrones son iguales en

fuerza pero opuestas en signo (+ -).

Cuando el nmero de electrones en un tomo es idntico al

nmero de protones, existe un estado de equilibrio. Fuera de s,

el tomo no ejerce una fuerza de atraccin positiva o negativa.

Estado de desequilibrio

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Considere lo que sucedera si

una carga positiva fuera del

tomo, sacara uno de los 29 electrones fuera de su rbita

alrededor del ncleo.

Los electrones restantes no podran, en lo sucesivo,

equilibrar la carga de los protones en el ncleo. El tomo

posee ahora una carga positiva y ejercer una fuerza de

atraccin sobre los electrones de los tomos

vecinos.

Flujo de electrones

Considere ahora el efecto de una carga positiva aplicada a un extremo de una seccin de alambre

que forma parte de un circuito elctrico, y una carga

negativa aplicada al otro extremo.

La carga positiva separa un electrn de cada tomo al extremo del

alambre, y los tomos de ese extremo tendrn carga positiva.

Estos tomos ejercern a su vez una fuerza de atraccin positiva

en los tomos de cobre contiguos y separaran unelectrn de cada una de sus rbitas.

Los tomos vecinos se convierten en tomos con carga positiva y separan electrones de los tomos

de su derecha.

El proceso contina ininterrumpidamente, hasta que las cargas

negativas al otro extremo del alambre reemplacen a los electrones

separados de los tomos en el alambre.

El flujo de electrones travs del circuito continuar mientras se sostenga la carga.

Electromagnetismo

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El flujo de corriente

travs de un

conductoproduce la formacin de un campo

deenerga magntica alrededor del conductor.

Como todo campo magntico, este campor

posee orientacin, y es capaz de desviar el

imn de una brjula.

Aumento de potencia del campo electromagntico

La potencia de un campo electromagntico alrededor de un cable puede aumentarse de diferentes

maneras:

Una de estas maneras es conformar el alambre en forma de bobina.

Esto fortalece el campo magntico y produce un electroimn capaz de

atraer o repeler los metales que contengan hierro.

Otra manera es incrementar el nmero de vueltas del alambre en

la bobina, mientras ms vueltas de alambre tenga el electroimn,

mayor ser su potencia.

Y otra forma es incrementar la corriente a travs del conductor,

mientras ms alta sea la corriente, mayor ser la potencia del

electroimn.

MODULO II: CIRCUITOS ELECTRICOS

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El propsito de este mdulo es dar un repaso a los conceptos de

electricidad bsica y anlisis de circuitos bsicos.

OBJETIVOS DEL MODULO

Al trmino de este mdulo, el estudiante estar en capacidad de:

Explicar y calcular, mediante el empleo de la ley de Ohm, los conceptos de voltaje, corriente y

resistencia de un circuito simple.

Leccin 2: Corriente, voltaje y resistencia

El voltaje, la corriente y la resistencia son las caractersticas bsicas de la electricidad comunes a

todos los circuitos elctricos.

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1. Corriente

Se le llama corriente al flujo de electrones a travs de un

conductor.

Por lo tanto, la corriente es una medida del nmero de electrones

que fluyen en un circuito.

Mientras ms electrones pasen por segundo, por un punto dado de

un circuito, mayor es la corriente.

La cantidad de corriente que fluye depende del voltaje y de la resistencia del circuito.

La fuerza que produce el flujo de corriente, causado por la diferencia de carga en los extremos del

alambre, se llama voltaje.

Este es otro aspecto de la electricidad y de los circuitos elctricos que usted debe conocer.

Todos los materiales se oponen en cierta medida al flujo de corriente, esta oposicin se le llama

resistencia.

2. Voltaje

La diferencia en carga elctrica entre dos puntos, como la existente en los extremos de este alambre de cobre, es comparable con la energa elctrica

almacenada en una batera.

Voltaje es la medida de la fuerza producida por esta diferencia en

carga, la cual es capaz de mover los

electrones a travs del alambre desde el extremo con carga negativa hasta el extremo con carga

positiva.

Efecto del voltaje cambiante

Mientras mayor sea la diferencia de carga entre los dos extremos, mayor ser el voltaje, mayor

la fuerza disponible para mover electrones. Puesto que el voltaje describe a la electricidad como

la fuerza disponible para mover electrones en un circuito:

1. Si el voltaje de un circuito se incrementa, la velocidad a la que los electrones fluirn en ese circuito

tambin se incrementa.

2. Si el voltaje de un circuito disminuye, la velocidad a la que los electrones fluirn en ese circuito

tambin disminuye.

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3. Resistencia

Resistencia es la oposicin al flujo de corriente en un

circuito.

La resistencia se produce por dos motivos:

La renuencia de los tomos del material a entregar un electrn a los

tomos vecinos, y el choque entre electrones

y tomos a medida que los electrones se mueven a travsde un conductor.

Efecto de la resistencia cambiante

Puesto que la resistencia es la oposicin al flujo de electricidad en un circuito:

1. Si se incrementa la resistencia en un circuito, el flujo de corriente disminuye.

2. Si la resistencia de un circuito disminuye, el flujo de corriente se incrementa.

Circuitos elctricos

Este modelo de comportamiento elctrico posee dos componentes: una fuente de energa elctrica y

un conductor.

Si bien estos componentes por tratarse de un circuito elctrico simple, son adecuados para explicar

el comportamiento de la electricidad, no conforman en s un circuito elctrico muy til.

Circuito simple

Un circuito elctrico Caterpillar prctico incluye, como mnimo, una fuente de voltaje (1), algunos

medios de proteccin del circuito en caso de falla (2), los medios para controlar el circuito (3), una

carga que realice algn trabajo til (4), los conductores (5).

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Los conductores permiten que la corriente fluya (flechas), desde

una fuente de energa elctrica a travs de varios componentes y

regrese a la fuente de voltaje.

La gama de los circuitos puede abarcar

desde el simple ejemplo mostrado aqu

hasta fuentes con estructuras mucho ms

complejas, con conductores y otros

componentes elctricos.

Tipos de circuitos

Los circuitos estn divididos en dos grandes categoras de acuerdo con la clase de corriente que fluya

en ellos:

Fig.1 Fig.2

1.Circuitos de corriente alterna.

2.Circuitos de corriente continua.

Circuitos de corriente alterna

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La corriente alterna es un flujo de electrones que comienza en cero y se incrementa al mximo

en un sentido y entonces disminuye hasta cero, invierte su sentido, y llega al mximo en sentido

opuesto.

Esta alternancia se repite a intervalos rpidos y regulares, y se llama frecuencia.

Este es el tipo de corriente que llega a su hogar para uso en los aparatos electrodomsticos.

Circuitos de corriente continua

La corriente continua es un flujo ininterrumpido de electrones en un

sentido. La energa de una linterna es un ejemplo de corriente

continua.

Los sistemas elctricos Caterpillar descritos en este curso utilizan

circuitos de corriente continua. Por esta razn, nuestro examen de los

conceptos elctricos se concentrara en los circuitos de corriente

continua.

La corriente continua fluye en una sola direccin pero, qu direccin es esta?

La respuesta depende de s estamos hablando acerca del flujo de corriente convencional o del flujo

de corriente electrnica.

Circuito de corriente electrnica

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Si nos referimos al sentido en que los

electrones fluyen en un conductor,

estamos hablando acerca del flujo de corriente.

Se supone que la corriente electrnica fluya desde la regin con ms

carga negativa hacia la regin con ms carga positiva del extremo

de la fuente.

Circuito de corriente convencional

Se supone, por otro lado, que la corriente convencional fluya desde

la terminal positiva de la fuente a travs del circuito extremo y

regrese la terminal negativa de la fuente.

La corriente convencional es utilizada por Caterpillar para el anlisis de todos sus

circuitos elctricos.

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Ley de Ohm

Existe una ley que relaciona el voltaje, corriente y resistencia. Esta ley determina la cantidad de

corriente que circular por un circuito conociendo el valor de voltaje y resistencia de una carga.

El voltaje y la resistencia determinan conjuntamente

cuanta corriente fluye en el circuito. La relacin entre

voltaje, corriente y resistencia en un circuito de

Corriente Continua se describe en la formula que

aqu se muestra como voltaje (V) dividido entre la

resistencia (R) igual a corriente (I).

Por ejemplo, si el voltaje de la batera es de 12

voltios, la resistencia de los resistores es de 2

ohmios, la corriente ser de 6 amperios.

Examine La frmula cuidadosamente. Usted tambin

puede utilizarla para predecir otros resultados.

Por ejemplo, si la resistencia en este circuito fue

incrementada en 4 ohmios mientras el voltaje

permaneca igual (12 voltios), la corriente decrecer a

3 amperios, usted puede verificar esta prediccin por

medio de la medicin.

Esta relacin entre voltaje, corriente resistencia es

verdadera para todos los circuitos de Corriente

Continua.

Adems de lo anterior, usted puede utilizarla para deducir que sucede con el voltaje, la corriente y

la resistencia cuando se sabe lo que est sucediendo con los otros dos.

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Para esto representaremos la corriente como I, el voltaje como V y

la resistencia como R.

La formula tiene tres formas de representacin:

V = I x R, R = V/ I,

I = V/ R

Es probable que el uso ms comn de la ley de Ohm en la localizacin de averas, sea para encontrar

la corriente en un circuito cuando se conocen el voltaje y la resistencia.

Potencia Elctrica

Existe una ley que relaciona el voltaje y la corriente. Esta ley determina la cantidad de energa que es

utilizada o disipada por una carga para realizar un trabajo.

La potencia se calcula por la multiplicacin del voltaje en toda la carga por la corriente a travs de la

carga.

Potencia = Voltaje x Corriente

Si de nuevo utilizamos V e I para representar el voltaje, la corriente, respectivamente, y P para

representar la energa elctrica en vatios, La formula para calcular la energa es:

P = V x I

Qu sucede con el flujo de corriente cuando el voltaje en toda la carga se incrementa?

Segn la ley de Ohm, a medida que el voltaje se incrementa, la corriente se incrementa en proporcin

directa.

En otras palabras, si el voltaje (V) se duplica, la corriente (I) se incrementar tambin al doble, debido

que 2 I = 2 V / R.

Qu le sucede a la energa que ser absorbida por la carga en este circuito si el voltaje en toda la

carga se duplica?,

La energa, que es voltaje multiplicado por corriente, se incrementa por un factor de 4, debido que:

4W = 2V x 2I

Efecto de los cambios de voltaje

Segn la Ley de Ohm, a medida que el voltaje se incrementa, la corriente se incrementa en proporcin

directa.

Si el voltaje y la corriente se incrementan, la energa se incrementa.

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Este grfico muestra el efecto del incremento de voltaje en

la corriente (Lnea azul), la energa (Lnea roja) en la carga.

Si la carga es un resistor, esta energa incrementada se convierte en calor, por lo tanto, la lnea

que muestra la energa incrementada podra representar tambin la temperatura incrementada,

en algn momento, la lnea estar sobrecargada.

Leccin 3: Anlisis de circuitos elctricos bsicos

Suponga que usted desea agregar dos componentes a este circuito. Cmo los conectara?, la

respuesta depende de los componentes, del comportamiento que usted desea obtener del

circuito.

Pero de cualquier modo que lo haga, es probable que sea de una de las siguientes maneras:

en serie, paralelo y serie-paralelo.

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Conexin en serie

En una conexin en serie, los componentes estn conectados de manera que la misma corriente

que fluye a travs de un componente fluya a travs de todos los dems.

Se le llama circuito en serie a cualquier

circuito que posea componentes

conectados de manera que la misma

corriente fluya a travs de todos los

componentes.

En el circuito en serie, la corriente debe

pasar a travs de los tres resistores y

regresar la fuente de voltaje.

La oposicin total al flujo de corriente es la

suma de la resistencia individual de cada

resistor

Como aqu se muestra, esto puede ser

expresado de forma matemtica.

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Por

ejemplo,

la resistencia total de este circuito en

serie es: 5 Ohmios (R1), 10 Ohmios

(R2), 25 Ohmios (R3), lo que suma 40

Ohmios

Los tres resistores tienen el mismo

efecto que un solo resistor con una

resistencia de 40 Ohmios.

Cuando se divide la

resistencia total por el voltaje se puede

hallar el flujo de corriente en un circuito

en serie. (Ley de Ohm)

Conexin paralela

En una conexin paralela, los componentes estn conectados de manera que la corriente en el circuito

se divide para que fluya en dos o ms vas.

Una parte de la corriente va a travs de cada va.

La suma de estas corrientes equivale a la corriente total en el circuito.

Se llama circuito paralelo cualquier circuito

que tenga componentes conectados de

forma tal que cada componente

proporcione una va diferente de corriente.

En el circuito paralelo, la corriente puede pasar individualmente a travs de cada resistor.

Como resultado de estas vas de corriente mltiples, la oposicin total de los resistores en

paralelo al flujo de corriente, es menor que la que ofrece cualquiera de los resistores

individualmente.

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Para encontrar la resistencia combinada (R) de cualquiera de dos resistores en

paralelo, divida:

el producto de la resistencia de R1 x R2 por la suma

de R1 + R2.

R = RR11 +RR22

Cuando hay mas de dos resistores en paralelo, trabaje por pasos hallando la resistencia de dos

resistores en cada paso.

Aqu, por ejemplo, podra calcular primero la resistencia

paralela de R1 y R2 dividiendo el producto de la resistencia

de R1 y R2 por la suma de R1 y R2.

Esta resistencia total de R1 y R2 se representa

posteriormente como R.

Calcule entonces la resistencia paralela combinada de R

(el resultado de los clculos anteriores) y R3.

Para hacerlo, divida el producto de la resistencia de R y R3

por la suma de R y R3.

El resultado de estos clculos, es la resistencia

combinada de R1, R2 y R3 en paralelo.

Si utiliza este mtodo para hallar la resistencia total de este circuito paralelo, debe calcular

primero la resistencia combinada de R1 y R2 de la siguiente manera: divida el producto de R1 y

R2 (5 Ohmios X 10 Ohmios = 50 Ohmios) por la suma de R1 y R2 (5 Ohmios +10 Ohmios = 15

Ohmios) lo que es igual la resistencia combinada de R1 y R2 (3,3 3 Ohmios). Esta resistencia total

de R1 y R2 se representa posteriormente como R.

A continuacin, se hallar la resistencia combinada de R y R3 de la manera siguiente:

divida el producto de R y R3 (3,3 3 Ohmios x 25 Ohmios = 83,25 ohmios) por la suma de R y R3 (3,3

3 Ohmios + 25 Ohmios = 28,3 3 Ohmios) lo que es igual 2,94 Ohmios.

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21

2,94 Ohmios es, por lo tanto, la resistencia combinada de R1, R2 y

R3.

Conexin serie -paralelo

Un circuito serie-paralelo combina conexiones en serie y paralelas.

Observe que el resistor R1 est en serie

con los resistores R2 y R3 que estn

conectados en paralelo, cualquier

circuito que tenga una combinacin de

conexiones en serie paralelas se le llama

circuito serieparalelo.

Este circuito es uno de los muchos ejemplos

posibles.

En el circuito serie-paralelo, la resistencia total es una combinacin de conexiones en serie y en

paralelo.

Para hallar la resistencia total, identifique primero cada conexin en serie o en paralelo, entonces,

para reducir cada conexin a una sola resistencia equivalente, utilice las frmulas para las

conexiones en serie y en paralelo.

Como en el caso de los circuitos en serie, puede utilizar esta resistencia combinada (R) con la Ley de

Ohm para determinar la corriente total que fluye en circuito.

Las resistencias resultantes pueden entonces reducirse a un solo valor de resistencia y usar

conjuntamente con la Ley de Ohm para hallar la corriente total en el circuito.

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Tomando como ejemplo este

circuito, R2 y R3 forman una

conexin paralela y R1 est en serie con sta.

Para hallar la resistencia total, debemos hallar primero

la resistencia de R2 y R3, luego se suma entonces a la

resistencia de R1.

Clculo del flujo de corriente

Para hallar el flujo de corriente total en una conexin en serie, paralela, en serie-paralelo, se debe

determinar la resistencia equivalente total en el circuito.

Clculo del flujo de corriente en circuitos series

Por clculos anteriores, usted sabe que la resistencia total de este circuito es de 40 Ohmios.

Y como tambin conoce el valor de la fuente de voltaje en el circuito, puede utilizar la ley de Ohm

para calcular la corriente en el circuito:

I = V / R I = 24 / 40

I = 0.6 amperios

En un circuito en serie, la misma corriente pasa a travs de todas las resistencias en serie.

El flujo de corriente da lugar a una cada de voltaje a travs de cada resistencia.

Puesto que la corriente de cada resistencia es la misma, cada cada de voltaje es proporcional al

valor de la resistencia.

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23

Usted puede encontrar la cada de voltaje de cada resistor utilizando

la ley de Ohm tal como se expresa en la ecuacin:

V = I x R

En esta ecuacin, el trmino V representa el voltaje del resistor, I es la corriente que pasa a travs

de l, y R es el valor del resistor.

Por ejemplo, en este circuito las corrientes que pasan travs

de R1, R2 y R3 se pueden calcular de la siguiente manera:

V1 = 0,6 x 5 = 3 voltios.

V2 = 0,6 x 10 = 6 voltios.

V3 = 0,6 x 25 = 15 voltios.

De la misma forma que la resistencia en serie total es la suma de las resistencias individuales, la

suma de las cadas de voltaje es igual al voltaje que ha sido proporcionado al circuito (voltaje de

la fuente).

Por lo tanto, en este circuito:

V (de la fuente) = V1 + V2 +V3

V = 3 + 6+15

V = 24 voltios

Clculo de flujo de corriente en paralelo

Por clculos anteriores, usted sabe que la resistencia total de este circuito es de 3,33 Ohmios, y

puesto que usted conoce tambin el valor de la fuente de voltaje en el circuito, puede utilizar la

ley de Ohm para calcular la corriente total que pasa a travs del circuito:

Capacitacin FINSA Material del Estudiante

24

I = V / R

I = 24 / 3,33

I = 7,21 amperios En un circuito paralelo, cada

resistor proporciona una va de corriente separada.

La corriente que fluye en cada resistor puede hallarse aplicando la ley de

Ohm a cada resistor por separado.

El modelo de la ley de Ohm que aqu se muestra, entrega I para una R especificada.

Observe que, en un circuito paralelo, la cada de voltaje es la misma en cada resistor.

La corriente que pasa a travs de cada uno puede ser la misma o diferente, en dependencia de que

los resistores tengan los mismos valores o que sean diferentes.

Por ejemplo, en este circuito se puede calcular las corrientes travs de R1,

R2 y R3 de la manera siguiente:

I1 = 24/5 = 4,8 amperios

I2 = 24/10 = 2,4 amperios

I3 = 24/25 = 0,96 amperios

Observe que el total de corriente que pasa a travs de cada una de las resistencias es igual al total

de corriente en el circuito:

I = I1+ I2+ I3

I = 4,80+2,40+0,96

I = 8,16 amperios

Flujo de corriente en serie -paralelo

En un circuito serie-paralelo, usted puede hallar los efectos que el voltaje y la corriente ejercen

sobre cada resistor de la misma manera que lo hizo con los circuitos en serie y con los circuitos

en paralelo: aplicando la ley de Ohm en cada componente por separado.

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HOJA DE TRABAJO N 1: a.- Circuito serie:

Calcule la cada de voltaje en cada una de las resistencias y la corriente total cuando el

ajuste del resistor variable se encuentra en R2 = 40 Ohms y en R2 = 160 Ohms.

Valores calculados:

R2(Ohms) I(A) V(R1)volts V(R2)volts

40

160

b.- Circuito paralelo.

Calcule la cada de voltaje en cada una de las resistencias y la corriente en cada una de

las ramas cuando el ajuste del resistor variable se encuentra en R2 = 40 Ohms y R2 = 160

Ohms.

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26

Valores calculados:

R2(Ohms) I (R1) I (R2) V(R1)volts V(R2)volts

40

160

Leccin 4: Multmetro digital 6V -7070

El multmetro digital de servicio pesado Caterpillar es una herramienta fuerte, confiable y de gran

precisin. Con los cables de prueba que se proporcionan, se puede utilizar para medir voltaje,

corriente y resistencia en los sistemas elctricos Caterpillar.

El multmetro puede soportar las rigurosas condiciones que se encuentran en el mantenimiento

en el terreno, a la vez que proporciona la precisin de un instrumento de prueba de laboratorio.

Su caja de gran espesor est fabricada de un plstico duradero lo suficientemente fuerte como

para sobrevivir a una cada de diez pies de altura.

Su tcnica de construccin especial protege a los circuitos dentro del multmetro para minimizar

los efectos de la humedad, la suciedad y la radio interferencia. Ello, combinado con la precisin

Capacitacin FINSA Material del Estudiante

27

de los circuitos, significa que el medidor mantendr su exactitud

por lo menos durante un ao despus de haberse calibrado en

la fbrica. Las comprobaciones de calibracin y ajustes posteriores se realizarn en el terreno

segn sea necesario.

El multmetro digital no solamente es preciso, sino que tambin es muy eficiente en el consumo de

energa.

Una batera comn de 9 voltios proporciona hasta 2.000 horas de funcionamiento ininterrumpido.

Tanto la batera como los fusibles que protegen al medidor de los excesos de corriente pueden

reemplazarse en el terreno.

El multmetro proporciona todas las funciones necesarias para la localizacin de averas tanto en

los sistemas elctricos bsicos como en los electrnicos. Puede medir voltaje, corriente y

resistencia en los circuitos, as como tambin en los componentes individuales.

El multmetro posee cuatro caractersticas principales:

1. Un indicador digital, utilizado para mostrar

laslecturas de las mediciones.

2. Un interruptor rotatorio, llamado interruptor

degama selector de funciones, utilizado para seleccionar

el modo de funcionamiento.

3. Dos cables de prueba.

4. Una banda de conectores para los cables

deprueba.

1. Simbolos de Advertencia!

Otra caracterstica del multmetro digital es que utiliza

smbolos de advertencia triangulares en la cubierta. Estos

smbolos de advertencia proporcionan importantes

recordatorios de seguridad acerca del voltaje y la corriente

mxima que pueden medirse con seguridad. Siempre que

utilice el multmetro observe estas advertencias.

Capacitacin FINSA Material del Estudiante

28

Estos smbolos de advertencia aparecen tambin en varios

lugares en la Instruccin Especial Caterpillar para el multmetro

digital de servicio pesado 6V7070. La informacin de seguridad

importante aparece marcada con esos smbolos. Lea esta

informacin antes de utilizar el multmetro.

2. Indicador digital

El indicador digital es panel de cristal lquido grande (LCD) que puede

leerse con luz natural.

Capacitacin FINSA Material del Estudiante

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Los tres dgitos ms a la derecha

pueden ser cualquier nmero del 0 al 9, mientras que el

cuarto o dgito mayor puede mostrar slo el nmero 1.

El punto decimal se mueve automticamente a la posicin correcta

en el indicador de acuerdo con la gama seleccionada.

Esto proporciona una indicacin directa de la medicin para cada

funcin y gama seleccionadas.

Un punto decimal parpadeante indica que la batera debe ser

reemplazada.

Capacitacin FINSA Material del Estudiante

30

Una OL (sobrecarga) en el indicador

significa que el valor medido es mayor que lo que el indicador puede

sealar. Cuando vea este smbolo, cambie al ajuste de gama ms

alto siguiente e intntelo de nuevo.

Esto se cumple independientemente de la funcin de

medicin que haya seleccionado.

3. Interruptor de gama selector de funciones

Al interruptor rotatorio del multmetro digital se le llama interruptor de gama selector de funciones.

Para utilizar el multmetro se hace girar este interruptor para seleccionar la medicin que usted

desea realizar: voltaje, corriente o resistencia.

Cada una de estas est dividida en gamas para realizar mediciones a diferentes niveles con la

mayor exactitud posible. Seleccione siempre una gama mayor que la lectura que espera obtener.

Capacitacin FINSA Material del Estudiante

31

Las mediciones exactas con el multmetro digital dependen de que

se seleccione la posicin correcta en el interruptor de gama selector

de funciones.

El multmetro digital realiza cinco funciones principales de medicin:

1. Voltaje de CC (DCV)

2. Voltaje de CA (ACV)

3. Amperaje de CC (DCA)

4. Amperaje de CA (ACA)

5. Resistencia (marcada por la letra griega omega en el interruptor)

3.1. Interruptor de gama selector de funciones - Voltios de CC

La funcin de voltios de CC tiene cinco gamas.

La gama de 1500 voltios es la mayor y puede medir hasta 1500 voltios

de CC.

La gama siguiente en tamao es la de 200 voltios y puede medir hasta

199,9 voltios.

Capacitacin FINSA Material del Estudiante

32

La gama siguiente en tamao es la de 20

voltios y puede medir hasta 19,9 voltios.

La gama de 2 voltios puede medir hasta 1,999 voltios.

La gama ms baja est marcada como 200m, debido a que el voltaje

ms alto que puede medir es 199,9 milivoltios, o milsimas de voltio.

Usted puede considerar esta gama como la de 0,2 voltios, ya que 200

milivoltios equivalen a dos dcimas de un voltio.

Capacitacin FINSA Material del Estudiante

33

3.2. Interruptor de gama selector de funciones - Voltios de CA

La funcin de voltios de CA posee cinco gamas.

La gama de 1000 voltios es la mayor y puede medir hasta 1000 voltios

de CA.

La gama siguiente en tamao es la de 200 voltios y puede medir hasta

199,9 voltios.

De la misma manera, la gama de 20 voltios puede medir hasta 19,99

voltios.

Capacitacin FINSA Material del Estudiante

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La gama de 2 voltios puede medir hasta 1,999 voltios.

La gama ms baja est marcada como 200m. El voltaje ms alto que puede medir es de 199,9 milivoltios o 199,8 milsimas de un voltio.

Usted tambin puede considerar esta gama como la de 0,2m, debido a que

200 milivoltios equivalen a dos dcimas de un voltio.

Capacitacin FINSA Material del Estudiante

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3.3. Interruptor de gama selector de funciones - Amperios de CC

La funcin de CC posee cinco gamas.

La gama marcada 2 mide hasta 1,999 amperios.

La gama siguiente en tamao es la de 200m y puede medir hasta

199,9 miliamperios (milsimas de un amperio), o aproximadamente

dos dcimas de un amperio.

La tercera seleccin del interruptor ofrece una de dos gamas, dependiendo

de la posicin del cable rojo de prueba.

Con el cable en el conector A, esta gama mide hasta cerca de 20

miliamperios (19,99).

Capacitacin FINSA Material del Estudiante

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Con el cable en el conector de 10A, esta gama mide hasta

10 amperios.

La cuarta gama, marcada 2m, mide hasta 1,999 miliamperios.

La gama ms baja mide corrientes hasta 0,1999 miliamperios, cerca de

200 millonsimas de un amperio.

Observe que la seal para esta gama incluye el o smbolo micro que

Capacitacin FINSA Material del Estudiante

37

3.4. Interruptor de gama selector de funciones - Amperios de CA

La funcin CA posee cinco gamas.

La gama marcada como 2 mide hasta 1,999 amperios.

La gama siguiente en tamao es la de 200 m y puede medir hasta

199,9 miliamperios (milsimas de un amperio) o aproximadamente

dos dcimas de un amperio.

La tercera seleccin del interruptor ofrece una de dos gamas,

dependiendo de la posicin del cable rojo de prueba.

Con el cable en el conector A, esta gama mide hasta cerca de 20

miliamperios (19,99).

Capacitacin FINSA Material del Estudiante

38

Con el cable en el conector

amperios.

La cuarta gama marcada 2m, mide corrientes hasta 1,999 miliamperios.

La gama ms baja mide corrientes hasta 0,1999 miliamperios, o cerca

de 200 millonsimas de un amperio.

Observe que la seal para esta gama incluye el o smbolo micro

que se utiliza para designar las millonsimas. Se lee como "200

microamperios".

Capacitacin FINSA Material del Estudiante

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3.5. Interruptor de gama selector de funciones - Resistencia

La gama siguiente en tamao es la de 2M, y puede medir hasta 1,999

megohmios (1.999.000 Ohmios).

La tercera gama mide hasta 199,9 miles de Ohmios o kiloohmios (kilo

equivale a mil) y por lo tanto est marcada como 200K.

Capacitacin FINSA Material del Estudiante

40

La quinta gama esta marcada 2K y puede medir hasta 1,999

kiloohmnios (1.999 Ohmnios).

La gama ms baja marcada con el numero 200 mide desde 0,1 ohmio

hasta 199,9 ohmios. Es probable que esta sea la gama que utilice con

ms frecuencia.

La posicin a la extrema derecha en el sector de resistencia NO se

utiliza para medir resistencia, sino se utiliza para medir la cada de

voltaje a travs de los diodos y los semiconductores.

4. Conectores de los cables de prueba

Capacitacin FINSA Material del Estudiante

41

El multmetro digital posee cuatro conectores de cables de

prueba. Los cables de prueba estn insertados en estos

diversas mediciones. conectores para realizar las

El cable negro o negativo siempre va colocado en el conector comn

que est marcado COM y su cdigo de color es negro

independientemente de la funcin o gama de medicin.

El cable rojo o positivo se coloca en uno de los tres conectores restantes, dependiendo de la medicin.

Inserte el cable rojo de prueba en el conector V-Ohmio para todas las mediciones de voltaje y

resistencia. Se debe introducir el cable rojo de prueba en el conector A para todas las mediciones

de corriente continua o alterna hasta 2 amperios, y en el conector lOA para todas las mediciones

de corriente continua o alterna hasta 10 amperios. El conector est marcado 1OA para distinguirlo

del conector de 2 amperios.

Cables de prueba

Capacitacin FINSA Material del Estudiante

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El multmetro digital posee dos cables de prueba, a los que a veces se les llama sondas de prueba.

Los cables estn identificados por colores.

El cable rojo es el positivo y est ubicado normalmente cerca del positivo de la batera.

El cable negro es el negativo y est ubicado normalmente cerca del negativo de la batera.

Cuando los cables no se colocan de esta manera producir un signo negativo delante de la lectura

de voltaje o corriente que se est indicando.

5. Mantenimimiento del multmetro digital

Por ser un instrumento de precisin resistente, el multmetro digital Caterpillar necesita muy poco

mantenimiento en uso normal. Recibe energa de una batera de 9 voltios (1) y est protegido por

dos fusibles: un fusible de 10 amperios (2) y un fusible de 2 amperios (3), ambos con una

clasificacin de 660 voltios. Tanto la batera como el fusible pueden reemplazarse por el usuario.

5.1. Batera

Cuando la batera est llegando al final de su vida til, el punto decimal en el indicador parpadear

mientras el multmetro se encuentre conectado para indicar que la batera se debe reemplazar.

Si el indicador est en blanco cuando se conecta el multmetro, es posible que la batera est

completamente descargada.

Para reemplazar la batera, desconecte primero el medidor y desmonte los cables de prueba.

Extraiga entonces los cuatro tornillos pequeos que aseguran la parte posterior de la caja del

medidor. Cuando se desmonta la parte posterior del medidor quedan al descubierto los circuitos

y se tiene acceso a la batera y a los fusibles.

Para sacar la batera, debe extraer primero el fusible para la gama de corriente de 10 amperios.

Desconecte entonces la batera y reemplcela con otra que est en buen estado.

Capacitacin FINSA Material del Estudiante

43

Siempre debe extraer la batera antes de almacenar el

multmetro por un largo periodo de tiempo a temperaturas por

encima de los 120 grados Fahrenheit, aproximadamente 50 grados centgrados.

5.2. Fusibles

El multmetro no medir corriente por

encima del mximo de la gama

seleccionada.

Si usted trata de medir una corriente mayor que el mximo seleccionado, en el indicador

aparecern las siglas OL para indicar la sobrecarga si la corriente es menor de 2 amperios. Si la

corriente es mayor de 2 amperios para todos excepto para la gama de l0A, o mayor de 10

amperios para la gama de lOA, el fusible para dicha gama se quemar para proteger el medidor.

Cuando se quema un fusible, la gama de intensidad de corriente afectada por ello no continuar

funcionando, an cuando el resto de las funciones del multmetro continen trabajando.

Para comprobar los fusibles, extraiga

primero la parte posterior del multmetro.

El fusible de mayor tamao que se ve

cuando se extrae la parte posterior es el

del circuito de 10 amperios.

Capacitacin FINSA Material del Estudiante

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Nota: Los primeros modelos del multmetro digital 6V7070 y

todos los de la serie 6V3030 no poseen un fusible de 10

amperios interno. Utilice un cable de prueba de 10 amperios protegido con fusible con cualquier

multmetro digital que no est protegido por fusibles internamente siempre que utilice un conector

de l0A. Consulte la Instruccin Especial Caterpillar para el multmetro para obtener el nmero de

pieza del cable de prueba de 10 amperios protegido por fusible para su multmetro.

Un fusible ms pequeo para el circuito de

2 amperios est ubicado debajo de la

batera.

Para alcanzar el fusible de 2 amperios,

debe extraer el fusible de 10 amperios y la

batera.

Para extraer el fusible de 2 amperios, debe

sostener hacia atrs el aislador de la batera

y halar la cinta del fusible.

Capacitacin FINSA Material del Estudiante

45

El fusible debe dispararse hacia

afuera.

Cuando extraiga los fusibles puede

inspeccionarlos para detectar daos

visibles, tales como corrosin o un

elemento quemado.

Las gamas de resistencia del multmetro

digital no se afectan por los fusibles

quemados, por lo que usted puede utilizarlo

para comprobar los fusibles.

En la gama de los 200 ohmios, la resistencia de cada fusible no debe ser mayor que la de los cables

de prueba, o alrededor de 0,1 a 0,2 ohmios. Un fusible quemado indicar OL.

Cuando utilice el multmetro digital para medir sus propios fusibles, debe reinstalar temporalmente

la cubierta posterior del multmetro digital para proteger su tarjeta de circuitos impresos.