electricidad_básica[1]

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CENTRO DE ENTRENAMIENTO

Elaborado por: L. Yamasaki 01.03.2001

ELECTRICIDA

BASICA

M O L E C U

LA

E s l a m

e n o r p a

r t í c u l a e n

l a q u e s

e p u e d e

d i v i d i r u n

c u e r p o

s i n q u e e

s t a p i e r d

a s u s

p r o p i e d a

d e s q u í m

i c a s y f í s

i c a s.

Elaborado por: Luis YamasakiVolvo Perú S.A.Centro de Entrenamiento01- Marzo - 2001





FUNDAMENTOS DE LA ELECTRICIDAD

FUNDAMENTOS DE LA ELECTRICIDAD

ESTRUCTURA DE LA MATERIA

ESTRUCTURA DE LA MATERIA

Cualquier substancia o material que sea dividida enpartes cada vez más pequeñas, llega siempre a lamenor de ellas se llama molécula.

Podemos definir entonces:

MATERIA

MATERIA

Es todo lo que posee masa y ocupa lugar en el espacio,estando compuesta de una o más combinaciones de doso más elementos, los que pueden estar en tres estados;sólido, (hierro, plata, etc.), líquido (agua, alcohol) ygaseoso (oxígeno, hidrógeno).

CUERPO

CUERPO

Una parte limitada de la materia que posee unadeterminada forma.

Ej.: Una viga de madera, un bloque de cemento.Los cuerpos pueden ser simples o compuestos.

- Simples: Cuando están constituidos por un soloelemento químico. (Hierro (Fe), plomo (Pb); plata (Ag)).

- Compuestos: cuando están constituidos por lacombinación de dos o más elementos químicos. Agua(H2O), ácido sulfúrico (H2SO4).





MOLECULA

MOLECULA

Es la menor partícula en que se puede dividir unelemento sin que éste pierda sus propiedadesfundamentales.

OO

HH

HH

Atomo de Oxígeno

Atomos de Hidrógeno





ATOMO :

ATOMO :

Es la menor porción de la materia que conserva suspropiedades fundamentales.

ESTRUCTURA DEL ATOMO

ESTRUCTURA DEL ATOMO

NUCLEO :

NUCLEO :

Está formado por partículas positivas, denominadasprotones protones y partículas eléctricamente neutras, llamadasneutrones neutrones .

ESFERA ELECTRICA :

ESFERA ELECTRICA :

Está formada por partículas negativas denominadaselectrones que circulan alrededor del núcleo.

Los electrones que están más próximos al núcleo sellaman capturados y es difícil retirarlos, mientras que loselectrones más distantes del núcleo se llaman libres ypueden ser retirados fácilmente. La corriente eléctricaestá formada por el movimiento ordenado de loselectrones libres de un átomo hacia otro.





Los átomos son tan pequeños, que diez millones deellos colocados en fila medirían solamente un

milímetro.Los electrones ubicados en la último órbita, son los queintervienen en las reacciones químicas.

Cuando un átomo pierde electrones al entrar encombinación con otro átomo se denomina IONPOSITIVO. Los elementos metálicos por poseer de 1 a

3 electrones en su última órbita tienden a perderlos.Estos elementos pueden ser: Au - Ag - Cu - Al

Cu29

Cuando el átomo gana electrones al entrar encombinación con otro átomo se denomina IONNEGATIVO, los elementos no metálicos por poseer de 5a 7 electrones en su última órbita tienden a ganarlos. Porejemplo F - Cl - Br - I

S16





Cuando un átomo no pierde ni gana electrones sedenomina SATURADOS, porque no intervienen en las

reacciones químicas, por lo general son los gases. Porejemplo: He - Ne - Ar - Kr - Xe - Rn

He2

CUERPOS CONDUCTORES AISLANTES YSEMICONDUCTORES

Cuerpos conductores

Son aquellos que presentan baja resistencia al paso de lacorriente eléctrica, a mayor distancia del núcleo, elelectrón se desprende mas fácilmente y por lo tanto es unmejor conductor, tiene hasta 3 elementos en su última

órbita estos son:

ELEMENTO N° ATOMICO CONFIGURACION ELECTRONICA

Au 79 2 - 8 - 18 - 32 - 18 - 1

Ag 47 2 - 8 - 18 - 18 - 1

Cu 29 2 - 8 - 18 - 1

Al 13 2 - 8 - 3





Cuerpos Aislantes

Son los que presentan alta resistencia al paso de lacorriente eléctrica por tener pocos electrones libres ensu estructura molecular.

Cuerpos Semiconductores

Son los que no son buenos conductores, ni sonaceptables aislantes. Estos elementos están con loscomponentes electrónicos, estos son elementosnaturales y son tetravalentes es decir en su últimaórbita tienen 4 electrones.


Ge 32 2 - 8 - 18 - 4

Si 14 2 - 8 - 4


He 2 2Ne 10 2 - 8

Ar 18 2 - 8 - 8

Kr 36 2 - 8 - 18 - 8





SENTIDO DE LA CORRIENTE ELECTRICA

SENTIDO DE LA CORRIENTE ELECTRICA

ELECTRONICO :

ELECTRONICO :

Es el movimiento de los electrones del polo negativohacia el polo positivo de la batería.

CONVENCIONAL:

CONVENCIONAL:

Cada electrón, atraído por el polo positivo de la batería,crea un “vacío”“vacío”. A su vez, otro electrón se desplaza yllena el “vacío”“vacío” y así sucesivamente. Estos “vacíos”“vacíos” sedenominan huecos y se desplazan desde el polopositivo hacia el polo negativo de la batería. El sentidode este movimiento se denomina convencional.

33

Huecos

Electrones

11 22

44

Huecos

Electrones

Huecos

Electrones

Huecos

Electrones





¿Qué relación tieneesto con la corriente

eléctrica?

RELACION ENTRE EL ATOMO Y LA CORRIENTE

ELECTRICA

RELACION ENTRE EL ATOMO Y LA CORRIENTE

ELECTRICA

Los electrones están sometidos a una fuerza de

atracción hacia el núcleo. La fuerza de atracción esmayor en los electrones más próximos del núcleo y seva haciendo menor a medida que estas se alejan más.

Si a estos electrones se les aplica una pequeña fuerzaexterior, salen de su órbita y se ponen en movimientopor un conductor.

A estos electrones se les llama electrones libres.

Al

Electrón libres





A la fuerza que los pone en movimiento, se les llama

fuerza electromotriz.A las máquinas que producen esta fuerza electromotriz seles llama generadores.

¿Pero, qué es la

electricidad?

La electricidad se define como el flujo de electrones libres que pasan a través de un elemento conductor, debido a la diferencia

de potencial de una fuerza electromotriz.





CIRCUITO ELECTRICO

CIRCUITO ELECTRICO

Son los diferentes elementos, interconectados a través delos cuales circulan cargas eléctricas impulsadas por ladiferencia de potencial.

Generador.-Es el elemento encargado de crear ladiferencia de cargas eléctricas, entre sus 2 bornes, fuerzaElectromotriz.

Conductores.-.Son los cables que unen el generador con

los consumidores.

Consumidor.- Es el elemento encargado de transformarla energía eléctrica, que la proporciona el generador , enel otro tipo de energía (calorífica, luminosa, mecánica).





MAGNITUDES ELECTRICAS

MAGNITUDES ELECTRICAS

TENSION :

TENSION :

Para que haya movimiento de electrones a lo largo deun conductor es necesario que exista alguna fuerza opresión que los impulse. Esta presión o fuerza, sedenomina diferencia de potencial o fuerza electromotriz

(f.e.m.) o simplemente tensión.Podemos comparar la tensión con la presión de uncircuito hidráulico.

Caja de agua

Diferencia dePotencial

Presión

La magnitud “tensión” se representa por la letra “U” y suunidad de medida es el voltio, simbolizado por la letra “V”.

La tensión, se mide por medio de un voltímetro conectadoen paralelo.





V

CORRIENTE ELECTRICA :

CORRIENTE ELECTRICA :

Es la cantidad de cargas eléctricas (electrones) quecircula por un conductor en un determinado período de

tiempo.La corriente eléctrica o intensidad de corriente serepresenta por la letra “ I ” y su unidad de medida es elamperio amperio , simbolizada por la letra “ A ” .La corriente eléctrica, se mide por medio de unamperímetro conectado en serie.

A





RESISTENCIA ELECTRICA :

Es la dificultad que ofrece un conductor al paso de lacorriente eléctrica.

MOVIMIENTO DE LOS ELECTRONES

La resistencia eléctrica de un conductor es directamenteproporcional a su longitud e inversamente proporcional

al área de su sección recta, es decir cuanto más largosea el conductor, mayor será su resistencia y cuantomayor sea su diámetro, menor será el valor de suresistencia.

La resistencia eléctrica se representa por la letra “ R ” ysu unidad de medida es el Ohmio, representado por la

letra griega (Ω). El instrumento de medida de laresistencia es el Ohmímetro.





LEY DE OHM :

LEY DE OHM :

Las magnitudes dependientes entre sí obedecen a unarelación matemática, que pueden ser definidas a travésde una fórmula.

Algunas veces esas relaciones se denominan “leyes”. Esel caso de la ley de Ohm, cuyo nombre fué dado enhomenaje a un físico que la enunció por primera vez.

Esa ley establece que en un determinado circuito, o encualquier parte del mismo, la tensión aplicada es igual alproducto de la resistencia por la intensidad de lacorriente. Por tanto:

U = R x I

Si en ese mismo circuito, aumentamos la tensión, lacorriente aumentará en forma proporcional al aumentode tensión, si reducimos la tensión, la corriente sereducirá proporcionalmente.

Para recordar más fácilmente esta fórmula, esta puedeser indicada como sigue:

U

R I





LEY DE WATT :

LEY DE WATT :

Estudia el trabajo eléctrico, realizado en el circuito y diceque la potencia eléctrica consumida en un circuito esdirectamente proporcional a la tensión y la corriente quecircula por el mismo. En otras palabras, la potencia esigual al producto de la tensión por la corriente.

P = U x I

También puede expresarse gráficamente:

P

U I

Ej..: ¿Cuál es la potencia consumida en una lámparade 12 V por la cual circula una corriente de 4 A ?

Usando la fórmula: P = U x I

P = ? P = 12 x 4 = 48

U = 12 V P = 48 WI = 4 A





- SERIE

Se dice que dos o más componentes están conectadosen serie cuando se encuentran instalados en línea, unodespués del otro y la corriente que circula por todos los

consumidores es la misma.

SERIE :

SERIE :

Se dice que los componentes están conectados en

derivación (paralelo)(paralelo) cuando todos ellos, están unidos aun mismo punto del circuito.

DERIVACION O PARALELO :

DERIVACION O PARALELO :

CIRCUITOS :

CIRCUITOS :- DERIVACION O PARALELO

R1 R2

IT

I1 I2





I2

I3R3

I1

R2

R1

IT

SERIE - DERIVACION :

SERIE - DERIVACION :

Se caracteriza por tener los 2 tipos anteriores decircuitos, en un mismo sistema. En un circuito de unvehículo, los fusibles están conectados en serie con losconsumidores y en derivación entre sí.

F





En un circuito en serie, la suma de las tensionesaplicadas a los consumidores es igual a la tensión de lafuente de alimentación.Por tanto:

V

U1

V

U2

V

U3

VUT

A

UT = U1 + U2 + U3 ...

En un circuito en derivación, la tensión aplicada a cadauno de los consumidores es igual a la tensión de lafuente de alimentación. En este caso, la suma de lascorrientes que circulan por los consumidores es igual ala que circula por la fuente. Por tanto:

IT = I1 + I2 + I3 ...

I3I2I1

IT





CALCULO DE RESISTENCIAS EN CIRCUITO SERIE

CALCULO DE RESISTENCIAS EN CIRCUITO SERIE

En un circuito serie, la resistencia total es igual a la sumade las resistencias instaladas.

Ej.: En dos lámparas conectadas en serie, una con 2Ω yla otra con 3Ω. ¿Cuál es el valor de la resistenciatotal?

RT = R1 + R2

RT = 2 + 3

RT = 5 Ω

R1 R3R2

RT = R1 + R2 + R3 ... etc.





CALCULO DE RESISTENCIAS EN CIRCUITO PARALELO

CALCULO DE RESISTENCIAS EN CIRCUITO PARALELO

1er CASO: RESISTENCIAS IGUALES

1er CASO: RESISTENCIAS IGUALES

R2 = 10 ΩR1 = 10 Ω

RT = ?

R3 = 10 ΩR

n

RT =

RT = 3.33 Ω10

3RT =

2do CASO: 2 RESISTENCIAS DIFERENTES

2do CASO: 2 RESISTENCIAS DIFERENTES

R2 = 20 Ω

RT = ?

R3 = 30 ΩR1 x R2

R1 + R2

RT =

20 x 30

20 + 30

RT =600

50

= = 12 Ω





3er CASO: MAS DE 2 RESISTENCIAS EN PARALELO

3er CASO: MAS DE 2 RESISTENCIAS EN PARALELO

R2 = 4 ΩR1 = 2 Ω

RT = ?

R3 = 6 Ω

La resolución de este caso, se hará por el método de lasinversas.

1

R1

=1

R2

+ +1

R3

1

RT

1

2

1

4+ +

1

6=

6 + 3 + 2

12=

11

12

1

RT

11

12

12

11= R

T= 1.09 Ω

RT =

NOTA: En los 3 casos, la resistencia total siempre serámenor que la de menor valor.





CODIGO DE COLORES PARA RESISTENCIAS

CODIGO DE COLORES PARA RESISTENCIAS

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

-

-

-

NEGRO

MARRON

ROJO

ANARANJADO

AMARILLO

VERDE

AZUL

VIOLETA

GRIS

BLANCO

DORADO

PLATEADO

S/COLOR

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

-

-

-

100

101

102

103

104

105

106

107

108

109

10-1

10-2

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

± 5%

±10%

±20%

COLOR 1ra. 2da. 3ra.

Factor Mult.

4ta.Tolerancia

ROJO = 2MARRON = 1NARANJA = 103

PLATEADO = 10%

21 x 1000 = 21000 ± 10%23.1 KΩ

18.9 KΩ

ROJOMARRONNARANJAPLATEADO

MODO DE USAR

MODO DE USAR





CAIDA DE TENSION :

CAIDA DE TENSION :

La corriente que circula a través de un circuito resistivo(que ofrece resistencia al pasaje de la corriente) produceuna caída de tensión. Veamos:

R1

V V

R2I

U1 U2

Caída de tensión producida en la resistencia 1:

U1 = R1 x I

y en la resistencia 2:

U2 = R2x I

Como consecuencia de esto, un conductor ideal no debe

tener resistencia; en caso contrario, producirá una caídade tensión para el consumidor y no conseguirá entregarla potencia total para la cual está dimensionada.





Es un defecto que se produce en el circuito eléctrico yque ocasiona el funcionamiento defectuoso de los

consumidores (carga).

La caída de tensión, puede ser originada por:

1. Falso contacto2. Cable muy delgado3. Recorrido largo de la corriente.

En cualquier de los casos, este defecto equivale a teneruna resistencia, innecesaria en el circuito y hará que elconsumidor funcione con menor voltaje.

Ejemplo: Calcular el voltaje, que hace funcionar a un rotor dealternador de 12V, sabiendo que tiene una resistencia de 4Ω.El falso contacto, ha originado una resistencia adicional de 1Ω.

R = 1 Ω

R = 4 ΩU = 12V (ROTOR)

1. La intensidad del circuito, será:

= 2.4 Amp.U 12 12

RT 4 + 1 5I = ==

U = I.R = 2.4 x 4 = 9.6 V

2. La tensión en el rotor, será: 3. La caída o pérdida de tensión,será:

U = I.R = 2.4 x 1 = 2.4 V





FUSIBLES :

FUSIBLES :

Los fusibles son los componentes que tienen por funciónproteger la instalación eléctrica impidiendo que ocurranaccidentes. Los fusibles se funden cuando la corrientealcanza un límite por encima de la que el circuito puedetolerar, interrumpiendo el mismo. Al calcularse unfusible, se deberá conocer la corriente que circulará porel circuito y se instalará un fusible que tenga unacapacidad de soportar el paso de una corriente, 30 a50% mayor que la del circuito.

Ej.: ¿Cuál será el fusible a ser instalado en estecircuito?

U = 12 V

P

UI = 48 W 48 W

I = 4 A (por lámpara)IT = 8 A30% de 8 A = 2.4 A

50% de 8 A = 4 AEl fusible a ser usado es de 10.4 a 12A





RELE

RELE

Es un interruptor electromagnético, que permite controlarun circuito de mayoramperaje, con otro demenor amperaje.

Se diseñan para 12V y24V pudiendo controlar

una intensidad de 30amperios. Se construyenpara 4 y 5 contactos.

30

86 85

87

87aINTERRUPTOR

BOBINA

RELE DE 5 CONTACTOS

REPRESENTACION

REPRESENTACION

Por su reducido tamaño, se usan en la gran mayoría devehículos automotrices.

Ventajas:1. Evita el recalentamiento del interruptor de luces.2. Reduce la caída de tensión.3. Puede funcionar automáticamente.

ESQUEMA DE FUNCIONAMIENTO

ESQUEMA DE FUNCIONAMIENTO

30

86 85

87F





CLAXON O BOCINA

CLAXON O BOCINA

Es un accesorio del vehículo, cuya finalidad es llamar laatención. Se fabrican para 12V y 24V.

DIAFRAGMA

BOBINA

CONTACTOS

BORNES

NUCLEODE FIERRO

PARTES

PARTES

CUERPO

FUNCIONAMIENTO

FUNCIONAMIENTO

Al pasar corriente por la bobina, se creará un campomagnético que atraerá al núcleo y por consiguiente aldiafragma, produciendo un sonido. En este instante de laatracción, los contactos se separan y la corriente se

interrumpe. Al no existir magnetismo, el diafragmavuelve a su posición inicial. La vibración constante deldiafragma es la que producirá el sonido del claxon.





Como la corriente que circula por el claxon es de regularintensidad, los contactos del botón que se encuentran en

el timón, se “quemarán” muy rápido. Para evitar estasituación, se utiliza el relé de claxon.

Generalmente este relé consta de 3 terminales,pudiendo adaptarse cualquier relé de luz de 4 ó 5contactos).

F

B = BATERIA

H = HORN (BOCINA)

S = SWITCH.

B

S

H

RELE





RELE DE LUZ

RELE DE LUZRELE DE LUZ

30

86 85

87

87a

87

87a

8586

30

VISTA REAL

VISTAVISTA REALREAL





CIRCUITO DE BOCINA

CIRCUITO DE BOCINA

1.5 GR

_ _ + +

9 8

56 4

7

23

1

1

41

BATERIAS

INTERRUPTOR ARRANCADOR

PIEZA DE UNION50 R

6 GN

1.5 BL

F

0.75 SB

0.75 SB

0.75 BN

0.75 BN

1 . 5 G R

BOCINA

CONECTOR

TIMON

R RED

W WHITE

SB BLACK

GN GREEN

GR GREY

BL BLUE

BN BROWN

50 SB

3

10 GN

CENTRALELECTRICA

CONTACTOROTATIVO





: ong tu e ca e en m.: ntens a e a corr ente en amper os = 0.0174: a a e a tens on perm t a en vo t os 0,6: ecc n e ca e en mm

: oe c ente e res stenc a espec ca en con uctores e co re. 0,0174

Número escala Diámetro Sección Peso Resistencia (20°C)

AWS mm mm Kg/Km ohmios/Km.

0000 11.680 107.20000 953.2000 0.1608

000 10.400 85.03000 755.9000 0.2028

00 9.266 67.43000 599.5000 0.2557

0 8.252 53.48000 475.4000 0.3224

1 7.348 42.41000 377.0000 0.4066

2 6.544 33.63000 299.0000 0.5127

3 5.827 26.67000 237.1000 0.6465

4 5.189 21.15000 188.0000 0.8152

5 4.621 16.77000 149.1000 1.0280

6 4.115 13.30000 118.3000 1.2960

7 3.665 10.55000 93.7800 1.6340

8 3.264 8.36600 74.3700 2.0621

9 2.906 6.63400 58.9800 2.5990

10 2.588 5.26100 46.7700 3.2770

11 2.305 4.17300 37.0900 4.132012 2.053 3.30900 29.4200 5.2110

13 1.828 2.62400 23.3300 6.5710

14 1.628 2.08100 18.5000 8.2850

15 1.450 1.65000 14.6700 10.4500

16 1.291 1.30900 11.6300 13.1700

17 1.150 1.03800 9.2260 16.6100

18 1.024 0.82310 7.3170 20.9500

19 0.9116 0.65270 5.8030 26.4200

20 0.8118 0.51760 4.6020 33.3100

21 0.723 0.41050 3.6490 42.0000

22 0.6438 0.32550 2.8940 52.9600

23 0.5733 0.25820 2.2950 66.7900

24 0.5106 0.20470 1.8200 84.210025 0.4547 0.16240 1.4430 106.2000

26 0.4049 0.12880 1.1450 133.9000

27 0.3606 0.10210 0.9077 168.9000

28 0.3211 0.08098 0.7199 212.9000

29 0.2859 0.06422 0.5709 268.5000

30 0.2546 0.05093 0.4527 338.6000

31 0.2268 0.03203 0.3590 426.9000

32 0.2019 0.02340 0.2847 538.3000

33 0.1798 0.02014 0.2258 678.8000

34 0.1601 0.01597 0.1791 856.0000

35 0.1426 0.01267 0.1420 107.9400

36 0.127 0.01005 0.1126 136.1000

37 0.1181 0.07970 0.0893 171.620038 0.1007 0.00797 0.0708 216.4100

39 0.0897 0.00632 0.0562 272.8900

40 0.0799 0.00501 0.0445 344.1100

CALCULO DE LA SECCION DE LOS CABLES

CALCULO DE LA SECCION DE LOS CABLES

CARACTERISTICAS DEL ALAMBRE DE COBRE

CARACTERISTICAS DEL ALAMBRE DE COBRE





BATERIAS

BATERIAS

La batería es un dispositivo que transforma la energíaquímica en energía eléctrica. La batería esta conformadapor los siguientes elementos:

1.- Casco.2.- Placas: positivas (+) y negativas (-).3.- Aislantes.

4.- Bornes.5.- Puentes.6.- Tapas de vaso.7.- Tapones respiradores.8.- Electrolito: ácido sulfúrico + agua.

IDENTIFICACION DE LOS BORNES

IDENTIFICACION DE LOS BORNES

1.- Diámetro borne (+) : 11/16” (17.5 mm).Diámetro borne ( - ) : 5/8” (16 mm).

2.- Color de borne (+) : marrón ..... (PbO2)Color de borne ( - ) : gris ........... (Pb)

3.- Marca impreso (+) : borne positivo.Marca impreso ( - ) : borne negativo.

4.- Color de pintura : rojo .......... borne (+)Color de pintura : verde........ borne ( - )

5.- Instrumento : Voltímetro





ACCION QUMICA DURANTE LA CARGA Y DESCARGA

ACCION QUMICA DURANTE LA CARGA Y DESCARGA

Reacción química en la placa (+)

2PbO2 + 2H2SO4 2SO4Pb + 2H2O + 02

Reacción química en la placa ( - )

Pb + H2SO4 SO4Pb + H2

Descarga

Descarga

Antes de la descarga. Descarga Después de la descarga

PbO2 + Pb + 2H2SO4 SO4Pb + SO4Pb + 2H2O

Durante la descarga , la densidad del electrolitodisminuye debido al aumento de agua.

Antes de la carga. Carga Después de la carga

SO4Pb + SO4Pb + 2H2O PbO2 + Pb + 2H2SO4

Durante la carga, la densidad del electrolito aumentadebido a la disminución de agua.

Carga

Carga





De acuerdo al peso específico del electrolito se puededeterminar si una batería esta cargada o descargada(ver diagrama).

Tensión por celda = peso específico + 0,84

U = pe + 0,84U = 1,28 + 0,84U = 2,12 V

UT = n x UUT = 6 x 2,12 VUT = 12,72 V

U = pe + 0,84U = 1,12 + 0,84U = 1,96 V

UT = n x U

UT = 6 x 1,96UT = 11,76 V

BATERIA CARGADA

BATERIA CARGADA

BATERIA DESCARGADA

BATERIA DESCARGADA

ESTADO DE LAS BATERIASESTADO DE LAS BATERIAS





gr / cm²

PROPIEDADES DE LA BATERIA

1.18 1.22 1.261.10 1.281.12 1.16 1.20 1.241.14 1.30

12.00

12.20

12.60

12.80

12.40

11.80

11.60

0 25 50 75 100 %

V

TENSION DE CARGA

TENSION DE CARGA

-+ + -

+

B+

B-

- BASTIDOR





La batería son de 12 voltios tienen un total de 6 celdas. Latensión producida por las celdas varían según el grado decarga. Una celda totalmente cargada tiene una tensión de2,12 voltios.

Cada celda además tiene una resistencia eléctrica interiorque da lugar a una caída de tensión de 0,2 voltios.

2,12 x 6 = 12,72 V0,2 x 6 = 1,2 V

13,92 V

Las celdas están formadas por varias placas conectadas en

paralelo con el objeto de aumentar su capacidad; a mayornúmero de placas mayor capacidad.

La capacidad de las baterías se miden en Amperio/hora(Ah), es decir en número de horas que puede durarproporcionando una corriente determinada, hasta que elelectrolito alcanza una densidad de 1,12 es cuando seencuentra totalmente descargado.

La capacidad de una batería depende principalmente dela cantidad de material activo positivo (PbO2) que encuentraexpuesto a la acción del electrolito por cada cm2 de placapositiva se obtiene 0,05 Ah.

CAPACIDAD DE LAS BATERIAS

CAPACIDAD DE LAS BATERIAS





Cara delantera

0,05 Ah x 2 = 0,10 Ahcm2 cm2

Cara posterior

1 c m

2

CAPACIDAD DE CARGA (Ah) = N x L x A x 0,10

N : Números de placas +L : Longitud de la placa en cm.A : Ancho de la placa en cm.





PROCESO DE DESCARGA

PROCESO DE DESCARGA

El radical sulfato (SO4) pasara tanto para las placas

positivas como para las placas negativas transformandoseen sulfato de plomo (PbSO4),quedando el electrolito conuna concentración menor del ácido sulfúrico (H2SO4).Cuando mas intensa y prolongada sea la descarga menorserá la concentración del ácido.

Pb Pb

so4

so4

o

o

H

HH

H

HH

+ -

Resumiendo, cuando se conecta un circuito externo alos polos de una batería, se establece un flujo decorriente que desplaza los electrones de las placas

negativas hacia las placas positivas hasta que serestablece el equilibrio eléctrico. Al mismo tiempo, lasplacas “absorben” los radicales sulfato (SO4) y elelectrolito quedara menos denso.





PROCESO DE CARGA

PROCESO DE CARGA

El proceso de de una batería consiste en provocar unareacción opuesta a la que ocurre durante la descarga.Para conseguir esta reacción se deberá aplicar a labatería una tensión mayor que su tensión nominal. Enesta forma, hacemos circular una corriente en sentidoopuesto a la corriente producida durante la descarga.

Esta corriente hará que el radical sulfato (SO4) que

estaba unido a las placas de plomo se separe de ellas yse junte al hidrógeno del agua (H2), formandonuevamente ácido sulfúrico (H2SO4) que de esta maneravuelve a tener su densidad correcta.

Las placas se restablecerán, quedando la negativa conplomo puro (Pb) y la positiva con peróxido de plomo

(PbO2), después de haber recibido el oxígeno (O2) delagua.

G

+

Pb

O

Pb

H

HSO4

H

H

OHH

_

O

SO4

+ _





Resumiendo, cuando se aplica a una batería una tensiónmayor que su tensión nominal, se hace circular por ellauna corriente de sentido contrario a la de descarga,hasta que se restablece el equilibrio eléctrico. Las placasliberan los radicales sulfato (SO4) y el electrólito quedamás denso.





MANTENIMIENTO DE LA BATERIA

MANTENIMIENTO DE LA BATERIA

RECOMENDACIONES :

RECOMENDACIONES :

1. Asegurar la batería, a la carrocería.2. Evitar acumulación de polvo y humedad en la parte

superior (tapa).3. Agregar sólo agua destilada.4. Mantener el nivel del electrólito, más o menos 1cm.

Sobre las placas.5. Evitar la sulfatación de las placas (cuando esté fuera

de servicio, mantenerla cargada).6. Evitar “chispas”, cerca de la batería.7. En lo posible, la carga debe ser lenta.8. Quitar los tapones, durante la carga (taller).9. Evitar contacto con el electrólito, por su efecto

corrosivo.10.Usar la batería de capacidad adecuada.11.Verificar el voltaje de carga del alternador.

- para sistemas de 12V ==> 14V.- para sistemas de 24V ==> 28V.

+

-





CALCULO DE LA INTENSIDAD DE CARGA, DE LA BATERIA

CALCULO DE LA INTENSIDAD DE CARGA, DE LA BATERIA

A parte de de que ya se ha mencionado la carga lenta,como la más adecuada, para no afectar a las placas, sedebe tener en cuenta que conforme va cargando labatería su intensidad de carga va decreciendo, porquesu voltaje se va nivelando con el del cargador.

Ejemplo: Si la carga, se inicia con 10 Amperios, este

valor irá disminuyendo.Otro método de carga, consiste en aplicar unaintensidad constante, durante todo el período de cargapara tal efecto, se recomienda un tiempo de carga de 16horas.

El cuadro que se muestra a continuación, nos permite,

calcular la intensidad de carga constante.

1.16

1.18

1.20

1.22

1.24

1.26

1.28

10 25 40 55 70 85 1000

gr/cm3

%

CARGA EN PORCENTAJE

I N T E N S I D A D

D E L E L E

C T R O L I T O





Ejemplo: La densidad medida en una batería de 12V - 15placas (90A.h), es de 1.20 gr/cm3.

Según la Tabla, corresponde a una carga de 40%.

Haciendo la deducción, tenemos que el porcentajefaltante, sería 60%. La capacidad será:

100% 90 A.h60% X

60 x 90

100X = = 54 A.h

La Capacidad faltante: 54 A.h (60%), se podrá lograr en16 horas con una intensidad constante, de:

54 A.h

16h

C

tI = = = 3.37 A

Si se desea una carga rápida (no recomendable), será:

54 A.h

2h

C

tI = = = 27 A

NOTA: Durante las 2 horas, habrá que mantener laintensidad de carga (27 A), a un valor constante.





FECHA DE FABRICACION:

FECHA DE FABRICACION:

Las fábricas de baterías, utilizan números o letras paraindicar la fecha de producción.

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

A

B

C

D

E

F

G

H

I

J

K

L

ENERO

FEBRERO

MARZO

ABRIL

MAYO

JUNIO

JULIO

AGOSTO

SETIEMBRE

OCTUBRE

NOVIEMBRE

DICIEMBRE

MESMES N° LETRAN° LETRA

Ej.: Batería 12V - 19 placas - E/97. (Mayo del ’97)





MOTOR DE ARRANQUE

MOTOR DE ARRANQUE

Si colocamos dentro de esa bobina un pedazo de hierro,tendremos construido un electroimán.

El Motor de arranque tiene dos como mínimo de estosconjuntos.

El hierro se denomina pieza polar y la bobina sedenomina bobina inductora. Como las dos piezas

polares están montadas en lados opuestos y poseenpolos contrarios, se crea entre ellas un campomagnético.

El rotor (inducido) tiene un devanado en sentidolongitudinal.

Si por este devanado hacemos circular una corriente

eléctrica, surgirá un campo magnético. La combinaciónde estos dos campos (inducido y bobinas inductoras)origina fuerzas que colocarán en movimiento el inducido.

SENTIDO DE

ROTACION

N

_ +S

N

S





COMPONENTES PRINCIPALES

COMPONENTES PRINCIPALES

COMPONENTES PRINCIPALES DEL MOTOR DE ARRANQUE

1. CORONA DEL VOLANTE 9. VARILLA DE INSERCION2. PIÑÓN DE ARRANQUE 10. BORNES DECONEXION3. ANILLO RETEN 11. ESCOBILLA

4. ESPIGA PROPULSORA 12. CONMUTADOR5. TAPA DE PROTECCION DE COJINETE 13. RELE DE ARRANQUE6. ACOPLAMIENTO MULTIDISCO 14. CUBIERTA DE PROTECCION7. DEVANADOS (ESTATOR) 15. IMAN DE MANDO8. ROTOR 16. DEFENSA DEL CONMUTADOR





FUNCIONAMIENTO

FUNCIONAMIENTO

COMPONENTES PRINCIPALES DEL MOTOR DE ARRANQUE

PALANCA DE MANDO BOBINA DE EMPUJE BOBINA DE SOSTEN

RELE

COLECTOR

INDUCIDO

POLOANILLODE TOPE

COLLAR DEMANDO

ROSCA(eje del inducido)

RODAMIENTO





1. POSICION DE REPOSO

1. POSICION DE REPOSO

50

3015a

30

31

(Diente coincidiendo con diente)Bobina de empuje y de sostén energizadas / piñón engrana inmediatamente.

2. POSICION DE ARRANQUE


5030

15a

30

31





La palanca de mando en la posición de avance máximo / el muelle de

acoplamiento comprimido / la bobina de empuje sin energía / la corriente

principal circula, el inducido gira / el piñón busca una luz en la corona de

arranque y engrana totalmente, empujando al volante.



5030

15a

30

31





SOLENOIDE DE ARRANQUE

SOLENOIDE DE ARRANQUE

Este dispositivo, es un interruptor electromagnético ytiene por finalidad:

1. Impulsar el piñón (BENDIX), para que engrane con lavolante.2. Cerrar el circuito eléctrico del motor.

Generalmente, va incorporado con el motor de arranque

o en algunos casos funciona independientemente.

50

CUERPO

PARTES

PARTES

BOBINA DE RETENCION

NUCLEOMOVIL

BOBINA DE ATRACCION

CONTACTOS

La bobina de atracción o de empuje, está hecha depocas vueltas de alambre grueso y la bobina deretención de alambre delgado y muchas vueltas.

Inicialmente, funcionan las 2 bobinas; pero una vezcerrado el circuito eléctrico del motor, sólo quedafuncionando la bobina de retención.





SOLENOIDE INDEPENDIENTE

SOLENOIDE INDEPENDIENTE

M

STB

S





PRUEBA DEL SOLENOIDE

PRUEBA DEL SOLENOIDE

ATRACCION :

ATRACCION :

50

RETENCION :

RETENCION :

50





PRUEBA DE COMPONENTES DEL MOTOR DE ARRANQUE

PRUEBA DE COMPONENTES DEL MOTOR DE ARRANQUE

Para determinar el estado de los componentes del motorde arranque, proceda de la siguiente forma:

1. ROTOR (INDUCIDO O ARMADURA)

1. ROTOR (INDUCIDO O ARMADURA)

CONTINUIDADCONTINUIDAD:

Verifique que hayacontinuidad entre lasdelgas del conmutador(colector).

AISLAMIENTOAISLAMIENTO:

Verifique, que nohaya continuidadentre el conmutadory el núcleo.





2. BOBINA DE CAMPO (CARCASA)

2. BOBINA DE CAMPO (CARCASA)

CONTINUIDADCONTINUIDAD:

Verifique que hayacontinuidad entrelos terminales delas bobinas.

AISLAMIENTOAISLAMIENTO:

Verifique que hayaaislamiento entre elbobinado y lacarcaza.

3. PORTA ESCOBILLAS

3. PORTA ESCOBILLAS

Verifique el aislamientode las escobillas posi-tivas, con respecto a laplaca y continuidad conlas negativas.





BOBINADO EN CORTOCIRCUITO

BOBINADO EN CORTOCIRCUITO

Para localizar bobinas cortocircuitadas (“CRUZADAS”)

en el rotor, se hace necesario utilizar una herramientaespecial, llamada:Probador de bobinas, también se le conoce con elnombre de “GROWLER” o “MORZA MAGNETICA”.

Funciona bajo el principio de un Transformador. Subobina (Primario), se conecta a una fuente de 220V.

C.A. Y el bobinado del rotor, hace de secundario.La variación del campo magnético, producido por elprimario, induce una corriente en el rotor, que origina asu vez otro campo magnético equilibrado. Si las bobinasdel rotor están cortocircuitadas, originará un intensocampo magnético, que atraerá a la hoja de sierra

ubicada en la parte superior del rotor.





CONMUTADORCONMUTADOR:

Con un reloj comparador,verifique que no hayauna variación mayor a0.03mm, en casocontrario rectifique ocambie el conmutador.

Compruebe también eldesgaste del colector, si nocoincide con las especifi-caciones del fabricante,

reemplace el conmutador.

PIÑON IMPULSOR (BENDIX)PIÑON IMPULSOR (BENDIX):Verifique que el piñón gire libremente para un lado y setrabe para el otro.





ILUMINACION

ILUMINACION

Todo vehículo automotriz, está equipado con unainstalación de alumbrado, que le permite tener unaperfecta visión de la carretera, cuando falta la luznatural.

Esta instalación puede ser:

1) De Alumbrado

1) De Alumbrado • Estacionamiento• Peligro• Matrícula (placa)

Luz chica

Luz grande • Alta• Baja

Exterior

Exterior

Luz de tablero

Luz de salónInterior

Interior

Luces piloto (aceite, batería, etc.)

2) De Señalización

2) De Señalización

• Luz de freno• Luz de marcha atrás• Luz direccional• Luz de emergencia





LAMPARAS INCANDESCENTES

LAMPARAS INCANDESCENTES

Los focos luminosos, empleados en automotriz sonlámparas de incandescencia, que se colocan en elinterior de espejos cóncavos, de sección parabólica,pulida y abrillantada.

Toda lámpara, tiene sus características indicadas envoltios y vatios (w), pudiendo ser de uno o dos

filamentos.

1 FILAMENTO

1 FILAMENTO 2 FILAMENTOS

2 FILAMENTOS

12V

10W

12 V

5 / 32W

Los focos usados en los faros delanteros pueden ser:simples y de yodo.

Los focos de yodo, son los que tienen un gas en el

interior, que al reaccionar con la temperatura,proporcionan mayor luz.

FOCO COMUN

FOCO COMUN FOCO DE YODO

FOCO DE YODO





ILUMINACION ASIMETRICA

ILUMINACION ASIMETRICA

En la actualidad, el tráfico es intenso, no sólo en laciudad, sino también en carretera, por cuya razón, esnecesario rodar con la luz de cruce (baja), casi todo eltiempo, para no deslumbrar a los conductores de losvehículos que vienen en sentido contrario.

El alumbrado asimétrico, permite iluminar un nivel más

alto a la derecha que a la izquierda. Esto permiteapreciar con mayor claridad, la presencia de peatones,ciclistas o un vehículo malogrado.

ALUMBRADO ASIMETRICO

ALUMBRADO ASIMETRICO





CIRCUITO DE LUCES DE ESTACIONAMIENTO


B+

LUZTECHO

LUCES DE PLACA

LUCES DE POSICION

L

L

L

R

R

RLUCES DE PELIGRO

LUZTECHO

RELELUCES ESTAC.

LAMPARATESTIGOINTERRUPTOR

DE LUCES

01

2

B+







LUCES DE POSICION

PIEZA DEUNION

LUCES DEPELIGRO

LUZ DEPLACA

LUZ DETECHO

LUZ TESTIGO





CIRCUITO DE LUCES DE: CRUCE, LARGA YLARGO ALCANCE

CIRCUITO DE LUCES DE: CRUCE, LARGA YLARGO ALCANCE

B+

CONMUTADORLARGA/CRUCE

INTERRUPTORLUZ LARGA

TESTIGO LUZLARGA

LUZ LARGALUZ LARGAY CRUCE

B+

B+

56





CIRCUITO DE LUCES “BAJAS” O DE “CRUCE”

CIRCUITO DE LUCES “BAJAS” O DE “CRUCE”

INT. CONMUTADORLUZ TESTIGO

(LARGA)

INTERRUPTORLUCES

INTERRUPTOR LUZLARGO ALCANCE

12

11

VOLVO

21

11





CIRCUITO DE LUCES “ALTAS” O “LARGAS”

CIRCUITO DE LUCES “ALTAS” O “LARGAS”

VOLVO

21

11 1

11

2

VOLVO

302 RELE: LUCES LARGO ALCANCE

306 RELE: LUCES “LARGAS”

307 RELE: LUCES DE “CRUCE”

315 RELE: CERRADURA ARRANQUE





CIRCUITO DE LUCES “LARGAS” Y “LARGO ALCANCE”

CIRCUITO DE LUCES “LARGAS” Y “LARGO ALCANCE”

VOLVO

12

11 2

1 11





SIMBOLOS ELECTRICOS

SIMBOLOS ELECTRICOS

DESCRIPCIONDESCRIPCION REPRESENTACIONREPRESENTACION

PILA O CELDA

BATERIA DE ACUMULACION

INTERRUPTOR UNIPOLAR

INTERRUPTOR PULSADOR

INTERRUPTOR DE PUERTA

NTERRUPTOR CONMUTADOR (PIE)

RESISTENCIA

BOBINA O DEVANADO

-

+

24V

-

+





SIMBOLOS ELECTRICOS

SIMBOLOS ELECTRICOS


FUSIBLE

MASA

TIERRA

AMPERIMETRO

VOLTIMETRO

OHMIMETRO

BOCINA

ZUMBADOR

DIODO

+ -A

+ -V

Ω





SIMBOLOS ELECTRICOS

SIMBOLOS ELECTRICOS


TRANSITOR

MOTOR

ALTERNADOR

LAMPARA O FOCO (BOMBILLA)

FARO DELANTERO

RELE

CABLE CONECTADO (EMPALME)

CABLE SIN CONECTAR

M

G3∼

B+

B-

D+





ALTERNADOR CON DIODOS DE EXCITACION

ALTERNADOR CON DIODOS DE EXCITACION

CIRCUITO DE PRE-EXCITACIÓN

CIRCUITO DE PRE-EXCITACIÓN

Contacto conectado y alternador parado

DiodosExcitación

D-

Rotor

DF

Batería

_

+

D+

Regulador

D+

Lámparaindicadora

Llave

Diodos

Negativos

Diodos

Positivos

(0)

B+

Consumidores

(-) (+)

DF





CIRCUITO DE CARGA Y EXCITACIÓN

CIRCUITO DE CARGA Y EXCITACIÓN

Contacto conectado y alternador en marcha

D-

Rotor

DFD+

Batería

_

+

Consumidores

Regulador

DiodosExcitación

D+

DiodosNegativos

DiodosPositivos

B+

(+)

(0)

(-)

DF

Llave

Lámparaindicadora





PRUEBA DE ALTERNADOR CONVENCIONAL

PRUEBA DE ALTERNADOR CONVENCIONAL

Para verificar en forma rápida y visual, el estado delalternador, habilite un circuito como el que se muestraen el esquema.

1. Ubique y aplique tensión al terminal “F” (FIELDMAGNETIC), del alternador.

2. Conecte una lámpara de prueba, al terminal B+.

3. Con un cable o cordón, haga girar la polea a unavelocidad moderada.

NOTA: Si la lámpara enciende, nos indica que elalternador está en buenas condiciones. En casocontrario, requiere de una prueba de sus componentes,para detectar la falla.

CIRCUITO PARA PROBAR ALTERNADOR CONVENCIONAL

CIRCUITO PARA PROBAR ALTERNADOR CONVENCIONAL

B+

N

E

F

ALTERNADOR

BATERIA

B+ : BATTERY N : NEUTRALF : FIELD E : EARTH





PRUEBA DE ALTERNADOR CON REGULADOR INCORPORADO

PRUEBA DE ALTERNADOR CON REGULADOR INCORPORADO

Al igual que cualquier alternador, que tenga reguladorincorporado, habilite un circuito como el que se muestraen el esquema, para verificar su estado.

1. Aplique tensión al terminal “D+” (EXCITACION), porintermedio de 1 lámpara de poco voltaje (12V, 10W ó24V, 10W), según sea el sistema.

2. Conecte otra lámpara, al terminal B+, de similarcaracterística.

3. Con la ayuda de un cable, haga girar la polea.

NOTA: Inicialmente, la lámpara N°1 está encendida y laN°2 apagada. Al hacer girar la polea, la lámpara N°1 seapagará. Esto, nos demuestra que el alternador está en

buenas condiciones.

BATERIA

ALTERNADOR

B+

D+

LAMPARAPILOTO

CIRCUITO PARA PROBAR ALTERNADOR CONREGULADOR INCORPORADO

CIRCUITO PARA PROBAR ALTERNADOR CONREGULADOR INCORPORADO

B+ : BATTERYD+ : EXCITATION (FIELD MAGNETIC)

electricidad_básica[1]

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