PRINCIPIOS DE ELECTRICIDAD

DOCENTE: JUAN CARLOS TORRES

CEDID CIUDAD BOLIVAR AREA DE TECNOLOGIA E INFORMATICA

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CADENA DE LA ENERGÍA La cadena de la energía eléctrica comienza con su generación, ya sea por medio hidráulico (embalse y turbinas de generación) o térmico (combustibles, los comúnmente usados son el carbón, el gas natural y el fuel oil). Una vez convertida la energía cinética (rotación de los generadores) en energía eléctrica, esta debe ser transmitida a los centros de consumo ubicados en las grandes ciudades. Esta energía es sometida a una elevación de tensión eléctrica para que pueda ser transmitida de manera eficiente por medio de las líneas de transmisión, para llegar a las grandes subestaciones de transformación (normalmente en la periferia de las ciudades) y comenzar la distribución.

Procesos de Distribución y Utilización Después de la transformación comienza la distribución. El objetivo de las empresas de energía es suministrar electricidad al usuario final, representado por la industria y los usuarios residenciales y comerciales. La distribución de la

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energía eléctrica puede ser aérea o subterránea. La utilización de la energía normalmente se efectúa en baja tensión5 (1000 V y menos).

Nociones fundamentales de la electricidad

Introducción

Para el estudio de la corriente eléctrica partimos de la propia constitución de la materia, donde el átomo principal constituyente de la misma está compuesto de pequeñas partículas elementales que llevan cargas eléctricas. Estas partículas están formadas por:

Protones: Partículas elementales de cargas positivas que se encuentran formando parte del átomo.

Neutrones: Partículas que se encuentran en el núcleo y que carecen de carga eléctrica.

Electrones: Partículas de carga negativa, que se encuentran en el exterior del núcleo, tienen carga negativa.

En cada átomo el número de protones es igual que el de electrones, y la fuerza de atracción y repulsión queda neutralizada y la carga como neutra.

Si por algún procedimiento deshacemos el equilibrio entre el protón y el electrón, y este último se desplaza de su órbita, el átomo se carga eléctricamente. Por consiguiente, se puede deducir que es el electrón la carga fundamenta de la corriente eléctrica, y al desplazamiento de este de un átomo a otro lo denominamos corriente eléctrica.

El campo eléctrico que se forma cuando se reúnen varias cargas elementales tiene la capacidad de atraer o repeler a otras cargas dentro de su campo de acción.

Los parámetros que debemos tener en cuenta dentro de una corriente eléctrica son los siguientes:

Diferencia de potencial: Trabajo necesario para atraer o repeler a las cargas que están dentro del campo de acción de un campo eléctrico. Se mide en voltios (V)

Intensidad: La cantidad de cargas eléctrica que pasan por un punto de un circuito eléctrico en una unidad de tiempo. Se mide en amperios (A)

Resistencia: es propia de la materia y no depende solo de la diferencia de potencial que se aplique entre los extremos, sino de una propiedad intrínseca del

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propio material denominada resistividad. Es la propiedad de los cuerpos a frenar el paso de corriente eléctrica, se mide en ohmios (Ω). La resistencia (objeto) es un elemento auxiliar de los circuitos eléctricos, construida de aleaciones especiales de muy alta resistividad y que, por tanto, presentan una fuerte oposición al paso de la corriente. RESISTIVIDAD: constante material que depende en gran medida de la temperatura.

Los electrones libres que posee todo conductor, en presencia de un campo eléctrico, se desplazan hasta conseguir que el campo sea nulo; si por cualquier procedimiento se consigue que el campo eléctrico se mantenga constante (generadores) tendremos un flujo electrónico o corriente permanente, con lo cual los electrones libres del conductor se encontrarán sometidos a una fuerza en virtud de la cual se mueven, y a este movimiento se le denomina corriente eléctrica.

Consideraciones sobre la energía eléctrica y electrocinética.

EL estudio de la corriente eléctrica se basa, en su forma inicial, en dos principios fundamentales:

principio de la conservación de la energía.

Principio de la degradación de la energía.

Considerando la energía como la capacidad que tienen los cuerpos para producir un trabajo, dicha energía puede estar en estado potencial o latente o bien en estado cinético o actual, que es cuando se está manifestando.

Así pues, al manifestarse, la energía puede tomar diferentes formas, es decir, como energía mecánica, térmica, química, nuclear, etc. o bien eléctrica, siendo pues la electricidad una forma más de manifestación de la energía.

Por consiguiente, la electricidad es una forma de la energía y energía eléctrica es la capacidad de los cuerpos para producir un trabajo por medio de la electricidad.

La corriente eléctrica es el desplazamiento de electrones a lo largo de un conductor. Es pues el desplazamiento de electrones desde un cuerpo que los posee en exceso hasta otro que se encuentra falto de ellos.

Así mismo, la corriente eléctrica se puede producir por:

Contacto, ya que al poner dos cuerpos en contacto uno cargado y otro descargado, este adquirirá la carga del mismo signo que el primero.

Inducción, por el acercamiento de dos cuerpos aún sin llegar a tocarse produciéndose una concentración de electrones en un extremo, por la atracción o

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repulsión de las masas, cargándose positivamente o negativamente una zona determinada.

Arco, pasando las cargas a través del aire.

CARGAS ELÉCTRICAS La carga eléctrica es una propiedad que tienen todos los cuerpos, como la masa, la temperatura a la que se encuentran o el volumen que ocupan. Existen dos tipos de cargas eléctricas: negativas y positivas. En su estado natural, los cuerpos se hallan en estado neutro, es decir, tienen la misma cantidad de cargas positivas que negativas. Cuando un cuerpo tiene más cargas positivas que negativas, se encuentra cargado positivamente, Cuando un cuerpo tiene más cargas negativas que positivas, se encuentra cargado negativamente.

Las cargas de distinto signo se atraen; Las cargas del mismo signo se repelen; La cantidad de carga eléctrica se mide en una unidad llamada culombio, cuyo símbolo es C. La fuerza con que dos cuerpos cargados con cargas de distinto o del mismo signo se atraen o se repelen, depende de las cargas y de la distancia que separa a ambos cuerpos. A esta relación la conocemos en Física como ley de Coulomb. LA CORRIENTE ELÉCTRICA Cuando ponemos en contacto dos cuerpos que tienen cargas de distinto signo, como estas se atraen, se produce un flujo de cargas de uno a otro cuerpo. A este flujo lo llamamos corriente eléctrica. No todos los cuerpos permiten que la corriente eléctrica circule por ellos con la misma facilidad. Los metales son buenos conductores, mientras que la madera, el plástico o el vidrio no, y se llaman por ello aislantes. Si tienes ocasión de ver un trozo o resto de cable de la luz pelado, observarás un hilo grueso de cobre (que es el que conduce la corriente) forrado de una capa de plástico aislante (que permite que podamos coger el cable sin que nos dé la corriente cuando está enchufado a la red eléctrica). Se llama resistencia a la mayor o menor dificultad que presenta un cuerpo al paso de la corriente eléctrica. La medimos en una unidad llamada ohmio, cuyo símbolo es la letra griega Ω. Los metales, como el cobre, ofrecen muy poca resistencia al paso de la corriente, mientras que la madera, por ejemplo, tiene una resistencia muy alta.

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CIRCUITOS ELÉCTRICOS Un circuito eléctrico es un conjunto de elementos conectados entre sí, por los que circula la corriente eléctrica. Para poder formar un circuito eléctrico son necesarios dos elementos: Un generador de la corriente, que puede ser una pila, o el generador de una gran central eléctrica. Un conductor, que suele ser un cable. En un circuito podemos además conectar uno o varios aparatos que convierten la energía de la corriente eléctrica en otra forma de energía: luminosa (en una bombilla), mecánica (en el motor de un ventilador) o térmica (en la resistencia de un radiador o calefactor). Estos aparatos funcionan cuando el circuito está cerrado, para lo cual activamos un interruptor; con el interruptor se abre o se cierra el circuito, permitiendo o no el paso de la corriente.

VOLTAJE:

Las fuentes de alimentación, como los generadores, pilas, baterías, y termo elementos, transforman determinadas formas de energía en energía eléctrica. La "presión" que ejerce la fuente sobre los electrones y que los impulsa a moverse se llama tensión eléctrica o fuerza electromotriz, que se miden en voltios.

Para encender una lámpara común hogareña hacen falta 120 volt. En este gráfico podemos ver que al dar una baja tensión de electricidad la lámpara no funcionará o bien funcionará mal; al recibir la tensión necesaria la lámpara funciona normalmente, y si le damos un exceso de tensión la lámpara se quemará. Aquí podemos ver como influye la tensión de la electricidad, por ejemplo, en una lámpara. El voltaje se define como el trabajo requerido para mover una carga positiva de 1 C

Clases de corriente eléctrica

Corriente continua: es aquella, en que los electrones siguen siempre el mismo sentido en el conductor, su representación es una recta ya que los valores de su magnitud permanecen sensiblemente constantes; teniendo un marcado acento direccional, es la corriente de pilas y acumuladores.

Corriente pulsatoria: Es una corriente alterna rectificada, transformándose en continua respecto al sentido direccional de los electrones, si bien, cambia de valores absolutos de sus magnitudes, en mayor o menor grado según su amplitud.

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Debido a sus ventajas, la corriente alterna es la más utilizada en instalaciones eléctricas en viviendas, y por ello nos centraremos en ella. Sus características son:

Se transporta muy bien a larga distancia.

Se transforma muy bien

Se produce mejor y más barata que la continua.

Los receptores son baratos y de poco mantenimiento.

No sirve para electrólisis.

No sirve para cargar acumuladores

2. Corriente alterna

La generación de la F.E.M alterna, se produce por el simple hecho de mover una espira conductora dentro de un campo magnético.

Esta FEM cambia de sentido a intervalos de tiempo iguales y va tomando valores absolutos diferentes, según su posición dentro del campo magnético, produciendo siempre unos valores proporcionales a los senos de los ángulos girados por la espira.

El valor de la F.E.M inducida depende de:

De la velocidad relativa del campo magnético y del conductor.

De la intensidad del campo magnético.

Del tiempo que dure la variación del flujo.

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Propiedades de los circuitos de corriente alterna

El circuito de corriente alterna, tienen tres propiedades de distinta naturaleza física, que son: resistencia, inductancia y capacitancia.

Resistencia: oposición al paso de la corriente

Inductancia: Conjunto de fenómenos que se producen en un circuito al variar la corriente que circula por él o por otro próximo al mismo. Se representa por L y su unida den el SI es el Henrio.

Capacitancia: componente de la reactancia de un circuito de corriente alterna debido a la capacidad del mismo. Su valor es ½ � · � · C; siendo C la capacidad y � la frecuencia de la corriente. (Reactancia: componente, junto con la resistencia de la impedancia de un circuito por el que circula una corriente alterna).

La inductancia hace que el valor máximo de una corriente alterna sea menor que el valor máximo de la tensión; la capacitancia hace que el valor máximo de la tensión sea menor que el valor máximo de la corriente. La capacitancia y la inductancia inhiben el flujo de corriente alterna y deben tomarse en cuenta al calcularlo.

Ley de Ohm en circuitos de corriente alterna

La corriente fluye por un circuito eléctrico siguiendo varias leyes definidas. La ley básica del flujo de la corriente es la ley de Ohm, así llamada en honor a su descubridor, el físico alemán Geog. Ohm. Según la ley de Ohm, la cantidad de corriente que fluye por un circuito formado por resistencias puras es directamente proporcional a la fuerza electromotriz aplicada al circuito, e inversamente proporcional a la resistencia total del circuito. Esta ley suele expresarse mediante la fórmula I = V/R, siendo I la intensidad de corriente en amperios, V la fuerza electromotriz en voltios y R la resistencia en ohmios. La ley de Ohm se aplica a todos los circuitos eléctricos, tanto a los de corriente continua (CC) como a los de corriente alterna (CA), aunque para el análisis de circuitos complejos y circuitos de CA deben emplearse principios adicionales que incluyen inductancias y capacitancias.

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Generadores de corriente alterna: alternadores

Los alternadores son las máquinas que transforman la energía mecánica en energía eléctrica bajo la forma de corriente alterna. Existen alternadores monofásicos, bifásicos o trifásicos. Empleándose en la práctica alternadores trifásicos. La constitución general del alternador trifásico aparece en la figura. Los alternadores trifásicos se construyen para una frecuencia fija (50 Hz), por ello la velocidad de rotación es también siempre fija.

Ley de Ohm Relación entre tensión, corriente y resistencia en un circuito

En un circuito sencillo en donde tenemos en serie una fuente de tensión (una batería de 12 voltios) y una resistencia de 6 ohms (ohmios), se puede establecer una relación entre la tensión de la batería, la resistencia y la corriente que entrega la batería que circula a través de esta resistencia o resistor.

Esta relación es: I = V / R y se llama la Ley de Ohm

Entonces la corriente que circula por el circuito (por la resistencia o resistor) es: I = 12 Voltios / 6 ohms = 2 Amperios.

De la misma manera, de la fórmula se puede despejar la tensión en función de la corriente y la resistencia, entonces la Ley de Ohm queda: V = I * R. Así si se conoce la corriente y la resistencia se puede obtener la tensión entre los terminales de la resistencia, así: V = 2 Amperios * 6 ohms = 12 V

Al igual que en el caso anterior, si se despeja la resistencia en función del voltaje y la corriente, y se obtiene la Ley de Ohm de la forma: R = V / I. Entonces si se conoce la tensión en la resistencia y la corriente que pasa por ella se obtiene que: R = 12 Voltios / 2 Amperios = 6 ohms

Es interesante ver que la relación entre la corriente y la tensión en una resistencia siempre es lineal y la pendiente de esta línea está directamente

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relacionada con el valor de la resistencia. Así, a mayor resistencia mayor pendiente.

Para recordar las tres expresiones de la Ley de Ohm se utiliza el siguiente triángulo que tiene mucha similitud con las fórmulas analizadas anteriormente.

Triángulo de la ley de Ohm

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

Se dan 3 Casos:

- Con la resistencia fija.

La corriente sigue a la tensión. Un incremento en la tensión, significa un incremento en la corriente y un incremento en la corriente significa un incremento en la tensión.

- Con la tensión fija.

Un incremento en la corriente, causa una disminución en la resistencia y un incremento en la resistencia causa una disminución en la corriente

- Con la corriente fija.

La tensión sigue a la resistencia. Un incremento en la resistencia, causa un incremento en la tensión y un incremento en tensión causa un incremento en la resistencia

Desde el inicio de su recorrido en la central generadora hasta llegar a los centros de consumo, la energía Eléctrica es conducida a través de líneas de transmisión y redes de distribución formadas por conductores eléctricos.

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Es frecuente que las instalaciones eléctricas presenten problemas originados por la mala calidad de la energía. . Variaciones de voltaje. . Variaciones de frecuencia. . Señal de tensión con altos contenidos de impurezas. . etc. Estos efectos producen un funcionamiento irregular en los equipos eléctricos y generan pérdidas de energía por Calentamiento de los mismos y de sus conductores de alimentación.

POTENCIA ELÉCTRICA - LEY DE WATT:

Si a un determinado cuerpo le aplicamos una fuente de alimentación (es decir le aplicamos un Voltaje) se va a producir dentro del cuerpo una cierta corriente eléctrica. Dicha corriente será mayor o menor dependiendo de la resistencia del cuerpo. Este consumo de corriente hace que la fuente este entregando una cierta potencia eléctrica; o dicho de otra forma el cuerpo esta consumiendo determinada cantidad de potencia. Esta potencia se mide en Watt. Por ejemplo una lámpara eléctrica de 40 Watt consume 40 Watt de potencia eléctrica. Para calcular la potencia se debe multiplicar el voltaje aplicado por la corriente que atraviesa al cuerpo. Es decir:

POTENCIA = VOLTAJE x CORRIENTE

Que expresado en unidades da: WATT = VOLT x AMPER.

LEYES DE KIRCHHOFF

LEY DE CORRIENTES DE KIRCHHOFF

Como no se produce la acumulación de cargas en un , así como un nodo no produce cargas, el total de cargas que entra a un nodo es igual al total de cargas que salen del nodo. Se puede expresar la ley de corrientes de Kirchhoff (LCK) de dos formas:

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La suma algebraica de las corrientes en un nodo es cero. Se considera positiva una corriente que entra al nodo y negativa una corriente que sale del nodo.

- IA + IB - IC - ID + IE = 0

La suma de corrientes que entran a un nodo es igual a la suma de corrientes que salen del nodo.

IB + IE = IA + IC + ID

Cuando no se sabe el sentido de la corriente en un elemento se coloca la flecha en cualquier sentido, si el resultado da signo negativo, indica que el sentido real es el contrario al indicado por la flecha.

Ejemplo 1

Ejemplo 2

Hallar IA, ID, IF

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LEY DE VOLTAJES DE KIRCHHOFF

La suma de voltajes en una o en una de un circuito es igual a cero, para la evaluación numérica se toma como positivo el voltaje si se trata de una elevación de voltaje al pasar por el elemento y negativo si hay una caída de voltaje.

La trayectoria en el sentido marcado determina que hay elevación de voltaje (- a +) en VA, VC, VE y hay caída de voltaje (+ a -) en VAB y VD.Al aplicar la ley de voltajes de Kirchhoff (LVK) nos resulta en la siguiente ecuación:

VA-VB +VC-VD+VE = 0

Un forma rápida de plantear la ecuación de trayectoria es tener en cuenta el signo del voltaje al salir del elemento en el sentido de la trayectoria y ese signo se coloca en la ecuación, para el circuito mostrado el signo en el recorrido es + al salir de los elementos A, C y E y ese es el signo de VA, VC, VE en la ecuación y es - al salir de B y D por lo tanto el signo de VB y VD es - en la ecuación.

Ejemplo 1

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Dado VA = 5 v, determinar VB y VC

Para la trayectoria en color rojo se tiene: VA-VB = 0, entonces: 5 v -VB = 0, de donde VB = 5 v

Para la trayectoria en color verde se tiene: -VC-VB = 0, entonces: -VC -5 v= 0, de donde VC = -5 v; el signo menos indica que la polaridad es la contraria en el circuito real, este caso nos indica que para esta conexión llamada en paralelo los voltajes son iguales para todos los elementos en paralelo.

Ejemplo 2

Si V13 = 10 v, V12 = 7.5 v y V43 = 4.8 v; hallar los otros voltajes.

Se observa que los voltajes se pueden indicar por el nombre del elemento como en el primer ejemplo o por la diferencia de voltajes entre dos nodos, en este caso el primer subíndice indica el lado positivo y el segundo subíndice indica el lado negativo. Planteamos las ecuaciones para las diferentes trayectorias y vamos encontrando las respuestas que nos sirvan para solucionar las ecuaciones de otras trayectorias:

Trayectoria roja: V13 - V12 + V23 = 0 10 v - 7.5 v + V23 = 0 V23 = -2.5 v

Trayectoria azul: - V23 + V42 - V43 = 0 - (- 2.5 v) + V42 - 4.8 v = 0 V42 = 2.3 v

Trayectoria verde: + V12 + V41 -V42 =0 7.5 v + V41 - 2.3 v = 0 V41 = - 5.2 v

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ESTRUCTURAS DE CIRCUITOS

Los elementos de circuito se pueden conectar de diferentes formas, hay dos formas de conexión que son las mas usadas y básicas en el análisis de circuitos.

CIRCUITO EN SERIE

Dos elementos o circuitos están conectados en serie cuando son los dos únicos elementos que están conectados a un nodo. Como consecuencia de la ley de Corrientes de Kirchhoff las corrientes en dos o más elementos en serie son iguales:

IA = IB

El circuito A está en serie con el circuito B.

Es de tener en cuenta un caso como el siguiente:

El elemento A no está en serie con B (A y B no son los únicos dos elementos en el nodo), ni en serie con C (A y C no son los únicos dos elementos en el nodo), pero A está en serie con el circuito formado por B y C, la corriente IA es entonces igual a la corriente total IX en el circuito de B y C.

CIRCUITO EN PARALELO

Dos elementos o circuitos están conectados en paralelo cuando los terminales de ambos elementos están conectados a dos nodos comunes. Como consecuencia de la ley de Voltajes de Kirchhoff los voltajes en dos o más elementos en paralelo son iguales:

VA = VB

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El circuito A está en paralelo con el circuito B.

Es de tener en cuenta un caso como el siguiente:

El elemento A no está en paralelo con B (el nodo inferior de A no es el nodo inferior de B), ni en paralelo con C (el nodo superior de A no es el nodo superior de B), pero A está en paralelo con el circuito formado por B y C, el voltaje VA es entonces igual al voltaje total VX en el circuito de B y C.

CIRCUITOS EQUIVALENTES

Dos circuitos son equivalentes cuando al aplicar o tener el mismo voltaje en los terminales de los circuitos, la corriente que pasa por los dos circuitos es la misma.

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Si cuando el voltaje VA es igual al voltaje VB se cumple que la corriente A es igual a la corriente B entonces el circuito A es equivalente al circuito B.

FUENTES

Son los dispositivos con los que se mantienen en forma continua los voltajes y corrientes dentro de un circuito.

FUENTES DE VOLTAJE: mantienen una diferencia de voltaje entre sus terminales, son los dispositivos que normalmente se conocen como fuentes de energía como por ejemplo: Pilas, baterías, dinamos, celdas solares., los adaptadores, generadores de AC. En el laboratorio de electrónica se usan las Fuentes DC, y los generadores de laboratorio,

FUENTES DE CORRIENTE: mantienen un flujo determinado de corriente hacia el circuito que tengan conectado, no son muy conocidas y se construyen en base a circuitos electrónicos.

CLASES DE FUENTES

Fuentes DC ideales

· De voltaje: mantienen un voltaje constante en sus terminales independiente de la corriente que les pida el circuito.

· De corriente: mantienen una corriente constante independiente del voltaje que tengan que aplicar al circuito.

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Fuentes DC reales

En una fuente de voltaje el voltaje disminuye en la medida que se le va pidiendo más corriente.

En una fuente de corriente la corriente va disminuyendo en la medida que el voltaje en el circuito crece.

GLOSARIO ELECTRICO

Trabajar con aparatos y elementos que funcionen o distribuyan la energía eléctrica significa que es necesario conocer las diferentes unidades que se utilizan para medir la intensidad o la potencia eléctrica, así como algunos conceptos básicos de la terminología utilizada por los profesionales de este sector.

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Unidades.-

- Voltio: unidad utilizada para medir la diferencia de potencial o tensión entre dos puntos de un circuito eléctrico. Su abreviatura es V.

- Wattio: unidad que representa la potencia eléctrica. Un kilovatio es igual a 1.000 vatios. Se representa por la letra W.

- Kilovatio/hora: unidad de energía que se emplea para medir la cantidad de energía consumida. Se representa mediante la abreviatura Kw/h.

- Amperio: unidad de intensidad de la corriente eléctrica, cuyo símbolo es A. Representa el número de cargas (coulombs) por segundo que pasan por un punto de un material conductor. (1 amperio = 1 coulomb/segundo).

- Ohmio: se define como la unidad de medida de la resistencia eléctrica. Se representa por la letra griega omega.

Conceptos básicos.-

- Corriente eléctrica: flujo de carga eléctrica que pasa por un cuerpo conductor; su unidad de medida es el amperio.

-Corriente eléctrica alterna: el flujo de corriente en un circuito es llamado alterno si varía periódicamente en dirección. Se le denota como corriente A.C. (Altern current) o C.A. (Corriente alterna).

- Corriente eléctrica continua: el flujo de corriente en un circuito es llamado continuo si se produce siempre en una dirección. Se le denota como corriente D.C. (Direct current) o C.C. (Corriente continua).

- Circuito eléctrico: conjunto de elementos del circuito conectados en una disposición tal que conforman un sistema para mover cargas eléctricas a lo largo de trayectorias cerradas.

- Electricidad: fenómeno físico resultado de la existencia de cargas eléctricas y de la interacción de ellas.

- Instalación eléctrica: conjunto de aparatos y circuitos asociados, en previsión de un fin particular: producción, conversión, transformación, distribución o utilización de la energía eléctrica.

- Cuadro de distribución: registro compuesto por un interruptor diferencial, así como los dispositivos de protección contra cortocircuitos y sobrecarga de cada uno de los circuitos que parten de dicho cuadro.

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- Conductor o cable: elemento rígido o flexible mediante el que se distribuye la electricidad en todas sus fases.

- Enchufe: elemento Terminal de una instalación eléctrica mediante el que conectamos los aparatos eléctricos y electrónicos a la red.

- Interruptor: mecanismo que mediante su accionamiento nos permite cortar o restablecer la corriente eléctrica en un circuito o elemento conectado a la red.

- Conmutador: interruptor especial que nos permite controlar un mismo circuito desde varios puntos. Ejemplo: en un pasillo, dos conmutadores nos permiten encender el alumbrado desde uno y apagar desde el otro (o viceversa).

- Bornes de conexión o clemas: elementos que mediante tornillos de presión permiten la unión de los conductores.

Pasos a seguir para un Proyecto de investigación.

Al realizar una investigación debemos considerar previamente el contenido del proceso científico y los requisitos impuestos a quien realiza tal actividad. El proceso consta de las siguientes etapas:

1. Concepción del problema. 2. Planeamiento de la investigación. 3. Ejecución o desarrollo. 4. Evaluación o análisis de los datos, y 5. Comunicación de los resultados.

Las condiciones que exige el investigador, son:

a. Conocimiento del tema o asunto a investigar. b. Conocimientos siquiera generales sobre la metodología científica. c. Un plan o proyecto de investigación, y d. Recursos para llevar a cabo el proyecto.

De esta forma se dará por sentado que el estudiante de investigación ha logrado superar la etapa, siempre difícil, de seleccionar un problema de investigación interesante, novedosa, importante, verificable y bien delimitada, y se enfrenta a la tarea de definir los medios para despejar la duda o las dudas contenidas en la situación problemática en estudio.

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ELEMENTOS DE UNA INVESTIGACION.

PROBLEMA.

SISTEMA DE HIPOTESIS.

SISTEMA DE VARIABLES.

POBLACION Y MUESTRA.

RECOLECCION DE DATOS.

TECNICA DE ANALISIS.

EVALUACION DE RESULTADOS.

COMUNICACIÓN.

Un plan de investigación describe los componentes para un problema científico concreto. Generalmente conviene subdividir la etapa de planeamiento en dos fases: una primera en la cual se elabora un anteproyecto, y la otra, para redactar el plan definitivo. Esto permite, en la primera fase del planeamiento: tener un documento breve que recoge los lineamentos generales de la investigación propuesta: discutir tales ideas con especialistas y estar en capacidad de redactar con mayor confianza y efectividad el plan detallado, completo y definitivo.

A continuación se muestra un modelo de los elementos que deben considerarse, y posiblemente incluirse, en un plan definitivo de investigación. Decimos posiblemente incluirse porque algunos de esos elementos pueden ser innecesarios, por inoperantes en algunas investigaciones de un determinado tipo.

ESQUEMA PARA UN PROYECTO DE INVESTIGACION.

1. EL PROBLEMA 1. Título 2. Formulación del problema 3. Objetivos de la investigación 4. Evaluación del problema 5. Limitaciones de la investigación 6. Síntesis del proyecto

2. MARCO TEORICO 1. Antecedentes del problema 2. Bases teóricas 3. Definición de términos básicos

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4. Supuestos implícitos 5. Sistema de hipótesis 6. Sistema de variables

3. METODOLOGIA 1. Población y muestra 2. Diseño o técnica de observación 3. Instrumentos 4. Técnicas de recolección de datos 5. Técnicas de análisis 6. Estudio piloto

4. ASPECTO ADMINISTRATIVO 1. Recursos humanos 2. Recursos institucionales 3. Presupuesto 4. Tiempo

5. REFERENCIAS 6. ANEXOS.

1. EL PROBLEMA:

En la primera sección de un plan tiene carácter introductorio; describe el asunto a investigar: la duda existente, el origen y fines de la investigación, sus proyecciones, sus limitaciones y una visión global de la metodología a emplear. Es esta la sección básica del anteproyecto en tanto que las siguientes lo son del proyecto final.

1. El título:

Debe ser claro, preciso y completo. Cuando la extensión del título perjudica su claridad, conviene dividirlo en dos partes: Título el cual expresa qué se va a investigar y subtítulo que expresa las condiciones en las cuales se va a llevar a cabo. Un problema científico es una duda acerca de la relación (causal, funcional o estadística) entre dos o más hechos o fenómenos, y que debe ser original, importante y verificable mediante la experiencia.

2. Formulación del problema:

E l proyecto debe comenzar por ubicar el asunto en estudio dentro de un contexto amplio, de manera que posteriormente sea fácil comprender su importancia, limitaciones y proyecciones.

3. Objetivos de la investigación:

En donde se define más específicamente lo que se piensa indagar. Una investigación tiene dos tipos de objetivos: unos internos (los que expresan duda); y los externos (Se derivan de las razones que originan el estudio). Es obvio que los primeros son los que más interesa formular.

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4. Evaluación del problema:

El plan de la investigación debe concluir las razones justificatorias de su ejecución. Los criterios para evaluar un problema son: importancia, novedad, interés por parte de los ejecutores y factibilidad real de verificación empírica.

5. Limitaciones de la investigación:

Es casi imposible encontrar, sobre todo en ciencias sociales, una investigación completa definitiva y de validez universal. Es preciso asentar en el plan el grado de generalidad y de confianza que probablemente tendrán los resultados: expresar si se trata de un estudio exploratorio o de una investigación definitiva, y las razones por las cuales se han restringido ciertos objetivos o se han descartado otros.

6. Síntesis del proyecto:

Conviene concluir la sección introductoria con un resumen del proyecto, en el que mencione y expliquen: los objetivos de la investigación, el método, la muestra, los instrumentos, las técnicas de análisis, los posibles resultados y sus proyecciones.

2. MARCO TEORICO.

Los elementos básicos del proyecto son: el material teórico y el marco operacional o metodológico; el último describe el cómo hacer y el primero se refiere al qué de la acción. El marco teórico precisa y organiza las ideas y conceptos contenidos en la sección introductoria de manera que los mismos puedan ser manejados y convertidos en acciones concretas.

1. Antecedentes de la investigación:

Debe hacerse una revisión de la lectura en forma racional y sistemática: comenzando por las obras más generales, y seguir por las más específicas; consultando a especialistas que orienten sobre las lecturas, más apropiadas.

2. Bases teóricas:

La ciencia es sistema de conocimientos organizados. Tiene poco valor científico investigar hechos aislados. Hay que buscar el significado, la relación del tema en estudio con otras áreas del conocimiento: su relación con teorías filosóficas, políticas, sociales o de otro tipo. La teoría debe

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orientar la investigación, y los resultados de toda investigación han de incorporarse a teorías a la luz de ellas.

3. Definición de términos básicos:

Todo concepto posee significados específicos en toda investigación; a los cuales deben darse acepciones distintas a las de uso común. Muchas veces el investigador debe definir fenómenos que estudia; los cuales deben definirse cuidadosamente y si es posible operacionalmente.

4. Supuestos implícitos:

La ciencia se basa en ciertos postulados o supuestos que se toman como ciertos sin demostración empírica. Los postulados básicos de la ciencia son: a) Que la realidad existe independientemente de nuestra conciencia.

b) Que la realidad puede ser conocida por el hombre.

c) Que los hechos pueden predecirse.

Por su parte, cada investigación particular requiere comúnmente de supuestos específicos no siempre obvios, los cuales deben declararse para permitir una adecuada interpretación de los resultados.

5. El sistema de variables:

Las características que varían en tales factores se denominan variables. Según de su función dentro de las variables, pueden ser: A) Dependientes: efectos que se estudian; y B) Independientes: son las posibles causas. También se encuentran las variables intervinientes: son las que posiblemente afecten a las variables en estudio.

6. Sistema de hipótesis:

El científico busca la verdad y trata de hacerlo con los ojos abiertos. Las hipótesis son muy importantes porque definen con precisión los problemas y orientan acerca de los datos que deben recogerse, toda investigación tiene como propósito someter a prueba la hipótesis que se propone. Tipos de hipótesis:

a. Hipótesis de investigación: las cuales responden en forme amplia y verbal a las dudas contenidas en el problema.

b. Hipótesis operacionales: expresan las hipótesis de investigación en términos de los objetivos de investigación que se estudiarán y de los instrumentos que medirán las variables.

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c. Hipótesis estadísticas: expresan las hipótesis operacionales en forma de ecuaciones matemáticas.

3. METODOLOGIA.

Es la médula del plan: describe las unidades de análisis, las técnicas de observación y recolección de datos, los instrumentos, los procedimientos y las técnicas de análisis.

1. Población y muestra:

Se refiere al conjunto para el cual serán válidas las conclusiones que se obtengan: a los elementos a los cuales se refiere la investigación. Existen varios universos y de diferentes tipos: unos pueden ser de unidades- el cual es el cual más comúnmente se define y al que mayor atención se presta-, otros pueden ser de variables- À Se han tomado en cuenta todos los factores que intervienen en el problema-, y otros pueden ser de condiciones.

De la población es conveniente extraer muestras representativas del universo. Se debe definir en le plan, y justificar, los universos en estudio, el tamaño de la muestra, el método a utilizar, y el proceso de selección de las unidades de análisis.

2. Diseño o técnica de observación:

Explica el tipo de investigación a realizar y se especifica cómo se organizarán las unidades para su observación, el diseño suele traducirse generalmente en un esquema gráfico que indica cómo se recogerán los datos.

3. Técnicas de recolección de datos:

Se explica aquí el procedimiento; el lugar y condiciones de la recolección de datos. Esta acción es la expresión operativa del diseño de investigación. Se incluye aquí: A) Si la investigación será a base de lecturas, entrevistas, encuestas, análisis de documentos u observación directa de los hechos; B) los pasos que se darán, y, posiblemente., C) las instrucciones para quien habrá de recoger los datos.

4. Técnicas de análisis:

Esta sección describe: A) el proceso de la clasificación, registro y codificación de los datos; y, B) las técnicas analíticas que se utilizarán para comprobar las hipótesis u obtener las conclusiones. El análisis lógico corresponde a investigaciones en las cuales las unidades de investigación

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son pocas mientras que el análisis estadístico se utiliza cuando se tienen conjuntos numerosos de datos

5. Los instrumentos:

En la mayoría de las investigaciones es menester usar objetos materiales para recoger o medir las observaciones. Estos pueden ser: A) de lápiz y papel; B) aparatos (dinamómetros, polígrafas, microscopios, etc.). Aspectos referentes a los instrumentos: A) la fundamentación de los objetos elegidos; B) el proceso de construcción; y C) el análisis de sus cualidades técnicas.

6. El estudio piloto:.

El estudio piloto debe hacerse con una muestra pequeña muestra de la investigación real pero que sea lo más semejante posible a la muestra definitiva.

4.0 ASPECTO ADMINISTRATIVO: En las investigaciones complejas y costosas, dirigidas o promovidas por grandes instituciones y realizadas por equipos, es preciso incluir en el plan de investigación, en forma detallada, el aspecto administrativo de la labor emprendida. En las investigaciones individuales o pequeñas, en cambio, esta sección puede ser eliminada o quedar reducida a unas breves líneas

EL DISEÑO: es la forma de crear una pieza a partir de un esquema o dibujo utilizando para ello ESCALAS DE DIBUJO, las escalas se deben utilizar solo para medir y no para trazar líneas, cuando se dibujan los objetos a tamaño natural, se dice que el dibujo esta a es cala natural o a escala 1:1. sin embargo, mucho objetos, como edificios, barcos o aviones, son demasiado grande para ser representados en escala natural, de modo que tiene que dibujarse a escala reducida .

Con frecuencia, algunos objetos como las pequeñas partes de un reloj se dibujan a un tamaño mayor que el natural para que su forma se vea clara mente, por ejemplo, el minutero de un reloj de pulsera podría dibujarse ala escala 5:1.

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ESCALAS MÉTRICAS

AMPLIADAS NATURAL REDUCIDAS

1000:1 1:1 1:2

500:1 1:3

200:1 1:5

100:1 1:10

50:1 1:20

20:1 1:50

10:1 1:100

5:1 1:200

3:1 1:500

2:1 1:1000

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DIMENSIONES DE FORMATOS

TAMAÑO COMERCIAL (cm.) FORMATOS DIN (mm) FORMATOS ASA (pulg.)

MARGENES DE ARCHIVO

DIN MARGEN ASA MARGEN

A0 10mm 30mm* A 3/8´´ 1 ¼ ´´*

A1 10 mm 30mm* B ½´´ 1 ¼ ´´*

A2 10 mm 25mm* C ½ ´´ 1 ´´*

A3 5 mm 25mm* D 1´´ 1 ´´*

A4 5 mm 25mm* E 1´´ 1 ´´*

*Margen izquierdo para archivo.

PLEGADO MODULAR DEL FORMATO A3 (HORIZONTAL)

A0 1189*841 E 44´´*34´´

1 PLIEGO 100*70 A1 841*594 D 34´´*22´´

½ PLIEGO 70*50 A2 594*420 C 22´´*17´´

¼ PLIEG O 50*35 A3 420*297 B 17´´*11´´

1/8 PLIEGO 35*25 A4 297*210 A 11´´*8 ½ ´´

Rótulo

Rotu

lo

42

cm.

10.5

cm

19

cm

29

.7

cm

29.7

cm 21

cm.

29

ROTULO DEL PLANO

I.E.D CEDID CIUDAD BOLIVAR

AREA DE TECNOLOGÍA 1000

TEMA:

PROFESOR: SIMBOLOGIA ARQUITECTONICA JUAN CARLOS TORRES ASIGNATURA:

FORMATO ESCALA

ELECTRICIDAD A-DIN A3 SIN

ANDRES CASTRO FECHA

PLANO No 27- MAYO - 07 1000-001

16 cm.

16 cm.

16 cm.

50C

m

1 cm.

1 cm.

1 cm.

1 cm.

1 cm.