martes, 30 de abril de 2013

Trabajo Práctico N°2: Instalaciones Eléctricas

1)Instalaciones Eléctricas: Caclcular los siguientes valores.

1:
I=V/R=10V/2Ω= 5A

P=I*V=5A*10V= 50W

2:
Rt=R1+R2=5Ω

I=V/R=10V/5Ω= 2A

Vr1=I*R=2A*3Ω= 6V

P=I*V=2A*10V= 20W

3:
1/RT=1/R1+1/R2= 1RT=1/4+1/6=12/5Ω

I1=V/R1=12V/4Ω= 3A

I2=V/R2=12V/6Ω=2A

VR1=I1*R1=3A*4Ω= 12V

VR2=I2*R2=2A*6Ω= 12V

I=V/R=12V/(12/5Ω)= 5A

P=I*V=5A*12= 60W

4:
V=R*I=4Ω*2A= 8V

P=I*V=2A*8V= 16W

5:
R2;3=(R2*R3)/(R2+R3)=40Ω/14Ω= 2.86Ω

RT=R1+R2;3=4Ω+2.86Ω= 6.86Ω

I2=VR2/R2=8.33V/4Ω= 2.083A

I3=VR2/R3=8.33V/10Ω= 0.833A

VR1=I*R1=2.91A*4Ω= 11.66V

VR2=V-VR1=20V-11.66V= 8.33V

VR3=V-VR1=20V-11.66V= 8.33V

I=V/RT=20V/6.86Ω= 2.91A

P=I*V=2.91A*20V= 58.33W

1) Conceptos de Tensión, Corriente, Resistencia, y Potencia Eléctrica. Unidades de Medida

Tensión: Es la presión que ejerce el generador para que circulen los electrones. Su unidad de medida es el Volt o Voltio (V).

Corriente: Es la cantida de electrones que circulan por un conductor. Su unidad de medida es el Ampere o Amperio (A).

Resistencia: Es la oposición que ofrece un material o un dispositivo al paso de electrones por el mismo. Su unidad de medida es el Ohm u Ohmio (Ω)

Potencia Eléctrica: Es la cantidad de energía eléctrica que pasa por un consumo en una determinada cantidad de tiempo. Su unidad de medida es el Watt, y se obtiene como producto de la Corriente y la Tensión, [W] = [A]*[V]

2) Ley de Ohm
La llamada "Ley de Ohm" establece la relacìón entre la tensión, la corriente y la resistencia mediante fórmulas matemáticas.
Así:
[V]=[A]*[Ω] ,         [A]=[V]  y                   [Ω]=[V]
                               [Ω]                              [A]

3) Leyes de Kirchoff
Las Leyes de Kirchoff establecen cómo se distribuyen las corrientes y las tensiones en un empalme (nodo).
Con respecto a las corrientes, establece que "la suma de todas las corrientes que pasan por el nodo es igual a cero".
Y, con respecto a las tensiones, establece que "en un lazo cerrado, la suma de todas las caídas de tensión es igual a la tensión total suministrada".

4) a) Buscar y pegar una tabla que relacione las secciones normalizadas de los cables y la corriente máxima admisible para cada uno a temperatura ambiente.



   b) Determinar cuál es el diámetro de los conductores eléctricos que poseen una sección de 1.5 mm*mm y 4 mm*mm.

   A = π * r*r
   4mm*mm = π*r*r
   4mm*mm / π = r*r
   1.27mm*mm = r*r
 
   d=r*2= 2.256 mm


   A = π * r*r
   1.5mm*mm = π*r*r
   1.5mm*mm / π = r*r
   0.477mm*mm = r*r

   d=r*2= 1.381 mm


   A = π * r*r
   2.5mm*mm = π*r*r
   2.5mm*mm / π = r*r
   0.79mm*mm = r*r

   d=r*2=1.78 mm

5) Determinar cuál debe ser la potencia de una fuente de alimentación para una CPU con:
Motherboard con Intel Core i5, 4Gb de RAM, Placa de Video de 1Gb, HDD 1Tb 7200 RPM, Grabadora y Lectora de DVD/CD


Core i5   --> 77 W - 100 W
4gb ddr3 --> 50 W
ATI Radeon HD 5770 --> 130 W - 150 W
HDD --> 50 W
DVD --> 30 W - 50 W
Motherboard de Escritorio --> 50 W

Se recomienda que la fuente no trabaje a mas del 80% de su capacidad total.

El consumo entonces debe ser de 450W a 500W

6) Determinar cuál es el consumo de una PC con la CPU anterior, un monitor de 19’, una impresora láser blanco y negro y una impresora multifunción a chorro de tinta.


El consumo de un monitor LED de 19' es de 17 W.
El consumo de una impresora láser blanco y negro en funcionamiento (impresión) es de aproximadamente 300 W.
El consumo de una impresora multifunción a chorro de tinta es de 11 W en estado activo (imprimiendo).

                       Es de 990W a 1000W

7) ¿Qué es una UPS? (uniterrumpible power supply). ¿Para qué se usa?. Indique cuáles utilizaría para una sola PC y su costo y para 10 PC y su costo. Autonomía mínima 10min.

                      Un UPS es un dispositivo que, a través de sistemas de almacenamiento de energía eléctrica, puede proveer de la misma a los dispositivos que se encuentren conectados al mismo por un tiempo limitado, determinado por los sistemas de almacenamiento.


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1) ¿Qué es una pinza amperométrica? Usos, principios de funcionamiento, marcas, modelos y precios.

La pinza Amperométrica es un dispositivo electromagnético usado para realizar mediciones de intensidad de corriente, aunque algunos también sirven para realizar mediciones de diferencia de potencial.
Su funcionamiento se basa en el principio de que cuando por un conductor se induce una corriente, al rededor del mismo se induce también un campo magnético, cuya intensidad es directamente proporcional a la cantidad de intensidad de corriente que circula en el conductor.
Así, la pinza amperométrica, mide la intensidad del campo magnético a través de terminales de hierro, y a través de una resistencia interna traduce estos datos en la corriente que circula por el conductor.
Este dispositivo se encuentra a una gran variedad de precios, partiendo de los $100, y recorriendo las diversas marcas como Kyoritsu, Rish, Zurich o Uni-T.

2) El cuerpo humano y la corriente eléctrica. Efectos sobre el cuerpo para distintos valores de corriente. Medidas de Seguridad.



En una instalación eléctrica se utilizan diversas medidas se seguridad, entre ellas la instalación de disyuntores o interruptores automáticos, capaces de cortar la corriente, o la inclusión de un terminal a tierra.

3) ¿Para qué sirve el terminal de conexión a tierra?

El terminal de conexión a tierra sirve para evitar el paso de corriente al usuario en caso de un fallo del aislamiento de los conductores activos.

4) Protección mediante disyuntor diferencial. Explicar el funcionamiento.

                El disyuntor diferencial es un dispositivo electromecánico que corta la corriente en caso de que haya una fuga de la misma por el terminal a tierra.
                Su funcionamiento es el siguiente: En estado normal, es decir, cuando no hay ninguna fuga, dentro del disyuntor diferencial se generan por acción de las dos intensidades de la corriente alterna, dos campos magnéticos que se cancelan entre sí debido a que las dos corrientes son de igual intensidad.
                                                                                 Cuando hay una fuga de corriente por el terminal a tierra, una de las intensidades será menor a la otra, generando que el campo magnético no sea nulo, provocando que se corte la corriente, mediante la apertura de dos contactos.

5) Protección mediante interruptor termomagnético. Explicar el funcionamiento.

                El interruptor termomagnético o llave térmica, es un dispositivo que protege a la instalación eléctrica de sobrecargas o cortocircuitos. Su funcionamiento consta de dos partes, una térmica y la otra magnética:
                La parte térmica produce la apertura del contacto mediante la deformación de una lámina bimetálica por medio de calor (efecto Joule).
                La parte magnética produce la apertura del contacto, mediante la inducción de un campo magnético en un electroimán cuando la intensidad sobrepasa el límite previamente fijado.

6) Realizar un listado de materiales para realizar la instalación eléctrica de 10 PCs (como las PCs anteriores), 2 impresoras láser y 2 impresoras multifunción, con UPS en 2 circuitos con protección termomagnética y disyuntor diferencial. Dibujar un plano.


 1 PC --->  250 W 10 PC --> 2500 W
10 PC ---> 2500 W 2 IL --> 1000 W
2 IM -->  200 W
Total --> 3700 W

P = V * I --> P/V = 3700W / 220V = 16.82 A --> 20 A

Listado:
 1     Tablero
 1     Disyuntor Diferencial 30A / 30mA
 2     Llaves Térmicas 15A
10     UPS 500 V/A
30     Tomas
25 mts Cable Canal
25 mts Cable Celeste (neutro)
25 mts Cable Marrón (Vivo)

25 mts Cable Amarillo/Verde (Tierra)


7) Sabiendo que la sección mínima del cable para toma electrónica es de 2,5 mm*mm, indicar si es suficiente para realizar la instalación del ejercicio anterior.



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1) De acuerdo a los consumos medidos mediante una pinza amperométrica para distintas condiciones de funcionamiento de un secador de pelo, calcular la potencia para cada una de ellas.

Mediciones:
Velocidad 1:
                   Calor 1: 1.98 W
                   Calor 2: 3.7 W
                   Frío: 0.25 W
Velocidad 2:

                   Calor 1: 3.69 W
                   Calor 2: 6.93 W
                   Frío: 0.41 W
Cáculos:
Velocidad 1:

PC1= 211V * 1.968A = 417.7W
PC2= 211V * 3.7A = 780.7W
PF= 211V * 0.25A = 52.75W



Velocidad 2:

PC1= 211V * 3.69A = 778.59W
PC2= 211V * 6.93A = 1462.23W
PF= 211V * 0.41A = 86.51W


2) A partir de las lecturas de tensión de alimentación con el secador de pelo y apagado en máximo funcionamiento, calcular la resistencia de la línea de alimentación.

V=211V
R=9V/6.93A= 1.29 Ω