Aprendices Lebrija Electricidad. ..

Aprendices: Saludos, bendiciones de Dios...

Favor repasar la cartilla y/o tema Trazado y realizar un ejercicio con el plano hecho en clase como seria el trazado alli... suponiendo el techo del plano segun la clase ... para el lunes


Gracias

Oscar gonzalez

Electricistas SENA - LEY DE JOULE

LA LEY DE JOULE
MODULO INSTRUCCIONAL 5
UNIDAD 29


CONTENIDO

INTRODUCCIÓN

AUTOPRUEBA DE AVANCE
OBJETIVOS
1. EQUIVALENCIA ENTRE TRABAJO Y CALOR. LA LEY DE JOULE
A. CANTIDAD DE CALOR PRODUCIDO POR UNA CORRIENTE ELÉCTRICA
B. ENERGÍA ELÉCTRICA Y CALOR
AUTOCONTROL N° 1
2. APLICACIONES E INCONVENIENTES DEL EFECTO JOULE
A. APLICACIONES
1. ALUMBRADO ELÉCTRICO
2. CALEFACCIÓN ELÉCTRICA
B. INCONVENIENTES
AUTOCONTROL Nº 2
RECAPITULACIÓN
VOCABULARIO
AUTOEVALUACIÓN FINAL
RESPUESTAS
BIBLIOGRAFÍA
TRABAJO PRÁCTICO
TRABAJO ESCRITO
FICHA DE PRUEBA

INTRODUCCIÓN
A medida que usted avanza en el estudio de los Principios Eléctricos, irá comprendiendo con mayor claridad algunos fenómenos, que para una persona sin conocimientos del tema pasarían desapercibidos, pero que para un alumno de electricidad son de gran significado.

Usted ha visto que en las instalaciones eléctricas los conductores son de diferentes secciones y que los electrodomésticos (licuadoras, brilladoras, motores, máquinas de afeitar, etc.) se “calientan” cuando se dejan conectadas por algún tiempo; igualmente al conectar un cautín, una hornilla o una estufa sus resistencias se ponen al “rojo vivo”.

Los casos anteriores son ejemplos de las aplicaciones –e inconvenientes- del “efecto Joule”.

James Joule, físico inglés, estableció las leyes que permiten calcular el valor de la energía, transformada en calor, en una resistencia.

Esta unidad le explicará cómo aprovechar en forma adecuada los beneficios del efecto Joule y cómo tomar medidas apropiadas para evitar, en parte, sus efectos perjudiciales.

LES DESEAMOS EXITOS EN SUS ESTUDIOS


AUTOPRUEBA DE AVANCE
Si usted cree tener conocimientos sobre el tema que vamos a tratar, le sugerimos que conteste la siguiente prueba. Debe resolver correctamente el 100% de las preguntas; no se engañe, sea sincero consigo mismo. Usted se está evaluando, no lo haga mal... sería imperdonable.

PRUEBA
1. La cantidad de calor necesario para elevar un gramo de agua en un grado de temperatura, se llama:
a. Julio
b. Amperio
c. Calórica
d. Calor

2. Equivalente mecánico del calor es la relación entre:
a. Calor y trabajo
b. Calor y energía
c. Energía y trabajo
d. Calor y potencia

3. La ley de Joule se refiere a:
a. Calor producido en un conductor
b. Potencia producida en un receptor
c. Energía producida por un receptor
d. Trabajo producido por un receptor

4. El término Q = 0.24 x I2 x Rt es la expresión de la:
a. Ley de Watt
b. Ley de Joule
c. Ley de calor
d. Ley de Ohm

5. Un motor se calienta demasiado y se dice que es por el efecto Joule (o sea, que no es una falla mecánica). Anote dos posibles causas de ese calentamiento.

6. Señale, mediante líneas las aplicaciones y los inconvenientes del efecto Joule.
Alumbrado
Calentamiento de motores
Aplicaciones Corto – circuito
Planta eléctrica
Estufa eléctrica
Inconvenientes Caída de tensión
Soldadura de punto
Horno eléctrico

7. La caída de tensión generalmente admitida en una instalación de alumbrado, de la acometida al receptor más alejado, es generalmente de:

a. El 10% de la tensión de línea
b. El 5% de la tensión de línea
c. El 8% de la tensión de línea
d. El 9% de la tensión de línea

8. ¿Cuál es el fusible de plomo adecuado para proteger una instalación compuesta de 10 lámparas de 100W, un televisor de 150 Watios y un calentador de 1.000 Watios, si la tensión es de 110 voltios?

9. “El efecto Joule” produjo una pérdida de potencia de 100 Watios. Diga si la expresión anterior es correcta o no, y por qué?

10. Diga si el siguiente enunciado es verdadero o falso, y por qué?

“El soldador de puntos funciona debido al “efecto Joule”.

Verifique sus respuestas con las que aparecen en la página de respuestas de la presente unidad.


OBJETIVOS
El estudio ciudadoso de esta unidad le permitirá comprender la importancia del fenómeno conocido como “efecto Joule”. Conocerá sus principios y la aplicación práctica de las leyes que lo rigen.

A medida que usted avance en el estudio de la presente unidad, estará en capacidad de:

1. Indicar las equivalencias entre trabajo, calor y energía.

2. Conocer las aplicaciones del “efecto Joule”

3. Identificar los inconvenientes del “efecto Joule” y las medidas preventivas que se pueden tomar.

1. EQUIVALENCIA ENTRE TRABAJO Y CALOR. LA LEY DE JOULE
Hemos llegado a una de las partes básicas de nuestro estudio. Debemos relacionar dos conceptos fundamentales: el calor y el trabajo. Donde hay trabajo se produce calor; donde existe un foco de calor hay una fuente de trabajo.

Lo anterior se demuestra fácilmente. Por ejemplo, basta con frotarse las manos para que nuestros músculos experimenten cansancio y nuestras manos un calentamiento.

Todo motor o transformador eléctrico se calienta después de un tiempo de funcionar. Parte de la corriente que absorben se pierde en forma de calor (perjudicial) y solo el resto se transforma en energía mecánica. (Fig. 1).
FIGURA 1.

Las locomotoras de los trenes de vapor utilizan calor, que se transforma enseguida en energía mecánica. Esta le permite arrastrar los vagones. El CALOR es pues, una forma de energía y produce por lo tanto un trabajo.

La cantidad de calor necesaria para elevar en un grado centígrado de temperatura un gramo de agua se llama caloría y la representamos por C.

Después de múltiples experiencias se logró obtener una constante matemática (0.427) que es el valor numérico de la relación que existe entre el calor (en calorías) y el trabajo (Kgm).

Lo anterior quiere decir que una caloría equivale a 0.427 kilográmetros de trabajo mecánico. Dicho de otra manera, con una caloría podemos transportar 0.427 kilogramos a la distancia de un metro.

La constante 0.427 recibe el nombre de Equivalente mecánica del calor.

EJEMPLO: ¿Cuántas calorías son necesarias para transportar cinco (5) kilogramos a una distancia de dos (2) metros?

1 --> 0.427
X --> 5

X = 5 x 1/0.427 = 11.7 calorías a 1 metro de distancia. Como son 2 mts, se necesitarán 23.4 C.

A. CANTIDAD DE CALOR PRODUCIDO POR UNA CORRIENTE ELÉCTRICA

Es evidente, que si la corriente eléctrica lleva implícita una producción de calor, entre ambas manifestaciones de energía DEBE EXISTIR una relación matemática, que unida al valor de la resistencia por la intensidad, nos diga cuál es el calor producido por dicha corriente eléctrica.

Fue el físico inglés James Joule quien se dedicó al estudio de los efectos caloríficos producidos por la corriente eléctrica. Después de varias experiencias, observó que:

1. La corriente eléctrica produce calentamiento en un conductor.
2. Este calentamiento del conductor recorrido por una corriente es proporcional al tiempo que dure el paso de dicha corriente.
3. El calentamiento varía con la intensidad de la corriente.
4. El calentamiento es proporcional a la resistencia del conductor.

Hechas estas observaciones formuló la siguiente Ley:

La cantidad de calor producido por un conductor eléctrico es directamente proporcional al cuadrado de la intensidad (I2), al valor de la resistencia del conductor y al tiempo, en segundos, durante el cual circule la corriente.

En la práctica se calcula la cantidad de calor producido (en calorías) y se representa por Q. Para esto se necesita multiplicar todo lo anterior por una constante cuyo valor es 0.2392. Por lo tanto:

Q = 0.2392 x I2 x R x t LEY DE JOULE

Siendo: Q = Calor en calorías
I = Intensidad en amperios
R = Resistencia en Ohmios
0.239 = Constante (K)
t = Tiempo

La constante 0.239 se aproxima por exceso a 0.24 y se tiene entonces:

Q = 0.24 x I2 x R x t calorías

B. ENERGÍA ELÉCTRICA Y CALOR

Se dijo antes que si al concepto de trabajo le unimos el factor tiempo (t), tendremos la noción de POTENCIA, que es “el trabajo realizado en la unidad de tiempo”. Siendo la potencia una consecuencia del trabajo, y éste una causa del calor, es inmediata la conclusión que nos lleva a relacionar calor y trabajo.

Si relacionamos la potencia con el factor tiempo, obtendremos el concepto de ENERGÍA ELÉCTRICA.

Energía Eléctrica es la POTENCIA desarrollada en la UNIDAD DE TIEMPO considerada.

La unidad de energía eléctrica es el vatio – hora (Wh), que representa el trabajo suministrado por una máquina de 1 vatio funcionado durante una hora.

Si observa la fórmula inicial de la Ley de Joule:

Q = 0.24 x I2 x R x t
Recuerda que:
P = I2 R
Entonces:
Q = 0.24 x I2 x t = calorías

En esta fórmula P x t es la expresión de la energía, que en el caso de ser 1 Wh ( 1 h=3.600 segundos), dará como resultados:

Q = 0.24 x 1 x 3.600 = 864 calorías

Lo que indica que una resistencia de un watio de potencia producirá 864 calorías en un tiempo de una (1) hora.

En consecuencia una resistencia cuya potencia sea de un (1) kilowatio (1.000 watios), producirá en una hora una cantidad de calor 1.000 veces mayor.

1 Kwh = 864.000 calorías
EJEMPLO: Por un resistor conectado a 220 voltios circula una corriente de 4 A. ¿Qué cantidad de calor producirá en una hora?

1. Sabemos que una hora tiene 3.600 segundos
2. Datos conocidos: U = 220 voltios
I = 4 Amperios
t = 3.600 segundos
Constante = 0.24

3. Aplicamos la Ley de Joule
Recuerda que según la Ley de Watt P = U x I y que P
también es igual a I2 R. Q = 0.24 (I2R/P) t
Por lo tanto, la ley de Joule se puede generalizar diciendo que:
Q = 0.24 x P x t y en vista de que
P = U x I, tendremos que:

Q = 0.24 x U x I x t
Q = 0.24 x 220 x 4 x 3.600
Q = 760.320 Calorías

De acuerdo con lo anterior, si se sustituyen en la fórmula
Q = 0.24 U x I x t, el valor de I, hallado por la Ley de Ohm I = U/R
Q = 0.24 x U x U/R x t calorías
Q = 0.24 x U2/R x t calorías
Resumiendo, se tienen tres expresiones de la Ley de Joule:
Q = 0.24 x I2 x R x t calorías
Q = 0.24 x U x I x t calorías
Q = 0.24 x U2 x t calorías
R
La primera fórmula, nos dá el calor en calorías, en función de la resistencia R y la intensidad I.

La segunda fórmula nos da el calor en calorías, en función de la tensión U y la intensidad I.

La tercera fórmula nos da el calor en calorías, en función de la tensión U y la resistencia R.

En todas las fórmulas anteriores la resistencia (R ) debe darse en ohmnios, la tensión (U) en voltios, la intensidad (I) en amperios, el tiempo (t) en segundos y el calor (Q) en calorías.


AUTOCONTROL N° 1

1. Cuál es la cantidad de calor producido por una resistencia R de 10.000 omega si la tensión U es de 220 voltios y permanece conectada durante un tiempo t de 90 minutos?

2. Cuál será el valor de la resistencia de un receptor que está conectado durante un tiempo t de 5 minutos y circula por él una intensidad de 8 amperios, produciendo 56.000 calorías?

3. Durante cuánto tiempo estaría conectado un calentador de 3 KW que produjo 20.000 calorías?
4. Una hornilla eléctrica tiene un resistor de 20 omega y circula por ella una intensidad de 5 amperios. Si permanece conectada durante media hora, ¿qué calor Q prolducirá?

5. Un cautín eléctrico está conectado a una tensión de 110 V y tiene una resistencia de 81 omega. Si dura conectada 3 minutos:

a) ¿Cuál es su potencia?
b) ¿Cuántas calorías nos suministra en dicho tiempo?

6. Mencione 5 aparatos en los cuales se presente el efecto Joule.

Compare sus respuestas con las que aparecen en la página de respuestas. Si todas son correctas, ¡Felicitaciones y continúe adelante! Si por el contrario, tuvo algún error, por favor estudie nuevamente el tema.

2. APLICACIONES E INCONVENIENTES DEL EFECTO JOULE

A. APLICACIONES

El calentamiento de los conductores es un fenómeno sumamente importante. En él se basan dos de las principales aplicaciones de la electricidad.

· El alumbrado eléctrico por lámparas incandescentes.
· El calentamiento eléctrico por resistencia.

1. ALUMBRADO ELÉCTRICO

Se utilizan para el alumbrado lámparas, bombillas o ampollas llamadas de incandescencia. Estas constan de una ampolla de vidrio que puede ser transparente, opaca ( o sea cubierta con una pequeña capa de polvo especial), o esmerilada. En el interior de esta ampolla de vidrio se encuentra un filamento de tungsteno o wolframio, muy resistente, que al ser atravesado por una corriente eléctrica suficiente, se enrojece y se hace incandescente. (Figura 1).

FIGURA 1.
La ampolla está al vacío (sin aire) o llena de un gas inerte (Nitrogeno, neón, argón, etc.). Si este fenómeno tuviese lugar al aire libre, el filamento se quemaría inmediatamente. Por no existir oxígeno en su interior, no hay combustión.

2. CALEFACCIÓN ELÉCTRICA

El desprendimiento de calor producido por el paso de la electricidad, se aprovecha en numerosas aplicaciones tanto domésticas como industriales.

a. Aplicaciones Domésticas:
Muchas aplicaciones prácticas del efecto Joule intervienen en la construcción de los aparatos electrodomésticos, tales como planchas, hervidores, hornos, calentadores de ambiente y de agua, secadores, rizadores. (fig. 2 y 3).

FIGURA 2.
FIGURA 3.
La resistencia de todos estos aparatos suele estar protegida del contacto del aire; por eso su duración es mucho mayor. En el caso de las planchas, la resistencia está constituida generalmente por una laminilla de níquel-cromo enrollada sobre hojas de mica y cubiertas a continuación por dos placas de amianto. (Fig. 4).

FIGURA 4.

Otros aparatos eléctricos de uso doméstico poseen una resistencia tubular, que sencillamente es un hilo de níquel – cromo en espiral metido dentro de un tubo que está aislado internamente por yeso, arena fina o cualquier otro material aislante. Este sistema es el empleado en las estufas, calentadores de agua y ambiente, hornos, etc.

b. Aplicaciones Industriales

El efecto Joule permite el funcionamiento de aparatos industriales, como aparatos de soldadura, hornos eléctricos para la fundición y metalurgia y soldadores de punto. Este último, muy utilizado en la industria automotriz y en la chapistería, reemplaza con ventaja el sistema de remachado. (Figura 5).
FIGURA 5.

La parte soldante de la máquina está formada por dos electrodos de cobre muy puro (electrolítico), con huecos para que circule agua, que es la encargada de refrigerarlos. Estos electrodos son recorridos por una pequeña tensión y una gran intensidad. Uno de estos electrodos puede desplazarse verticalmente y permite el ajuste de las planchas (Figura 5). Al hacer contacto la lámina o chapa con los dos electrodos, el calentamiento producido por el paso de corriente hace fundir las chapas en la zona de contacto. El enfriamiento implica solidificación en la zona fundida y asegura la unión definitiva de las planchas.

B. INCONVENIENTES

El efecto Joule ofrece algunas ventajas, pero presenta también inconvenientes que es preciso evitar:

· Caída de tensión en los conductores.
· Cortocircuito, que puede ocasionar un incendio.
· Calentamiento excesivo de los aparatos eléctricos (motores, transformadores, televisores, radios, etc).

1. CAIDA DE TENSIÓN EN LOS CONDUCTORES

El calentamiento de los conductores, que como se dijo siempre tienen una resistencia (R , absorbe parte de la energía eléctrica y la transforma en calor; es decir, hay una “Caída de Tensión” en la red, y esto es perjudicial.

Si tenemos que I es la intensidad que recorre un conductor de resistencia (r) que alimenta un receptor (lámpara, motor, televisor, etc.), según la Ley de Ohm se produce a lo largo del conductor una caída de tensión (u ) provocada por la resistencia (r ), que es igual a:

u = I x r (Cuando nos referimos a la resistencia del conductor la representamos por r
minúscula y la caída de la tensión por u minúscula.

FIGURA 6.
U’ = U – Ir
U’ = U – u

Siendo:
U = Tensión de entrada, en voltios
U’ = Tensión en el receptor, en voltios
r = Resistencia de los conductores, en Ohmnios
I = Intensidad total del circuito, en amperios
U = I.r (Caída de tensión).

Si la caída de tensión (u) es grande, el funcionamiento del receptor puede ser defectuoso. Por tal motivo las electrificadoras del país han limitado el valor de estas caídas de tensión a los siguientes porcentajes:

· Alumbrado: 5% máximo para la lámpara más distante.
· Fuerza motriz: 10% máximo para el aparato más distante.

Estas cifras deben calcularse con la instalación totalmente en funcionamiento, es decir, lámparas y receptores funcionando.

En la práctica, sin embargo, la caída de tensión no debe sobrepasar el 3%, como máximo.


Esto con el fin de permitir una posible ampliación de la instalación o un cambio de potencia de los receptores.

Si la energía absorbida sobrepasa los porcentajes normales, los aparatos de utilización recibirán una tensión menor y su funcionamiento será defectuoso. Esto se hace mucho más notorio en los aparatos que no tienen gran margen de tolerancia en cuanto a la tensión de funcionamiento (televisores, tocadiscos, radios, etc), por lo que se hace necesario colocarles un aparato especial para mejorar el funcionamiento, como un elevador o un estabilizador. Para evitar todos estos inconvenientes, es preciso calcular la sección de los conductores, de tal manera que esta pérdida de energía eléctrica no sobrepase las normas legales de las electrificadoras.

Ejemplos:
La resistencia de los conductores que alimentan una lámpara de 200 watios, 110 voltios, es de 4 ohmios. Calcular la tensión a la que funciona la lámpara.

r = 4 ohmios
U = 110 voltios
Datos: P = 200 watios
U’ = Tensión de funcionamiento (no la conocemos)

Tenemos que U’ = U – Ir. Conocemos u y r, pero no conocemos I. Por lo tanto debemos hallarla.

Sabemos que P = U x I, de lo cual podemos deducir que:

I = P = 200 = 1.81 Amperios
U 110

Ya tenemos el valor de la intensidad.

Ahora si podemos aplicar la fórmula U’ = U - I r

U’ = 110 – (1.81 x 4)
U’ = 110 - 7.272
U’ = 102.72 V

La lámpara funciona, entonces, con una tensión de 102.72 voltios.

Desarrollaremos a continuación otro ejemplo:

En una oficina se quiere instalar un grupo de 10 lámparas, de 200 watios cada una. La toma de la alimentación se encuentra a 50 mts. del despacho. La tensión de la línea es de 220 voltios. Calcule la sección del conductor de cobre que se debe utilizar, si la caída de tensión no debe exceder el 2% (resistividad para el cobre r = 0.017 omega x mm2/m.

P = 200 W
L = 100 mts (2 conductores de 50 mts. cada uno)
U = 220 V
r = 0.017
% = 2%

Primero debe calcular la caída de tensión (u ) que es el 2% de 220.

U = (220 x 2)/100 = 440/100 = 4.4 voltios (caída máxima)

Ahora calcule la intensidad (I ) a partir de la fórmula de Potencia:

P = U x I --> I = P/U

El valor de la potencia total (P) es igual al valor de una lámpara (200 watios) multiplicados por las 10 lámparas que se van a instalar.

P = 200 x 10
P = 2000 W (Potencia Total)

Ahora Calcule I:

I = P/U ; I = 2.000/220 = 9.09 A

(Intensidad total para los conductores).

En seguida calcule la resistencia de los conductores de cobre:

r = u/I --> r = 4.4/9.09 = 0.484 Ohmios

Finalmente, calcule la sección del conductor partiendo de la fórmula que usted conoce:

R = p L/S

De donde S = L/r = p

S = Sección del conductor en mm2
r = Resistividad del conductor (cobre)
L = Longitud total de los conductores en metros
r = Resistencia de los conductores en ohmios

En esta fórmula conoce
p = 0.017 mm2/m
L = 100 mts.
r = 0.484

Entonces:
S = 0.017 x 100 = 1.8 = 3.51 mm2
0.484 0.484

2. CORTOCIRCUITO

En una instalación eléctrica, una falsa maniobra, un aislamiento defectuoso, una sobrecarga, un error en la conexión de aparatos, pueden ser causas de cortocircuito.

Con el montaje que aparece en la figura 7 usted puede provocar un cortocircuito. Ya que la corriente de la pila no le representa ningún peligro, refuerce los dos hilos (que deben estar sin aislamiento) por debajo del bombillo.

Observe que la lámpara no enciente. ¿Por qué?

La figura 8 representa un esquema del montaje anterior, que le ayudará a comprenderlo.
FIGURA 8.

Cuando la corriente I llega al punto A se divide en dos partes: una I1 que pasa por la r del tramo AB y otro I2 que pasa por el receptor R. La resistencia de la lámpara R es mucho mayor que la resistencia r del tramo AB. Por lo tanto la I1 que se deriva por este tramo es mucho mayor (I1 está en relación inversa a la resistencia r) que la corriente I2 que circula por la bombillita. Esta última corriente (I2) resultará muy pequeña y por tanto la lámpara no alumbrará. Se dice que la lámpara está cortocircuitada.

Si en lugar de la pila usted conecta un generador o una fuente cualquiera que pudiera suministrar una corriente mayor, la I1 se haría tan grande que provocaría un calentamiento peligroso de los conductores con desprendimiento de luz y calor, capaz de ocasionar un incendio.

Este sistema de puente es empleado en circuito serie cuando se desea que un receptor no funcione.

En este caso se dice que el receptor R está puesto en cortocircuito o SHUNTADO. (Figura 9).

FIGURA 9.

3. CALENTAMIENTO DE LOS APARATOS ELÉCTRICOS

Todos los artefactos eléctricos como motores, licuadoras, transformadores, estabilizadores, cuando duran mucho tiempo funcionando se CALIENTAN. Esto se debe al efecto Joule, que en estos aparatos podemos reducir al mínimo, pero no eliminar totalmente. (Figura 10).

FIGURA 10.

Como todos estos aparatos funcionan por medio de bobinas (alambre de cobre enrollado adecuadamente), que tienen una resistencia r y por ella va a circular una intensidad I, es natural que se presente un pequeño calentamiento por efecto Joule. Cuando este calentamiento es elevado, una de las causas, (además de las mecánicas), puede ser un cálculo inadecuado de la sección del alambre de las bobinas. ¿Cómo se disminuye este calentamiento? Aumentando correctamente la sección del alambre del bobinado, y empleando materiales de pequeña resistividad como el cobre y el aluminio.

4. PROTECCIÓN DE LOS CIRCUITOS ELÉCTRICOS

Si una instalación eléctrica, se ha calculado previendo el funcionamiento de aparatos de una potencia determinada, y estos se van aumentando en número, o compramos otros aparatos que tienen mayor potencia que los existentes, la intensidad de la línea va aumentando.

Igualmente, en caso de cortocircuito accidental la intensidad aumenta bruscamente. El calentamiento, por el calor desprendido, que es proporcional al cuadrado de I (I2, Ley de Joule) se hace considerable, provocando el deterioro de los aislantes y hasta ocasionando un incendio. Por lo tanto es indispensable, como medida de seguridad, prever un CORTE INMEDIATO del circuito en caso de que la intensidad llegue a alcanzar un valor peligroso.

El más sencillo de los dispositivos de seguridad, en caso de sobrecarga o cortocircuito, es el Fusible, llamado también Cortacircuitos. Aunque ya lo estudió en la unidad de materiales eléctricos, conviene dar un repaso al papel que juega este dispositivo.

El fusible es un pequeño elemento, generalmente de porcelana o vidrio, que contiene interiormente un hilo de plomo, aluminio o plata y se encuentra instalado en la línea de entrada de cada circuito. (Figura 11).

FIGURA 11.

Cuando hay una sobrecarga o un cortocircuito en la instalación hay un aumento de intensidad y esta intensidad provoca un calentamiento del hilo fusible. Si la anormalidad continúa un cierto tiempo, el calentamiento del hilo fusible continúa hasta llegar a un cierto valor donde se funde, interrumpiendo la continuidad del circuito y haciendo así de interruptor automático.

El diámetro del hilo fusible depende de su naturaleza (pueden ser de plomo, aluminio, etc., y sus diámetros serán diferentes) y de la intensidad que vayan a soportar. Ejemplo un hilo fusible de plomo para 20 A, será diferente su diámetro de un hilo fusible de aluminio para 20 A, y un hilo fusible de plomo para 20 A será diferente su diámetro de un hilo fusible de plomo para 10 A.

El siguiente cuadro indica la intensidad que puede soportar normalmente un fusible de acuerdo a la naturaleza del fusible (plomo, plata, o aluminio) y el diámetro del hilo. El hilo fusible se funde cuando la intensidad se hace aproximadamente igual al doble de la indicada en la tabla.

Es importante respetar los diámetros indicados en la tabla. Si usted coloca un fusible que soporte mayor intensidad, en caso de que ocurra un cortocircuito es posible que se salte el fusible principal, si esto no sucede, habrá una sobre intensidad que calienta los conductores dañando el aislamiento, pudiendo ocasionar un incendio u otros problemas de mayor o menor gravedad.

En las instalaciones modernas, se colocan frecuentemente “Tacos” o Breakers, que son interruptores que desconectan automáticamente, cuando hay una sobreintensidad. Con estos “Tacos” no hay que reemplazar el fusible. Basta con volver a conectarlos, después de haber investigado y suprimido la causa de la desconexión.


AUTOCONTROL Nº 2
1. La caída de tensión en los conductores que alimentan una instalación de alumbrado tiene un valor del 8% de la tensión de alimentación. Si la caída admisible es del 5%. ¿por qué medio puede reducir esta caída a su valor normal?


2. ¿Cuál es el papel que desempeña el amianto en una plancha eléctrica?

3. Nombre tres aparatos que utilicen una resistencia “tubular”.

4. ¿Qué fusible de plomo elegiría usted para una instalación cuya tensión es de 220 voltios y que está compuesta de 5 lámparas de 100 watios y un toma, que tiene conectado un calentador de 1.000 watios de potencia?.

5. Nombre tres gases que se emplean en el alumbrado eléctrico.


a.

b.

c.


6. Diga si el siguiente enunciado es verdadero o falso:
El calentamiento de los motores por el efecto Joule, es ventajoso, pues produce un aumento de la potencia”.

7. Indique con la letra B si en benéfica, o con la letra P si es perjudicial cada característica del efecto Joule.

o Alumbrado incandescente
o Calentamiento de motores
o Calentamiento de transformadores
o Calentamiento de planchas
o Calentamiento de secadores
o Caída de tensión
o Cortocircuitos
o Calentamiento de rizadores
o Calentamiento del televisor.

Compare las respuestas con las que aparecen en la página de respuestas. Si todas son correctas, ¡Felicitaciones! Y lo invitamos a continuar adelante! Si por el contrario tuvo algún error, por favor repase nuevamente el tema.

¡MUCHOS ÉXITOS!


RECAPITULACIÓN

Es importante relacionar dos conceptos fundamentales: el calor y el trabajo. El calor es una forma de energía que puede producir un trabajo. El calor se puede medir y su unidad es la caloría. La relación entre calor y trabajo se llama Equivalente Mecánico del Calor.

La corriente eléctrica produce efectos caloríficos, los cuales podemos medir por medio de la Ley de Joule, que dice: “El calor producido por una corriente eléctrica es directamente proporcional a la RESISTENCIA del conductor, a la INTENSIDAD elevada al cuadrado y al TIEMPO que dure circulando esta corriente”. El número 0.24 es el factor de conversión, para que el resultado sea en calorías.

Q = 0.24 I2 Rt

Como I2 R es potencia según la Ley Watt, podemos generalizar la Ley de Joule diciendo que Q = 0.24 x P x t y podemos aplicarla con todas las fórmulas de potencia conocidas.

El efecto Joule, cuando no está destinado al aprovechamiento del calor, constituye una pérdida y siempre debe tenerse en cuenta en los cálculos eléctricos.

En el siguiente cuadro se resumen las aplicaciones y los inconvenientes del efecto Joule.

Alumbrado incandescente
Aplicaciones Calefacción eléctrica
Aplicaciones domésticas
Aplicaciones Industriales

Caída de tensión en los conductores
Inconvenientes Cortocircuito
Calentamiento de los aparatos eléctricos

Para evitar estos inconvenientes, se debe calcular correctamente la sección de los conductores y emplear materiales que tengan baja resistividad, como la plata, cobre y el aluminio.


VOCABULARIO

ACOMETIDA: Línea de entrada de una instalación.
AMIANTO: Mineral que se caracteriza por ser muy resistente a la acción del fuego.
AMPOLLA: Vasija de vidrio de cuello largo.
CALORÍA: Cantidad de calor necesaria para elevar en un grado de temperatura un gramo de agua.
CALORÍFICO: Que produce calor.
CHAPISTERÍA: Oficio de la persona que trabaja láminas gruesas de metal, madera, etc.
ELECTROLÍTICO: Que produce la descomposición de un cuerpo, cuando se hace pasar por él una corriente eléctrica.
FILAMENTO: Cuerpo en forma de hilo.
IMPLÍCITA: Que está contenido o incluido en otra cosa, lo lleva en sí
JOULE (JAMES): Físico inglés, nacido en 1818 y muerto en 1889, quien determinó el equivalente mecánico de la caloría.
MICA: Mineral brillante que se encuentra en forma de hojas o láminas.
RELACIONADOS: Que se conectan o enlazan entre sí.
SHUNT: Derivación que se toma en un circuito para que sólo pase una fracción de corriente.
TUBULAR: Que tiene figura de tubo, o que está formado por tubos.
WOLFRAMIO: Metal de color gris, muy duro y difícil de fundir. También se llama Tungsteno.

AUTOEVALUACIÓN FINAL
Estimado Alumno:
Ha llegado al final de la unidad y necesita sabe si su aprendizaje ha sido efectivo. Por lo tanto, le pedimos que conteste la autoprueba de avance que usted hallará al principio de la unidad, haciéndolo con sinceridad, seriedad y dedicación. Recuerde que sólo así logrará su objetivo terminal. Luego compare sus respuestas con las que aparecen en la página de respuestas.

RESPUESTAS

AUTOCONTROL Nº 1
1. Datos: Q = ?
R = 10.000 omega
U = 220 voltios
t = 90 minutos = 5.400 segundos

Q = 0.24 x U2/R x 1
Q = 0.24 x (2202 x 5.400) /10.000
Q = 0.24 x (48400 x 5.400)/10.000
Q = 0.24 x 484 x 54

Q = 6.272.64 Calorías

2. Datos:
R = ?
t = 5 minutos = 300 seg.
I = 8 Amperios
Q = 56.000 Calorías

Q = 0.24 x I2 x R x t
56.000 = 0.24 x 82 x R x 300

R = 56.000/(0.24x64x300) = 56.000/4.608

R = 12.1 Ohmios

3. Datos:
Potencia t = ?
P = 3 Kw = 3.000 W
Q = 90.000 Calorías
Q = 0.24 x P x t

t = Q/0.24P
t = 90.000/0.24 x 3.000
t = 90.000/720 = 9.000/72
t = 125 segundos o también
t = 2 minutos 5 segundos

4. Q = ?
R = 20 omega

I = 5 A
t = 30 minutos = 1.800 segundos
Q = 0.24 I2 Rt
Q = 0.24 x 25 x 20 x 1.800
Q = 216.000 Calorías


5. P = ?
Q = ?
U = 110 voltios
R = 81 omega
t = 3 minutos = 180 segundos

a. P = U2/R = 1102/81 = 12.100/81 = 149.3 Watios

b. Q = 0.24 x 149.3 x 180 = 6.449.7 Calorías

6. Su respuesta es correcta si ha mencionado cinco de estos aparatos:

- Cautín eléctrico - Plancha eléctrica
- Estufa eléctrica - Rizador de pelo
- Calentador de agua - Secador de pelo
- Tostador eléctrico - Calentador de ambiente
- Horno eléctrico

AUTOCONTROL Nº 2

1. Podemos reducir la caída aumentando adecuadamente la sección del conductor.

2. Desempeña el papel de aislante entre el resistor y la base de la plancha.

3. Su respuesta es correcta si ha mencionado 3 de estos aparatos:
a. Estufa eléctrica
b. Calentador de agua
c. Horno eléctrico
d. Plancha eléctrica automática
e. Hornilla

4. U = 220 voltios
5 lámparas cada una de 100 watios
1 calentador de 1.000 watios

a) Hallamos la potencia total
5 x 100 = 500 Watios

500 + 1.000 = 1.500 Watios de potencia total

b) Luego hallamos la Intensidad, conociendo la Potencia y la tensión.

I = P/U I = 1.500/220 = 150/22 = 6.81 Amperios

Mirando la tabla y vemos que el fusible de plomo que más se acerca a 6.8 amperios, por exceso, es 1.2 mm de diámetro, que está adecuado para esta instalación.

5. Su respuesta es correcta si ha mencionado 3 de estos gases:
Neón
Argón
Nitrógeno
Gas de Sodio
Gas de Yodo

6. El enunciado “El calentamiento de los motores eléctricos por el efecto Joule es ventajoso, pues nos produce un aumento de potencia” es falso, pues el calor producido en los motores eléctricos por el efecto Joule, es una pérdida.

B Alumbrado incandescente
P Calentamiento de motores
P Calentamiento de transformadores
B Calentamiento de planchas
B Calentamiento de secadores
P Caída de tensión
P Cortocircuitos
B Calentamiento de rizadores
P Calentamiento del televisor.

Si todas sus respuestas fueron correctas ¡Felicitaciones! Y por favor haga los trabajos escritos y las prácticas. Si tuvo algún error estudie nuevamente la unidad.


AUTOPRUEBA DE AVANCE

1. La cantidad de calor necesario para elevar un gramo de agua en un grado de temperatura se llama CALORÍA.

2. Equivalente mecánico del calor es la relación entre el CALOR Y EL TRABAJO.

3. La Ley de Joule se refiere a calor producido en un conductor.

4. El término Q = 0.24 I2 Rt es la expresión de LA LEY DE JOULE.

5. El calentamiento anormal puede ser debido a:
a. Sección del conductor pequeña.
b. Resistividad muy grande.

6.
Aplicaciones: Alumbrado

Plancha eléctrica

Estufa eléctrica

Soldadura de punto

Horno eléctrico

Inconvenientes: Calentamiento de motores

Cortocircuito

Caída de tensión

7. La caída de tensión admitida es generalmente del 5% de la tensión de alimentación.

8. 10 x 100 = 1.000 Watios
1.000 Watios
150 Watios

_________
2.150 Watios (Potencia Total)

Hallamos la I conociendo la potencia y la tensión.

I = P/U = 2.150/110 = 19.5 Amperios

Se necesita un fusible de 20 A.

9. La expresión: “El efecto Joule produjo una pérdida de 100 Watios”, es correcta porque el calentamiento en máquinas es pérdida.

10. El enunciado “El soldador de puntos funciona debido al efecto Joule” es verdadero, porque el calentamiento eléctrico es una consecuencia del efecto Joule.


BIBLIOGRAFÍA

PERRIN, M., “Electricidad Industrial”. III Volumen.

AGGER, L.T. “Introducción a la Electricidad”. Editorial Continental. México, 1975. 2ª edición.

CHICK, Kurt. “Principios de electricidad”. Editorial Carvajal y Cía. Cali, 1971.

SHEPHERD, Walter. “La Electricidad”. Editorial Amaya. México, 1974.

ROBINSON, Rester. “Conceptos de electricidad”. Editorial Diana. México, 1973.

DAWES, Ch. L., “Tratado de Electricidad”. Editorial Gustavo Gili, México, 1974. Tomo I.

SINGER, Francisco L., “Electricidad”. Editorial Continental. México, 1975.



TRABAJO PRÁCTICO

Estimado Alumno:

Es indispensable que todos los conocimientos adquiridos los practique, ya que las experiencias vividas nos ayudan a recordar más fácilmente la teoría estudiada. Recuerde que este curso es autoformativo, lo que significa, FORMARSE POR SU CUENTA Y AUTOEVALUARSE. Por eso, evalúese bien, no se engañe, sería imperdonable.

Como trabajo práctico, le sugerimos lo siguiente: En la unidad anterior usted calculó la potencia de 1, 2, 3 lámparas. Con esos datos, haga un pequeño cuadro de las calorías que producen dichas lámparas y preséntelas al tutor en la próxima visita. El le hará las observaciones adecuadas y así podrá darse cuenta de su progreso.

Deseamos sinceramente que usted continúe avanzando hacia el éxito.


TRABAJO ESCRITO

Este trabajo consta de preguntas relacionadas con los temas vistos en la presente unidad.

Hágase el firme propósito de responder por sí mismo todas las preguntas del cuestionario, sin necesidad de releer el tema. ¡No se engañe a sí mismo!. Tenga en cuenta que nada hay tan formativo (en caso de contestar erróneamente), como el volver sobre lo estudiado y rectificar el concepto que se formó equivocadamente.

Envíe a su tutor los siguientes datos junto con las respuestas al trabajo escrito. No olvide conservar una copia de este trabajo para su archivo personal.

Nombres y Apellidos ___________________

Número de matrícula __________________

Dirección ___________________________

Municipio _______ Departamento ________

Fecha de envío ____ Número de la Unidad___


CUESTIONARIO

1. Defina qué es caloría.

2. Nombre 3 inconvenientes del “efecto Joule”.

3. ¿Cuál es el fusible de plomo adecuado, para proteger una instalación de 1.600 Watios de potencia o una tensión de 110 voltios?

4. Se desea instalar en una oficina un grupo de 10 lámparas de 100 Watios cada una, 2 máquinas de escribir de 200 Watios cada una y un ventilador de 200 Watios. La toma de alimentación está a 50 mts. de la oficina, la tensión de la línea de cobre, es de 110 voltios. Calcular:

La sección de conductor, si la caída no debe exceder del 2%.
El fusible conveniente para esta instalación.


FICHA DE PRUEBA

En nuestro afán de mejorar el material de enseñanza le solicitamos revise su contenido y responda las preguntas que le hacemos a continuación. Haga sus observaciones sin temor y tenga la seguridad que serán tomadas en cuenta.

1. Cómo calificaría esta unidad?
Excelente _ Buena_ Regular _ Mala_

2. ¿En qué preguntas de los autocontroles se equivocó? _

3. ¿A qué se debió el error?

Pregunta confusa_ Mala información_ Poca información_
Falta de ejemplos_ Falta de ilustraciones_
Redacción confusa_ ¿Otras?_ ¿Cuáles?_

4. Qué sugiere para mejorar la Unidad:
Alargarla__ Acortarla__ Más ejemplos__
Redacción más clara _ Estilo más serio ___
Más ilustraciones __ Estilo menos serio __
Más ejercicios _ Menos técnica _
Más explicación _ Lenguaje más sencillo__
Lenguaje menos elemental _ Más extensión del tema_
Otros __

5. ¿En qué parte u hoja sugiere la mejora?

6. ¿Cómo le parece el tamaño de la unidad? Bueno_ Regular_ Por qué?

7. ¿Es el tamaño de la letra adecuado? Si_ No_ ¿Por qué?

8. ¿Son los dibujos y las ilustraciones claros? Si_ No_ Por qué?

9. Si tiene alguna otra sugerencia, por favor, escríbala en este espacio.

Material electrico Electricistas SENA

INSTALACIONES ELÉCTRICAS

TRAZADO DE UNA INSTALACIÓN

Especialidad : INSTALACIONES ELÉCTRICAS

Módulo : 13 TRAZADO DE INSTALACIÓN DE DUCTOS

Cartilla : Nº 38

CONTENIDO

INTRODUCCIÓN
OBJETIVO
1. GENERALIDADES
A. PLANO ELÉCTRICO
B. CLASES DE INSTALACIONES
a. Instalaciones a la vista
b. Instalaciones en tubería a la vista
c. Instalaciones en tubería empotrada
C. HERRAMIENTAS
a. Plomada
b. Nivel de burbuja
c. Nivel de manguera
d. Hilo
e. Cincel
f. Palustre
D. EQUIPO DE SEGURIDAD
a. Anteojos protectores
b. Casco
c. Zapatos
d. Guantes de acero
e. Escalera
f. Andamios
AUTOCONTROL Nº 1
2. PLANEAMIENTO Y TRAZADO DE UNA INSTALACIÓN
A. PLANEAMIENTO
B. TRAZADO
AUTOCONTROL Nº 2
RECAPITULACIÓN
VOCABULARIO
AUTOEVALUACIÓN FINAL
RESPUESTAS
BIBLIOGRAFÍA
TAREA
GIGANTES DE LA CIENCIA: BENJAMÍN FRANKLIN


INTRODUCCIÓN

Con esta cartilla iniciaremos una de las partes más importantes para el instalador electricista: EL TRAZADO DE UNA INSTALACIÓN.

Es natural que los electricistas con mucha práctica, generalmente obreros que han aprendido el arte de trazar una instalación, monopolicen la realización de trabajos de instalación eléctrica en muchas poblaciones y ciudades, debido a la carencia que existe de técnicos hábiles en esta especialidad.

Para nadie es un secreto el incremento que tiene día a día el consumo eléctrico, en ciudades y pueblos de toda clase, ya sean grandes o pequeños.

Puesto que se está electrificando con tanta rapidez y a tan grande escala, se están creando permanentemente fuentes de empleo para el técnico electricista.

Reflexionando un poco, queremos invitarlo a que se capacite a conciencia y desarrolle su creatividad, para que pueda ofrecer sus servicios profesionales con EFICIENCIA y CALIDAD. Estos son elementos indispensables para realizar instalaciones calificadas, que pongan a funcionar con seguridad los mil y un aparatos eléctricos de todo tipo que se emplean en el mundo actual.

OBJETIVO

Al terminar el estudio de la presente cartilla usted estará en capacidad de:

· Trazar una instalación de acuerdo al plano eléctrico y manejar adecuadamente y con seguridad cada una de las herramientas y equipos que intervienen en el trazado de la instalación.

· Realizar el planeamiento correcto y completo de una instalación eléctrica.


1. GENERALIDADES

Trazar una instalación es señalar sobre la pared, el techo, el piso o cualquier otro lugar, el sitio donde quedarán ubicados los diversos accesorios.

· Tuberías (plástica o metálica)
· Cajas
· Aisladores
· Plafones
· Interruptores y tomas de sobrepared
· Cajas de controles
· Otros

Para realizar el trazado de una instalación se puede emplear una tiza, un lápiz o cualquier otro elemento que permita visualizar claramente las líneas del trazado.

La determinación de los sitios del trazado sobre los cuales estarán ubicados los distintos accesorios requiere de un PLANO ELÉCTRICO elaborado por un ingeniero electricista, un calculista o un técnico electricista. Dicho plano debe estar debidamente autorizado por la empresa de Energía Eléctrica de la ciudad.

Antes de entrar en materia sobre el TRAZADO DE UNA INSTALACIÓN, consideramos que es de suma importancia aclarar los siguientes aspectos:

A. PLANO ELÉCTRICO

Es un conjunto de símbolos eléctricos mediante los cuales se señalan e interpretan las necesidades del usuario. En él deben figurar la cantidad, el tipo y la distribución de los tomacorrientes, los conductores, las lámparas, las protecciones, etc. En conclusión, el PLANO ELÉCTRICO debe mostrar claramente cómo quedará la instalación eléctrica.

Una salida o un PUNTO se define como el sitio de la instalación donde se toma la corriente para alimentar un aparato eléctrico (lámpara, nevera, plancha, estufa, etc.). Está constituida por dos alambres derivados de la línea principal y un tomacorriente; o por dos alambres, un plafón y un interruptor.

B. CLASES DE INSTALACIONES

Las instalaciones eléctricas se pueden clasificar en:

a. INSTALACIONES A LA VISTA

Son aquellas en las cuales se observan a simple vista los alambres recorriendo una pared, una habitación, un corredor, o el área debajo de los tejados. Seguramente usted habrá visto algunas de ellas en su ciudad o pueblo.

Este es el sistema más antiguo empleado para hacer instalaciones. Resulta ventajoso y eficiente en los lugares donde los conductores necesitan aireación permanente, como por ejemplo, en fábricas o industrias donde se producen vapores corrosivos que contaminan el ambiente en forma permanente.

Las instalaciones a la vista también resultan apropiadas para las edificaciones o viviendas donde el factor de elegancia o estética no sea importante. Esto, en vista de que las normas para efectuar este tipo de instalación son mucho más sencillas que las de cualquier otro tipo.

Aunque aquí mencionaremos algunas de esas normas, usted debe consultarlas con la electrificadota de su localidad.

b. INSTALACIONES EN TUBERÌA A LA VISTA

Como su nombre lo indica, la tubería, las cajas y los accesorios van colocados sobre la pared, tal como se ilustra a continuación:

c. INSTALACIONES EN TUBERÍA EMPOTRADA

En este caso la tubería va incrustada dentro de la pared. Por lo tanto, se hace necesario acanalar o regatear el muro antes de la instalación, y después de realizada, se debe tapar con arena y cemento.

Usted puede hacer una instalación eléctrica utilizando cualquiera de las tres formas anteriores, según las necesidades y conveniencias del caso, o haciendo una mezcla de las tres. Por ejemplo: efectuado una parte de la instalación empotrada y la otra al descubierto. Esta condición la determina el plano eléctrico.

C. HERRAMIENTAS

Al efectuar el trazado de una instalación deben utilizarse las herramientas adecuadas. Ellas, y el equipo que veremos más adelante, son fundamentales para alcanzar resultados óptimos en esta tarea.

a. PLOMADA

1. Descripción

Es una herramienta de control y verificación muy utilizada en la construcción. Se utiliza para hallar la VERTICALIDAD de las diferentes partes de una obra.

Las plomadas están constituidas por una pesa o cuerpo de metal suspendida por su parte central mediante un hilo o cáñamo, el cual se enrolla a un carrete de madera o metal. La pesa o cuerpo de la plomada puede ser de hierro, cobre, plomo o aluminio y puede tener formas variadas.

Usted mismo puede construir una plomada utilizando cualquier cuerpo que sirva de contrapeso.

El carrete, corredera o nuez debe tener un milímetro más de longitud que el diámetro de la pesa.












Existen dos tipos básicos de plomadas:

· Las plomadas de albañilería o pesas de nuez.
· Las plomadas de centro o punto utilizadas más que todo para trabajos de precisión.

2. Trazado vertical de una plomada
El trazado vertical sobre una pared se puede ejecutar perfectamente con una plomada. Para eso basta determinar un punto de referencia A (de acuerdo al plano) y clavar en él un clavo de acero. Sujete un extremo de la plomada en el clavo y deje suelto el otro extremo hasta que quede completamente quieto. Marque entonces en dicho lugar el punto B, y sobre él coloque otro clavo de acero.

Empolve el cordel con tiza o talco, ténselo, hálelo y luego suéltelo. En esta forma quedará una marca vertical con tiza sobre la pared.

Para realizar el trazado vertical usted también puede utilizar el nivel y la regla.

b. NIVEL DE BURBUJA

1. Descripción
Este instrumento se utiliza para verificar o determinar la HORIZONTALIDAD o VERTICALIDAD de una superficie.

Está constituido por un cuerpo de madera o metal (hierro o aluminio). En su parte central y en uno de sus extremos tiene unos tubos de vidrio con alcohol, el cual hace correr una burbuja de aire.

El tubo de la parte central está colocado horizontalmente y cuando la burbuja se detiene en el centro de la marca de control, se dice que tiene nivel horizontal. El segundo tubito perpendicular al primero, permite realizar el control vertical.

PRECAUCIONES:

· Jamás utilice los niveles para operaciones diferentes al uso para el cual fueron diseñados.
· Evite golpearlos.
· Antes de utilizarlos limpia la superficie de apoyo y la base del nivel.

2. Cómo comprobar el estado de un nivel.
Adquiera el hábito de comprobar el nivel antes de usarlo. Para ello coloque el nivel en la posición 1 (vea la ilustración). Cuando esté correcto el nivel horizontal trace una línea por debajo.

En seguida coloque el nivel en la posición 2, según se muestra en la figura que aparece a continuación. Si la gota queda entre las marcas de control y sobre la MISMA LINEA, el nivel es CORRECTO.

3. Trazado horizontal con nivel

Determine con la ayuda del plano la altura deseada (punto A). Con la ayuda de un codal (regla de madera) y del nivel determine la horizontalidad, de tal manera que el canto del codal coincida con el punto de referencia (A).

Después de obtener la horizontalidad, quite el nivel y sin mover el codal realice el trazado hasta el punto B.
c. NIVEL DE MANGUERA

Con la ayuda de una manguera transparente usted también puede lograr una misma altura en paredes diferentes.

La transparencia de la manguera (material plástico) permite ubicar fácilmente la altura del líquido, lo que a su vez ayuda a determinar otros puntos a partir de un punto de referencia.


Este sistema de nivelación se basa en el hecho de que el agua en reposo determina puntos a una misma altura, en un mismo plano horizontal.

Para utilizar el sistema de nivel de manguera se requiere de la intervención de por lo menos dos personas.

El tipo de manguera que recomendamos es la plástica de 9.5 milímetros (3/8”).

· Proceso para la utilización de este sistema
· Llene la manguera con agua limpia tomándola directamente de la llave o grifo, o succionándola de un balde para evitar que se formen burbujas.
· Determine la altura deseada y marque el punto de referencia A.

Una de las personas debe colocar la manguera en el punto de referencia A, y la otra debe colocar el otro extremo en el punto que quiere determinar.

Cuando el nivel del agua de la manguera coincida con el punto de referencia A, se marca el punto B.

Para nivelar con manguera, sólo una de las personas bajará o subirá la manguera buscando el nivel correcto, sin taponar la boca de la manguera.
PROLONGUE LA VIDA DE SU MANGUERA:

No coloque sobre ella objetos pesados.
Al guardarla, colóquela descansando sobre una superficie, nunca la mantenga suspendida en su totalidad.

d. HILO

Es un auxiliar muy importante para el instalador electricista. Ayuda a hacer trazos o alineamientos. Los más utilizados son: la cabuya, el cáñamo y la piola o pabilo.

Para lograr un buen alineamiento el hilo debe templar muy bien.
e. CINCEL

Esta herramienta se utiliza tanto para labrar a martillo las piedras o los ladrillos, como para abrir regatas en los muros, darle rugosidad a las superficies y cortar ladrillos de mucha dureza.

El cincel tiene un extremo plano y afilado y el otro extremo redondeado, el cual puede tener diámetros de 5/8”, ¾” a 7/8”. El largo más utilizado es el de 8”.
PRECAUCIÓN:
Las rebabas que se originan por los golpes repetidos deben quitarse de vez en cuando. Para eso utilice la lima o el esmeril, pasándolas por las rebabas hasta que las elimine. Si no tiene una lima o un esmeril, utilice una piedra áspera.

Cada vez que cincele protéjase con unas gafas adecuadas.

f. PALUSTRE

Es una herramienta muy usada en los oficios de la construcción.

Está formado por una hoja de acero y un mango de madera con alma de acero que va desde la hoja. Los extremos del mango se remachan con aros metálicos que lo protegen.


Esta herramienta se consigue en el comercio en varias formas y tamaños. Se utiliza para mezclar el mortero, extenderlo cuando se trata de pegar ladrillos, lanzarlo sobre muros y cielo rasos cuando se revoca y para muchas otras actividades.

PRECAUCIONES:
El palustre se debe mantener siempre limpio.

No debe usarse para cortar ladrillos, a no ser que la calidad de la herramienta sea comprobada y los ladrillos no sean muy duros.

Evite golpear el mango del palustre.

No utilice en trabajo que son inadecuados para esta herramienta.

Según su forma los palustres pueden ser de punta cuadrada, redonda o triangular.











No maltrate sus herramientas

D. EQUIPO DE SEGURIDAD

El equipo de seguridad lo componen todos los útiles que debe usar el trabajador para la protección de su cuerpo y la seguridad de su vida.

a. ANTEOJOS PROTECTORES

Deben emplearse siempre que se hagan regatas en las paredes o muros, y en general cuando se ejecute algún trabajo en que se puedan desprender chispas o partículas de material.

Los anteojos de seguridad son generalmente de plástico.

b. CASCO

Protege la cabeza del trabajador de cualquier objeto que pueda lesionarlo.

Puede ser metálico o de plástico.

c. ZAPATOS

Protegen los pies contra la hincada de clavos, astillas y otros objetos punzantes. También aislan al trabajador de la corriente eléctrica.







En el comercio se consiguen zapatos de buena calidad, de materiales cómodos y seguros para este tipo de trabajo.

d. GUANTES DE CUERO

Protegen las manos del operario cuando se ejecuta algún trabajo.

e. ESCALERA

Puesto que el instalador debe trabajar a diferentes alturas, con mucha frecuencia necesita emplear escaleras.

Una escalera bien construida tiene los peldaños bien asegurados y separados entre sí por una distancia mínima de 35 centímetros. La base inferior debe ser más abierta que la base superior.

1. Tipos

Los tipos de escaleras más utilizadas son:

· Escalera de mano:

Tiene dos largueros ligeramente convergentes en su parte superior. O sea, es más ancha en la base que en la parte superior.

Se coloca apoyada contra la pared. La distancia entre las patas y la pared debe ser aproximadamente igual a la cuarta parte del largo total de la escalera.

· Escalera doble:

Está constituida por dos escaleras de mano unidas en su parte superior por medio de bisagras y aseguradas por un tensor para evitar el deslizamiento.

· Escalera tijera:

Es una escalera doble pero sin peldaños por uno de sus lados. Los peldaños están unidos por dos o tres atravesaños que dan rigidez al conjunto. En su parte superior tiene una base plana llamada bandeja.

2. Mantenimiento

La escalera debe almacenarse en sitios cubiertos, aireados y libres de humedad, vapor o calor.

De preferencia se la colgará verticalmente de ganchos apropiados. Si se guarda horizontalmente debe apoyarse por lo menos en tres soportes.

Mantenga los peldaños y los largueros libres de grasa, suciedad, etc.

Cualquier superficie astillada que presente la escalera debe ser lijada.

3. Precauciones

· No use nunca escaleras con partes rotas, descompuestas, sueltas, resquebrajadas o con tendencia a la debilidad.

· Nunca emplee las escaleras como tirantes, puntales o andamio.

· Antes de subir asegúrese de que los pies de la escalera descansan firmemente sobre una base apropiada.

· Es pésima costumbre dejar que la escalera sobresalga de su apoyo superior más de tres peldaños.

· Si la superficie sobre la cual se apoya la escalera es resbaladiza, debe amarrarla convenientemente o solicitar a otra persona que la sujete.

· Cuando trabaje desde una escalera de mano, no se pare más arriba del cuarto peldaño.

· No pinte con barniz ninguna escalera de mano.




















f. ANDAMIOS

Son estructuras provisionales que se construyen con elementos de madera, acero o la combinación de ambos materiales, con el fin de pararse o apoyarse en ellos cuando se realiza un trabajo.

· Andamios de madera:

Son estructuras construidas en madera y fijadas con clavos. En la parte superior tiene una plataforma o piso por donde se desplaza el trabajador.

· Andamios tubulares metálicos.

Se componen de tubos sueltos de diferentes medidas que se ensamblan mediante espigas o abrazaderas de diferentes formas. Esta clase de andamio se emplea para casos especiales.






AUTOCONTROL Nº 1


1. Explique brevemente qué es un plano eléctrico.


2. Una, mediante líneas, los siguientes enunciados, con sus correspondientes definiciones:

Instalación en tubería empotrada. Se observa a simple vista recorriendo las paredes.

Resulta ventajosa en lugares donde los conductores

requieren aireación permanente.

Instalación a la vista Las cajas y los accesorios están colocados sobre

la pared.

Instalación en tubería descubierta. La tubería va incrustada dentro de la pared y está

totalmente cubierta con arena y cemento.

3. Menciones las herramientas más importantes para realizar una instalación eléctrica, y coloque al frente de cada una su uso apropiado.

________________________________________________________________

HERRAMIENTA USO

________________________________________________________________

________________________________________________________________

________________________________________________________________

________________________________________________________________

________________________________________________________________

________________________________________________________________

________________________________________________________________

4. Por qué es importante tener equipo de seguridad y qué elementos lo componen?

Compare sus respuestas con las que aparecen en la página de respuestas.


2. PLANEAMIENTO Y TRAZADO DE UNA INSTALACIÓN

Toda instalación eléctrica con una carga mayor de 2 kilowatio tiene que ser debidamente proyectada y planificada. Los respectivos planos deben ser APROBADOS por la empresa de energía, antes de iniciarse los trabajos de la instalación correspondiente.

Los planos eléctricos deben presentarse junto con tres copias heliográficas. Una vez obtenida la aprobación, el interesado recibe dos de las copias y la otra se queda en los archivos de la empresa de energía.

Una de las copias aprobadas debe permanecer en la obra durante todo el tiempo de ejecución de la instalación, para presentarla a los revisores de la Empresa de Energía cuando visiten la obra.

Tal como se estudió en la cartilla Nº 37 (“Esquemas Eléctricos”) es necesario elaborar los planos en forma nítida y clara, conforme a las normas establecidas para tal fin.

En el plano deben figurar:

· Nombre del propietario
· Nombre del constructor
· Nombre, firma y número de registro del electricista responsable.
· Ubicación de la obra
· Escala del plano
· Fecha de elaboración
· Cuadros de detalles para cada uno de los circuitos.

Además, en el plano eléctrico deben emplearse los símbolos convencionales de acuerdo a las normas del INSTITUTO COLOMBIANO DE NORMAS TÉCNICAS –ICONTEC.

A. PLANEAMIENTO

Consiste en:

· Marcar la ubicación que tendrán los elementos de una instalación.
· Trazar el camino que han de seguir los conductores de acuerdo al plano.

Esta operación debe llevarse a cabo en los muros, el techo y los pisos antes del montaje, especialmente si se va a realizar una instalación a la vista.














Observe los planos de distribución de la instalación.

Provéase de metro, regla, nivel, plomada, escalera, lápiz, tiza o crayola.

Sobre la pared mida y trace, de acuerdo al plano, la distancia de los ductos y el lugar donde quedarán los aparatos o accesorios eléctricos. Observe la figura anterior.

B. TRAZADO

Primer paso: Señale un punto para ubicar un plafón.

· Determine las distancias de acuerdo al plano.
· Trace estas distancias en el piso y márquelo con X.
· Traslade al techo la medida que calculó en el piso. Hágalo desplazando una plomada tal como lo muestra la figura hasta que coincida con el punto X marcado en el piso. Marque entonces el punto en el techo o cielo raso.







IMPORTANTE:
Es mucho más fácil, seguro y exacto hacer el cálculo y señalización de puntos en el piso y luego trasladarlos l techo, con la ayuda de una plomada.

Este método es muy práctico para señalar todos los accesorios o elementos que quedarán ubicados en los cielos rasos o planchas de concreto.

Segundo paso: Haga el trazado vertical.

· Determine el punto de referencia. Este debe coincidir con la ubicación del elemento que se va a colocar.

· Coloque la plomada de manera que el hilo coincida con el punto marcado.

· Marque otro punto, alejando del anterior, en la misma dirección del hilo de la plomada.

· Trace una línea que pase por estos dos puntos. Para ello utilice regla y tiza.

También lo puede hacer soltando un hilo tensado previamente cubierto de tiza. Si es necesario solicite la ayuda de otra persona.

Este sistema se utiliza para marcar el paso de los conductores o tuberías, entre un plafón y un interruptor que estarán ubicados en una misma pared.

Precaución:
Asegúrese de usar una escalera en buen estado. Así evitará caídas y deslizamientos.

Tercer paso: haga el trazado horizontal.

Para realizar este trabajo utilice el nivel






· Determine un punto de referencia a la altura deseada.

· Coloque una regla de manera que el canto superior coincida con el punto de referencia determinado, y encima de la misma coloque el nivel.

· Mueva la regla hasta que el nivel indique la horizontalidad y marque un segundo punto.

· Quite el nivel y trace una línea que pase por los dos puntos marcados.

Este trazado se utiliza cuando los accesorios que se van a instalar deben quedar ubicados a la misma altura. Por ejemplo: plafones, interruptores o tomacorrientes.

Después de que tenga determinados los puntos donde quedarán ubicados los elementos que conforman la instalación eléctrica, mediante el plano eléctrico usted sabrá lo que tiene que hacer. Bien puede ser dibujar las cajas, si la instalación va por tubería, o terminar el trazo en el caso de que la instalación sea a la vista.
Al efectuar el trazado tenga en cuenta la posición que deben tener las cajas:

· Utilice cajas rectangulares y trazos verticales para los interruptores.

· Utilice cajas rectangulares y trazos horizontales para los tomacorrientes.



Para agilizar el trazado se pueden construir plantillas de hierro o de madera, con las medidas exteriores de la caja.

AUTOCONTROL Nº 2

Coloque la palabra correcta en la zona punteada.

1. Toda la instalación eléctrica con una carga de más _______________ tiene que ser debidamente proyectada y planificada.

5 kilovatios
1 kilovatios
0.5 kilovatios
1.5 kilovatios

2. El plano de la instalación debe presentarse a la empresa de energía para su aprobación con ____________________ heliográfica.

2 copias
3 copias
4 copias
5 copias

3. Enuncie los pasos que deben seguir para realizar el trazado de una instalación:


4. Marque con una X la respuesta correcta. El trazado vertical se efectúa con ayuda de:

La manguera
Escuadra
Plomada
Regla T.

5. Marque con una X la respuesta correcta. El trazado horizontal se efectúa con ayuda de:

La plomada
La escuadra
La regla T
El nivel


Compare sus respuestas con las que aparecen en la página de respuestas.



RECAPITULACIÓN

TRAZAR UNA INSTALACIÓN

Es señalar sobre la pared, el techo, el piso o cualquier otro lugar el sitio donde quedarán ubicados los elementos y accesorios.

A toda instalación eléctrica con carga mayor a 1 KW, se le debe hacer un plano eléctrico, el cual debe ser aprobado por la empresa de energía eléctrica de la ciudad.

En dicho plano deben figurar la cantidad de tomas y lámparas, la ubicación de cada una de ellas, el calibre, el número de conductores, etc.

COMO TRAZAR UN PLAFÓN

Si resulta cómo se puede hacer directamente sobre el techo, teniendo en cuenta las medidas del plano. Si no resulta cómodo, entonces se debe señalar el punto mediante una X en el piso, y luego se traslada al techo con la ayuda de una plomada.

Cuando la lámpara queda ubicada sobre una pared, hay mayor comodidad para tomar las medidas, esto por consiguiente, facilita el trazado.

El trazo para ubicar los tomacorrientes e interruptores debe ceñirse al plano eléctrico, el que a su vez, tiene que observar el reglamento de las empresas de energía.

Por lo general los interruptores se colocan a 1.50 metros sobre el nivel del piso, y los tomacorrientes de 20 a 40 centímetros del mismo.

Para realizar el trazado es necesario utilizar equipo y herramientas adecuados y seguros. Recuerde que la seguridad depende de usted.

VOCABULARIO

CANTO: Grueso de una cosa.

CORROSIVO: Que gasta o destruye poco a poco una cosa.

HINCADA: Acción y efecto de hincar.

HINCAR: Apoyar una cosa en otra. Clavar.

OPTIMO: Muy bueno.

PROVISIONAL: Temporal, pasajero, que dura poco.


AUTOEVALUACIÓN FINAL


Marque con una X la respuesta correcta.

1. Trazar una instalación es:
a. Fijar accesorios
b. Colgar accesorios
c. Señalar accesorios
d. Ninguno de los anteriores

2. En electricidad se define un punto, como una línea
a. Derivada y un tomacorriente
b. Madre y un tomacorriente
c. Derivada y un interruptor
d. Madre y un interruptor

3. Para que una escalera de mano brinde seguridad, debe tener una distancia entre las patas y la pared de:
a. ¼ L
b. ¾ L
c. 5/4 L
d. 7/4 L

4. Explique con sus propias palabras, para qué sirve y cómo se usa una plomada.



5. A qué se llama trazado de una instalación?



RESPUESTAS

AUTOCONTROL Nº 1

1. PLANO ELÉCTRICO es un conjunto de símbolos eléctricos mediante los cuales se señalan e interpretan las necesidades del usuario. En él deben figurar la cantidad, el tipo y la distribución de los tomacorrientes, los conductores, las lámparas, las protecciones, etc. Un plano eléctrico debe mostrar con toda claridad cómo quedará la instalación eléctrica.

4. El uso de un equipo de seguridad es de suma importancia para el instalador electricista, debido a que protege su cuerpo y su vida, y mejora las condiciones de trabajo.

Los principales elementos de un equipo de seguridad son:

Anteojos protectores
Casco metálico
Zapatos apropiados
Guantes de cuero
Escalera o andamio

AUTOCONTROL Nº 2

1. Toda instalación eléctrica con una carga de más de 1 kilovatio tiene que ser debidamente proyectada y planificada.

2. El plano de la instalación eléctrica debe presentarse a la empresa de energía, para su aprobación con 3 copias heliográficas.

3.

1. Señalar punto de ubicación.
2. Hacer el trazado vertical
3. Hacer el trazado horizontal

4. El trazado vertical se efectúa con ayuda de la plomada.

5. El trazado horizontal se efectúa con ayuda de el nivel.


AUTOEVALUACIÓN FINAL

1. C
2. A
3. A

4. La plomada sirve para hallar la verticalidad de las diferentes partes de una obra. Por esto se determina un punto de referencia A y se clava una puntilla de acero, se sujeta el extremo de la plomada y el otro extremo se deja suelto hasta que quede completamente quieto. Marque entonces en este lugar el punto B y una estos dos puntos (A y B) con una línea.

5. Trazado de una instalación eléctrica es señalar sobre la pared, el techo, el piso, o cualquier otro lugar, el sitio donde quedarán ubicados los diversos accesorios.


BIBLIOGRAFÍA

SENA. Colección básica.

CBC. Electricista instalador.

RAYC. MULLIN. Especialidades Eléctricas. Editorial Diana. México.

INA. Electricista instalador de viviendas.

S. ELIORRAGA. Tecnología eléctrica. Ediciones Don Bosco. Editorial Bruño – Barcelona 1976.



TAREA

TRABAJO PRÁCTICO

En una pared cualquiera, seleccione un área con el fin de trazar la siguiente instalación:

3 bombillos que apaguen independientemente
2 tomacorrientes

Condiciones para el trazado:

Como alimentación del circuito utilice un circuito bifilar.

Distribuya adecuadamente los elementos o accesorios eléctricos de tal forma que haya una buena estética y economía de materiales.

TRABAJO ESCRITO

1. Elabore un plano del trazado que realizó en la pared.

Qué inconveniente tuvo?
Por qué?

2. Con base en el área de la pared seleccionada por usted, elabore dos listados de los elementos necesarios para realizar el montaje.

Cuando la instalación es a la vista.
Cuando es por tubería o empotrada.

3. Describa brevemente los pasos que realizó para el trazado.

4. Haga un trazado vertical y coméntenos brevemente su experiencia.

5. Trace una línea horizontal entre dos puntos que estén distantes 5 metros. Utilice un nivel y un codal o regla. Compruebe la horizontalidad entre los dos puntos con una manguera y coméntenos su experiencia.

6. En una pared señale dos puntos que tengan 4 metros entre sí, trace una línea entre ellos utilizando una piola o cabuya impregnada de tiza o de polvo, y relátenos brevemente su experiencia.

7. Trace un punto en el piso y trasládelo al techo.

Usando una plomada improvisada.
Verifique el punto con una plomada común y corriente.

Cuéntenos por escrito los resultados de ambas experiencias.

HOJA DE DATOS


NOMBRES Y APELLIDOS _____________________________________________

NÚMERO DE MATRÍCULA ____________________________________________

DIRECCIÓN: ______________________________________________________

DEPARTAMENTO___________________________________________________

FECHA DE ENVIO______________________ Nº DE LA UNIDAD ______________



Para completar sus respuestas añada las hojas que sean necesarias. Conserve una copia para su archivo personal.



GIGANTES DE LA CIENCIA

BENJAMIN FRANKLIN

Franklin nació en Boston, Massachussets, el 17 de Enero de 1706. El padre trabajaba en la fabricación de velas, oficio importante pero poco remunerativo.

Benjamín aprendió por sí solo a leer y a los 8 años fue enviado a la escuela. Su aprendizaje quedó interrumpido dos años después; las escuelas no eran gratuitas en aquellos años y su padre, falto de medios y muy contra su voluntad, tuvo que ponerlo a trabajar en su fábrica de velas. Pero Ben tenía inquietudes. Comenzó a observar la Bahía de Boston y a hablar de embarcarse. Alarmado, su padre, pidió a Santiago, hermano mayor de Ben, que iniciara a éste en el arte de la impresión. Santiago publicaba un periódico semanal, “The New England Courant”. Allí, el niño, que contaba con doce años, se sintió feliz durante algún tiempo y aprendió a componer con tipos y a manejar las prensas.

Ansioso por educarse, Franklin leía los libros que caían en sus manos y a menudo dejaba de comer para dedicar el dinero para comprarlos. Este notable muchacho fue un autodidacta de la aritmética, el álgebra, la geometría, la gramática y la lógica. Aprendió a escribir bien. Cuando su Autobiografía fue publicada como obra póstuma se la consideró un clásico de la literatura estadounidense.

A los veintiún años organizó un grupo de artesanos y comerciantes que se reunía periódicamente para cambiar ideas. Este grupo trascendió los linderos de la ciudad de Filadelfia para transformarse en la American Philosophical Society, que incluía entre sus miembros a los cerebros más esclarecidos de las colonias. Fundaron los comités de correspondencia secreta que echaron las bases de la Declaración de Independencia y de la Revolución de los Estados Unidos.

A los veinticinco años, fundó la primera Biblioteca Circulante del país. Fundó el cuerpo de bomberos de la ciudad y, para mitigar la desgracia de los damnificados por los incendios, ayudó a la fundación de la primera compañía de seguros contra incendio de los Estados Unidos. Colaboró al establecimiento de la Academia de Pensilvania, que con el tiempo se convertiría en Universidad de Pensilvania. Filadelfia debió mucho de su fama como primera ciudad de las colonias a la influencia de este gran hombre. Franklin fue grande también por su contribución a la ciencia.

Comenzó su labor científica a los treinta y ocho años más o menos, ya había sobresalido en los negocios y en la vida pública. Su estudio más importante versó acerca de electrostática, o sea electricidad en reposo.

En 1753, Franklin fue designado Director General de Correos de las Colonias. Aplicó a su trabajo su habitual capacidad y energía, mejoró considerablemente el servicio postal entre las diversas colonias y logró que el servicio postal se financiase por sí solo. Cu7ando, en 1847, en los Estados Unidos imprimieron su primera estampilla postal, lo hicieron con la imagen de Franklin, en reconocimiento a su contribución al desarrollo del sistema en la Unión.

Todos sabemos la forma en que hizo volar una cometa en medio de la tormenta eléctrica. Esta anécdota es el relato legendario norteamericano más popular y a diferencia de casi todos los demás, es verdadero. Franklin la publicó en el “Scientific Journal” y muchos hombres de ciencia de todo el mundo repitieron el experimento.

Su teoría de la electrostática es fundamentalmente simple y sigue manteniéndose incólume. Dijo que todos los cuerpos se componen de “materia común” y “materia eléctrica” o “fluido eléctrico”. En condiciones normales toda sustancia contiene algo de este fluido eléctrico, contenido que puede aumentar o disminuir. Cuando ha ganado o perdido fluido, se dice que el cuerpo en cuestión que se ha “electrificado” o “cargado”. Si ganó fluido, la carga es positiva; si lo perdió, es negativa.

Hoy diríamos que todos los cuerpos están compuestos por protones y electrones y que en los cuerpos descargados el número de electrones es igual al de protones; pero la idea es la misma.

Franklin llevó a cabo experimentos que reafirmaron su teoría. Cuando se frota una barra de vidrio con un trozo de seda, el vidrio se carga positivamente, y la seda negativamente. Muchos experimentadores creían que la fricción generaba este tipo de electricidad; Franklin sostuvo, con razón, que no se producía tal generación, sino que la electricidad pasaba del género al vidrio.

Franklin hizo una demostración convincente de esta teoría. Ubicó a dos hombres en taburetes aislados del suelo mediante patas de vidrio. Cargó a uno con electricidad positiva y con negativa al otro. Cuando los hombres se tocaron, ambos fueron sacudidos por la chispa que salió entre ellos. El exceso de “fluido eléctrico” de uno suplía el déficit en el otro. Si una persona descargada hubiera tocado a cualquiera de los dos, también se había producido la chispa, por contener el tercer sujeto más fluido eléctrico que el cargado negativamente y menos que el cargado positivamente.

Aquellos estudios condujeron a Franklin a la invención del pararrayos. Había descubierto que si se coloca una punta aguda cerca de un cuerpo cargado, la electricidad del cuerpo se dirigía hacia la punta. Sabía que las nubes están cargadas de electricidad y sugirió colocar una varilla de hierro de punta afilada a la cúspide de un edificio elevado, unida con el suelo mediante un cable. Esto protegía al edificio contra rayos al descargar la nube despacio y no violentamente. Sus observaciones lo llevaron a la conclusión de que las nubes suelen estar cargadas y que, en consecuencia, la descarga de los rayos se produce desde la nube hacia la Tierra o desde la Tierra hacia la nube. Esto cuadra perfectamente con las más modernas investigaciones.

Estudió también la botella de Leyden, que se conocía universalmente como “recolectora” de electricidad. Consiste tal botella en un simple frasco de vidrio recubierto exteriormente con metal y llena de agua. La tapa de material aislante está atravesada por una varilla de cobre o latón. El mundo científico quedó asombrado ante el análisis que Franklin hizo del funcionamiento de la botella; tomó una cargada, la vació y la volvió a llenar con agua fresca. ¡La botella seguía cargada!. Así probó que la carga eléctrica se alojaba en el vidrio y no en el agua como se pensaba. Este experimento dio como resultado la invención por Franklin del condensador tubular de placas de papel de aluminio que usan nuestros aparatos de radio y televisión.

Su erudito libro “Experimentos y Observaciones” acerca de la Electricidad, contiene todos los principios de la electricidad que descubrió y dedujo.

Los principales hombres de ciencia lo compararon con los Principios de Newton. “Los experimentos y observaciones de Franklin constituyen los principios de la electricidad y componen las bases de un sistema igualmente sencillo y profundo”, dijo un diario de la época. A Franklin le fueron dispensados todos los honores científicos imaginables. Fue nombrado miembro de la Sociedad Real de Londres y de la Real Academia de Ciencia de París. Su aporte consistió en haber dado forma a la teoría del fluido eléctrico. Hoy decimos que la corriente eléctrica es un flujo de electrones; la teoría sigue sugiriendo la presencia de un “fluido”.

Pese a todas estas investigaciones y publicaciones científicas, Franklin tuvo tiempo, además, para dedicarse a las funciones públicas. La revolución norteamericana estaba en marcha y el Congreso Continental designó a Tomás Jefferson, Juan Adams y Benjamín Franklin para integrar la junta que redactaría la Declaración de la Independencia.

Franklin, reconocido como el titán de la historia política y social de los Estados Unidos, fue en el desarrollo de las teorías de la electricidad, un titán de la ciencia.