Curso Electricidad Electronica Corriente Circuito Energia Potencia Tipos Conductores

CAPITULO 4

Programa de Capacitacin Direccin de Trnsito y Transporte Polica Nacional de Colombia

CAPITULO 9

ELECTRICIDAD Y ELECTRNICA

INTRODUCCIN

En el automvil de hoy en da cada vez mas es utilizada la electricidad paracomodidad y mejor control del conductor. Ya que como sabemos se estasustituyendo los mecanismos o componentes mecnicos por elementoselctricos o electrnicos que cumplen las mismas misiones de una formamas rpida y cmoda.


CORRIENTE ELCTRICA

La podamos definir diciendo que es el movimiento de los electrones que hansido desplazados de sus rbitas, por producirse la aplicacin de una formaelctrica y la completaramos an mas si aadimos que el movimiento deelectrones se produce a travs de un conductor, cambiando estos de rbitaspara ocupar la de otros tomos. Los electrones al moverse llevan consigo laelectricidad de que estn provistos, y su velocidad de desplazamiento es lamisma que la de la luz, es decir 300.000 Km./seg.

Este experimento quiere decir que a travs de una corriente elctrica se creaun campo magntico que atrae a un imn.


CUERPOS CONDUCTORES Y AISLANTES

Los cuerpos que permiten fcilmente el desplazamiento de electrones de una rbitaa otra los llamaremos cuerpos conductores. En cambio los que no permiten esedesplazamiento les llamaremos cuerpos aislantes.


CORRIENTE ELCTRICA

Como hemos visto hasta el momento para quehaya corriente elctrica es necesario una fuerzaque empuje a los electrones para desplazarlos desus rbitas; tambin es necesario que el cuerpo aque se le aplica la fuerza elctrica permita eldesplazamiento es decir que sea conductor, y porltimo que los electrones tengan camino deregreso. Tambin decir que en el conductorsiempre hay la misma cantidad de electrones.Deducimos que para que exista corriente elctricaes necesario unir los dos extremos del conductoral aparato capaz de producir fuerza elctrica paramover el electrn de su rbita, llamadogenerador.


CIRCUITO ELCTRICO

Como hemos visto en el punto anterior para que los electrones puedan circular esnecesario que tenga un camino por donde hacerlo, un aparato capaz de empujarlo yotro capaz de recibirlo, de esta manera obtendremos un circuito elctrico.

Ahora bien, si hacemos pasar el agua al abrir el paso mediante la vlvula que est entrelos dos recipientes 2, por la diferencia de nivel y mover las aspas de la turbina,colocada en la tubera de agua hasta que llega un momento en el que el nivel de los dosrecipientes sea el mismo, y por lo tanto no pasar mas agua por no haber diferencia denivel.Pues esto mismo ocurre con la corriente elctrica si comparamos los dos circuitos.Lo mismo que ocurre con los depsitos de agua, la diferencia del nivel lo da las distintasalturas de agua en los depsitos, en la corriente elctrica la d.d.p. es la diferenciaexistente entre los bornes.En los circuitos suele haber adems un fusible, que es un hilo de plomo de un grosorcalibrado, de tal manera que al pasar una cantidad excesiva de electrones se calienta yse quema, quedando interrumpido el circuito.En los automviles el circuito elctrico termina en masa, que es la chapa del automvil,ahorrndose as el conductor o cable que constituye el camino de vuelta.


QU SIGNIFICA CORTOCIRCUITO?

Se llama cortocircuito al contacto de un conductor de ida con otro de vuelta al buscarlos electrones el camino mas corto y fcil.

LA TENSIN

Tambin la llamaremos voltaje o d.d.p. y es la fuerza con que sonempujados los electrones a travs de un conductor.

La unidad de medida es el voltio (v), y el aparatoque utilizamos para medir ese voltaje o fuerza sellama voltmetro y lo colocaremos en paralelo, qusignifica colocarlo en paralelo?.Esto quiere decir colocar los bornes del voltmetrounidos a los dos puntos entre los que exista la d.d.p.a medir.


LA INTENSIDAD

Llamaremos intensidad a la cantidad de corriente elctrica que circula por unconductor en la unidad de tiempo. La unidad de medida es el amperio (A) .

El aparato capaz de medir la intensidad de unacorriente elctrica lo llamaremos ampermetro yse conectar en el circuito es serie, es decir demanera que la corriente elctrica pase en sutotalidad por este aparato.


LA RESISTENCIA

Llamaremos resistencia a la oposicin que presentacualquier cuerpo al ser atravesado por el paso decorriente elctrica. Dicho de otra manera la dificultadque encuentran los electrones para desplazarse, suunidad de medida es el ohmio.

La resistencia de un cuerpo depende de tresfactores: de su longitud, de su seccin y de sucomposicin (resistividad), el aparato de medicinde la resistencia se llama hmetro.


LEY DE OHM

La ley de ohm nos dice que al aplicar una d.d.p. a un circuitoelctrico, la corriente que circula es directamente proporcional ala tensin e inversamente proporcional a la resistencia delcircuito.


ENERGA Y POTENCIA DE LA CORRIENTE ELCTRICA

Energa Elctrica:

Todo generador elctrico transforma alguna clase de energa en energa elctrica.Esta se pone de manifiesto por el trabajo realizado en transportar una cantidad decarga (q) desde un punto de mayor potencia a otro de menor potencia.

W = q x v W = I x t x v ------------------ W= I-2 x R x T Julios

W= Trabajo elctrico I = VQ= Carga elctrica R

V= D.d.p.

W = I x t x v ------------------ W= V 2 tRI = VR


POTENCIA ELCTRICA

Se define como el cociente entre el trabajo elctrico realizado y el tiempoempleado en realizarlo:

P= W 1Kw= 1000wT 1Kw= 1000 w

1 vatio= 1 Julio1 Seg.

1 w= 1t1 sg

1 Kilovatio es la energa consumida cuando se utiliza una potencia de 1Kw duranteuna hora

RESUMENW= q.v Energa= V2 t

REnerga= R.I2.t

PotenciaP= W P= v2

T R P= R.I2Programa de Capacitacin Direccin de Trnsito y Transporte Polica Nacional de Colombia

ALUMBRADO EN UN VEHICULO

El alumbrado de un vehculo estconstituida por un conjunto de lucesadosadas al mismo, cuya misin esproporcionar al conductor todos losservicios de luces necesarios prescritospor ley para poder circular tanto encarretera como en ciudad, as comotodos aquellos servicios auxiliares decontrol y confort para la utilizacin delvehculo, las misiones que cumple elalumbrado son las siguientes:

1 Facilitar la perfecta visibilidad al vehculo.2 Posicionar y dar visibilidad al vehculo.3 Indicar los cambios de maniobra.4 Servicios de control, anomalas.5 Servicios auxiliares para confort del conductor.


CLASIFICACIN:

Se pueden clasificar en los siguientes grupos:

1 Luces de alumbrado- Alumbrado en carretera- Faros antiniebla- Luces de posicin2 Luces de maniobra- Luces de maniobra de direccin- Luces de freno- Luces de maniobra de marcha atrs3 Luces especiales- Luces de emergencia- Luces de glibo- Luces para servicios pblicos4 Luces interiores- Luces de cuadro- Luces de control- Luces de alumbrado interior- Luces de compartimentos interiores


ELEMENTOS QUE COMPONEN LOS CIRCUITOS DE ALUMBRADO YSUS CARACTERSTICAS

Podemos destacar los siguientes grupos:

- Lmparas- Faros y pilotos- Conductores- Elementos de mando y proteccin


TIPOS DE LMPARAS Y CARACTERSTICAS

Segn el tipo de aplicacin de las lmparas utilizadas enautomocin se pueden clasificar en los siguientes tipos:

- Lmpara para faros convencionales- Lmparas halgenas- Lmparas para pilotos- Lmparas para luces interiores

Antes de explicar cada una de estas lmparas, tenemos que tener encuenta la composicin de estas lmparas.


LMPARAS DE INCANDESCENCIA

Para conseguir la iluminacin del espacio necesario por delante del vehculo, es precisotransformar la energa elctrica en luminosa, lo que se consigue mediante el empleo delmparas de incandescencia.Est formada por el filamento F, generalmente de tungsteno que alcanza la temperatura de 2.600 C, el filamento est colocado dentro de una ampolla de vidrio V en la que se ha hecho el vaco. De los extremos del filamento, uno se une a la parte metlica del casquillo que es quien soporta la ampolla de vidrio y el otro a un borne en la parte inferior del mismo.


LMPARAS CONVENCIONALES

Utilizadas en faros tipo europeos, se emplean para el alumbrado en carretera tanto en corta como en larga distancia.- Lmparas dobles tipo R, F (bifit) el color se pueden emitir es una luz blanca o amarillento con un haz simtrico o asimtrico.- Lmparas halgenas estn basadas en que un cuerpo caliente y radia tanta mas energa cuanto ms elevada es su temperatura, esta lmparas se fabrican de forma que sus filamentos alcance gran temperatura para evitar la desintegracin del tungsteno, se la rellena con un gas halgeno que regenera el filamento obteniendo de esta forma una lmpara de gran rendimiento.


Las lmparas empleadas en los distintos tipos de pilotos situados en elvehculo estn formados por una ampolla de cristal con uno o dosfilamentos en su interior (monofil o bifil) de tungsteno y un casquillocilndrico.

Lmparas para pilotos

Lmparas para alumbrado interior

Entre las lmparas de alumbrado interior se tiene las tubulares (C/11).Las lmparas R19 se emplean en indicadores de direccin laterales y en comportamientos de cap.Las lmparas de la por su reducido volumen y potencia se emplean, como testigos en los tableros de instrumentos.


Portalmparas

Es una pieza a la que va unidas las conexiones elctricas y cuya finalidad es sujetar la lmparay colocarlas en una posicin determinada.

RENDIMIENTO DE LAS LMPARAS

El rendimiento y duracin de una lmpara de incandescencia esta en funcin de la estabilizacin en bornes de la tensin nominal, siendo de unas 500h de utilizacin en servicio para las convencionales y algo ms para las halgenas con un funcionamiento normal de las mismas.

UTILIZACIN TIPO REF. INT. POTENCIA12V 24V

Faros delanteros bifil Convencional R-2 45/40 55/50Faros luz larga Convencional F 45 55Faros: luz cruce Convencional F 40 50Faros: antiniebla Convencional F 45 50Faros delanteros bifil Halgena H-4 60/55 75/70Faros delanteros monobil Halgena H-1 55 70Monobil Monofil P-25-1 20/21 20/21


CONDUCTORES

Los conductores utilizados para elconexionado de los circuitos de alumbradoen el automvil estn formados por unalma metlica de cobre, compuesta demuchos hilos finos enrollados en hlicecon objeto de dar mayor flexibilidad alconductor y recubrimientos con unaislante que puede ser de plsticobasndose en polivinilo o puede tener unaenvoltura de papel y goma vulcanizadacon un trenzado textil, cuyo espesor deaislante est en funcin de la tensinnominal de utilizacin. COLORES

Rojo o marrn- Para conductores de corriente.Negro- Para masaColor distinto o combinado- Para cada circuito.

Se emplean generalmente:


CARACTERSTICAS DE LOS CONDUCTORES

Segn las normas internacionales UNE. 26115 deben cumplirse los siguientesrequisitos:- La cuerda o alma estar formada por hilos de cobre recocido o estaado.- Tendr una resistividad a 20 C de R= 0,018 ohmios mm2/m.- La medida de seccin y espesor de aislamiento esta recogida en lascitadas normas.

INTERRUPTORES

El interruptor normalizado en cuanto a sus posiciones de cierre decontactos, pone en funcionamiento los circuitos de encendido,arranque y servicios, realizndose el conexionado al mismo pormedio de terminales de enchufes planos normalizados.


DISPOSITIVO ANTIRROBO

Actualmente este interruptor debe ir provisto de un dispositivo antirrobo queconsiste en un cerrojo de forma que en la posicin 0, sale un cuadradillo deacero templado que encaja en una ranura del rbol de la direccin bloqueandoel movimiento del mismo.

FUSIBLES

Todos los circuitos deben ir protegidos por unos fusibles calibrados a la intensidad de consumo, que se intercalan en ellos para evitar que puedan quemarse las canalizaciones elctricas.El calibre de un fusible se expresa en A admisible y viene indicado en su casquillo o capuchn (1 A, 6 A,...).


Esta aparato intercalado en el circuito de intermitencia controla la apertura y cierredel circuito controla la apertura y cierre del circuito haciendo que la seal luminosade los indicadores de direccin sea intermitente, con una cadencia de 50 a 120pulsaciones por minuto, est constituido por:- Ncleo magntico-1- Una bobina-2- Lmina bimetal-3- Resistencia- R- Contactos de apertura- A, B, C- Conexin lmparas- L- Entrada de corriente batera- +- Conexiones de lmpara testigo- P

LIMITADOR DE INTENSIDAD

Algunos coches en los circuitos de faro colocan limitadores de intensidad en lugarde fusibles, consiste en un bimetal calibrado a la intensidad que va a circular por el,y cuando este excede en un 50% aprox. de la I.Nominal, el calor de producido haceque el bimetal se curve separando los contactos e interrumpiendo el circuito.

REL DE INTERMITENCIA


FAROS Y PILOTOS

Los faros y pilotos delanteros estn constituidos por una carcasa de chapa embutida y pintada del color del vehculo con los dispositivos de amarre a la carrocera en la cual se aloja la ptica o proyector.

Esta ptica o proyectores estn formadas por una parbola cncava de lente convergente. Estas parbolas fabricadas de una sola pieza van cerradas por un cristal blanco o amarillo auto tallado con un dibujo de forma prismtica que cumple la doble misin de proteger del polvo y suciedad en el interior y de conseguir la orientacin adecuada de los rayos luminosos


TIPOS DE FAROS

Los faros delanteros para la iluminacin en carretera deben estar diseados paraproyectar una luz suficiente en longitud y anchura sobre todo para que a gran velocidadel alumbrado tenga el mayor alcance posible.

Puede se abiertos o cerrados de simple o doble proyeccin, cuyo haz de luz emitido estaen funcin del posicionado de la forma y potencia de la lmpara, as como del talladodel cristal.


FAROS ABIERTOS

Los faros abiertos constituyen nicamente el proyector,dispuestos el alojamiento de las lmparas de forma que estaencaje en una posicin nica y haga el cierre hermtico.

FAROS CERRADOS

En los faros cerrados la lmpara forma parte integrante delproyecto, llevando en su interior el filamento al descubierto, porlo que deber estar hermticamente cerrado, hecho el vaco yrelleno de un gas neutro.


PROYECCIN LUMINOSA

Segn el posicionado de la lmpara o punto luminoso L sobre el foco de lalente F, los rayos emitidos pueden ser paralelos, convergentes odivergentes. Los rayos paralelos se obtienen situando el foco luminosocoincidiendo con el foco de la lente y los rayos convergentes o divergentesdesplazando hacia fuera o hacia dentro del foco de la lente el focoluminoso.

LUZ DE CRUCE

Debe estar diseada para que alumbre ampliamente la carretera pero conun enfoque de luz corta para no deslumbrar a los vehculos que vienen defrente.Esto se consigue colocando el foco luminoso desplazado hacia fuera delfoco de la lente. El cual dar una gama de rayos convergentes desde laparte superior del foco colocando un dispositivo debajo del filamento de lalmpara se consigue que se bloqueen los rayos inferiores.


TIPOS DE PROYECCIN

Segn la forma de enfoque de la lmpara sobre el proyector, se obtiene 2 tipos deproyeccin normalizados:- Haz de luz simtrica o cdigo normal.- Haz de luz asimtrica o cdigo europeo.

El cdigo normal de haz simtrico consiste en alumbrar toda la zona de la carretera por delante del vehculo con igualdad de amplitud con un alcance mx. de 40 metros.

Cdigo europeo o haz asimtrico consiste en dar una cierta inclinacin de 15 a la pantallasituada debajo del filamento, se consigue una proyeccin de mayor alcance en la zonaderecha del vehculo, conservando la zona mnima de deslumbramiento en el cruce,mejorando la circulacin por carretera.Una variante del cdigo europeo, es el haz asimtrico con lmpara de halgena.


LUZ LARGA EN LOS VEHCULOS

La luz larga o de carretera debe estar prevista para alumbrar en intensidad y largo alcance, con una distancia mn. de 300 metros.El enfoque se consigue haciendo coincidir el foco luminoso con el foco de la lente, y el mayor o menor alcance depende de la potencia y tipo de lmpara empleada.

FOCOS ANTINIEBLA

Generalmente estn sellados y deforma rectangular, suelen llevar uncristal de color amarillo selectivo, yemite un haz de luz intensiva de cortoalcance con enfoque lateral para darmayor visibilidad a corta distancia.


FAROS

Se ha visto al estudiar los faros que el alcance luminoso de la luz de cruce estabareglamentado dentro de unos lmites mximos, para no deslumbrar a los ocupantes de losvehculos que circulan en direccin contraria cuyo alcance y proyeccin del haz esta enfuncin del posicionado del foco. Un deflector de orientacin en los faros origina lossiguientes defectos:

1. En las luces de cruce:- Alto deslumbramiento a vehculos que vienen de frente.- Bajo deslumbramiento: perdida de visibilidad.- Lateral alumbrado indebido.

2. Luces de carretera.- Alto: perdida de alumbramiento en carretera.- Baja: perdida de distancia luminosa.- Lateral: Alumbramiento indebido.


REGLAJE DE LOS FAROS DE FORMA MANUAL

Cuando se observen estas anomalas de alumbrado, deber realizarse un reglajeen los faros, que consiste en posicionar los mismos de forma que los rayosluminosos se proyecte adecuadamente a su utilizacin.

El reglaje de los faros puede realizarse colocando el vehculo delante de unapantalla o pared, situndolo a una distancia de 5 a 7 metros y con una personasentada en el asiento trasero para que los faros suban un poco, y tengan unaposicin normal de funcionamiento.

Se colocan los faros a 5 o 7 metros de la pared, y al proyectar el foco luminoso,dejamos la distancia entre ellos y 10 cm ms para que coincidan los puntos.


CIRCUITO DE ALUMBRADO

Esta circuito est constituido por 2 o 4 focos, luminosos situados a en la partedelantera del vehculo, a una distancia de entre 0,5 y 1,2 metros del suelo udestinados a emitir en haz de luz asimtrica de doble proyeccin, luz de cruce ycarretera, permitiendo una visibilidad suficiente tanto en corta y en larga distancia.

Estos focos deben cumplir una serie de requisitos tcnicos de homologacinestablecidos por los diferentes gobiernos en cuanto a forma dimensiones y tipo dealumbrado, emplendose el color blanco o amarillo con lmparas de 45w para luzlarga, y de 40w para luz corta.


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