electricidad básica

CENTRO DE ENTRENAMIENTO

Elaborado por: L. Yamasaki01.03.2001

ELECTRICIDABASICA

MOLECULA

Es la menor partícula en la que se puede

dividir un cuerpo sin que esta pierda sus

propiedades químicas y físicas.

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



FUNDAMENTOS DE LA ELECTRICIDADFUNDAMENTOS DE LA ELECTRICIDAD

ESTRUCTURA DE LA MATERIAESTRUCTURA DE LA MATERIA

Cualquier substancia o material que sea dividida en partes cada vez más pequeñas, llega siempre a la menor de ellas se llama molécula.

Podemos definir entonces:

MATERIAMATERIA

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

CUERPOCUERPO

Una parte limitada de la materia que posee una determinada forma.

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

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

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



MOLECULAMOLECULA

Es la menor partícula en que se puede dividir un elemento sin que éste pierda sus propiedades fundamentales.

OO

HH

HH

Atomo de Oxígeno

Atomos de Hidrógeno



ATOMO :ATOMO :

Es la menor porción de la materia que conserva sus propiedades fundamentales.

ESTRUCTURA DEL ATOMOESTRUCTURA DEL ATOMO

NUCLEO :NUCLEO :

Está formado por partículas positivas, denominadas protonesprotones y partículas eléctricamente neutras, llamadas neutronesneutrones.

ESFERA ELECTRICA :ESFERA ELECTRICA :

Está formada por partículas negativas denominadas electrones que circulan alrededor del núcleo.Los electrones que están más próximos al núcleo se llaman capturados y es difícil retirarlos, mientras que los electrones más distantes del núcleo se llaman libres y pueden ser retirados fácilmente. La corriente eléctrica está formada por el movimiento ordenado de los electrones libres de un átomo hacia otro.



Los átomos son tan pequeños, que diez millones de ellos colocados en fila medirían solamente un milímetro.

Los electrones ubicados en la último órbita, son los que intervienen en las reacciones químicas.

Cuando un átomo pierde electrones al entrar en combinación con otro átomo se denomina ION POSITIVO. Los elementos metálicos por poseer de 1 a 3 electrones en su última órbita tienden a perderlos. Estos elementos pueden ser: Au - Ag - Cu - Al

Cu29

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

S16



Cuando un átomo no pierde ni gana electrones se denomina SATURADOS, porque no intervienen en las reacciones químicas, por lo general son los gases. Por ejemplo: He - Ne - Ar - Kr - Xe - Rn

He2

CUERPOS CONDUCTORES AISLANTES Y SEMICONDUCTORES

Cuerpos conductores

Son aquellos que presentan baja resistencia al paso de la corriente eléctrica, a mayor distancia del núcleo, el electrón se desprende mas fácilmente y por lo tanto es un mejor conductor, tiene hasta 3 elementos en su última órbita estos son:

ELEMENTO N° ATOMICO CONFIGURACION ELECTRONICAAu 79 2 - 8 - 18 - 32 - 18 - 1Ag 47 2 - 8 - 18 - 18 - 1Cu 29 2 - 8 - 18 - 1Al 13 2 - 8 - 3



Cuerpos Aislantes

Son los que presentan alta resistencia al paso de la corriente eléctrica por tener pocos electrones libres en su estructura molecular.

Cuerpos Semiconductores

Son los que no son buenos conductores, ni son aceptables aislantes. Estos elementos están con los componentes electrónicos, estos son elementos naturales y son tetravalentes es decir en su última órbita tienen 4 electrones.

ELEMENTO N° ATOMICO CONFIGURACION ELECTRONICAGe 32 2 - 8 - 18 - 4Si 14 2 - 8 - 4

ELEMENTO N° ATOMICO CONFIGURACION ELECTRONICAHe 2 2Ne 10 2 - 8Ar 18 2 - 8 - 8Kr 36 2 - 8 - 18 - 8



SENTIDO DE LA CORRIENTE ELECTRICASENTIDO DE LA CORRIENTE ELECTRICA

ELECTRONICO :ELECTRONICO :

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

CONVENCIONAL:CONVENCIONAL:

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

33

Huecos

Electrones

11 22

44

Huecos

Electrones

Huecos

Electrones

Huecos

Electrones



¿Qué relación tiene esto con la corriente

eléctrica?

RELACION ENTRE EL ATOMO Y LA CORRIENTE ELECTRICA

RELACION ENTRE EL ATOMO Y LA CORRIENTE ELECTRICA

Los electrones están sometidos a una fuerza de atracción hacia el núcleo. La fuerza de atracción es mayor en los electrones más próximos del núcleo y se va haciendo menor a medida que estas se alejan más.

Si a estos electrones se les aplica una pequeña fuerza exterior, salen de su órbita y se ponen en movimiento por un conductor.

A estos electrones se les llama electrones libres.

Al

Electrón libres



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

A las máquinas que producen esta fuerza electromotriz se les llama generadores.

¿Pero, qué es la electricidad?

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



CIRCUITO ELECTRICOCIRCUITO ELECTRICO

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

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

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

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



MAGNITUDES ELECTRICAS MAGNITUDES ELECTRICAS

TENSION :TENSION :

Para que haya movimiento de electrones a lo largo de un conductor es necesario que exista alguna fuerza o presión que los impulse. Esta presión o fuerza, se denomina diferencia de potencial o fuerza electromotriz (f.e.m.) o simplemente tensión.

Podemos comparar la tensión con la presión de un circuito hidráulico.

Caja de agua

Diferencia de Potencial

Presión

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

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



V

CORRIENTE ELECTRICA :CORRIENTE ELECTRICA :

Es la cantidad de cargas eléctricas (electrones) que circula por un conductor en un determinado período de tiempo.La corriente eléctrica o intensidad de corriente se representa por la letra “ I ” y su unidad de medida es el amperioamperio, simbolizada por la letra “ A ” .La corriente eléctrica, se mide por medio de un amperímetro conectado en serie.

A



RESISTENCIA ELECTRICA :

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

MOVIMIENTO DE LOS ELECTRONES

La resistencia eléctrica de un conductor es directamente proporcional a su longitud e inversamente proporcional al área de su sección recta, es decir cuanto más largo sea el conductor, mayor será su resistencia y cuanto mayor sea su diámetro, menor será el valor de su resistencia.

La resistencia eléctrica se representa por la letra “ R ” y su unidad de medida es el Ohmio, representado por la letra griega (Ω). El instrumento de medida de la resistencia es el Ohmímetro.



LEY DE OHM :LEY DE OHM :

Las magnitudes dependientes entre sí obedecen a una relación matemática, que pueden ser definidas a través de una fórmula.

Algunas veces esas relaciones se denominan “leyes”. Es el caso de la ley de Ohm, cuyo nombre fué dado en homenaje a un físico que la enunció por primera vez. Esa ley establece que en un determinado circuito, o en cualquier parte del mismo, la tensión aplicada es igual al producto de la resistencia por la intensidad de la corriente. Por tanto:

U = R x I

Si en ese mismo circuito, aumentamos la tensión, la corriente aumentará en forma proporcional al aumento de tensión, si reducimos la tensión, la corriente se reducirá proporcionalmente.

Para recordar más fácilmente esta fórmula, esta puede ser indicada como sigue:

UR I



LEY DE WATT :LEY DE WATT :

Estudia el trabajo eléctrico, realizado en el circuito y dice que la potencia eléctrica consumida en un circuito es directamente proporcional a la tensión y la corriente que circula por el mismo. En otras palabras, la potencia es igual al producto de la tensión por la corriente.

P = U x I

También puede expresarse gráficamente:

P

U I

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

Usando la fórmula: P = U x I

P = ? P = 12 x 4 = 48U = 12 V P = 48 WI = 4 A



- SERIE

Se dice que dos o más componentes están conectados en serie cuando se encuentran instalados en línea, uno después del otro y la corriente que circula por todos los consumidores es la misma.

SERIE :SERIE :

Se dice que los componentes están conectados en derivación (paralelo)(paralelo) cuando todos ellos, están unidos a un mismo punto del circuito.

DERIVACION O PARALELO :DERIVACION O PARALELO :

CIRCUITOS :CIRCUITOS :- DERIVACION O PARALELO

R1 R2

IT

I1 I2



I2

I3R3

I1

R2

R1

IT

SERIE - DERIVACION :SERIE - DERIVACION :

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

F



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

VU1

VU2

VU3

VUT

A

UT = U1 + U2 + U3 ...

En un circuito en derivación, la tensión aplicada a cada uno de los consumidores es igual a la tensión de la fuente de alimentación. En este caso, la suma de las corrientes que circulan por los consumidores es igual a la que circula por la fuente. Por tanto:

IT = I1 + I2 + I3 ...

I3I2I1

IT



CALCULO DE RESISTENCIAS EN CIRCUITO SERIECALCULO DE RESISTENCIAS EN CIRCUITO SERIE

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

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

RT = R1 + R2

RT = 2 + 3

RT = 5 Ω

R1 R3R2

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



CALCULO DE RESISTENCIAS EN CIRCUITO PARALELOCALCULO DE RESISTENCIAS EN CIRCUITO PARALELO

1er CASO: RESISTENCIAS IGUALES1er CASO: RESISTENCIAS IGUALES

R2 = 10 ΩR1 = 10 Ω

RT = ?

R3 = 10 ΩR

nRT =

RT = 3.33 Ω10

3RT =

2do CASO: 2 RESISTENCIAS DIFERENTES2do CASO: 2 RESISTENCIAS DIFERENTES

R2 = 20 Ω

RT = ?

R3 = 30 ΩR1 x R2

R1 + R2

RT =

20 x 30

20 + 30 RT =

600

50 = = 12 Ω



3er CASO: MAS DE 2 RESISTENCIAS EN PARALELO3er CASO: MAS DE 2 RESISTENCIAS EN PARALELO

R2 = 4 ΩR1 = 2 Ω

RT = ?

R3 = 6 Ω

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

1

R1

=1

R2

+ +1

R3

1

RT

1

2

1

4+ +

1

6=

6 + 3 + 2

12=

11

12

1

RT

11

12

12

11= RT = 1.09 ΩRT =

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



CODIGO DE COLORES PARA RESISTENCIASCODIGO DE COLORES PARA RESISTENCIAS

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

-

-

-

NEGRO

MARRON

ROJO

ANARANJADO

AMARILLO

VERDE

AZUL

VIOLETA

GRIS

BLANCO

DORADO

PLATEADO

S/COLOR

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

-

-

-

100

101

102

103

104

105

106

107

108

109

10-1

10-2

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

± 5%

±10%

±20%

COLOR 1ra. 2da. 3ra.

Factor Mult.4ta.

Tolerancia

ROJO = 2MARRON = 1NARANJA = 103

PLATEADO = 10%

21 x 1000 = 21000 ± 10%23.1 KΩ

18.9 KΩ

ROJOMARRONNARANJAPLATEADO

MODO DE USARMODO DE USAR



CAIDA DE TENSION :CAIDA DE TENSION :

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

R1

V V

R2I

U1 U2

Caída de tensión producida en la resistencia 1:

U1 = R1 x I

y en la resistencia 2:

U2 = R2x I

Como consecuencia de esto, un conductor ideal no debe tener resistencia; en caso contrario, producirá una caída de tensión para el consumidor y no conseguirá entregar la potencia total para la cual está dimensionada.



Es un defecto que se produce en el circuito eléctrico y que ocasiona el funcionamiento defectuoso de los consumidores (carga).

La caída de tensión, puede ser originada por:

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

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

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

R = 1 Ω

R = 4 ΩU = 12V (ROTOR)

1. La intensidad del circuito, será:

= 2.4 Amp. U 12 12

RT 4 + 1 5I = = =

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

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

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



FUSIBLES :FUSIBLES :

Los fusibles son los componentes que tienen por función proteger la instalación eléctrica impidiendo que ocurran accidentes. Los fusibles se funden cuando la corriente alcanza un límite por encima de la que el circuito puede tolerar, interrumpiendo el mismo. Al calcularse un fusible, se deberá conocer la corriente que circulará por el circuito y se instalará un fusible que tenga una capacidad de soportar el paso de una corriente, 30 a 50% mayor que la del circuito.

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

U = 12 V

P

UI = 48 W 48 W

I = 4 A (por lámpara)IT = 8 A30% de 8 A = 2.4 A50% de 8 A = 4 AEl fusible a ser usado es de 10.4 a 12A



RELE RELE

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

Se diseñan para 12V y 24V pudiendo controlar una intensidad de 30 amperios. Se construyen para 4 y 5 contactos.

30

86 85

87

87aINTERRUPTOR

BOBINA

RELE DE 5 CONTACTOS

REPRESENTACIONREPRESENTACION

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

Ventajas:

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

ESQUEMA DE FUNCIONAMIENTOESQUEMA DE FUNCIONAMIENTO

30

86 85

87F



CLAXON O BOCINACLAXON O BOCINA

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

DIAFRAGMA

BOBINA

CONTACTOS

BORNES

NUCLEO DE FIERRO

PARTESPARTES

CUERPO

FUNCIONAMIENTOFUNCIONAMIENTO

Al pasar corriente por la bobina, se creará un campo magnético que atraerá al núcleo y por consiguiente al diafragma, produciendo un sonido. En este instante de la atracción, los contactos se separan y la corriente se interrumpe. Al no existir magnetismo, el diafragma vuelve a su posición inicial. La vibración constante del diafragma es la que producirá el sonido del claxon.



Como la corriente que circula por el claxon es de regular intensidad, los contactos del botón que se encuentran en el timón, se “quemarán” muy rápido. Para evitar esta situación, se utiliza el relé de claxon.

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

F

B = BATERIAH = HORN (BOCINA)S = SWITCH.

B

S

H

RELE



RELE DE LUZRELE DE LUZRELE DE LUZ

30

86 85

87

87a

87

87a8586

30

VISTA REALVISTAVISTA REALREAL



CIRCUITO DE BOCINACIRCUITO DE BOCINA

1.5 GR

_ _+ +

9 856 4

7

23 1

1

41

BATERIAS

INTERRUPTOR ARRANCADOR

PIEZA DE UNION50 R

6 GN

1.5 BL

F

0.75 SB

0.75 SB

0.75 BN

0.75 BN

1.5

GR

BOCINA

CONECTOR

TIMON

R RED

W WHITE

SB BLACK

GN GREEN

GR GREY

BL BLUE

BN BROWN

50 SB

3

10 GN

CENTRALELECTRICA

CONTACTOROTATIVO



L : Longitud del cable en m. I : Intensidad de la corriente en amperios S = 0.0174 I L

U : Caída de la tension permitida en voltios ( 0,6 V ) US : Sección del cable en mm2

k : Coeficiente de resistencia específica en conductores de cobre. ( 0,0174 )

Número escala Diámetro Sección Peso Resistencia (20°C) AWS mm mm2 Kg/Km ohmios/Km.0000 11.680 107.20000 953.2000 0.1608000 10.400 85.03000 755.9000 0.202800 9.266 67.43000 599.5000 0.25570 8.252 53.48000 475.4000 0.32241 7.348 42.41000 377.0000 0.40662 6.544 33.63000 299.0000 0.51273 5.827 26.67000 237.1000 0.64654 5.189 21.15000 188.0000 0.81525 4.621 16.77000 149.1000 1.02806 4.115 13.30000 118.3000 1.29607 3.665 10.55000 93.7800 1.63408 3.264 8.36600 74.3700 2.06219 2.906 6.63400 58.9800 2.599010 2.588 5.26100 46.7700 3.277011 2.305 4.17300 37.0900 4.132012 2.053 3.30900 29.4200 5.211013 1.828 2.62400 23.3300 6.571014 1.628 2.08100 18.5000 8.285015 1.450 1.65000 14.6700 10.450016 1.291 1.30900 11.6300 13.170017 1.150 1.03800 9.2260 16.610018 1.024 0.82310 7.3170 20.950019 0.9116 0.65270 5.8030 26.420020 0.8118 0.51760 4.6020 33.310021 0.723 0.41050 3.6490 42.000022 0.6438 0.32550 2.8940 52.960023 0.5733 0.25820 2.2950 66.790024 0.5106 0.20470 1.8200 84.210025 0.4547 0.16240 1.4430 106.200026 0.4049 0.12880 1.1450 133.900027 0.3606 0.10210 0.9077 168.900028 0.3211 0.08098 0.7199 212.900029 0.2859 0.06422 0.5709 268.500030 0.2546 0.05093 0.4527 338.600031 0.2268 0.03203 0.3590 426.900032 0.2019 0.02340 0.2847 538.300033 0.1798 0.02014 0.2258 678.800034 0.1601 0.01597 0.1791 856.000035 0.1426 0.01267 0.1420 107.940036 0.127 0.01005 0.1126 136.100037 0.1181 0.07970 0.0893 171.620038 0.1007 0.00797 0.0708 216.410039 0.0897 0.00632 0.0562 272.890040 0.0799 0.00501 0.0445 344.1100

CALCULO DE LA SECCION DE LOS CABLESCALCULO DE LA SECCION DE LOS CABLES

CARACTERISTICAS DEL ALAMBRE DE COBRECARACTERISTICAS DEL ALAMBRE DE COBRE



BATERIAS BATERIAS

La batería es un dispositivo que transforma la energía química en energía eléctrica. La batería esta conformada por los siguientes elementos:

1.- Casco.2.- Placas: positivas (+) y negativas (-).3.- Aislantes.4.- Bornes.5.- Puentes.6.- Tapas de vaso.7.- Tapones respiradores.8.- Electrolito: ácido sulfúrico + agua.

IDENTIFICACION DE LOS BORNESIDENTIFICACION DE LOS BORNES

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

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

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

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

5.- Instrumento : Voltímetro



ACCION QUMICA DURANTE LA CARGA Y DESCARGAACCION QUMICA DURANTE LA CARGA Y DESCARGA

Reacción química en la placa (+)

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

Reacción química en la placa ( - )

Pb + H2SO4 SO4Pb + H2

DescargaDescarga

Antes de la descarga. Descarga Después de la descarga

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

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

Antes de la carga. Carga Después de la carga

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

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

CargaCarga



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

Tensión por celda = peso específico + 0,84

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

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

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

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

BATERIA CARGADABATERIA CARGADA

BATERIA DESCARGADABATERIA DESCARGADA

ESTADO DE LAS BATERIASESTADO DE LAS BATERIAS



gr / cm²

PROPIEDADES DE LA BATERIA

1.18 1.22 1.261.10 1.281.12 1.16 1.20 1.241.14 1.30

12.00

12.20

12.60

12.80

12.40

11.80

11.60

0 25 50 75 100 %

V

TENSION DE CARGATENSION DE CARGA

-+ + -

+

B+

B-

- BASTIDOR



La batería son de 12 voltios tienen un total de 6 celdas. La tensión producida por las celdas varían según el grado de carga. Una celda totalmente cargada tiene una tensión de 2,12 voltios.

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

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

13,92 V

Las celdas están formadas por varias placas conectadas en paralelo con el objeto de aumentar su capacidad; a mayor número de placas mayor capacidad.

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

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

CAPACIDAD DE LAS BATERIASCAPACIDAD DE LAS BATERIAS



Cara delantera

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

Cara posterior

1 cm2

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

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



PROCESO DE DESCARGAPROCESO DE DESCARGA

El radical sulfato (SO4) pasara tanto para las placas positivas como para las placas negativas transformandose en sulfato de plomo (PbSO4),quedando el electrolito con una concentración menor del ácido sulfúrico (H2SO4). Cuando mas intensa y prolongada sea la descarga menor será la concentración del ácido.

Pb Pb

so4

so4

o

o

H

HH

H

H H

+ -

Resumiendo, cuando se conecta un circuito externo a los polos de una batería, se establece un flujo de corriente que desplaza los electrones de las placas negativas hacia las placas positivas hasta que se restablece el equilibrio eléctrico. Al mismo tiempo, las placas “absorben” los radicales sulfato (SO4) y el electrolito quedara menos denso.



PROCESO DE CARGAPROCESO DE CARGA

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

Esta corriente hará que el radical sulfato (SO4) que estaba unido a las placas de plomo se separe de ellas y se junte al hidrógeno del agua (H2), formando nuevamente ácido sulfúrico (H2SO4) que de esta manera vuelve a tener su densidad correcta.

Las placas se restablecerán, quedando la negativa con plomo puro (Pb) y la positiva con peróxido de plomo (PbO2), después de haber recibido el oxígeno (O2) del agua.

G

+

Pb

O

Pb

H

HSO4

H

H

OHH

_

O

SO4

+ _



Resumiendo, cuando se aplica a una batería una tensión mayor que su tensión nominal, se hace circular por ella una corriente de sentido contrario a la de descarga, hasta que se restablece el equilibrio eléctrico. Las placas liberan los radicales sulfato (SO4) y el electrólito queda más denso.



MANTENIMIENTO DE LA BATERIAMANTENIMIENTO DE LA BATERIA

RECOMENDACIONES :RECOMENDACIONES :

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

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

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

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

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

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

+

-



CALCULO DE LA INTENSIDAD DE CARGA, DE LA BATERIACALCULO DE LA INTENSIDAD DE CARGA, DE LA BATERIA

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

Ejemplo: Si la carga, se inicia con 10 Amperios, este valor irá disminuyendo.

Otro método de carga, consiste en aplicar una intensidad constante, durante todo el período de carga para tal efecto, se recomienda un tiempo de carga de 16 horas.

El cuadro que se muestra a continuación, nos permite, calcular la intensidad de carga constante.

1.16

1.18

1.20

1.22

1.24

1.26

1.28

10 25 40 55 70 85 1000

gr/cm3

%

CARGA EN PORCENTAJE

INTE

NSI

DA

D D

EL E

LEC

TRO

LITO



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

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

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

100% 90 A.h60% X

60 x 90

100X = = 54 A.h

La Capacidad faltante: 54 A.h (60%), se podrá lograr en 16 horas con una intensidad constante, de:

54 A.h

16h

C

tI = = = 3.37 A

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

54 A.h

2h

C

tI = = = 27 A

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



FECHA DE FABRICACION:FECHA DE FABRICACION:

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

123456789

101112

ABCDEFGHIJKL

ENEROFEBREROMARZOABRILMAYOJUNIOJULIOAGOSTOSETIEMBREOCTUBRENOVIEMBREDICIEMBRE

MESMES N° LETRAN° LETRA

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



MOTOR DE ARRANQUEMOTOR DE ARRANQUE

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

El Motor de arranque tiene dos como mínimo de estos conjuntos.

El hierro se denomina pieza polar y la bobina se denomina bobina inductora. Como las dos piezas polares están montadas en lados opuestos y poseen polos contrarios, se crea entre ellas un campo magnético.

El rotor (inducido) tiene un devanado en sentido longitudinal.

Si por este devanado hacemos circular una corriente eléctrica, surgirá un campo magnético. La combinación de estos dos campos (inducido y bobinas inductoras) origina fuerzas que colocarán en movimiento el inducido.

SENTIDO DEROTACION

N

_+S

N

S



COMPONENTES PRINCIPALESCOMPONENTES PRINCIPALES

COMPONENTES PRINCIPALES DEL MOTOR DE ARRANQUE

1. CORONA DEL VOLANTE 9. VARILLA DE INSERCION2. PIÑÓN DE ARRANQUE 10. BORNES DECONEXION3. ANILLO RETEN 11. ESCOBILLA4. ESPIGA PROPULSORA 12. CONMUTADOR5. TAPA DE PROTECCION DE COJINETE 13. RELE DE ARRANQUE6. ACOPLAMIENTO MULTIDISCO 14. CUBIERTA DE PROTECCION7. DEVANADOS (ESTATOR) 15. IMAN DE MANDO8. ROTOR 16. DEFENSA DEL CONMUTADOR



FUNCIONAMIENTOFUNCIONAMIENTO

COMPONENTES PRINCIPALES DEL MOTOR DE ARRANQUE

PALANCA DE MANDO BOBINA DE EMPUJE BOBINA DE SOSTEN

RELE

COLECTOR

INDUCIDO

POLOANILLODE TOPE

COLLAR DEMANDO

ROSCA(eje del inducido)

RODAMIENTO



1. POSICION DE REPOSO1. POSICION DE REPOSO

503015a

30

31

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

2. POSICION DE ARRANQUE2. POSICION DE ARRANQUE

503015a

30

31



La palanca de mando en la posición de avance máximo / el muelle de acoplamiento comprimido / la bobina de empuje sin energía / la corriente principal circula, el inducido gira / el piñón busca una luz en la corona de arranque y engrana totalmente, empujando al volante.

3. POSICION DE ARRANQUE3. POSICION DE ARRANQUE

503015a

30

31



SOLENOIDE DE ARRANQUESOLENOIDE DE ARRANQUE

Este dispositivo, es un interruptor electromagnético y tiene por finalidad:

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

Generalmente, va incorporado con el motor de arranque o en algunos casos funciona independientemente.

50

CUERPO

PARTESPARTES

BOBINA DE RETENCION

NUCLEO MOVIL

BOBINA DE ATRACCION

CONTACTOS

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

Inicialmente, funcionan las 2 bobinas; pero una vez cerrado el circuito eléctrico del motor, sólo queda funcionando la bobina de retención.



SOLENOIDE INDEPENDIENTESOLENOIDE INDEPENDIENTE

M

STB

S



PRUEBA DEL SOLENOIDEPRUEBA DEL SOLENOIDE

ATRACCION :ATRACCION :

50

RETENCION :RETENCION :

50



PRUEBA DE COMPONENTES DEL MOTOR DE ARRANQUEPRUEBA DE COMPONENTES DEL MOTOR DE ARRANQUE

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

1. ROTOR (INDUCIDO O ARMADURA)1. ROTOR (INDUCIDO O ARMADURA)

CONTINUIDADCONTINUIDAD: Verifique que haya continuidad entre las delgas del conmutador (colector).

AISLAMIENTOAISLAMIENTO: Verifique, que no haya continuidad entre el conmutador y el núcleo.



2. BOBINA DE CAMPO (CARCASA)2. BOBINA DE CAMPO (CARCASA)

CONTINUIDADCONTINUIDAD:Verifique que haya continuidad entre los terminales de las bobinas.

AISLAMIENTOAISLAMIENTO:Verifique que haya aislamiento entre el bobinado y la carcaza.

3. PORTA ESCOBILLAS3. PORTA ESCOBILLAS

Verifique el aislamiento de las escobillas posi-tivas, con respecto a la placa y continuidad con las negativas.



BOBINADO EN CORTOCIRCUITOBOBINADO EN CORTOCIRCUITO

Para localizar bobinas cortocircuitadas (“CRUZADAS”) en el rotor, se hace necesario utilizar una herramienta especial, llamada:Probador de bobinas, también se le conoce con el nombre de “GROWLER” o “MORZA MAGNETICA”.

Funciona bajo el principio de un Transformador. Su bobina (Primario), se conecta a una fuente de 220V. C.A. Y el bobinado del rotor, hace de secundario.

La variación del campo magnético, producido por el primario, induce una corriente en el rotor, que origina a su vez otro campo magnético equilibrado. Si las bobinas del rotor están cortocircuitadas, originará un intenso campo magnético, que atraerá a la hoja de sierra ubicada en la parte superior del rotor.



CONMUTADORCONMUTADOR:Con un reloj comparador, verifique que no haya una variación mayor a 0.03mm, en caso contrario rectifique o cambie el conmutador.

Compruebe también el desgaste del colector, si no coincide con las especifi-caciones del fabricante, reemplace el conmutador.

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



ILUMINACIONILUMINACION

Todo vehículo automotriz, está equipado con una instalación de alumbrado, que le permite tener una perfecta visión de la carretera, cuando falta la luz natural.

Esta instalación puede ser:

1) De Alumbrado1) De Alumbrado• Estacionamiento• Peligro• Matrícula (placa)

Luz chica

Luz grande • Alta• Baja

ExteriorExterior

Luz de tablero

Luz de salónInteriorInterior

Luces piloto (aceite, batería, etc.)

2) De Señalización2) De Señalización

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



LAMPARAS INCANDESCENTESLAMPARAS INCANDESCENTES

Los focos luminosos, empleados en automotriz son lámparas de incandescencia, que se colocan en el interior de espejos cóncavos, de sección parabólica, pulida y abrillantada.

Toda lámpara, tiene sus características indicadas en voltios y vatios (w), pudiendo ser de uno o dos filamentos.

1 FILAMENTO1 FILAMENTO 2 FILAMENTOS2 FILAMENTOS

12V10W

12 V5 / 32W

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

Los focos de yodo, son los que tienen un gas en el interior, que al reaccionar con la temperatura, proporcionan mayor luz.

FOCO COMUNFOCO COMUN FOCO DE YODOFOCO DE YODO



ILUMINACION ASIMETRICAILUMINACION ASIMETRICA

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

El alumbrado asimétrico, permite iluminar un nivel más alto a la derecha que a la izquierda. Esto permite apreciar con mayor claridad, la presencia de peatones, ciclistas o un vehículo malogrado.

ALUMBRADO ASIMETRICOALUMBRADO ASIMETRICO



CIRCUITO DE LUCES DE ESTACIONAMIENTOCIRCUITO DE LUCES DE ESTACIONAMIENTO

B+

LUZ TECHO

LUCES DE PLACA

LUCES DE POSICION

L

L

L

R

R

RLUCES DE PELIGRO

LUZ TECHO

RELELUCES ESTAC.

LAMPARATESTIGOINTERRUPTOR

DE LUCES

012

B+



CIRCUITO DE LUCES DE ESTACIONAMIENTOCIRCUITO DE LUCES DE ESTACIONAMIENTO

LUCES DE POSICION

PIEZA DE UNION

LUCES DE PELIGRO

LUZ DE PLACA

LUZ DE TECHO

LUZ TESTIGO



CIRCUITO DE LUCES DE: CRUCE, LARGA Y LARGO ALCANCE

CIRCUITO DE LUCES DE: CRUCE, LARGA Y LARGO ALCANCE

B+

CONMUTADORLARGA/CRUCE

INTERRUPTORLUZ LARGA

TESTIGO LUZLARGA

LUZ LARGALUZ LARGAY CRUCE

B+

B+

56



CIRCUITO DE LUCES “BAJAS” O DE “CRUCE”CIRCUITO DE LUCES “BAJAS” O DE “CRUCE”

INT. CONMUTADORLUZ TESTIGO (LARGA)

INTERRUPTOR LUCES

INTERRUPTOR LUZ LARGO ALCANCE

12

11

VOLVO

21

11



CIRCUITO DE LUCES “ALTAS” O “LARGAS”CIRCUITO DE LUCES “ALTAS” O “LARGAS”

VOLVO

21

11 1

11

2

VOLVO

302 RELE: LUCES LARGO ALCANCE306 RELE: LUCES “LARGAS”307 RELE: LUCES DE “CRUCE”315 RELE: CERRADURA ARRANQUE



CIRCUITO DE LUCES “LARGAS” Y “LARGO ALCANCE”CIRCUITO DE LUCES “LARGAS” Y “LARGO ALCANCE”

VOLVO

12

11 2

1 11



SIMBOLOS ELECTRICOSSIMBOLOS ELECTRICOS

DESCRIPCIONDESCRIPCION REPRESENTACIONREPRESENTACION

PILA O CELDA

BATERIA DE ACUMULACION

INTERRUPTOR UNIPOLAR

INTERRUPTOR PULSADOR

INTERRUPTOR DE PUERTA

NTERRUPTOR CONMUTADOR (PIE)

RESISTENCIA

BOBINA O DEVANADO

-

+

24V

-

+





FUSIBLE

MASA

TIERRA

AMPERIMETRO

VOLTIMETRO

OHMIMETRO

BOCINA

ZUMBADOR

DIODO

+ -A

+ -V

Ω





TRANSITOR

MOTOR

ALTERNADOR

LAMPARA O FOCO (BOMBILLA)

FARO DELANTERO

RELE

CABLE CONECTADO (EMPALME)

CABLE SIN CONECTAR

M

G3∼

B+

B-

D+



ALTERNADOR CON DIODOS DE EXCITACIONALTERNADOR CON DIODOS DE EXCITACION

CIRCUITO DE PRE-EXCITACIÓNCIRCUITO DE PRE-EXCITACIÓNContacto conectado y alternador parado

DiodosExcitación

D-

Rotor

DF

Batería_

+

D+

Regulador

D+

Lámparaindicadora

Llave

DiodosNegativos

DiodosPositivos

(0)

B+

Consumidores

(-) (+)

DF



CIRCUITO DE CARGA Y EXCITACIÓNCIRCUITO DE CARGA Y EXCITACIÓN

Contacto conectado y alternador en marcha

D-

Rotor

DFD+

Batería_

+

Consumidores

Regulador

DiodosExcitación

D+

DiodosNegativos

DiodosPositivos

B+

(+)

(0)

(-)

DF

Llave

Lámparaindicadora



PRUEBA DE ALTERNADOR CONVENCIONALPRUEBA DE ALTERNADOR CONVENCIONAL

Para verificar en forma rápida y visual, el estado del alternador, habilite un circuito como el que se muestra en el esquema.

1. Ubique y aplique tensión al terminal “F” (FIELD MAGNETIC), del alternador.2. Conecte una lámpara de prueba, al terminal B+.3. Con un cable o cordón, haga girar la polea a una velocidad moderada.

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

CIRCUITO PARA PROBAR ALTERNADOR CONVENCIONALCIRCUITO PARA PROBAR ALTERNADOR CONVENCIONAL

B+

N

E

F

ALTERNADOR

BATERIA

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



PRUEBA DE ALTERNADOR CON REGULADOR INCORPORADOPRUEBA DE ALTERNADOR CON REGULADOR INCORPORADO

Al igual que cualquier alternador, que tenga regulador incorporado, habilite un circuito como el que se muestra en el esquema, para verificar su estado.

1. Aplique tensión al terminal “D+” (EXCITACION), por intermedio de 1 lámpara de poco voltaje (12V, 10W ó 24V, 10W), según sea el sistema.2. Conecte otra lámpara, al terminal B+, de similar característica.3. Con la ayuda de un cable, haga girar la polea.

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

BATERIA

ALTERNADOR

B+

D+

LAMPARAPILOTO

CIRCUITO PARA PROBAR ALTERNADOR CON REGULADOR INCORPORADO

CIRCUITO PARA PROBAR ALTERNADOR CON REGULADOR INCORPORADO

B+ : BATTERYD+ : EXCITATION (FIELD MAGNETIC)



CIRCUITO DEL ALTERNADORCIRCUITO DEL ALTERNADOR

_ _+ +

26

CENTRALELECTRICA

BATERIASARRANCADOR

10 GN50 R

1.5 GN

H

0.75 BL

ALTERNADOR

CONECTOR

LUZ TESTIGODE CARGA

50 SB

3

VRP

76

5

1

9 856 4

7

23 1

9 856 4

7

23

9 856 4

7

23 1

0.75 R

0.75 R

0.75 BL 0.75 R0.75 GN

1.5 GN

9 856 4

7

23 1

0.75 BL

1.5 BL

9 856 4

7

23 1

6 R

R1530E5019

505

0 1

6 W



EXCITACION DEL ALTERNADOREXCITACION DEL ALTERNADOR

_ _+ +

26H

3

VRP

76

5

1

9 856 4

7

23 1

9 856 4

7

23

9 856 4

7

23 1

9 856 4

7

23 1

9 856 4

7

23 1

R1530E5019

505

0 1

D+



CARGA DE LAS BATERIASCARGA DE LAS BATERIAS

_ _+ +

26H

3

VRP

76

5

1

9 856 4

7

23 1

9 856 4

7

23

9 856 4

7

23 1

9 856 4

7

23 1

9 856 4

7

23 1

R1530E5019

505

0 1

B+

electricidad básica

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