Tarea 2 - MARIO ALAN DIAZ LOPEZ

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Universidad de Guadalajara.
Centro Universitario de Ciencias Exactas e Ingeniería.
Ingeniería Mecánica Eléctrica.
División de Ingenierías.
Automatización.
	
Tarea 2. Preguntas y problemas 2.6. Electricidad.
Díaz López Mario Alan. 212548222.
	Profesor:
Amezcua Esparza Felipe de Jesus.
Naturaleza de la electricidad.
1. ¿Cuáles son las dos unidades eléctricas fundamentales que contiene un átomo?
Protones y neutrones. Carga positiva y negativo	
2. ¿Cuál es la ubicación de las cargas eléctricas en los átomos?
Zona del núcleo, ahí se concentra las partículas subatómicas.	
3. ¿Por qué los electrones se mueven en órbita circulares en un átomo?
Más que circular, están en torno al núcleo, una aproximación del movimiento de los átomos.
4. En un átomo de hidrógeno y cobre, como en todos los demás átomos, ¿Cuál es la relación entre el número de electrones y de protones? 
29 protones y 29 electrones, 1 protón y 1 electrón, esto para que haya equilibrio en el núcleo y así se cumpla la regla del octeto.
5. ¿Cómo es la carga de un electrón y de un protón?	
Negativa, -q, positiva +q				
6. ¿Cuándo un átomo neutro gana o pierde electrones pasa a ser un átomo desequilibrado?
Cuando pasa energía eléctrica, es decir, cede electrones.	
7. ¿Cómo es la carga de un átomo al cual le faltan electrones?
Se le conoce como Cationes, carga positiva.	
8. ¿Cómo se forman los iones negativos?
Cuando hay exceso de electrones, se les conoce como Aniones.
9. ¿Los iones positivos se forman debido a la transferencia de cargas positivas a un átomo o debido a la extracción de electrones?
Debido a la extracción de los electrones.
10. ¿Cómo es el movimiento de los electrones entre dos iones, uno positivo y otro negativo?
El electrón positivo se atrae al negativo, mientras los opuesto se repelen.
11. ¿Qué acción efectúan los objetos con fuertes cargas negativas sobre electrones?
Una atracción fuerte entre los electrones.
12. ¿Cuál es la dirección del movimiento de un electrón ubicado entre dos cargas de +3Q y -3Q? La dirección será en el punto cero, es decir; no se moverá el electrón debido a las dos cargas opuestas entre sí.
13. ¿Cuál es la función de la fuerza electromotriz (Voltaje)?
Fuerza impulsora capaz de mover las cargas eléctricas a través de un circuito de lazo cerrado.
14. ¿Cómo se puede incrementar la f.e.m (Fuerza electromotriz)?	
Ya que es un potencial de diferencial, se necesita dos puntos de conexión, que sea positivo y grande para que la fuerza aumente.
15. ¿Qué se puede decir respecto a los términos f.e.m , tensión y voltaje?
Un término es fuerza impulsora de las cargas, otro es el diferencial entre dos puntos y por último la cantidad que cae a un elemento.
16. El símbolo de la tensión es E, si esta aumenta, ¿Qué sucede con los electrones que están bajo su campo de acción? Se desplazan a través del circuito con mayor velocidad.
17. ¿Qué debe suceder para que haya movimiento de cargas?
 Una fuerza de acción que empuje esas cargas, es decir una corriente de un sentido.
18. La magnitud de E se mide en voltios: E actúa en una dirección. Los electrones abandonan el objeto menos positivo y se dirigen hacia el objetivo más positivo. La dirección de E se llama polaridad. La polaridad se indica mediante la posición de los signos + y menos -. La corriente circula siempre hacia el signo +.
19. ¿Qué indican la magnitud y la polaridad de E respecto a la corriente eléctrica?
La cantidad en cuestión, es decir, cuanta fuerza eléctrica circula y en qué sentido.
20. Si entre dos puntos no hay diferencia de potencial, no existe tensión (Voltaje) entre ellos. ¿Qué se puede decir respecto a la corriente eléctrica? No existe, ya que depende directamente del voltaje.
21. ¿Qué entiende en la afirmación: los materiales que ionizan fácilmente son buenos conductores? Son aquellos que pierden fácilmente electrones, ceden.
22. ¿Teniendo en cuenta la pregunta 4, que se puede decir respecto a materiales como cobre, plata y aluminio? Que son materiales con buena conducción eléctrica, ceden fácilmente.
23. ¿Cuáles son las unidades de medición para: la corriente eléctrica, la f.e.m (tensión o voltaje) y la carga eléctrica? Volts, Ampere y Coulumbs.
24. ¿Qué sucede con los materiales difíciles de ionizar?	Son materiales pocos usados para la transmisión de corriente eléctrica, se les conoce como aisladores o semi-conductores.
25. ¿Cómo se llaman los materiales imposibles de ionizar?
Aisladores, aniones.	
26. ¿Cuál es la utilidad de los aisladores en electricidad?	
El impedimento del paso de la corriente por el material, son buenos para aislar.
27. ¿Cuáles son los parámetros fundamentales del voltaje de DC (Corriente directa)?
Fuente sin variaciones, ideal para componentes delicados y sin pérdidas.
28. ¿Qué conexiones se pueden efectuar con fuentes DC?
Las mismas que en corriente alterna. Delta, estrella.
29. ¿Cuál es la potencia suministrada por una fuente de 12 Volts a 3 Ampere?
La potencia suministrada es igual al producto de (12 V)(3A)= 36 Watts.
30. ¿Qué tipo de cargas son adecuadas para recibir voltaje DC?
Cargas pequeñas, que requieran voltaje constante sin variación.	
31. ¿Explique una forma electromecánica de producir voltaje (tensión) DC?	
Un motor generador o alternador, con un embobinado y vueltas.	
32. ¿Cuál es la utilidad de las fuentes DC?
Para suministrar energía sin pérdidas, armónicos.
33. ¿En una fuente de DC cuál es la dirección de los electrones?	
En un solo sentido de negativo a positivo.
34. ¿Cuáles son los parámetros básicos del voltaje alterno senoidal (AC)?
Contienen Armónicos, caídas, potencial.	
35. ¿Explique dos formas de obtener tensión alterna?
En generadores de C.A, una bobina con un imán, se desplazan los electrones en un hilo de la bobina.
Paneles fotovoltaicos.		
36. ¿Cómo es la polaridad y la magnitud en la tensión alterna?
Más que polaridad, por fases, ángulos y sentido por vectores.	
	
37. ¿Cuál es el valor pico a pico para un voltaje de 110 Vrms?
77.77 Vrms. El cálculo es ;(Vrms)(0.707)
38. Para una tensión alterna cosenoidal, ¿Cuáles son los ángulos para los que tiene un valor nulo?
En valores de; 0, 
39. Una fuente de energía monofásica de 110 V eficaces puede suministrar 5 Amperes , ¿Cuál es la potencia? (110Vrms)(5 A)/
40. ¿Qué tipo de cargas son adecuadas para recibir voltaje AC?	
Aquellas que tengan fase, frecuencia.
41. ¿Cuál es la diferencia de fase entre voltaje senoidal y otro cosenoidal?
Como en la pregunta 38, la gráfica muestra que donde una empieza la otra está por acabar, están desfasadas por 90°.
42. ¿Si genera una tensión a 25 Hz, Cuál es su periodo?
T= 1/ Frecuencia, Periodo= 1/25 Hz =0.04	
43. ¿En una fuente de DC, Cual es la dirección de los electrones?
Un solo sentido, de un polo a otro. Direct Current.
44. ¿Por qué los medidores de voltaje (Voltímetro) no miden el voltaje máximo en AC?
Porque en realidad lo que miden es el voltaje eficaz, corriente eficaz, ya que es un aproximado del valor real.
45. ¿Qué desfase en milisegundos (mseg), presentan los voltajes V= 155sent (wt-) y V=87cos (wt+π) para una frecuencia de 50 Hz? 62 mseg.
46. Explique cómo debe ser el desfase entre el voltaje y la corriente en un circuito inductivo y en otro capacitivo. Con un desfase 90° y uno de -90°
47. ¿Explique que es la corriente eléctrica y como se forma?
Movimiento ordenado de cargas sobre de electrones a través de un conductor.
	
48. ¿Si por un conductor pasan 60 coulombs en un minuto, cual es el valor de corriente eléctrica? 1 Coulomb = 0.0166667 Ampere Minuto. 60 Coulumb = 1 Ampere minuto.
49. ¿Un coulomb tiene 6.280.000.000.000 electrones, cuantos electrones se requieren para una corriente eléctrica de 50 miliampere (Ma)?
1.2348x1021 Electrones
50. ¿Cuál es la fórmula matemática para calcular la corriente eléctrica?	
Corriente = Carga entre tiempo. I=Q/t
51. ¿Por qué es importante la corriente eléctrica?
Para transmitir datos y energía en grandes distancias.
52. ¿Qué efecto produce la corriente eléctrica al atravesar una carga?
Unacaída sobre la carga. Puede ser resistiva , capacitiva o inductiva.
53. ¿En voltaje DC, como es la dirección de la corriente?
En un solo sentido, con magnitud positiva
	
54. ¿De qué paramentos depende la corriente directa (DC)?
Tiempo, magnitud y sentido.	
55. ¿Qué entiende por fuente de corriente directa?
Fuente capaza de entregar una magnitud constante sin variaciones ni armónicos.
56. ¿Mencione algunas cargas que solo pueden trabajar con corriente DC y sus características? Circuitos integrados, circuitos electrónicos de baja potencia y aquellos que no requieran demasiada energía.
57. ¿Por qué las empresas de energía no generan corriente continua?
Porque las infraestructuras son bastante costosas, no son rentables para las empresas	
58. ¿Cree usted que un voltaje con rectificación de media onda (RMO) se puede utilizar como suministro de corriente DC? No, ya que el voltaje tiene aún armónicos que pueden provocar diferentes picos y perdidas.
59. ¿Cuál es el efecto de la corriente directa en elementos resistivos e inductivos?
Todo el potencial cae en la resistencia, y en inductor se comporta como corto circuito, ya que no hay cambio en el tiempo.
60. ¿En voltaje AC, como es la dirección de la corriente?
En dos sentidos, de positivo a negativo, y de negativo a positivo.
61. ¿De qué parámetros depende la corriente alterna (AC)?
Voltaje que se suministrará, armónicos, tiempo.	
	
62. ¿Cuáles son las características de las cargas que trabajan con corriente alterna?
Que sean capaces de aguantar las variaciones de voltaje que provoque la fuente.
63. ¿En qué casos se presenta desfase entre la corriente alterna y el voltaje que la produce?
Dependiendo del elemento que caiga el voltaje y la circulación de la corriente, ya sea resistencia, capacitor, inductor, haya switch , el circuito en sí.
64. ¿Cree usted conveniente que la corriente alterna sea positiva y negativa por semiciclos?
Depende del análisis que se necesite, el circuito que se necesite construir y el objetivo.
65. ¿Un amperímetro mide una corriente alterna de 1 A, cual es el valor máximo?
	=0.707 A.
66. ¿Qué opina respecto a las corrientes I (t)=Cos (wt-π/2) e I(t)=Sen(wt-π/2)?
Qué tienen diferente ciclos de inicio. Depende del ángulo de desfase.
67. ¿Cuáles son las unidades en que se mide la potencia DC?
Watts, y puede ser potencia Activa y reactiva.
68. ¿Qué tipo de elementos o dispositivos consumen potencia DC?
Transformadores, cables subterráneos, generadores síncronos 
69. Una fuente de voltaje DC a 24 Volts suministra 60 mA a una carga tipo relé ¿Cuál es la potencia de la carga? P=(24)(60x10-3) =0.144 W
70. Si una electroválvula de DC es diseñada para 1 W, ¿Cuál es el consumo de corriente para 12 Volts y para 24 Volts? P=IV ; P/V=I , 
71. ¿Qué potencia debe tener una fuente de energía que va a alimentar a un sistema que contiene cuatro electroválvulas de 2.5 W y ocho relés de 100 mA? 4(2.5W)=V8 (100x10-3) , V= 12.5 V ,10 W para las electroválvulas.
72. 
73. ¿En qué unidades se mide la potencia en corriente alterna?	
Watts, pero llevan un ángulo establecido de la fuente y el elemento en cuestión.
74. ¿Por qué es importante el factor de potencia?
Porque con ese valor se puede saber que tanto en desfase está un motor o transformador, se puede corregir con capacitores, y en términos de dinero, ahorro para las empresas.
75. Un sistema electro neumático es diseñado para que trabaje con corriente alterna, ¿Cuál debe ser el voltaje apropiado para su funcionamiento? 24 V
76. Normalmente las electroválvulas y los relés de alterna presentan alto Cosφ, ¿Cuál será la forma más apropiada para calcular la potencia a la que trabajan?
Con la fórmula; P=IVCosφ , sin embargo a esta potencia se le denomina potencia activa.
	
77. ¿En qué casos se puede utilizar la ecuación Pef = Vef* Lef?
Cuando se utiliza corriente alterna, y se requiera saber la potencia que está realmente suministrada en el circuito.
78. Explique, ¿Por qué los sistemas electro-neumáticos, normalmente, no se diseñan para trabajar en corriente alterna? Por variaciones, en un circuito ideal se necesita que trabaje bien el circuito para evitar peligros si es que el circuito se utiliza en áreas médicas.
79. Describa, ¿En qué casos es más apropiada la potencia alterna?
En usos más masivos, es decir, en motores, transformadores de grandes capacidades.
80. ¿Por qué es importante tener control de la energía eléctrica?
Para su uso apropiadamente y no cortocircuitar componentes ni dispositivos.
81. ¿Un sistema de DC requiere 500 W para su funcionamiento, cuál es su consumo de energía en 24 hrs? 9600 W/hr
82. Se requieren 10 A para el funcionamiento de un equipo en AC, ¿Cuanta energía consume en un mes? Se requieren más datos para poder sacar la energía consumida del equipo.
83. El consumo de un sistema eléctrico a 110 Vrms es de 2.5 A, ¿Cuál es la corriente requerida si se desea cambiar a 48 Volts? 0.277 A en vrms =27.71 V
84. Las electroválvulas y los relés de AC presentan efecto inductivo, qué se puede afirmar respecto a sus CosØ? Qué será Cos(-90)
85. ¿Cuál es el elemento que produce la corriente eléctrica en un circuito?
 Una fuente directa normalmente de 24 V.
86. ¿Cómo se llama el elemento de protección?
 Relevador en un circuito electro neumático, resistencia en un circuito eléctrico o un diodo.
87. ¿Por qué un circuito eléctrico debe tener interruptor?
En casos de emergencia cuando se requiera parar la máquina, también para tener un inicio y fin.
88. ¿Para qué se diseñan circuitos eléctricos?
Para satisfacer una problemática del ser humano, desde componentes básicos a complejos. 
89. ¿En un circuito qué nombre reciben las electroválvulas y los relés?
Válvulas de mando, de control, de memoria.	
90. Describa, ¿por qué es importante realizar diversas conexiones en los circuitos eléctricos? Para simplificar el circuito, hay arreglos básicos y complejos, serie, paralelo, delta y estrella.
91. ¿La función lógica Y= (S1+S2).S3, Como se puede implementar con interruptores?	
Utilizando una función como AND.
92. ¿Cree usted que en electro neumático es importante conectar cargas en serie?	
No, pero en ese caso serie separar cada carga y anteponer un relé de protección.
93. ¿Qué normas rige las protecciones contra corrientes de contacto elevadas?
La norma Oficial Mexicana NOM-022-STPS-2015, estipula el sistema de protección contra descargas eléctricas, ya sea externas o internas.	
94. ¿Qué tensión de contacto resulta peligrosa para el ser humano?	
Aquí en México, desde los 2 A es perjudicial para el ser humano.
95. ¿Qué norma tiene validez para artefactos de una tensión de hasta 1KV?
Dos normas, NOM-003-SCFI-2014	y NOM-064-SCFI-2000
96. ¿A partir de qué tensión se especifican normas de protección?	
Mayores a 127 Volts.
97. ¿Qué puede suceder en circuitos eléctricos sin conductor de puesta a tierra?
Probablemente que haya desfase del neutro, habrá variaciones de voltaje, mayor consumo en recibo e incluso puede llegar a quemar equipos y componentes.
98. Aclare las siguientes convenciones de protección; IP22, IP55
Se les conoce como grado de protección en equipos electrónicos y eléctricos.
IP se refiere a Ingress Protection, el primer digito indica la protección en la entrada de sólidos y puede ser de 0 a 6. El segundo a la protección frente agua, y puede ser de 0 a 8. La protección más baja puede ser IP00, y la más alta de IP68.
Primer Digito.
	NIVEL
	DESCRIPCIÓN
	0
	Sin protección
	1
	Protegido contra la entrada de elementos sólidos de hasta 50mm.
	2
	Protegido contra la entrada de elementos sólidos de hasta 12,5mm.
	3
	Protegido contra la entrada de elementos sólidos de hasta 2,5mm.
	4
	Protegido contra la entrada de elementos sólidos de hasta 1mm.
	5
	Protegido contra la entrada de polvo (la cantidad que entra no interfiere con el funcionamiento del dispositivo).
	6
	Totalmente protegido contra la entrada de polvo.
Segundo Dígito.
	NIVEL
	DESCRIPCIÓN
	0
	Sin protección
	1
	No debe entrar el agua cuando se la deja caer, desde 200mm dealtura respecto del equipo, durante 10 minutos (a razón de 3-5mm³ por minuto).
	2
	No debe entrar el agua cuando se la deja caer, durante 10 minutos (a razón de 3-5mm³ por minuto). Dicha prueba se realizará 4 veces a razón de una por cada giro de 15º tanto en sentido vertical como horizontal, partiendo cada vez de la posición normal de trabajo.
	3
	No debe entrar el agua nebulizada en un ángulo de hasta 60º a derecha e izquierda de la vertical a un promedio de 11 litros por minuto y a una presión de 800-100 kN/m² durante un tiempo que no sea menor a 5 minutos.
	4
	No debe entrar el agua arrojada desde cualquier ángulo a un promedio de 10 litros por minuto y a una presión de 800-100 kN/m² durante un tiempo que no sea menor a 5 minutos.
	5
	No debe entrar el agua arrojada a chorro (desde cualquier ángulo) por medio de una boquilla de 6,3 mm de diámetro, a un promedio de 12,5 litros por minuto y a una presión 30 kN/m² durante un tiempo que no sea menor a 3 minutos y a una distancia que no sea menor de 3 metros.
	6
	No debe entrar el agua arrojada a chorros (desde cualquier ángulo) por medio de una boquilla de 12,5 mm de diámetro, a un promedio de 100 litros por minuto y a una presión 100 kN/m² durante un tiempo que no sea menor a 3 minutos y a una distancia que no sea menor de 3 metros.
	7
	El equipo debe soportar sin filtración alguna la inmersión completa a 1 metro durante 30 minutos.
	8
	El equipo debe soportar sin filtración alguna la inmersión completa y continua a la profundidad y durante el tiempo que especifique el fabricante del producto con el acuerdo del cliente, pero siempre que resulten condiciones más severas que las especificadas para el valor 7.
99. ¿Cuáles son los instrumentos para medir las variables eléctricas en los circuitos?
Voltímetro, Amperímetro, Óhmetro, Osciloscopio.
 100. Nombre y explique las tres partes constituyentes de un átomo.	
 Núcleo. Parte central, ahí se encuentran los protones y neutrones.
 Protón. Carga positiva, navega en el núcleo.
 Neutrón. Carga neutra, se dice que un átomo está equilibrado cuando tiene mismos protones y electrones
 Electrón. Carga negativa del átomo.
 101. ¿Qué significan cargas positivas y cargas negativas?
Protones y neutrones, que tan cargado o descargado está una carga, su atracción dependerá de ello.
 102. ¿Cuáles cargas se atraen y cuales se repelen?
 Cargas igual se repelan, cargas diferentes se atraen.
 103. Nombre diferentes formas de generar tensión (Voltaje)
 Mediante motores o alternadores, paneles solares, energía eólica, nuclear.
 104. ¿Qué parte elementales pueden moverse en un conductor?
 Los electrones, ya que realizan un flujo en todo el circuito.
 105. ¿Cómo se produce la corriente eléctrica?	
 Si es con un motor, debido a las escobillas que tiene, mediante un devanando, vueltas de un conductor y un imán provoca que el flujo de electrones fluyan de un punto A, a punto B.
 106. ¿Cuál es la diferencia en el flujo de electrones en DC y AC?
 Se mueven en un solo sentido, y la otra en ambos sentidos.
 107. Explique en qué consiste la corriente mixta.
 Superponen una corriente continua y una corriente alterna. Normalmente se presenta gráficamente, y con un leve desplazamiento correspondiente a las ordenadas, la magnitud de la señal y fase.
 108. Indique la fórmula de la conductibilidad y la unidad.
	 	σ= (Siemens/Metro)
 109. ¿De qué depende la intensidad de corriente en un circuito eléctrico?
 Del voltaje aplicado, el elemento y la caída de tensión.
 110. ¿Cómo se calcula la potencia en corriente alterna?
 P=IVcosφ y P=IVSenφ	 
 111. ¿Cómo se calcula la potencia en corriente directa?	
 P=I Corriente *Voltaje
 112. ¿Cómo se mide la potencia?	
 Hay varios instrumentos, un dispositivo especial permite medir en 3 líneas diferentes, la fase de cada línea y magnitud.
 113. En un circuito de corriente alterna y uno de corriente continua, ¿Cuál es?
 P=IVcosφ , P=VIsenØ , P=
 114. Nombre los diferentes esquemas de planos eléctricos.
 Plano general, potencia, mando, entradas, salidas, bornas, armario, alimentación de equipos, de red y armario.
 115. Diga las diferentes conexiones eléctricas de componentes en circuitos eléctricos.
 Serie, paralelo, delta, estrella, mixta.
 116. Describa las diferencias entre voltaje máximo y voltaje eficaz.
 El voltaje máximo, es el voltaje que puede entregar el circuito en cuestión, el eficaz es el voltaje real que se puede medir, es un aproximado.
 117. ¿Cuáles son los instrumentos para medir las variables eléctricas en los circuitos?
 Multímetro y osciloscopio. También se puede medir inductancias y bobinas.