Electrica 2

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SEMANA 1: 
DISPOSITIVOS DE DISTRIBUCIÓN ELÉCTRICA Y CIRCUITOS ELÉCTRICOS 
Msc. Ing. Rodolfo Paz Salazar 
rodolfo.paz@upn.pe 
CIRCUITOS ELECTRICOS, ELECTROMAGNETISMO Y FASES 
DE LA AUTOMATIZACIÓN INDUSTRIAL 
TEMAS: 
1.-Introducción al curso. 
2.-Descripción de los dispositivos y software del laboratorio del curso. 
3.-Introducción a los automatismos convencionales. 
4.-Circuitos eléctricos, Fuentes de alimentación en cc, asociación en 
serie y paralelo. 
5.-Condensadores: Propiedades, Características 
Tablero eléctrico de control 
5.-Condensadores: Propiedades y Características 
CONDENSADORES: 
Un condensador, también conocido como 
capacitor, es un componente eléctrico, 
utilizado en los circuitos eléctricos y 
electrónicos, que tiene la capacidad de 
almacenar ENERGÍA ELÉCTRICA mediante un 
campo eléctrico. 
TIPOS DE CONDENSADORES: 
Electrolítico: Este tipo de condensador utiliza liquido iónico 
como una de sus placas. Estos condensadores tienen mas 
capacidad de almacenamiento y son utilizados en circuitos de 
alta corriente y baja frecuencia. 
 
De poliéster: Este tipo de condensador utiliza poliéster sobre 
el que se deposita aluminio. Esto permite a diferencia de los 
otros condensadores, absorber variaciones de frecuencias 
grandes y veloces. 
 
Cerámicos: En este caso el material aislante es la cerámica. 
Estos tienen muy poca capacidad de almacenamiento pero 
son utilizados para frecuencias extremadamente altas. 
https://www.ingmecafenix.com/wp-content/uploads/2017/04/Capacitor.jpg
5.-Condensadores: Propiedades y Características 
Banco de capacitores para 
corregir el Factor de 
Potencia 
Principio de Funcionamiento de los Condensadores 
https://www.youtube.com/watch?v=i-4gP_hfktM 
Video: Condensadores o capacitores 
5.-Condensadores: Propiedades y Características 
PROPIEDADES: 
5.-Condensadores: Propiedades y Características 
se dice que dos cuerpos forman un condensador 
cuando entre ellos existe un campo eléctrico. 
Los Capacitores se fabrican en gran variedad de 
formas, siendo la más sencilla el formado por dos 
placas separados por un dieléctrico. El aire, la mica, la 
cerámica, el papel, el aceite o el vacío se usan de 
aisladores según la utilidad dada al dispositivo. 
Capacitores en serie 
La capacitancia equivalente 
de N capacitores 
conectados en serie es el 
recíproco de la suma de los 
recíprocos de las 
capacitancias individuales, 
tal como resulta de la 
reducción de resistores 
conectados en paralelo. 
Capacitores en paralelo 
La capacitancia equivalente 
de N capacitores 
conectados en paralelo es 
la suma de los 
capacitancias individuales, 
tal como resulta de la 
reducción de resistores 
conectados en serie. Placas metálicas: Estas placas se encargan de 
almacenar las cargas eléctricas. 
Dieléctrico o aislante: Sirve para evitar el contacto 
entre las dos placas. 
Carcasa de plástico: Cubre las partes internas del 
capacitor. 
https://www.ingmecafenix.com/wp-content/uploads/2017/04/Partes-capacitor.jpg
CARACTERÍSTICAS 
5.-Condensadores: Propiedades y Características 
Capacidad: 
 Es la propiedad de 
almacenar cargas 
eléctricas al estar 
sometidos a una tensión. 
La capacidad de un condensador 
puede variar en función de: 
a) La distancia de las placas 
b) El número de placas 
c) El dieléctrico 
d) La temperatura 
Su cálculo se realiza al tener en 
cuenta la relación existente entre 
las cargas 
almacenadas y la tensión. 
Siendo: 
C = Capacidad en faradios. 
Q = Carga almacenada en culombios. 
V = Diferencia de potencial en voltios 
La unidad fundamental de capacidad es 
el faradio. 
capacidades normales de los 
condensadores, se emplean los 
submúltiplos del faradio. 
Microfaradio μ F = 10 - 6 F 
Nanofaradio n F = 10 - 9 F 
Picofaradio p F = 10 – 12 F 
Energía en un condensador 
Para determinar la energía 
acumulada en un condensador 
basta con tener en cuenta su 
capacidad y la tensión a la que 
está alimentado. 
𝐸 =
𝐶 × 𝑉2
2
 
𝐶 =
𝑄
𝑉
 
5.-Condensadores: Propiedades y Características 
APLICACIÓN: 
Cinco condensadores de capacidades C1 = 8 μf, C2 = 8 μf, C3 = 3 μf, C4 = 6 μf y C5 = 12 μf, están conectados como se 
muestra en la figura. La diferencia de potencial en el condensador de capacidad C1 es de 5V . Determine la energía 
almacenada en el condensador de capacidad C5. 
C1 = 8 μf C2 = 8 μf 
C3 = 3 μf C4 = 6 μf 
C5 = 12 μf 
∆V 
5.-Condensadores: Propiedades y Características 
Para el condensador se tiene: C1 = 8 μf y V1 = 5V 
q1 = C1xV1 = 8 μf x 5V = 40 μC 
 Como C1 y C2 está en serie se cumple q1 = q2 = 40 μC 
 
 Calculamos la tensión (V2) para el capacitor C2 
𝑉2 =
𝑞2
𝐶2
=
40μC
8μf
= 5𝑉 
 
La diferencia de potencial (∆V) entre C1 y C2 
∆V = 5V + 5V = 10V 
 Calculamos la capacidad equivalente para C1, C2, C3 y C4 
 
𝐶𝑒𝑞 =
𝐶1 × 𝐶2
𝐶1 + 𝐶2
+
𝐶3 × 𝐶4
𝐶3 + 𝐶4
=
8μf × 8μf
8μf + 8μf
+
3μf × 6μf
3μf + 6μf
= 6μf 
 
 Calculamos la carga en el Ceq 
 
 q = Ceq x ∆V = 6 μf x 10V = 60 μC 
 La carga q que circula entre Ceq y C5 es la misma ya que 
estos condensadores se encuentran en serie, por lo tanto: 
 
 La energía almacenada en C5 será: 
 
𝐸 =
𝑞2
2𝐶
 
 
𝐸5 =
(60μC)2
2 × 12μf
= 150μJ 
SOLUCIÓN: 
Simulación virtual y modelado: Los software´s de simulación virtual y modelado permite a los usuarios 
prepararse de manera óptima para la formación práctica en el laboratorio de aprendizaje. 
FluidSIM® : Es el programa de simulación y de 
diseño de esquemas de circuitos para neumática, 
hidráulica e ingeniería eléctrica. 
FluidSIM® 
Escritorio de trabajo 
para los diferentes 
diagramas a realizar 
FluidSIM® Diagrama de accionamiento de un cilindro de simple efecto mediante una válvula 3/2 (3 vías y 2 posiciones) 
VIDEO FLUIDSIM: 
https://www.youtube.com/watch?v=U7leQLYK0Gw 
MecLab® Nos proporciona contenido práctico y teórico en la técnica de automatización. Consiste en tres sistemas 
independientes que se pueden combinar o usar de forma independiente 
Estación almacén apilador 
Las piezas se colocan en una línea de 
producción automatizada y se 
introducen en el proceso de forma 
controlada por tiempo. Este es el 
trabajo de la Estación almacén 
apilador MecLab. Almacena, 
transporta y troquela las piezas de 
trabajo. 
Estación cinta transportadora 
La Estación cinta transportadora de 
MecLab permite una simulación 
práctica del transporte de piezas 
industriales. El motor de 
accionamiento se puede configurar 
para funcionar hacia adelante o 
hacia atrás. Las piezas son 
reconocidas, clasificadas y 
ordenadas por colores. 
Estación manipulación 
Se trata de procesos pick & place simples o 
procesos de ensamblaje altamente complejos: 
siempre hay que contar con los sistemas de 
manipulación. La Estación manipulación MecLab® 
consiste en cilindros neumáticos con guías 
deslizantes simples y cuenta con dos ejes. La pieza 
se sujeta con una pinza de vacío. Con el sistema es 
posible transportar una pieza de una estación a la 
siguiente o unir dos mitades de una misma pieza. 
VIDEO MECLAB: 
https://www.youtube.com/watch?v=FEXL5sbJtM4