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Instalaciones eléctricas

Ejercicios resueltos de Instalaciones eléctricas paso a paso, con el error que más se comete en cada uno: Circuitos ramales y su carga, Caída de tensión en un circuito y más. Gratis y en español.

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Ejercicios resueltos de Instalaciones eléctricas

Resueltos paso a paso, como te los explicaría el tutor, y con el error que más se comete.

Circuitos ramales y su carga

En un apartamento de Bogotá hay un solo circuito de tomacorrientes en la cocina, protegido con un breaker de 15 A y cableado en No. 14 AWG a 120 V. Se conectan nevera (300 W), microondas (1.200 W), licuadora (350 W) y plancha (1.000 W). ¿Aguanta?

Cómo se resuelve

  1. 1Se suman las potencias de lo que puede estar prendido a la vez: 300 + 1.200 + 350 + 1.000 = 2.850 W.
  2. 2Corriente = potencia ÷ voltaje: I = 2.850 / 120 = 23,75 A.
  3. 3Ahora la capacidad real del circuito. Un breaker de 15 A no se puede cargar al 100 %: la NTC 2050 limita la carga continua al 80 % de la protección. 15 × 0,80 = 12 A, equivalentes a 12 × 120 = 1.440 W.
  4. 4Comparamos: se piden 23,75 A y el circuito solo admite 12 A de trabajo continuo, o sea que se está pidiendo casi el doble. Con dos de esos aparatos prendidos al tiempo el breaker va a estar disparando todo el rato.
  5. 5La solución es repartir, no agrandar. La NTC 2050 pide circuito independiente para los electrodomésticos grandes: microondas en su propio circuito de 20 A con cable No. 12, y nevera en el suyo, para que un disparo no le dañe la comida.
  6. 6En el circuito original quedan licuadora y plancha: 350 + 1.000 = 1.350 W = 11,25 A, que sí cabe dentro de los 12 A admisibles.

Respuesta: No aguanta: se piden 23,75 A y el circuito solo admite 12 A continuos. Hay que separar el microondas y la nevera en circuitos propios.

El error de siempre: Cambiar el breaker de 15 A por uno de 20 A o de 30 A para que deje de dispararse. El breaker no protege los aparatos: protege el CABLE. Un No. 14 AWG está calculado para 15 A, y dejarle pasar 30 A significa que se calienta dentro del muro sin que nada corte la energía. El breaker deja de saltar y el problema se convierte en un incendio. La protección se escoge según el calibre instalado, nunca según lo que uno quiera conectar.

Caída de tensión en un circuito

Hay que alimentar una caseta de herramientas a 45 m de la casa, con una carga de 16 A a 120 V. Se pensó en cable de cobre No. 12 AWG (3,31 mm²). ¿Sirve? La resistividad del cobre es 0,0172 Ω·mm²/m y la caída máxima admisible en el ramal es 3 %.

Cómo se resuelve

  1. 1La caída de tensión en un circuito monofásico es ΔV = 2 × ρ × L × I ÷ S. El 2 está porque la corriente recorre el trayecto de ida y de vuelta: son 90 m de cobre, no 45.
  2. 2Con el No. 12: ΔV = 2 × 0,0172 × 45 × 16 ÷ 3,31 = 24,768 ÷ 3,31 = 7,48 V.
  3. 3En porcentaje: 7,48 ÷ 120 = 6,24 %. El límite es 3 %, así que el No. 12 no sirve para esa distancia.
  4. 4Buscamos la sección mínima. El 3 % de 120 V son 3,6 V, y despejando de la fórmula: S = 2 × ρ × L × I ÷ ΔV = 24,768 ÷ 3,6 = 6,88 mm².
  5. 5Se revisa la tabla de calibres. El No. 10 AWG tiene 5,26 mm², menos que los 6,88 requeridos: daría 24,768 ÷ 5,26 = 4,71 V, o sea 3,92 %. Sigue pasado.
  6. 6El No. 8 AWG tiene 8,37 mm²: 24,768 ÷ 8,37 = 2,96 V, que es 2,47 %. Cumple.

Respuesta: El No. 12 no sirve (6,24 % de caída). Hay que usar No. 8 AWG, con el que la caída baja a 2,96 V, un 2,47 %.

El error de siempre: Escoger el calibre solo por la corriente. Un No. 12 soporta perfectamente 16 A y no se va a quemar: el problema no es térmico sino de voltaje. A la caseta le llegarían 112,5 V en vez de 120, y con eso los motores arrancan con dificultad y se recalientan, la iluminación baja y los equipos electrónicos se reinician. En tramos largos la caída de tensión manda sobre la capacidad de corriente, y a partir de unos 30 m ya hay que revisarla siempre.

¿Y si tu ejercicio no es ninguno de estos?

No hace falta buscar el ejercicio exacto en internet. Trae el tuyo, o pide los que te falten.

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Lo que cubre

  • Circuitos ramales y su carga
  • Caída de tensión en un circuito

Preguntas que le puedes hacer

  • Circuitos ramales y s…Explícame «Circuitos ramales y su carga» con un ejemplo práctico y dime en qué suele equivocarse la gente.
  • Caída de tensión en u…Explícame «Caída de tensión en un circuito» con un ejemplo práctico y dime en qué suele equivocarse la gente.

Cómo enseña este tutor

Es riguroso y completo: justifica cada paso y nombra el teorema, la norma o la buena práctica que está aplicando, para que puedas citarla en tu trabajo o en el parcial.

  • · Te muestra el camino completo, no solo el resultado.
  • · Si algo no te cuadra, te lo explica otra vez de otra manera.
  • · Comprueba las cuentas con matemática simbólica antes de dártelas.
  • · Con una foto de tu cuaderno te dice dónde está el error.
  • · Te arma quizzes de lo que acabas de ver para saber si de verdad quedó.

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