República Bolivariana de Venezuela

Ministerio del Poder Popular Para la Educación U. E. Colegio “María santísima” Los Rastrojos Edo. Lara

Evaluar la funcionalidad de distintos tipos de fusibles y su accesibilidad en el mercado venezolano en el club ítalo venezolano

Franklin Castillo Nicola Da’gostino Luciano Scarsella Luis López Gerardo Campos 5º C

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AGRADECIMIENTOS

Agradecemos primero a Dios, ya que con el todo y sin el nada, por iluminarnos y guiarnos y en esos momentos de colapso ayudarnos a seguir adelante y guiarnos por el camino adecuado. En segundo lugar se le agradece al profesor Alessandro nuestro tutor por todo el apoyo brindado, por instruirnos y guiarnos al realizar el proyecto, además se le agradece a la profesora Milagros Soto y al profesor Jorge Álvarez por las tutorías y el apoyo prestados; también se da a conocer nuestra más sincera gratitud al profesor Juan Mendoza por el apoyo y la ayuda brindada, para finalizar a nuestros representantes sin los cuales no se hubiera conseguido este logro.

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INDICE Pág. RESUMEN………………………………………………………………………...5 INTRODUCCION…………………………………………………………….. ….6 CAPITULO I El Problema………………………………………………………………………...7 Objetivos…………………………………………………………………………...9 Justificación……………………………………………………………………….9 Limitaciones……………………………………………………………………….10 CAPITULO II MARCO TEORICO.……………………………………………………………..11 Antecedentes………………………………………………………………….......11 Bases Teóricas…………………………………………………………………….12 Fusible……………………………………………………………………………15 Ley de Ohm………………………………………………………………………17 Ecuaciones Fundamentales para la Generación de Calor en un Conductor……..17 Mediadores de Corriente…………………………………………………………19 Medición de Voltaje……………………………………………………………..19 Definición de Términos Básicos…………………………………………………20 Bases Legales……………………………………………………………………21 CAPITULO III Clasificación de la Investigación………………………………………………..24 SISTEMAS DE VARIABLES…………………………………………………24 Variable Dependiente…………………………………………….……………..24

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Variable Independiente…………………………………………………………25 Variable Intervinientes………………………………………………………..26 HIPOTESIS…………………………………………………………………..26 Población y Muestra……………………………………………………….......27 Procedimiento de la Investigación……………………………………………27 Métodos y Disposición de Materiales…………………………………………27 CAPITULO IV RESULTADOS……………………………………………………………….30 Análisis e Interpretación de los resultados……………………………………30 Obtención de Datos Fundamentales………………………………………….30 Operaciones……………………………………………………………………31 GRAFICAS…………………………………………………………………..33 Análisis de Graficas y Resultados………………………………………….....35 CAPITULO V Conclusiones………………………………………………………………….36 Recomendaciones…………………………………………………………….37 Anexos………………………………………………………………………..38 Bibliografía……………………………………………………………………40

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RESUMEN

El siguiente proyecto es una especie de evaluación o comparación de tres tipos de fusibles que se encuentran en el mercado venezolano, los cuales se pueden utilizar a nivel industrial o en el hogar. Como se había dicho anteriormente, se compararon tres tipos de fusibles, los cuales fueron oro, hierro y cerámica, y se llegó a la conclusión de que el fusible de oro, por ser el material de menor resistencia, la cantidad de amperios que dejaba pasar era mayor al de los demás y esto hacia que el fusible de dicho material alcance temperaturas muy altas, a tal punto de fundirse. Con respecto al fusible de hierro y cerámica, solo llegaron al punto de calentarse. Continuando con el tema, un fusible es un elemento que se le coloca a un circuito eléctrico para que este en caso de bajones de luz no se dañe, entonces lo que se quiere hacer es una prueba para ver cuál fusible sería más óptimo poner en el hogar, como por ejemplo, un microondas al cual se le coloque este artefacto, en caso de un cortocircuito no se dañaría, y es mucho más económico comprar otro fusible para que proteja el electrodoméstico, que comprar un microondas nuevo.

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INTRODUCCIÓN

Para comenzar y comprender este trabajo, se deben de tener en cuenta las dudas, aflicciones y motivaciones que condujeron a su elaboración, el motivo más básico fue el desconocimiento de algo tan fundamental y cotidiano como lo son los aparatos electicos y los factores que tienen una influencia, por más ínfima que sea sobre estos; la curiosidad y el empeño por descubrir todo lo que nos rodea es un impulso o una conducta muy típica en los seres humanos, aunque estas explicaciones sean fáciles y o de conocimiento general un ser que lo desconozca esta información tiende a buscarla y por consiguiente encontrarla, dicho factor fue el mayor influencia ejerció y de esta forma, impulso la ejecución de este trabajo. La electricidad es un factor que influye en la sociedad humana de una forma descomunal, tanto así que hay labores cotidianas que no pueden ser llevadas a cabo sin ella, dado que no se poseían recurso ni tiempo, además de que la situación no era la más adecuada, para que se llevar a cabo algo muy elaborado, se decantó hacia la funcionabilidad de un elemento minúsculo pero trascendental en todo sistema eléctrico como lo es un fusible. Dicho aparato permite la subsistencia de mecanismos muy elaborados y estrambóticos los cuales serían inservibles de otra manera.

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CAPITULO I

El Problema

Para comenzar con la siguiente investigación hay que aclarar que, un circuito eléctrico es el recorrido de la electricidad a través de un conductor, desde la fuente de energía hasta su lugar de consumo, es decir que las cargas eléctricas que constituyen una corriente eléctrica pasan de un punto que tiene mayor potencial eléctrico a otro que tiene un potencial menor. Además cabe denotar que un circuito consta de 3 partes principales las cuales son: Fuente de energía, Conductor y Fuente de consumo; aunque para que un circuito se considere completo, se le incorpora también otros elementos adicionales como, por ejemplo, un interruptor el cual permita que al cerrarlo circule la corriente o al abrirlo deje de circular, así como un fusible que lo proteja de cortocircuitos. Desviándonos hacia los factores que deterioran el funcionamiento de un sistema eléctrico, hecho fundamental para llevar a cabo el perfeccionamiento de este, comenzamos haciendo referencia y un enfoque relativamente alto a el material con el que se elabora el circuito dado que es uno de los mayores desencadenantes de problemas, su instalación y su uso. A menor escala, aunque también relevante están la temperatura ambiente, dado que a mayor temperatura, el conductor pierde posibilidades de disipar calor al medio, se calienta, y aumenta la resistencia. La ubicación dado que si está en un caño, en una

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bandeja, enterrado, o suspendido en el aire. Si circula mucha corriente, al igual que el caso anterior, si pierde posibilidades de disipación, se recalienta por el paso de corriente, y aumenta la resistencia; la cercanía a otros conductores dado la disposición de los conductores cercanos, esto se da de acuerdo a las distancias de los mismos y cómo están ordenadas las fases, se modifica la medida de oposición que presenta un circuito a una corriente cuando se aplica un voltaje (impedancia); por la sección del conductor. Si el conductor es de mucha sección, en su interior se incrementa la resistencia, y la corriente tiende a circular sólo por el exterior. Por la frecuencia y forma del conductor dado que a mayores frecuencias tiende a aumentar la impedancia, y toma importancia la forma del conductor, y el recorrido del tendido eléctrico (no es lo mismo si está tendido en línea recta o con suaves curvas, que girando a 90º), o si está pasando a través de una pared metálica o caño. Además de estos hay otros factores, pero que inciden a muy bajas escalas, prácticamente imperceptible. Estos factores ocasionan inconvenientes y/o fallas, de diferentes relevancias, los cuales traen como consecuencia la disminución de la vida útil del circuito, este incidente puede ser evitado tomando en cuenta los puntos anteriormente nombrados además de la incorporación de un fusible. Centrándonos en los fusibles, podemos decir, que estos son pequeños dispositivos que permiten el paso constante de la corriente eléctrica hasta que ésta supera el valor máximo permitido; la funcionalidad de este dispositivo, se basa en la conversión de la energía mediante el efecto Joule, este se basa en la conversión de energía eléctrica a térmica. Explicado esto, se puede aclarar el problema que se basa en los constantes daños ocasionados en aparados eléctricos y electrónicos por las desatenciones en las redes eléctricas y las fallas de estas mismas, además, de los altos estándares que poseemos y las variedades de fusibles y precios que se consiguen en el mercado Venezolano, dado estos factores, tomamos en consideración 3 fusibles accesibles que se pondrán a prueba

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Para finalizar con el planteamiento del problema el cual se quiere erradicar o en menor medida disminuir, hay que acotar que para la elaboración de un fusible optimo, incluso bajo las circunstancias a las que se debe de someter el circuito para comprobar su viabilidad, se deben tomar en cuenta todas las variables y elegir los resultados más factibles dada la naturaleza volátil del proyecto, ante cada uno de ellos.

Objetivos

General: -Comprobar la efectividad, la funcionalidad y la seguridad que proporcionan los fusibles de hierro, oro y cerámica ante situaciones que desencadenen la activación de estos. Específicos: - Determinar los factores externos que causan impedancia. -Observar los distintos puntos de fusión de los fusibles. -Demostrar la efectividad de los distintos fusibles. -Justificar el ¿por qué? De la fundición de los fusibles.

Justificación Asimismo se quiere rectificar la funcionalidad de un fusible con la finalidad de mejorar la calidad de vida de los venezolanos, dado los constantes fallos eléctricos, culpables de pérdidas materiales y monetarias en los hogares venezolanos, ocasionados por la falta de expansión y el tratamiento no prioritario del suministro de 9

energía y si a esto se le suma la falta de mantenimiento a la capacidad instalada existente, obtenemos a pesar de ser uno de las naciones más electrificadas del continente, constantes fallas como las vistas en la actualidad. Continuando con lo antes expuesto se llevara a cabo esta evaluación para proteger los artefactos eléctricos dados los cambios constantes en la red y de esta forma aumentar la vida útil de dichos artefactos a esto nos podemos referir, tomando como por ejemplo, un bombillo que al apagarlo y prenderlo constantemente, se va debilitando la resistencia la cual termina sucumbiendo y por consiguiente se hace referencia a la expresión popular: “se quemó”. La comprobación de este artefacto lleva la finalidad de demostrar la mejora que obtendrían los circuitos al verse protegidos bajo un fusible y las desventajas que posee al no estar conectado a este y al no ser elaborado con los materiales correctos ,tomando en cuenta la resistencia eléctrica que estos poseen, o utilizado de la mejor manera posible.

Limitaciones

-Espacio-temporales -Materiales apropiados -Costo monetario -Posibilidad de probar los distintos fusibles -Encontrar un lugar apropiado para realizar el proyecto

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CAPITULO II

Marco Teórico

Antecedentes Anterior a este proyecto, se han realiza otros, entre los cuales se encuentra el llamado “Laboratorio de circuitos eléctricos” elaborado por los profesores Renny Tovar y José Romero, este trabajo es una especie de guía para inculcar y dar a conocer términos básicos, origen, cálculos y la formas de hacerlos, diseños, diagramas de aparatos además de las leyes fundamentales que hacen posible su funcionamiento. Este trabajo fue realizado por dichos autores en el instituto universitario experimental de tecnología la victoria- estado

Aragua Posteriormente Gabriel Viteril y Adrián López, realizan otra guía la cual plantean para la correcta aplicación de fusibles e interruptores en base a normas existentes. En el medio, las instalaciones eléctricas deben estar construidas de acuerdo a su necesidad, tomando en cuenta la seguridad eléctrica que es la parte fundamental para garantizar que esta instalación no afecte primordialmente la vida humana y a los equipos (Gabriel Viteril y Adrián López, 23 de agosto, 2011). La relación con el proyecto a realizar es que si se quiere probar distintos tipos de fusibles es importante saber cuáles son las normas para su uso para evitar cualquier riesgo posible Continuando con las investigaciones anteriores al proyecto a realizarse, está la investigación de David Álvarez Pecina, el cual habla sobre el uso incorrecto de las instalaciones eléctricas residuales, este detalla de manera clara el problema que representa el uso inadecuado de las instalaciones eléctricas, ya que puede ser peligroso para todo aquel residente que utiliza la red eléctrica. Es un hecho que la

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mayor parte de los accidentes eléctricos podrían evitarse si se tomaran las medidas necesarias. Y también es un hecho que mientras no exista una cultura del respeto y conocimiento de las normas vigentes de seguridad y prevención de riesgos, difícilmente podremos bajar el índice de sucesos trágicos. Es notorio que una importante cantidad de accidentes relacionados con la electricidad son fatales (David Álvarez Pecina, 11 de septiembre, 2013). La relación que tiene con el proyecto a realizar es que con la utilización de un fusible se podrían evitar algunos daños los cuales pueden ser provocados por la falta de conocimientos de las instalaciones eléctricas.

Bases Teóricas

Para profundizar en el tema de los circuitos eléctricos hay que definir que este es una combinación de elementos conectados de modos que proporcionen una trayectoria cerrada continua para la circulación de una corriente eléctrica a través de un conductor, desde la fuente de energía hasta su lugar de consumo. Las partes de un circuito eléctrico son: Fuente de energía, Conductor, Fuente de consumo o dispositivo; este funciona de manera en que las cargas eléctricas que constituyen una corriente eléctrica pasan de un punto que tiene mayor potencial eléctrico a otro que tiene un potencial inferior; para mantener permanentemente esa diferencia de potencial, llamada también voltaje o tensión entre los extremos de un conductor, se necesita un dispositivo llamado generador, que tome las cargas que llegan a un extremo y las impulse hasta el otro. El flujo de cargas eléctricas por un conductor constituye una corriente eléctrica. Los circuitos eléctricos se dividen en 5 tipos los cuales son abierto, cerrado, paralelo, serie y mixto: Con respecto al circuito abierto, este se da cuando el recorrido no es continuo, el conductor no está completo porque el interruptor está desconectado, cortando el paso

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de la corriente. Este se diferencia del circuito cerrado ya que este tiene un recorrido que es continuo y el interruptor está conectado, cediendo el paso de la corriente. Continuando con lo antes expuesto, el circuito en serie consta de bombillos que están conectados uno al lado del otro y la electricidad debe pasar por cada uno de ellos para volver al polo correspondiente, la intensidad de la luz depende de la potencia de la fuente, cabe destacar que la intensidad de la corriente es la misma en todos los puntos del circuito. Este se diferencia del Circuito en paralelo dado que los aparatos de un circuito están conectados en paralelo cuando dichos aparatos se colocan en distintas trayectorias de forma que, si un electrón pasa por uno de los aparatos, no pasa por ninguno de los otros. La intensidad de la corriente en cada trayectoria depende de la resistencia del aparato conectado en ella. Por eso, cuanta más resistencia tenga un aparato, menos electrones pasarán por él y, por tanto, la intensidad de la corriente en esa trayectoria será menor. Y como complemento, la conexión es mixta, cuando en el mismo circuito eléctrico encontramos elementos montados en serie y elementos montados en paralelo. Si desconectamos uno de los elementos continuará funcionando. En cambio, si desconectamos un elemento del circuito dejarán de funcionar porque no recibirán corriente eléctrica. Se puede decir que un cortocircuito es una falla en un aparato o línea eléctrica por la cual la corriente pasa del conductor activo al neutro en sistemas de corriente alterna o desde el polo positivo al negativo cuando se trata de corriente continua también se puede decir que es un Aumento brusco de intensidad en la corriente eléctrica de una instalación por la unión directa de dos conductores de distinta fase al igual ocurre cuando se unen dos polos iguales, se producen, chispazos y a veces explosiones y quemaduras Con relación a los circuitos hay que señalar su finalidad, la cual es hacer que la corriente eléctrica haga un trabajo útil como iluminar, mover un motor, hacer funcionar un aparato de radio, entre otras cosas.

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Cabe destacar que existen dos tipos de corriente, Si las cargas se desplazan siempre en la misma dirección se dice que la corriente es pulsatoria o continua y en caso contrario alterna. La corriente continua o CO es el resultado del flujo de electrones por un conductor, que va del terminal negativo al terminal positivo de una batería (circula en una sola dirección), pasando por una carga. En este tipo de corriente el flujo de electrones circula de la terminal negativa a la positiva y el flujo de huecos circula en sentido opuesto de positivo a negativo. La corriente alterna C.A se comporta como su nombre lo indica. Los electrones del circuito se desplazan primero en una dirección y luego en sentido opuesto, con un movimiento de vaivén en torno a posiciones relativamente fijas. Esto se consigue alternando la polaridad del voltaje del generador o de otra fuente. Su voltaje instantáneo va cambiando en el tiempo desde 0 a un máximo positivo, vuelve a cero y continúa hasta otro máximo negativo y así sucesivamente esta corriente se divide por el tipo de régimen en: Periódica: Esta es, un flujo de cargas constantes a lo largo del tiempo, en esta el flujo de cargas toma una serie de valores distintos que se repiten con el tiempo. Transitoria: Es aquella corriente eléctrica en la que el flujo de cargas o bien tiende a extinguirse por cesar la causa que lo produce, o bien a estabilizarse en un valor constante tras un período de oscilación. Por lo general, son de corta duración, aumentando o disminuyendo de forma exponencial, y aparecen con frecuencia en los circuitos en los que hay bobinas y condensadores. Para continuar con este tema hay que denotar que la polaridad es la propiedad que tienen algunos agentes físicos de acumular sus efectos en puntos opuestos de ciertos cuerpos. Generalmente los aparatos de corriente continua no suelen incorporar protecciones frente a un eventual cambio de polaridad, lo que puede acarrear daños irreversibles en el aparato. Para evitarlo, y dado que la causa del problema es la colocación inadecuada de las baterías, es común que los aparatos incorporen un diagrama que muestre cómo deben colocarse; así mismo, los contactos se distinguen

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empleándose convencionalmente un muelle metálico para el polo negativo y una placa para el polo positivo. En los aparatos con baterías recargables, el transformador - rectificador tiene una salida tal que la conexión con el aparato sólo puede hacerse de una manera, impidiendo así la inversión de la polaridad. Fusible En electricidad, se denomina fusible a un dispositivo, constituido por un soporte adecuado, un filamento o lámina de un metal o aleación de bajo punto de fusión que se intercala en un punto determinado de una instalación eléctrica para que se funda, por el “Efecto Joule”, cuando la intensidad de corriente supere, por un cortocircuito o un exceso de carga, un determinado valor que pudiera hacer peligrar la integridad de los conductores de la instalación con el consiguiente riesgo de incendio o destrucción de otros elementos. Vale acotar, que al remplazar un fusible se verifique cual fue el motivo por el cual el anterior se fundió, además, de revisar el amperaje de este. Un fusible tiene un funcionamiento sencillo, este dispositivo es un conductor que al momento de dejar pasar una cantidad de corriente mayor para la que fue diseñado se funde, esta sobrecarga puede ocurrir por la utilización de fusibles de amperajes inadecuados, el circuito se abre evitando que pase el exceso de corriente y protegiendo el equipo, es también relevante la clasificación de los conductores, estos son: conductor vivo, es de un color negro y es conectado al terminal dorado o de latón de los interruptores, cajas de fusibles, receptáculos, entre otros. Tierra o conductor muerto es de color blanco y debe ser conectado directamente en la caja de entrada de la instalación al terminar plateado. Conductor número 3, es el caso de instalación de tres conductores es de color rojo y se colocan únicamente a los terminales no comunes o dorados de los receptáculos cajas de fusibles, entre otros. Cabe a destacar que es imperativa la conexión directa del conductor tierra para evitar descargas atmosféricas (rayo) o de alto voltaje Históricamente hablando los primeros fusibles simplemente eran simples cables abiertos que se introducían en el circuito eléctrico, para interrumpir el paso de

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corriente cuando fuera necesario. El primer fusible cerrado fue creado por Edison en 1890, desde entonces, estos han evolucionado y se han diversificados en varios tipos los cuales a su vez pueden ser clasificados según su velocidad de reacción en: fusibles de repuestas rápidas (FF), fusibles de acción rápida (F), fusibles de respuesta media o acción semi-retardada (M), de acción lenta, retardada o fusibles de retardo (T) y de acción muy lenta o acción súper retardada (TT). Para seguir con lo antes expuesto cabe a destacar que el cuerpo de un fusible puede ser elaborado de vidrio, cerámica, plástico o fibra de vidrio, este posee dos extremos los cuales son conectados por el elemento fusible que está constituido por cobre, aluminio, zinc o plata. Dado esto los fusibles se clasifican según su estructura física en: Fusible encapsulado de vidrio: está constituido por una lámina o hilo metálico, encapsulado en un tubo de vidrio. Fusible desnudo: formado por un hilo metálico (plomo), que se funde por el sobrecalentamiento del circuito. Fusible de tapón enroscable: es un tubo cilíndrico de porcelana o material similar el alambre fusible se encuentra dentro de un tubo de porcelana, fijado con tornillos y protegido por la tapa roscada. Fusible de cartucho: formado por un tubo de material aislante, cerrado por soportes metálicos que permiten introducirlo a presión en el circuito. El filamento se encuentra dentro del tubo. Fusible diazed: son fusibles tipo tapón. Constan de un balín o cartucho, que se introduce en la coronilla roscada y se atornilla en la base porta fusibles. Lleva el valor de corriente y tensión en el tapón. Fusible de plomo: son los más primitivos, consisten simplemente en un trozo de alambre de plomo que se intercalaba en el circuito, por el que circulaba corriente. Se funden apenas aumenta el valor de la intensidad de corriente. No son seguros, tienen facilidad para corroerse u oxidarse. Al no estar contenidos en ninguna clase de envase, al fundirse derraman el material sobre el circuito. Fusible Ticino: cuentan con cuerpo cerámico. Se presentan calibrados para corrientes altas con baja tensión.

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Ley De Ohm Se puede decir que la corriente fluye por un circuito eléctrico siguiendo varias leyes definidas. La ley básica del flujo de la corriente es la ley de Ohm, así llamada en honor a su descubridor, el físico alemán Georg Ohm. Según la ley de Ohm, la cantidad de corriente que fluye por un circuito formado por resistencias puras es directamente proporcional a la fuerza electromotriz aplicada al circuito, e inversamente proporcional a la resistencia total del circuito. Esta ley suele expresarse mediante la fórmula I = V/R, siendo I la intensidad de corriente en amperios, V la fuerza electromotriz en voltios y R la resistencia en ohmios. La ley de Ohm se aplica a todos los circuitos eléctricos, tanto a los de corriente continua (CC) como a los de corriente alterna (CA), aunque para el análisis de circuitos complejos y circuitos de CA deben emplearse principios adicionales que incluyen inductancias y capacitancias. En un circuito en paralelo los dispositivos eléctricos, por ejemplo las lámparas incandescentes o las celdas de una batería, están dispuestos de manera que todos los polos, electrodos y terminales positivos (+) se unen en un único conductor, y todos los negativos (-) en otro, de forma que cada unidad se encuentra, en realidad, en una derivación paralela. El valor de dos resistencias iguales en paralelo es igual a la mitad del valor de las resistencias componentes y, en cada caso, el valor de las resistencias en paralelo es menor que el valor de la más pequeña de cada una de las resistencias implicadas. En los circuitos de CA, o circuitos de corrientes variables, deben considerarse otros componentes del circuito además de la resistencia. Ecuaciones Fundamentales Para La Generación De Calor En Un Conductor Cuando una corriente atraviesa un conductor miles de millones de electrones lo atraviesan El conductor en sí, es representado por una resistencia “R”, la cual absorbe toda la energía cinética, convirtiéndola en calor “E” incrementando la temperatura de éste.

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Si la temperatura se incrementa hasta llegar al punto de fusión del material, éste dejará de conducir la corriente. Este proceso físico, puede ser descrito mediante un conjunto de ecuaciones: Si “I” es la corriente que atraviesa un conductor, se puede decir, que está compuesta por los factores “q”, carga, y “T”, tiempo, en la ecuación I = q/t También se tiene que q = n x e Siendo “q” la carga total con “n” igual al número de electrones y “e” la carga del electrón. Si tomamos un conductor cualquiera, para que pase una corriente “I” , es necesario que exista una diferencia de potencial “V” entre sus extremos y la corriente total estará determinada según la ley de ohm por la relación I = V/ R. Siendo “R” la resistencia del conductor a una determinada temperatura Cuando la carga “q” se desplaza por el conductor se realiza un trabajo debido a la fuerza que se ejerce sobre las cargas. Este trabajo “W” está relacionado con el diferencia de potencial “V” por la ecuación W = V q = I R q. siendo I = q/t, por lo tanto, W = I2Rt. Asimismo, el trabajo se convierte en calor mediante la trasformación W = 4.18 Q. Por lo tanto Q = W/ 4.18 = ( I2Rt) / 4.18 , siendo “Q” la cantidad de calor desprendido Por lo tanto al pasar una corriente “I” por el conductor se genera una cantidad de calor proporcional al tiempo “t” que está circulando la corriente, a la cantidad de corriente y a la resistencia del conductor El calor generará un incremento de temperatura, la cual puede llegar al límite de la temperatura de fusión y se perderá la conexión y paso de corriente. Esto es en realidad el principio físico del fusible

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Mediadores de Corriente Esto hace referencia a los Galvanómetros y a los Vatihorímetro Los galvanómetros son los instrumentos principales en la detección y medición de la corriente. Se basan en las interacciones entre una corriente eléctrica y un imán Los medidores eléctricos permiten determinar distintas magnitudes eléctricas. Dos de estos dispositivos son el amperímetro y el voltímetro, ambos variaciones del galvanómetro. En un galvanómetro, un imán crea un campo magnético que genera una fuerza medible cuando pasa corriente por una bobina cercana. El amperímetro desvía la corriente por una bobina a través de una derivación y mide la intensidad de la corriente que fluye por el circuito, al que se conecta en serie. Los Vatihorímetro son Contadores eléctrico, de luz o de consumo eléctrico, es un dispositivo que mide el consumo de energía eléctrica de un circuito o un servicio eléctrico, siendo éste su objetivo específico. Existen contadores electromecánicos y electrónicos. Los electromecánicos utilizan bobinados de corriente y de tensión para crear corrientes parásitas en un disco que, bajo la influencia de los campos magnéticos, produce un giro que mueve las agujas del cuadrante. Los contadores electrónicos utilizan convertidores analógico-digitales para hacer la conversión. Medición del Voltaje Para esto se utilizan el Osciloscopio y el voltímetro. El osciloscopio se utiliza a menudo para tomar medidas en circuitos eléctricos. Es especialmente útil porque puede mostrar cómo varían dichas medidas a lo largo del tiempo. El voltímetro es un instrumento que sirve para medir la diferencia de potencial entre dos puntos de un circuito eléctrico. Existen tres tipos de voltímetro los cuales son: Voltímetros electromecánicos: Estos voltímetros, en esencia, están constituidos por un galvanómetro cuya escala ha sido graduada en voltios. Voltímetros

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vectoriales: Se utilizan con señales de microondas, además, su módulo de la tensión da una indicación de su fase. Voltímetros digitales: Dan una indicación numérica de la tensión, normalmente en una pantalla tipo LCD. Suelen tener prestaciones adicionales como memoria, detección de valor de pico, verdadero valor eficaz (RMS), autorrango y otras funcionalidades.

Definición de Términos Básicos Amperímetro: Es la intensidad de una corriente constante que, manteniéndose en dos conductores paralelos, rectilíneos, de longitud infinita, de sección circular despreciable y situados a una distancia de un metro uno de otro en el vacío, produciría una fuerza igual a 2×10-7 newton por metro de longitud. El amperio es una unidad básica, junto con el metro, el segundo, y el kilogramo Cables: Es un conductor o conjunto de ellos generalmente recubierto de un material aislante o protector, si bien también se usa el nombre de cable para transmisores de luz o esfuerzo mecánico. Electricidad: Es el conjunto de fenómenos físicos relacionados con la presencia y flujo de cargas eléctricas Impedancia: Es la medida de oposición que presenta un circuito a una corriente cuando se aplica un voltaje. Polaridad: Es el conjunto de fenómenos físicos relacionados con la presencia y flujo de cargas eléctricas. Se manifiesta en una gran variedad de fenómenos como los rayos, la electricidad estática, la inducción electromagnética o el flujo de corriente eléctrica. Voltímetro: es un instrumento que sirve para medir la diferencia de potencial entre dos puntos de un circuito eléctrico.

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Bases Legales Ley Orgánica Del Servicio Eléctrico (2000) Artículo 1.

“La presente Ley tiene por objeto establecer las disposiciones que regirán el servicio eléctrico en el Territorio Nacional, constituido por las actividades de generación, transmisión, gestión del Sistema Eléctrico Nacional, distribución y comercialización de potencia y energía eléctrica, así como la actuación de los agentes que intervienen en el servicio eléctrico, en concordancia con la política energética dictada por el Ejecutivo Nacional y con el desarrollo económico y social de la Nación.” Artículo 4. “Se declaran como servicio público las actividades que constituyen el servicio eléctrico.” Artículo 5. “Se declaran de utilidad pública e interés social las obras directamente afectas a la prestación del servicio eléctrico en el Territorio Nacional.” De La Planificación Del Servicio Eléctrico Artículo 11. “Es competencia del Poder Nacional, por órgano del Ministerio de Energía y Minas, la planificación y el ordenamiento de las actividades del servicio eléctrico, en los términos establecidos en la Ley Orgánica para la Ordenación del Territorio y con sujeción al Plan Nacional de Ordenación del Territorio y al Plan de Desarrollo Económico y Social. Para estos fines el Ministerio de Energía y Minas oirá la opinión de los agentes del servicio eléctrico nacional, incluyendo a los usuarios, y de las autoridades municipales y estadales.”

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De La Comisión Nacional De Energía Eléctrica Artículo 15. “Se crea la Comisión Nacional de Energía Eléctrica que tendrá a su cargo, por delegación del Ministerio de Energía y Minas, la regulación, supervisión, fiscalización y control de las actividades que constituyen el servicio eléctrico. La Comisión Nacional de Energía Eléctrica es un ente desconcentrado, con patrimonio propio e independiente del Fisco Nacional; gozará de autonomía funcional, administrativa y financiera en el ejercicio de sus atribuciones y estará adscrita al Ministerio de Energía y Minas. La sede de la Comisión Nacional de Energía Eléctrica será la ciudad de Caracas y podrá establecer dependencias en otras ciudades del país, en coordinación con los respectivos Concejos Municipales para el caso de la actividad de distribución.” De La Gestión Del Sistema Eléctrico Artículo 32. “La gestión del Sistema Eléctrico Nacional deberá realizarse de manera centralizada, a fin de garantizar la óptima utilización de los recursos de energías primarias, producción y transporte de la energía eléctrica y de contribuir a la obtención de un suministro de electricidad confiable, económico, seguro y de la mejor calidad, de conformidad con esta Ley y demás normas que regulen la materia.” Del Regimen Económico Artículo 77. “El régimen económico aplicable a las actividades destinadas a la prestación del servicio eléctrico nacional tendrá como finalidad el uso óptimo de los recursos utilizados en la prestación del servicio, en beneficio del consumidor, y la promoción, para las empresas, de una rentabilidad acorde con el riesgo de las actividades que realicen, en condiciones de operación eficiente.”

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De Las Infracciones y Sanciones Artículo 87. “Las acciones u omisiones que contravengan lo dispuesto en esta Ley, su Reglamento o en las Normas que la desarrollen, serán sancionadas de conformidad con lo establecido en el presente Título. La responsabilidad administrativa no excluye la civil o penal.”

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CAPITULO III

Clasificación De La Investigación Con respecto a la clasificación de esta investigación se puede aclarar que según la finalidad que posee es una investigación pura, puesto a que por medio de la recolección de datos vamos a reforzar investigaciones ya antes elaboradas; además, también se puede decir que también es una investigación documental, debido a que la información referente al tema se busca en investigaciones ya archivadas, es decir ya realizadas

SISTEMAS DE VARIABLES Variable dependiente Cuadro N° 1: Variable dependiente Variable dependiente

Dimensión

Indicadores

Resistencia del fusible Temperatura (°C)

Funcionalidad y eficacia del fusible en términos de material del conductor,

Calor que genera el circuito eléctrico

calidad del dieléctrico

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Tiempo máximo

Tiempo (seg)

sometido a una carga

Variable independiente Cuadro N° 2: Variable independiente Variable independiente

Dimensión

Indicadores

Cerámica Punto de fusión

Oro

Niveles cualitativos de material conductivo para la

Punto de fusión

utilización de un fusible para la protección de un circuito eléctrico Punto de fusión Hierro

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Variables intervinientes Tabla N° 3: Variables intervinientes Variable

Dimensión

intervinientes

Sub-

Indicadores

dimensión

Metal Propiedades que

Calidad material

afecten al material del

Cerámica

fusible que no están

Component es

sujetos a control experimental

Aislantes

Temperatura

Temperaturas

ambiental

altas y bajas

Grados Celsius

HIPOTESIS

-El material influye en la elaboración de un fusible. -La corriente eléctrica desprende energía térmica que hace funcionar el fusible. -La forma del fusible o cantidad de material influye en el paso de la corriente.

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-El punto de fusión de los fusibles es constante.

Población y Muestra La población,

por Hernández (1995), se define como la totalidad del

fenómeno a estudiar en donde las unidades de población poseen una característica común, la cual se estudia y da origen a los datos de la investigación. Aplicando dicho concepto a la perspectiva de este trabajo, podemos decir, que la población se delimita a los fusibles obtenibles en el mercado Venezolano, mientras que, la muestra se reduciría a los tres fusibles anteriormente nombrados, cerámica, oro y hierro. Procedimiento de la investigación Técnicas de recolección de datos Para la recolección de datos, se utilizaron diversos instrumentos como lo son el voltímetro u ohmímetro, con el cual se mide la cantidad de voltios emitidos por la batería, la capacidad de resistencia (impedancia) que presentaban el fusible, el bombillo, igualmente se procedió con los demás materiales. Métodos y disposición de los materiales Ubicación del Proyecto El proyecto se llevó acabo en las instalaciones del Club Italo Venezola (Lara) en el cual se reunieron y llevaron todos los materiales a la biblioteca de dicho lugar, estos fueron sugeridos por el tutor, Alessandro Garagozzo. Material Eléctrico Se utilizó como material eléctrico una batería pequeña como fuente de poder de 6.8V, cables capacitados para dirigir o resistir una cantidad de corriente alta,

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fusibles de 15 amperios de los materiales de hierro, cerámica y oro, la resistencia o bombillo. Materiales no Eléctricos Se utilizó un voltímetro capaz de medir el amperaje y el voltaje de los elementos utilizados y un pela cable o alicate para pelar los cables utilizados para las conexiones. Medición de los Materiales Los materiales fueron medidos para saber sus valores y comenzar con el experimento, los resultados obtenidos fueron: la fuente de poder contenía un total de 6.8V, la resistencia o bombillo contenía un valor de 12 a 21V y por último, los fusibles los cuales todos tenían una capacidad de 15 amperios. Realización del Experimento Después de la medición de los materiales se conectaron las resistencias junto con el fusible y la fuente de poder, para probar cuanto duraba y que cantidad de corriente y amperaje resistían los materiales utilizados. Este procedimiento se realizó con los tres tipos de fusibles con los cuales se trabajó y se obtuvo como resultado q la luz se encendía con más fuerza dependiendo del fusible que se estaba utilizando. Resolución de ecuaciones Todo proceso físico puede ser demostrado mediante ecuaciones y/o operaciones matemáticas, este fenómeno no es la excepción, esto se demuestra con la ecuación Q=0.48 x W y sustituyendo “W” la formula queda Q=0.48xI2 x ∆t Las ecuaciones pertinentes para llegar a esa conclusión son I=V/R para deducir la cantidad de electricidad que transita el circuito P=V.I

W=P. (t2-t1) las cuales son componentes

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Q=0.48 x W lo cual es igual a 0.48x I2 x (t2-t1) siendo la ecuación fundamental, cabe a destacar que “0.48” es una constante que simboliza la cantidad de corriente que circula en el dispositivo. Materiales/suministros de alto valor monetario -Batería o fuente de poder -Fusible de oro Materiales/suministros de bajo valor monetario -Alicate -Fusible de cerámica -Fusible de hierro -Cables -Bombillo -Pela cable -Voltímetro

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CAPITULO IV

RESULTADOS

Análisis e interpretación de los resultados Análisis de ecuaciones Para llevar acabo teóricamente los experimentos realizados, se debe proceder mediante una serie de operaciones físico matemáticas las cuales conllevan a la obtención de resultados igualitarios o similares, estas operaciones se basan en la búsqueda del calor que va adquiriendo el fusible durante un periodo de tiempo, esto sucede dada la impedancia que posee un fusible. Prosiguiendo con este tema cabe a destacar, que los datos utilizados fueron obtenidos parcialmente por medios experimentales, lo que conllevan a tener un margen de error, y son aplicables en las circunstancias dadas, las ecuaciones son: * I=V/R

* Q=0.48 x W

*Q=0.48x I2 x (t2-t1)

*P=V.I

* W=P. (t2-t1)

Obtención de datos fundamentales * 0.48 fue obtenido mediante el Dexter (obtención experimental) *V = 6,80 obtenido mediante el voltímetro (obtención experimental)

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Fusible de cerámica Datos *0.48

*10 Ω (obtención experimental)

*6.80 v

Operaciones Obtención de “I” 𝐼=

𝑉 6,8 6,8 = = 𝑥10−3 = 0,85𝑥10−3 𝑎𝑚𝑝 −3 𝑅 8𝑥10 8

Obtención del calor “Q” adquirido por el fusible en función del tiempo 𝑄 = 0,48𝑥𝐼 2 𝑥𝑅𝑓 𝑥∆𝑡 𝑄1 = 0,48𝑥(0,85𝑥10−3 )2 𝑥10𝑥0 = 0𝑐𝑎𝑙 𝑄2 = 0,48𝑥(0,85𝑥10−3 )2 𝑥10𝑥60 = 2,08𝑥10−6 𝐶𝑎𝑙 𝑄3 = 0,48𝑥(0,85𝑥10−3 )2 𝑥10𝑥120 = 4,16𝑥10−4 Cal 𝑄4 = 0,48𝑥(0,85𝑥10−3 )2 𝑥10𝑥180 = 6,24𝑥10−4 Cal 𝑄5 = 0,48𝑥(0,85𝑥10−3 )2 𝑥10𝑥240 = 8,32𝑥10−4 𝐶𝑎𝑙 𝑄6 = 0,48𝑥(0,85𝑥10−3 )2 𝑥10𝑥300 = 1,04𝑥10−3 𝐶𝑎𝑙

Fusible de oro Datos *0.48

*6.80 v

*2,2x10-8 Ω

Operaciones Obtención de “I”

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𝐼=

𝑉 6,8 6,8 = = 𝑥10−8 = 309,09𝑥106 𝑎𝑚𝑝 𝑅 2,2𝑥10−8 2,2

Obtención del calor “Q” adquirido por el fusible en función del tiempo 𝑄 = 0,48𝑥𝐼 2 𝑥𝑅𝑓 𝑥∆𝑡 𝑄1 = 0.48𝑥(309,09𝑥106 )2 𝑥2,2𝑥10−8 𝑥0 = 0 Cal 𝑄2 = 0.48𝑥(309,09𝑥106 )2 𝑥2,2𝑥10−8 𝑥60 = 6,05𝑥1010 Cal 𝑄3 = 0.48𝑥(309,09𝑥106 )2 𝑥2,2𝑥10−8 𝑥120 = 1,21𝑥1011 Cal 𝑄4 = 0.48𝑥(309,09𝑥106 )2 𝑥2,2𝑥10−8 𝑥180 = 1,81𝑥1011 𝐶𝑎𝑙 𝑄5 = 0.48𝑥(309,09𝑥106 )2 𝑥2,2𝑥10−8 𝑥240 = 2,42𝑥1011 𝐶𝑎𝑙 𝑄6 = 0.48𝑥(309,09𝑥106 )2 𝑥2,2𝑥10−8 𝑥300 = 3,02𝑥1011 𝐶𝑎𝑙

Fusible de Hierro Datos *0.48

*15x108 Ω

*6.80V

Operaciones Obtención de “I” 𝐼=

𝑉 6,8 = = 4,53𝑥10−9 𝑎𝑚𝑝 𝑅 15𝑥108

Obtención del calor “Q” adquirido por el fusible en función del tiempo 𝑄 = 0,48𝑥𝐼 2 𝑥𝑅𝑓 𝑥∆𝑡 𝑄1 = 0.48𝑥(4,53𝑥10−9 )2 𝑥15𝑥108 𝑥0 = 0𝐶𝑎𝑙

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𝑄2 = 0.48𝑥(4,53𝑥10−9 )2 𝑥15𝑥108 𝑥60 = 8,86𝑥10−7 𝐶𝑎𝑙 𝑄3 = 0.48𝑥(4,53𝑥10−9 )2 𝑥15𝑥108 𝑥120 = 1,77𝑥10−6 𝐶𝑎𝑙 𝑄4 = 0.48𝑥(4,53𝑥10−9 )2 𝑥15𝑥108 𝑥180 = 2,65𝑥10−6 𝐶𝑎𝑙 𝑄5 = 0.48𝑥(4,53𝑥10−9 )2 𝑥15𝑥108 𝑥240 = 3,54𝑥10−6 𝐶𝑎𝑙 𝑄6 = 0.48𝑥(4,53𝑥10−9 )2 𝑥15𝑥108 𝑥300 = 4,43𝑥10−6 𝐶𝑎𝑙

GRAFICAS

33

34

Análisis de gráficas y resultados Dado el hecho que la transferencia energética no es 100% eficaz, es decir que durante el proceso del paso de la energía eléctrica por el circuito, parte de esta se pierde o se disipa al transformarse en energía térmica o calórica por la resistencia que es ofrecida por el sistema, por lo tanto se puede decir que la impedancia es directamente proporcional con el aumento de la temperatura, así mismo, se puede afirmar que en el experimento realizado esta energía calórica ocasiona la apertura del circuito al “quemar” el fusible hablando de forma comparativa entre los 3 se puede denotar el hecho de que el único fusible que sobre paso los límites para su funcionabilidad fue el de oro, mientras que los otros dos solo sufrieron un aumento considerable de la temperatura. Centrándonos en la relación existente entre las gráficas y los resultados obtenidos se observa que mayor sea el tiempo que dure el fusible conectado al circuito, Y este esté transmitiendo energía, mayor será la posibilidad de que ceda o se rompa, también podemos observar que mientras mayor sea la resistencia mayor será la energía anticipada mediante el calor.

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CAPITULO V

CONCLUSIONES



Se pudo comprobar que los tres fusibles que se tomaron como muestras funcionan en la perfección aunque no todos se hayan activado a las circunstancias originadas que fueron sometidos.



Se corroboro que el material que constituyen el fusible tienen puntos de fusión diversos aunque este se mantiene entre los de su clase, por lo tanto la energía calórica que va adquiriendo es la que genera su fundición confirmando la hipótesis planteada anteriormente.



También se llegó a la conclusión de que el material del fusible influye en todo su aspecto, la resistencia que tiene, la carga que deja pasar, su punto de fusión, entre otras cosas.



Se confirmó que la estructura o forma física del fusible tiene una gran trascendencia en la funcionabilidad de este, permitiendo o dificultando el paso de electrones.

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Recomendaciones 

Repetir el experimento con diferentes tipos de fusibles y comparar resultados



Diagnosticar diferencias entre corriente continua y corriente alterna en los resultados obtenidos



Antes de repetir el experimento realizar un inventario y comprobar que ningún material este en mal estado



Continuar con las comparaciones de los fusibles pero esta vez con respecto a marcas y precio

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ANEXOS

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39

BIBLIOGRAFIA  CIRCUITO ELECTRICO: http://www.monografias.com/trabajos82/el-circuito-electrico/el-circuitoelectrico2.shtml http://www.rena.edu.ve/SegundaEtapa/tecnologia/loscircuitos.html http://www.ecured.cu/index.php/Circuito_el%C3%A9ctrico http://html.rincondelvago.com/circuitos-electricos_3.html : http://es.wikipedia.org/wiki/Circuito http://www.rena.edu.ve/SegundaEtapa/tecnologia/loscircuitos.html http://www.quimicaweb.net/grupo_trabajo_fyq3/tema8/index8.htm

-

http://www.asifunciona.com/electrotecnia/af_circuito/af_circuito_2.htm http://www.labc.usb.ve/paginas/mgimenez/Lab_Circ_Electronicos_Guia_Teorica/Ca p4.pdf- http://www.miguev.net/misc/ffi.pdf



CORRIENTE ELECTRICA:

https://www.google.co.ve/search?biw=1309&bih=726&sclient=psyab&q=corriente+electrica&oq=+corriente+electrica&gs_l=&pbx=1&bav=on.2,or.r_c p.r_qf.&pf=p&gs_rn=58&gs_ri=psy-ab&tok=QqGtSCRt_fkaHIDdOZxXQ&pq=quien%20descubrio%20la%20primera%20corriente%20elect rica&cp=0&gs_id=2&xhr=t&es_nrs=true&ei=1URuVLevC4GfgwTjmYRo&emsg= NCSR&noj=1



HISTORIA DE LA ELECTRICIDAD:

http://es.wikipedia.org/wiki/Historia_de_la_electricidad http://es.wikipedia.org/wiki/Historia_de_la_electricidad

40



PROYECTO CIRUITOS:

http://www.abaco.com.ve/lineal/ProyectoCircuitos.pdf http://elgrupodel4.wordpress.com/ https://scholar.google.co.ve/scholar?q=investigaciones+circuitos+electrico&btnG=& hl=es&as_sdt=0%2C5&as_vis=1



Factores que afectan la resistencia de un conductor:

https://espanol.answers.yahoo.com/question/index?qid=20110312181918AAg5vvk 

fusible

http://es.scribd.com/doc/52728987/tipos-de-fusibles https://espanol.answers.yahoo.com/question/index?qid=20081119104306AAmWhQs https://espanol.answers.yahoo.com/question/index?qid=20081119104306AAmWhQs 

Conductores

http://es.wikipedia.org/wiki/Conductor_el%C3%A9ctrico Fusible http://es.wikipedia.org/wiki/Fusible Corto circuito http://microrespuestas.com/que-es-un-cortocircuito



Bases Legales

https://cesarguerra10.files.wordpress.com/2011/04/laboratorio.pdf https://www.dspace.espol.edu.ec/handle/123456789/16920 http://www.derechos.org.ve/pw/wp-content/uploads/ley_electricidad.pdf

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