¿Cómo calcular el consumo de electricidad de un aparato?

El consumo de electricidad de los aparatos puede ser importante para conocer su consumo real o para estimar cuánto se paga de electricidad al utilizar un electrodoméstico.

¿Qué es el consumo eléctrico?

El consumo de electricidad es la cantidad de energía que se emplea para que los dispositivos electrónicos o eléctricos funcionen. Se mide en kilo watts por hora o Kwh y según sea la energía que se use, de eso también depende el valor por pagar.

Consumo de electricidad

¿Cómo se mide el consumo de electricidad?

Por lo general, es la propia empresa que ofrece el servicio eléctrico la que va a instalar unos medidores de consumo eléctrico, para que de acuerdo al uso que se dé a la electricidad se calcule su uso en Kwh. El instrumento al que se hace referencia se llama vatihorímetro o watthorímetro.

¿Cómo calcular el consumo de electricidad de los aparatos con las etiquetas?

En la mayoría de los casos los electrodomésticos con una potencia alta van a incluir una etiqueta de energía, casi siempre en la parte trasera o su base. En ese lugar se indicará el vatiaje que figura con una W. Por lo general, este valor representa la máxima potencia a la que funciona el equipo, así que se puede tratar de un dato mucho más alto que el promedio real de vatiaje.

Para el cálculo estimado de kilovatios por hora de consumo eléctrico de un aparato, siga estos pasos:

  1. En ciertas ocasiones los dispositivos van a enseñar un rango de vatios, por ejemplo, entre 100 – 200 W, por tanto, se sugiere tomar un punto medio como 150 W.
  2. Proceda a multiplicar el vatiaje por la cantidad de horas que consume al día. Si la etiqueta marca 150 W, se multiplica por el número de horas. 150 vatios x 5 horas = 750 vatios-horas al día.
  3. El resultado anterior se divide entre 1000, porque un kilovatio es equivalente a 1.000 vatios. 750 vatios-horas / (1000 vatios / 1 kilovatio) = 0,75 kilovatios-hora al día.
  4. La anterior respuesta se multiplica por el número de días que se quieren medir. Para un mes de 30 días, sería algo como 0,75 kWh / día x 30 días / mes = 22,5 kWh al mes
  5. Finalmente, se multiplica el costo de la electricidad por cada kWh, para lo cual hay que fijarse en la cuenta de electricidad y buscar en el costo de kilovatio por hora.

¿Cómo calcular el consumo de electricidad de los aparatos según los amperios y el voltaje?

  • Busque la calificación de amperios que el dispositivo tiene. En ciertas etiquetas los varios no se incluyen, por ende, busque una medida de amperios o A.
  • Se debe buscar cuál es el voltaje de su región. En Estados Unidos, entre otros países, el estándar es de 120 V, pero en la Unión Europea es de 220 y 240 V.
  • Multiplique los amperios por los voltios. Si la etiqueta marca 7,5 amperios y el equipo está conectado a un toma corriente de 120 V, el consumo es de 7,5 amperios x 120 voltios = 900 vatios.
  • Proceda a multiplicar las horas de uso al día. Si el equipo se utiliza 30 minutos al día, 900 vatios x 0,5 horas / día = 450 vatios-hora al día.
  • Ahora hay que dividir entre 1.000 para obtener los kilovatios por hora. (450 vatios hora / día) / (1000 vatios / kilovatio) = 0,45 kilovatios por hora al día.
  • Multiplique el anterior valor para periodos de tiempo que sean más largo, por ejemplo, por 30 para conocer el consumo de electricidad en un mes.

¿Cómo calcular el consumo de electricidad de los aparatos con un medidor de energía?

  • Es posible adquirir un medidor de energía, el cual se conoce como vatímero o medidor de kilovatios. Se trata de un dispositivo con el que se puede medir la energía real que un dispositivo consume, por supuesto, es mucho más preciso que usar la etiqueta que el dispositivo tiene.
    • Un multímetro también se puede utilizar en caso que se tenga experiencia con esta clase de equipos, pero se necesita de un cableado mientras se mantenga conectado.
  • Conecte el medidor de energía entre la corriente y el dispositivo, es decir, el medidor a la pared y el dispositivo al medidor de energía.
  • Es momento de medir los kilovatios por hora, así que configure el equipo de medición de energía. Siempre que se mantenga el medidor de energía conectado, será posible estimar el total de kilovatios por hora del equipo se ha conectado.
  • El dispositivo al cual se le quiere medir su consumo eléctrico se lo debe utilizar como siempre, para así conocer una medición correcta en condiciones normales.
  • Finalmente, calcule los kilovatios por hora mensuales y multiplique ese valor por el valor que esté pagando a su proveedor de energía.

Ejemplos de consumo promedio de electricidad de aparatos

  • Bombilla – 0,1 Kw
  • Afeitadora – 5 watt
  • Aspirador – 1200 watt
  • Cafetera de filtro eléctrica – 900 watt
  • Cargador de celular genérico – 5 watts
  • Computadora (CPU) – 200 watts
  • Refrigerador – 250 watts
  • Lámpara LED – Según sus Watts, una de 11 W consume 11 watts
  • Licuadora – Una de mano o de pie, 600 watts
  • Microondas – 800 watts
  • Pava eléctrica – De 1,7 litros, 2000 watts
  • Plancha de pelo – 40 watts
  • Tostadora – 950 watts
  • Ventilador de techo – 60 watts
  • Ventilador de pie – 90 watts
  • Secador de pelo – 2000 watts
  • Olla arrocera – 600 watts
  • Ducha eléctrica – 1500 watts
  • Radio – 10 watts
  • Lavadora – 750 watts

Materiales aislantes electricos

Los materiales aislantes resisten el paso de la energía eléctrica. Explicamos qué son los materiales aislantes eléctricos, sus características, tipos y más.

¿Qué son los materiales aislantes eléctricos?

Un material aislante eléctrico es un tipo de compuesto que tiene una capacidad de producción de electricidad escasa, razón por la que se los suele usar como medio de separación para los conductores eléctricos buscando que se evite un cortocircuito, además de mantener ciertas partes de los sistemas eléctricos alejadas del usuario, que quizá se lleguen a tocar de modo accidental, lo cual en tensión puede significar una descarga.

Son aislantes de la electricidad por la barrera potencial que estos materiales establecen con las bandas de valencia y conducción, motivo por el que la existencia de electrones libes se dificulta. En otras palabras, la conducción de la electricidad por el material se impide.

Materiales aislantes electricos

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Características de los materiales aislantes eléctricos

Conductividad eléctrica – La escasa conductividad eléctrica es la característica principal de este tipo de material.

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Barrera potencial – Su comportamiento aislante se da a causa de la barrera potencial establecida entre la banda de valencia y la conducción, motivo por el que los electrones libres que pueden conducir la electricidad se les dificulta su acción.

Electrones – Un aislante apenas y tiene electrones en su composición, razón por la que no hay un flujo continuo y rápido de las cargas eléctricas.

Protección – Por su capacidad de aislar la circulación de la electricidad, los materiales aislantes eléctricos se utilizan para evitar posibles descargas en tensión en un circuito eléctrico que pueda llegar a ser peligroso para un usuario o un objeto cercano.

Condiciones de aislamiento – Según el material y las condiciones el aislamiento puede funcionar de modo distinto. Por ejemplo, el aire es aislante a una temperatura ambiente, aunque en ciertas frecuencias de señal o con una potencia que sea relativamente baja, se puede utilizar como conductor.

Elección del aislante – Para seleccionar un material hay que fijarse en la aplicación. En ese sentido hay que considerar la temperatura a la que se expone, el circuito eléctrico al que se incorpora, condiciones de humedad o químicas.

Condición aislante – Un material aislante no hace que la electricidad no pase, sino que los electrones sí pasan pero la fuerza es de 2,5 * 1024 veces menor si se lo compara con un buen material conductor como por ejemplo el cobre o la plata.

Tipos de materiales aislantes eléctricos

Por lo general los materiales aislantes eléctricos se clasifican en dos grandes grupos: orgánicos e inorgánicos. En términos generales los orgánicos tienden a ser más relevantes.

Aislantes orgánicos – Son los que más se usan en los hogares, industria, vehículos y demás. Sin esta clase de aislante sería muy complejo el uso regular de productos o aplicaciones en donde la electricidad es necesaria. Por sus características evitan que se den descargas eléctricas con otros materiales u objetos. Se resaltan los casos de la madera, alquitrán, caucho o plástico.

Aislantes inorgánicos – Se usan cada vez menos en la actualidad. Son aislantes en los que el material es cerámica, aire, vidrio, mica y similares. Tiempo atrás las instalaciones eléctricas eran aisladas con aire, en cuyo caso tan sólo se instalaban cables en el aire para lograr el aislamiento. De todos modos, materiales como el vidrio (que es el más usado) se usan como aislamientos térmicos.

Ejemplos de materiales aislantes eléctricos

  • La madera.
  • El caucho.
  • La cerámica.
  • La silicona.
  • Óxido de aluminio.
  • El teflón.
  • El mylar.
  • La losa.
  • El plástico.
  • El cuarzo.
  • La porcelana.
  • La mica.
  • El hule.
  • Los minerales.
  • El silicato.
  • Cerámicas de óxidos.
  • El vidrio.
  • El corcho.
  • La goma.
  • La arcilla expandida.

Aplicaciones de los materiales aislantes eléctricos

Estos materiales se pueden encontrar en una amplia variedad de lugares, en especial para evitar que los cortocircuitos puedan ocurrir, que una instalación se dañe e incluso que una persona se pueda lastimar. Los aislantes eléctricos se usan en aplicaciones como:

  • Los cables eléctricos o conductores.
  • En las torres de alta tensión.
  • En circuitos electrónicos.
  • En instalaciones eléctricas de todo tipo.
  • En el calzado de trabajadores que se deben exponer o mover en zonas en las que circula electricidad.

¿Cuál es el mejor material aislante eléctrico?

Si se habla del aislante perfecto se tendría que tratar de un material que no pueda conducir la electricidad totalmente, pero lo cierto es que es un material que no existe. En ese sentido, los materiales que se utilizan siempre van a conducir la electricidad, sólo que la resistencia va a ser menor o mayor según el caso. Un buen aislante apenas y posee electrones. Al respecto se pueden mencionar el silicio o germanio son los mejores aislantes eléctricos por el número tan limitado de electrones libres, aunque también operan como semiconductores.

Diferencia entre materiales aislantes, conductores y semiconductores

Los materiales aislantes se encargan de impedir el paso a las cargas eléctricas; los materiales conductores sí permiten que las cargas eléctricas pasen; y los materiales semiconductores impiden o permiten la circulación de la energía eléctrica.

Materiales conductores

Los materiales conductores o conductores eléctricos son los se caracterizan por su poca resistencia para la circulación de la corriente eléctrica. Explicamos qué son los materiales conductores, sus características, tipos, ejemplos y más.

¿Qué son los materiales conductores?

Los conductores eléctricos por su estructura atómica facilitan el movimiento de los electrones, razón por la que son una clase de compuesto con el que se favorece la transmisión de la electricidad. En otras palabras, la resistencia es muy baja en los materiales conductores para que la corriente eléctrica circule.

Los conductores se pueden encontrar en formas diversas, tanto en el material con unas características físicas específicas, al igual que en barras de metal o cabillas que no se elaboraron previamente para que hagan parte de circuitos eléctricos. Hay que resaltar que, pese a no hacer parte de un montaje o circuito eléctrico, los materiales conductores siempre van a mantener su propiedad para la conducción de la corriente eléctrica.

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Características eléctricas de los materiales conductores

Buena conductividad – Es necesario que los conductores eléctricos presenten una conductividad eléctrica buena para que el transporte de la energía eléctrica sí se cumpla.

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Medición y comparación – Al respecto, en 1913 la Comisión Electrotécnica Internacional señaló que el cobre en su estado puro puede ser usado como referencia para la medición y comparación de la conductividad de otros materiales conductores.

Estructura atómica – Su estructura a nivel atómico permite que la corriente eléctrica pase debido a que los átomos cuentan con pocos electrones en la capa de valencia, además que los electrones se desprenden del núcleo del átomo. En ese sentido, no es necesaria una cantidad de energía grande para que se dé el traslado de los electrones desde un átomo hacia el otro, lo cual facilita que los electrones se muevan por el conductor.

Electrones libres – La condiciones descrita de los electrones en la estructura atómica de los conductores eléctricos es la que garantiza la libertad y disposición de movimiento por toda la estructura, la cual es la explicación de la circulación de la electricidad por el material.

Núcleos unidos – En su estructura molecular los materiales conductores se conforman por una red de núcleos que está muy unida, y que también permanece (prácticamente) inmóvil por su cohesión. Esta característica hace que el movimiento de los electrones se dé, en particular para los que están alejados del interior de la molécula y reaccionan con la cercanía de un campo eléctrico.

Dirección del movimiento – Los núcleos unidos y el movimiento que se da en los electrones permite que la reacción induzca un movimiento en los electrones en una dirección específica, razón por la que la circulación de la corriente eléctrica que pasa por el material conductor se pueda dar.

Equilibrio electrostático – Los materiales conductores se someten a una carga particular, motivo por el que eventualmente llegan a un estado de equilibrio electrostático en donde el movimiento de las cargas al interior del material no se va a producir. A su vez, las cargas positivas van a tender a aglomerarse en un extremo y las cargas negativas al extremo opuesto.

Desplazamiento de las cargas – Las cargas positivas y negativas se distribuyen en extremos opuestos. El desplazamiento de las cargas se dirige hacia la superficie del conductor para así producir una presencia igual en los campos eléctricos y opuestos al interior del material. Por tanto, el campo eléctrico interior total al interior del material es nulo.

Características físicas de los materiales conductores

Maleabilidad – Son materiales que se pueden deformar sin que se rompan. Por lo general se usan en aplicaciones industriales o domésticas en las cuales se someten a dobleces y curvaturas. Por lo anterior su maleabilidad es fundamental.

Resistentes – Es necesario que resistan al desgaste para que soporten condiciones de estrés mecánico complejo a las que se someten con frecuencia, en adición a las temperaturas elevadas por la corriente que circula.

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Capa aislante – Teniendo en cuenta que se utilizan en aplicaciones industriales o residenciales, y como parte de sistemas que se interconectan con el suministro eléctrico, los conductores eléctricos siempre se recubren con una capa aislante. Sobre esta capa externa hay que mencionar que se denomina chaqueta aislante, la cual se necesita para que la corriente eléctrica no circule por el material conductor al estar en contacto con los objetos o personas alrededor.

Tipos de materiales conductores

Son varias las categorías de materiales conductores, además que en cada categoría hay conductores que presentan una conductividad eléctrica mayor o menor. En términos generales, los mejores conductores eléctricos son los metales sólidos como el cobre, oro, plata, hierro, aluminio y ciertas aleaciones. Sin embargo, hay otros materiales con una conducción eléctrica buena como el grafito o las soluciones salinas.

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Según sea la conducción eléctrica son tres tipos de materiales conductores que se pueden diferenciar:

Conductor metálico

Conductores metálicos – Aquí se incluyen los metales sólidos y sus aleaciones. Su alta conductividad se explica por la nube de electrones libres que tienen, motivo por el que la circulación de la corriente eléctrica se favorece. Estos metales van a ceder sus electrones que se sitúan en la última órbita de los átomos sin que se invierta una cantidad mayor de energía, por tanto, el salto de electrones desde un átomo al otro es propicio. Las aleaciones se caracterizan por su resistividad o su resistencia proporcional al diámetro y longitud del conductor.

Conductores electrolíticos

Conductores electrolíticos – Son soluciones que las constituyen iones libres, que son elementos que ayudan en la conducción eléctrica de tipo iónico. Casi siempre son materiales conductores que hacen parte de soluciones iónicas, pues las sustancias electrolíticas se tienen que someter a disociaciones parciales o totales, para que así los iones que van a portar la carga se formen. Su funcionamiento se fundamenta en reacciones químicas y en que la materia se desplace, lo cual facilita que los electrones se muevan por el camino de circulación que los iones libres habilitan.

Conductores gaseosos

Conductores gaseosos – Son gases que previamente se someten a procesos de ionización para que puedan conducir la electricidad. El aire es un ejemplo de cómo un conductor de electricidad actúa, esto en el momento en que se da una ruptura dieléctrica, la cual sirve como un conductor para que se formen los rayos o las descargas eléctricas.

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Ejemplos de materiales conductores

  • Aluminio
  • Cobre
  • Oro
  • Plata
  • Acero
  • Hidrógeno
  • Soluciones salinas
  • Bronce
  • Mercurio
  • Grafito
  • Latón
  • Hormigón
  • Zinc puro
  • Bronce con fósforo
  • Hierro Colado
  • Wolframio
  • Tantalio
  • Metal galvanizado
  • Níquel
  • Galio
  • Aire ionizado
  • Cobre endurecido
  • Sodio
  • Potasio
  • Magnesio
  • Rodio
  • Iridio
  • Plomo
  • Litio
  • Cadmio
  • Alambre de hierro
  • Arsénico
  • Vinagre
  • Agua con sal
  • Hidróxido de amonio

Funciones y aplicaciones de los materiales conductores

  • Creación de campos electromagnéticos para la constitución de electroimanes y bobinas.
  • La modificación de la tensión cuando se constituyen transformadores.
  • Conducción de la electricidad al ir de un punto a otro o el transporte de la energía eléctrica.

¿Cómo se mide la conductividad de los materiales conductores?

Como referencia de la conductividad de estos materiales se usa un hilo de cobre recocido que sea de un metro de longitud, además de un gramo de masa a 20 °C, en donde su valor es igual a 5,80 x 107 S.m-1. De acuerdo con las especificaciones científicas, el valor anterior corresponde a un 100 % IACS de conductividad eléctrica, siendo el punto de referencia para la medición de la conductividad de los materiales conductores.

Para reconocer un material como conductor es necesario que posea más de 40% IACS. En aquellos casos en los que el material supera una conductividad de 100% IACS, se los define como materiales de alta conductividad.

Finalmente, hay que mencionar que la conductividad eléctrica es medida en electrodos, por lo cual la sustancia en cuestión se expone a una solución acuosa, estandarizada a una temperatura determinada. Con ello se arroja un dato en torno al contenido iónico del material, el cual se mide como conductividad en Siemens por metro (S/m).

¿Cuál es el mejor material conductor?

El material conductor que cuenta con una conductividad más alta es la plata. Como se ha mencionado tiene un 9-10% más de conductividad que el cobre recocido. De todos modos, el cobre es el material que más se usa, y esto es un dato absoluto que no se puede negar, en particular porque su precio es bajo.

Conductividad y resistividad de los principales materiales conductores

La siguientes es una tabla con la conductividad y resistividad de los materiales conductores más conocidos. En el extremo superior están los más conductores o superconductores y según se va bajando en la tabla la conductividad va decreciendo.

Conductividad de materiales conductores

Diferencia ente conductores, aislantes y semiconductores

Los materiales conductores permiten el movimiento de cargas eléctricas, los materiales aislantes impiden que las cargas eléctricas pasen y los materiales semiconductores pueden impedir o permitir que la energía eléctrica circule.

Tipos de cables eléctricos

Se presentan de modo detallado y fácil de comprender los tipos de cables eléctricos que existen, para facilitar su elección o dar el uso correcto según sea la situación.

¿Qué es un cable eléctrico?

Se define como cable eléctrico al elemento que se fabrica con el objetivo de conducir la electricidad. En estos casos el material que se usa de modo principal es el cobre, ya que se trata de un elemento con un grado alto de conductividad, aunque en ciertos casos se emplea el aluminio, porque es más barato, aunque su conductividad es menor.

Partes de un cable eléctrico

A grandes rasgos se componen por un aislamiento, conductor, capa de relleno y una cubierta.

  • Conductor eléctrico – Esta la parte que se encarga del transporte de la electricidad y según sea el caso va a estar constituido por uno o más hilos de cobre o de aluminio.
  • Aislamiento – Es un componente que va a recubrir al conductor, por lo tanto, su tarea es la de evitar que la corriente eléctrica se pueda escapar del cable, para que así se transporte desde el inicio hasta el final por la acción del conductor.
  • Capa de relleno – Aquí es donde se sitúa el aislamiento y el conductor. Su función es la de conservar el aspecto circular en el cable, pues en muchos casos los conductores no son redondos y pueden tener más de un hilo. Con esta capa de relleno se mantiene el aspecto redondo y homogéneo. Evita que quiebres o golpes del exterior puedan cortar el cable.
  • Cubierta – La cubierta es una clase de material con el que se va a proteger el cable de la intemperie y los elementos que le son externos.

Clasificación de los cables eléctricos

  • Unipolares – Se forman por un hilo conductor.
  • Multipolares – Se forman por más de un hilo conductor.
  • Mangueras – Son aquellos que se forman por 2 o 3 conductores que van a estar rodeados por protección.
  • Rígidos – Son muy difíciles de deformar.
  • Flexibles – Son bastante fáciles de deformar.
  • Planos – Su forma es plana.
  • Redondos – La forma es redonda.
  • Coaxial – Cuentan con un núcleo que se chapa en cobre, el cual se rodea con un aislante dieléctrico. Tiene un escudo tejido de cobre rodeado por una capa aislante, el cual se une finamente con una cubierta de plástica más, que es exterior.
  • Par Trenzado – Dispone de pares de alambres aislantes, los cuales se van trenzando el uno alrededor del otro.
  • Con aislante – Son cables que disponen de una capa protectora.
  • Al aire – En este caso no se emplea un aislamiento.
  • Blindados – Se hacen con uno o más alambres aislantes, los cuales de manera colectiva se van adjuntando con una lámina de aluminio Mylar o un tejido trenzado de blindaje.

Tipos de cables eléctricos

Cable forrado, no metálico

Son cables que se conocen como cables de construcción no metálicos o cables NM. Tienen una chaqueta de plástico que es flexible con entre dos a cuatro cables y un cable pelado para que se dé la conexión a tierra.

Una variedad especial de este cable se usa para las aplicaciones subterráneas o al aire libre, aunque los recubiertos no metálicos son los más comunes en un espacio residencial o en los interiores.

Cable forrado no metálico

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Cable alimentador subterráneo

Son cables semejantes a los forrados no metálicos, pero aquí se los envuelve de modo individual en termoplástico, para que se agrupen e incrusten en un material flexible. Son muchas las variedad y tamaños de calibre.

Se utilizan con frecuencia para la iluminación exterior o en ciertas aplicaciones en el suelo. Debido a que son muy resistentes al agua, son ideales para las áreas húmedas, como el caso de un jardín, bombas, lámparas abiertas, etc.

Cable alimentador subterráneo

Cable revestido metálico

Se conocen también como cables blindados o BX y son unos cables con una cubierta de metal que con frecuencia se emplean para suministrar electricidad a una red o para los electrodomésticos que son más grandes. Disponen de tres cables de cobre trenzados, los cuales se aíslan.

A menudo estos cables de revestido metálico se utilizan para aplicaciones al aire libre o si las instalaciones son de alto estrés.

Cable revestido metálico

Cable multicolor

Es una clase de cable que se usa con frecuencia en los hogares, pensando en que se utiliza con mucha facilidad y se encuentra bastan bien aislados. Los cables multiconductores o multinúcleo, cuentan con más de un conductor, en donde cada uno de ellos se aísla individualmente. Así mismo, tienen una capa de aislamiento externo que les ofrece más seguridad.

En las industrias se emplean variedades diversas de este cable y se lo conoce coloquialmente como cable de serpiente, multinúcleo de audio, que se usa en la industria de la música.

Cable multicolor

Cable coaxial

Tiene una capa aislante tubular, la cual protege a un conductor interno que a su vez se rodea con un protector tubular. También puede incluir una cubierta externa para que se dé un aislamiento adicional.

Es denominado coaxial porque los dos escudos internos tienen un mismo eje geométrico. Son cables que se usan con frecuencia para transportar las señales de televisión y para que se conecten los equipos de video.

Cable coaxial

Cable de par trenzado, no apantallado

Son dos cables que están retorcidos o trenzados entre sí. Los cables de manera individual no se aíslan, por tanto, es un cable perfecto para que se transmita señal o aplicaciones en video.

Hay que tener en cuenta que son más asequibles los cables de fibra óptica o los coaxiales, pero se utilizan con regularidad en teléfonos, redes de datos y cámaras de seguridad. En el caso del uso en interiores, son los alambres de cobre o núcleos de cobre sólido la opción más popular por su flexibilidad y porque pueden ser doblados con facilidad para que se instalen en la pared.

Cable de par trenzado no apantallado

Cable de cinta

Se usan con frecuencia en las computadoras y en los periféricos, esto con varios cables conductores que van a correr en paralelo entre sí en un plano, por ende, el parecido visual que adquieren es al de una cinta plana. Son cables muy flexibles y sólo van a poder manejar las aplicaciones bajo voltaje.

Cable cinta

Cable de enterrado directo

Se conoce también como DBC y son cables de fibra óptica coaxiales o que se agrupan especialmente para un diseño, que no necesitan de alguna clase de revestimiento adicional, tuberías o aislamientos antes de enterrarse bajo tierra. Disponen de un núcleo de metal pesado que tiene varias capas de revestimiento de metal con bandas, de goma pesado, gel para la absorción de impactos y cinta que se refuerza con hilo.

Cable de doble “cable”

Son una clase de cable plano con dos hilos que se usan para una transmisión entre una antena y un receptor, como el caso de la radio o la televisión.

Cable twinaxial

Es una variante del cable coaxial, que incluye dos conductores internos en vez de uno y que se usa para las señales de alta velocidad que se dan a muy corto alcance.

Cable emparejado

Son dos conductores que se aíslan individualmente. Es un cable que se utiliza normalmente en las aplicaciones de CC o AC de una baja frecuencia.

Cable de par trenzado

Es un tipo de cable que es muy semejante a los cables emparejados, aunque en los cables aislados internos se los retuerce o entrelaza.

Tipos de conductores eléctricos

El conductor es el componente del cable que se encarga de transportar la electricidad, y se clasifica en:

  • Conductor de alambre desnudo.
  • Conductor de alambre aislado.
  • Conductor de cable flexible.
  • Conductor de cordón.

¿Qué es el conductor de alambre desnudo?

Se trata de un solo alambre que se encuentra en su estado sólido, el cual no es flexible y que no dispone de recubrimiento. Comprenden a los alambres de una sola hebra y a los cables que no emplean aislamiento. La cantidad de las hebras del cable le da más flexibilidad y la opción de construir conductores de secciones que sean mayores a las que se logran con un alambre.

Usos del conductor de alambre desnudo

Son más que nada para la transmisión y distribución eléctrica aérea en distintos niveles de voltaje o en unas catenarias de ferrocarriles. De todos modos, la utilización de ellos se da en aplicaciones como las líneas de descarga a tierra, un electrodo para soldadura, al construir las mallas de tierra, si se van a fabricar alambres magnéticos, entre otros.

¿Qué es el conductor de alambre aislado?

Es un tipo de conductor de alambre desnudo, pero en el que el conductor se recubre con una capa de aislante, la cual es de material plástico, porque lo que se busca en este caso es que el conductor no vaya a entrar en contacto con otros elementos, personas o alguna clase de objeto metálico.

Usos del conductor de alambre aislado

Es un tipo de conductor que se emplea con mayor frecuencia en las viviendas, oficinas y espacios en los que general transitan más expertos y por ende, están más expuesta a entrar en contacto con el cable y su conductor.

¿Qué es el conductor de alambre flexible?

El cable eléctrico flexible es el que más se comercializa y el que a su vez el que más se aplica en la vida cotidiana. En este cas se emplea un conductor que es flexible porque se compone de alambres finos en lugar de uno que sea gorda y resulte ser un impedimento para que se ajuste a determinados espacios, posiciones, etc.

Usos del conductor de alambre flexible

En términos generales el alambre flexible es el que más se usa en toda clase de aplicaciones cotidianas, por esta razón, es el que más se aplica, pensando al respecto en que son flexibles, maleables y se van a poder ir doblando en donde así se requiera.

¿Qué es el conductor de cordón?

Son un conductor que se forma por más de un cable o alambre, en ese sentido, se van a juntar todos al irse envolviendo de modo conjunto en una segunda ocasión. De este modo, se va a disponer de un aislamiento propio para cada uno de los conductores, además de uno adicional con el que se van a reunir todos en un conjunto único.

Usos del conductor de cordón

Disponen de unas mejores condiciones de aislamiento para los conductores de los cables y se unen por un mismo material de PVC. Son cordones que resulten ser muy resistentes y que a su vez pueden ser realmente flexibles, en ese sentido, son la opción ideal para suministrar energía eléctrica y actuar en baja tensión con aparatos electrodomésticos como las lámparas, ventiladores, estéreos o televisores.

Tipos de aislamiento de los cables eléctricos

La mayor parte de los cables eléctricos cuentan con una capa que los recubre o aísla para que así se pueda prevenir que entren en contacto con otros cables, objetos, personajes o que se ocasione un cortocircuito.

El tipo de aislamiento se puede identificar en sus inscripciones, las cuales son visibles en el material y que se explican a partir de sus abreviaciones en inglés.

  • T (Thermoplastic) – El aislamiento es termopláscito, que es el que tienen todos los cables.
  • H (Heat resistant) – Es resistente a un calor de máximo 75° C.
  • HH (Heat resistant) – Resisten a un calor de hasta los 90° C.
  • W (Water resistant) – Resiste al agua y a la humedad.
  • LS (Low smoke) – Es un cable con una emisión baja de humo y de un bajo contenido en gases contaminantes.
  • SPT (Service paralell thermoplastic) – Es una nomenclatura que se emplea para que se pueda identificar un cordón que esté compuesto por dos cables flexibles y paralelos que tengan aislamiento de plástico y que se unan entre ellos. Es a su vez conocido como cordón dúplex.

En cuanto a los cables que se usan para las viviendas, oficinas e instalaciones semejantes son: THN, THW, THHW y THWN.

Tensión de los cables eléctricos

De acuerdo con la tensión para la que se prepara el cable, van a funcionar y ser categorizados en grupos de tensiones, que se clasifican por rangos de voltios.

  • Cables de muy baja tensión (Hasta 50V)
  • Cables de baja tensión (Hasta 1000V)
  • Cables de media tensión (Hasta 30kV)
  • Cables de alta tensión (Hasta 66kV)
  • Cables de muy alta tensión (Por encima de los 770kV)

Medidas de los cables eléctricos

Para su categorización, las medidas de los cables y de los alambres eléctricos se emplea un sistema AWG o American Wire Gauge. De todos modos, es más común que se los conozca según sea el diámetro del cable de acuerdo con el sistema métrico decimal y que se los clasifique en milímetros cuadrados según sea el diámetro de su sección.

A continuación, se comparte una tabla con las equivalencias de calibre en milímetros de los cables eléctricos, para que así se los pueda ubicar en sus respectivas medidas o categorías.

Medidas de los cables eléctricos

¿Cuál es el amperaje que los cables de cobre soportan?

La siguiente es una tabla en la que se indica el amperaje que es soportado por los cables de cobre:

Amperaje que los cables de cobre soportan

Colores y significado de los cables eléctricos

Según corresponda, los cables eléctricos van a tener un aislamiento de un color de acuerdo con sus características, que puede ser: azul, bicolor (verde y amarillo), marrón, negro o gris.

  • Cable verde y amarillo (Bicolor) – Es un cable de toma a tierra. Tiempo atrás se usaban cables de color gris o blanco, pero con el objetivo de evitar las posibles confusiones por la tonalidad, se empezó a usar un cable bicolor.
  • Cable azul – Es un cable neutro. Hasta el año 1970 se utilizó el color rojo, así que habría que revisar esta posibilidad en los de color rojo antes de tomar una decisión.
  • Cable marrón – Es un cable de fase, pero también podría ser negro o gris, de acuerdo con la estética de cada aparato que lo integre. Tiempo atrás se usaba uno de color verde, así que si se lo encuentra de este tono, es mejor que sea revisado antes de ser utilizado, porque podría estar roto o reseco.
  • Cable negro – Es un cable de fase y se encuentra visible en la mayor parte de las instalaciones o de los cables. Del mismo modo que el blanco, podría responder a un motivo meramente estético.
  • Cable blanco – Es un cable neutral. Son tomas a tierra, aunque sólo se van a conectar al transformador para que se lleve la energía de vuelta.
  • Cables de colores con rayas – Los cables de colores que tienen una sola raya, que se conoce como guía, son cables neutrales, al igual que los blancos. Son un tipo de cable que se emplea para la identificación de cuál cable neutral va con qué cable de color.
  • Cables de colores – Todos los cables de colores, con la excepción de aquellos que tienen una raya, son los cables de corriente o de carga. El que se usa de manera más frecuente es el rojo. Si hay muchos cables, lo más sencillo es que se identifique el sitio en que va cada cable si se usan los colores.

Cómo funciona una resistencia eléctrica

Una resistencia eléctrica es un elemento con el que se atenúa o frena el flujo con el que circula la carga eléctrica en un circuito. Se explica cómo funciona una resistencia eléctrica, qué es, para qué sirve, sus aplicaciones y más.

¿Qué es una resistencia eléctrica?

Una resistencia eléctrica es toda oposición que se da y que encuentra la corriente al pasar por un circuito eléctrico cerrado, motivo por el que atenúa o frena el flujo de la circulación de la carga eléctrica o de los electrones implicados.

Resistencia electrica

¿Para qué sirve una resistencia eléctrica?

La resistencia eléctrica sirve como un impedimento para el movimiento de los electrones o corriente eléctrica. En ese sentido, son muchos los posibles usos o aplicaciones como por ejemplo la división de la corriente, de la tensión, la polarización de circuitos, la regulación de la velocidad en un motor de anillos rozantes e incluso en motores de corriente continua.

¿Cómo funciona una resistencia eléctrica?

Hay que empezar por saber que los electrones al momento de circular por un circuito eléctrico lo van a hacer de un modo más o menos organizado, esto según sea la resistencia que vayan encontrando en el camino. Así mismo, entre menor sea la resistencia, más será el orden que se dé entre los electrones, mientras que una resistencia elevada, hará chocar a los electrones entre sí y a que la energía se libere como calor (energía calórica).

En una situación como la descrita, se ocasiona que siempre se eleve de algún modo la temperatura del conductor y que a su vez tenga valores más altos, en un punto en el que los electrones se encontrarán con una resistencia mayor en su paso.

Por lo tanto, al saber cómo funciona una resistencia eléctrica se comprende que se trata de un componente con el que se limita la cantidad de corriente que va a pasar por un circuito, haciendo calor del exceso.

Propiedades de la resistencia eléctrica de un material

En un material su resistencia eléctrica se va a poder calcular de acuerdo con la combinación de materiales y otros componentes:

  • Material – Por naturaleza un material tiene resistencia, por ende, que sea más o menos conductor. De esto se saca provecho al fabricar las resistencias.
  • Longitud – Entre más largo sea el conductor, más resistencia tiene. Es una propiedad poco relevante en electrónica porque usualmente son circuitos o trazos pequeños.
  • Sección transversal – Es una forma que se tiene al cortarlo, en otras palabras y a modo de ejemplo, un alambra cilíndrico cuenta con una sección circular si se corta y entre más grande sea el área de esa zona, menor va a ser la resistencia del material.
  • Temperatura – Una vez se va calentando el conductor, la resistencia aumenta, por eso es que si un conductor se somete a mucha corriente podría fundirse, ya que el conductor se calienta, y conforme esto ocurre, se va a calentar hasta que se funde.

Tipos de resistencia eléctrica

  • Resistencias lineales fijas – El valor no cambia y ya se ha predeterminado por parte del fabricante.
  • Resistencias variables – El valor va a poder variar pero en un rango predefinido.
  • Resistencias no lineales – El valor varía de forma no lineal según las distintas magnitudes físicas, como la temperatura, luminosidad, entre otras.

Usos de la resistencia eléctrica

  • Producir caídas de tensión – Es la diferencia de potencia que hay entre los extremos del conductor. Es una representación del gasto de fuerza que requiere de un paso de la corriente por el conductor.
  • Divisores de tensión y corriente – Son limitadores de un nivel de corriente o tensión para cualquier parte del circuito, que puede ser electrónico o eléctrico.
  • Limitadores de corriente – Funcionan de modo semejante a un divisor de corriente, en el que se coloca una resistencia en paralelo para la división del flujo de corriente en un circuito y por ende, que se limite el valor de la corriente.
  • Disipadores de calor – Al hacer que la corriente eléctrica circule por un conductor se va a calentar por su resistencia interna, aquí lo que se busca es un modo de liberar esos exceso y es el calor.

¿En donde podemos ver una resistencia eléctrica?

Casi todos los aparatos eléctricos necesitan de una resistencia eléctrica para liberarse del exceso de energía que su funcionamiento explica, lo cual implica una expulsión de energía calórica; por nombrar algunos:

Como funciona el magnetrón

Al explicar cómo funciona un magnetrón se comprende cómo se permite el funcionamiento del horno microondas, por ejemplo. Se explica su funcionamiento, partes, utilidad, aplicaciones, etc.

¿Qué es un magnetrón?

El magnetrón es un dispositivo encargado de transformar energía eléctrica en energía electromagnética. Esta energía electromagnética se manifiesta en forma de microondas. El magnetrón transforma el voltaje que le llega en ondas electromagnéticas.

Cómo funciona el magnetron

¿Cómo funciona un magnetrón?

Si vemos su estructura, vamos a notar que el magnetrón es un tubo con compartimentos, en el cual no hay nada, ni siquiera aire. Este tubo en cada uno de sus costados posee un imán.

El magnetrón recibe la corriente eléctrica mediante un cable conectado a la corriente. Esta corriente es conducida por cada una de las paredes de los compartimentos que hay dentro del tubo. Los imanes generan campos magnéticos.

Estos campos magnéticos le dan una dirección a la corriente. La corriente va a ir en una dirección y en otra, en un instante. Esta variación de la corriente genera lo que llamamos las microondas. Luego una antena es la encargada de captarlas, y enviarlas a donde sea necesario su uso.

A grandes rasgos el funcionamiento de un magnetrón se divide en cuatro fases:

  1. Producción y aceleración de un haz de electrones.
  2. Una velocidad de modulación para el haz de electrones.
  3. La formación de un espacio de carga de la rueda.
  4. La distribución de la energía para ese campo de CA.

Fases de cómo funciona un magnetrón

Fase 1 – Producción y aceleración de un haz de electrones

Si no existe un campo magnético se va a generar un movimiento uniforme y directo en los electrones que vas desde el cátodo hasta la placa. En caso de que se incremente la intensidad del campo magnético, la curva que se dibujará con los electrones va a ser más pronunciando.

En el momento en que se logra un valor del campo crítico, los electrones se van a desviar lejos de la placa y la intensidad en la placa caerá. Si la intensidad del campo aumenta más, las caídas en la corriente de la placa llegarán a cero o un valor cercano.

Fase 2 – Velocidad de modulación del haz de electrones

El producto del campo CA y CC es el campo eléctrico que se presenta en el oscilador magnetrón. Sobre el campo de CC, el mismo se va a extender radialmente por los segmentos adyacentes que van del ánodo al cátodo. Sobre los campos de corriente alterna, estos se extenderán entre los segmentos adyacentes, los cuales se van a mostrar en un instante de magnitud máxima con una alternancia para sus oscilaciones de radio frecuencia que son generadas en las cavidades.

En cuanto a los electrones, se moverán hacia los segmentos del ánodo que está cargado positivamente y se van a acelerar. Con esto logran más velocidad tangencial. Por otra parte, los electrones se moverán hasta los segmentos con una carga negativa que va a hacer que se reduzca su velocidad. El resultado consistirá en una velocidad tangencial menor.

Fase 3 – Formación de un espacio de carga de la rueda

Por la propia acción de acumulación de electrones que van a retornar al cátodo, en simultáneo que otros se moverán hacia el ánodo, se conformará un patrón semejante a los radios en una rueda que será un movimiento semejante al espacio de carga de la rueda.

Sobre la rueda de carga espacial, va a girar alrededor de su cátodo con una velocidad angular de dos polos por ciclo en el campo de corriente alterna. Respecto a la relación de esta fase del magnetrón, es que permite una concentración de electrones durante la cual se va liberando energía permanentemente para que se mantengan las oscilaciones de radiofrecuencia.

Fase 4 – Distribuir la energía para el campo de CA

Se debe tener presente que un electrón en movimiento ante un campo E es acelerado por el campo y que va a tomar la energía de ese campo. Así mismo, si se prescinde de la energía que tiene un electrón en un campo y el movimiento se hace más lento en una misma dirección que el campo, es decir de positivo a negativo.

Con las anteriores condiciones, el electrón pasará la energía de cada cavidad según transcurra el tiempo para arribar al ánodo al gastarse su energía. Por ende, el electrón terminará por ayudar a que las oscilaciones se mantengan, pues se toma la energía del campo de CC y siempre se ha dado hacia el campo de corriente alterna.

¿Para qué sirve un magnetrón?

El magnetrón transforma la energía eléctrica en energía electromagnética en forma de microonda. Por esta razón se le utilizó principalmente en radares para su alimentación y en mayor medida en los hornos microondas en los que se calientan los alimentos con regularidad en los hogares.

Aplicaciones de un magnetrón

El magnetrón fue creado con el fin de alimentar los radares, en épocas de guerras. Hoy en día su uso en radares, si bien persiste, disminuyó notablemente.

  • Radar – Compite con el Klistrón, carcinotrón, tubo de ondas progresivas y semiconductores. Por eso ha caído en desuso.
  • Horno microondas – Se suele mencionar que se descubrió esta aplicación del magnetrón casi por casualidad.
  • Medicina física – Con su penetración y absorción de las microondas en tejidos biológicos para promover procesos médicos.

Partes de un magnetrón

A grandes rasgos son 5 partes principales las que posee un magnetrón:

  • Ánodo – Se conoce también con el nombre de placa. Es un cilindro hueco de hierro desde el que se proyectan un par de paletas hacia adentro.
  • Cavidades resonantes – Son unas zonas abiertas con una forma trapezoide entre cada paleta y se utilizan como un circuito sintonizado para determinar la frecuencia de salida del tubo.
  • Filamento – Se conoce como calefactor y se usa como un cátodo en el tubo, el cual se ubica al centro del magnetrón, se sostiene a través de unas puntas blindadas dentro del tubo.
  • Antena – Es un círculo conectado con el ánodo que se va extendiendo por una de las cavidades sintonizadas. Se acopla con la guía de onda hacia la que se va a transmitir el microondas.
  • Campo magnético – Es producido por unos imanes colocados en el exterior del magnetrón. Alrededor, con el objeto del campo magnético se da en paralelo el eje del cátodo o filamento.

Partes de un magnetrón

Como funciona el cable fibra optica

El cable de fibra óptica es un medio de transmisión que emplea la fibra óptica para la transmisión de datos que se usa con frecuencia en el sector de las telecomunicaciones y redes de datos.

¿Qué es el cable de fibra óptica?

Un cable de fibra óptica se compone por un conjunto de fibras capaces de transmitir señales luminosas que van a compartir un espacio con unas hiladuras de aramida que le confieren una resistencia necesaria para la tracción. Es una alternativa para el cable coaxial en la industria de las telecomunicaciones y la electrónica, dado que es de menor tamaño, soporta la misma cantidad de datos y permite trabajar con una distancia mayor entre repetidores.

¿Para qué sirve el cable de fibra óptica?

El cable de fibra óptica sirve para transportar señales digitales de datos a través de pulsos de luz que son modulados. En ese sentido, se trata de un método que es relativamente seguro para que se envíen los datos, pues si se compara el procedimiento con los cables eléctricos (de cobre), la información se transporta con impulsos que no son eléctricos. En otras palabras, el cable de fibra óptica no puede ser pinchado y los datos tampoco se pueden robar.

Finalmente, el cable de fibra óptica es la opción ideal para que los datos se transmitan a velocidades que sean muy altas y con capacidades grandes, esto debido a que se da una carencia en la atenuación de la señal y por su pureza.

¿Cómo funciona el cable de fibra óptica?

Los dos principios del funcionamiento del cable de fibra óptica son la refracción y la reflexión.

    • Refracción – Es un cambio de dirección que las ondas llevan al pasar desde un medio hacia otro. Se experimenta por ejemplo al meter una cuchara en un vaso con agua y ver que parece que se desplaza al interior.
    • Reflexión – Es un cambio de dirección en la onda, pero se da hacia el origen. Un ejemplo es cuando una persona se mira al espejo, y sin esa reflexión no sería posible verse.

Ahora bien, para que el cable de fibra óptica funciones como tal, es necesario que se le dé un proceso a estos fenómenos físicos, el cual se puede clasificar en:

  • Monomodo – La transmisión es con un solo haz de luz al interior de la fibra. Su alcance de transmisión logra los 300 km en unas condiciones perfectas. La fuente de la luz es láser.
  • Multimodo – La transmisión se da con varios haces de luz al interior de la fibra. Por lo general la fuente de luz son IODOS de una intensidad baja, las distancias de propagación son cortas porque son de 2 a 3 km, aunque son más baratas y de fácil instalación.

En conclusión, el cable de fibra óptica funciona como una guía para la luz, para que vaya de un lado a otro. En cuanto a la fuente de luz, puede tratarse de un diodo emisor de luz o un láser, como se ha explicado.

Detalles y características del cable de fibra óptica

  • Ofrece una velocidad elevada de transmisión de datos, vídeo, voz, etc.
  • Su porcentaje de error al transmitir datos es reducido
  • Tiene inmunidad a EMI o radiofrecuencia
  • Puede convivir con otras instalaciones eléctricas y en cualquier entorno aunque sea bastante ruidoso
  • Resiste al fuego o la corrosión
  • Sus dimensiones y peso es reducido ya que se puede comparar al cabello humano

Partes del cable de fibra óptica

Partes cable de fibra óptica

  • Elemento central dieléctrico – Es un elemento central que no está presente en todos los tipos de fibra óptica. Se trata de un filamento que no conduce la electricidad y que es útil para dar consistencia al cable.
  • Hilo de drenaje de humedad – Se emplea para que la humedad salga por él, así las otras partes se mantienen libres de humedad.
  • Fibras – Son la parte más importante del cable de fibra óptica, ya que por aquí se da el método como tal por el que se transmite la información. Son de silicio o de plástico muy procesado. Aquí se dan varios fenómenos físicios de retracción y reflexión. Según la pureza del material, así mismo se marca una diferencia en si es buena opción para transmitir o no. Hay que recordar que una simple impureza va a desviar la luz y por ende, se va a perder de su destino.
  • Loose Buffers – Es un tubo pequeño con el que se recubre la fibra y en ocasiones presenta un gel que es útil para el mismo, ocasionan que se dé una capa oscura para que los rayos de luz no se vayan a dispersar por fuera.
  • Cinta de Mylar – Capa de poliéster fina que se usaba hace años para la transmisión de programas de PC, Aquí es sólo un aislante.
  • Cinta antiflama – Cobertor para proteger el calor.
  • Hilos sintéticos de Kevlar – Ayudan a dar consistencia y protección. Es un buen ignífugo y soporta el estiramiento de los hilos.
  • Hilo de desgarre – Son hilos que ayudan a dar consistencia a todo el cable.
  • Vaina – Es una capa superior del cable de fibra óptica, con el que se da aislamiento y consistencia a todo el conjunto que está al interior.

Estructura del cable de fibra óptica

El cable de fibra óptica consiste en un hilo muy delgado de un material transparente, que puede ser de vidrio o plástico. Por este hilo se envían pulsos de luz que representan los datos que se quieren transmitir. Esta luz se va reflejando con cierto ángulo y por lo tanto se propaga a lo largo del cable.  Por sus características se consigue una alta velocidad, con protección de los datos y una alta calidad de transmisión.

Tipos de cable de fibra óptica

  • Cable de fibra óptica MONOMODO – Es de un solo puesto de fibra de vidrio, su diámetro es de 8.3 a 10 micrones y sólo ofrece un modo de transmisión. Su diámetro es relativamente estrecho, por tanto, propaga de modo común 1.310 o 1.550 nm. Puede cargar más banda ancha que un multimodo, pero se necesita de una fuente de luz con un ancho espectral estrecho.
  • Cable de fibra óptica MULTIMODO – Su diámetro es un poco mayor al del monomodo, y por lo general es de 50 a 100 micrones para el componente que carga la luz. En casi todas las aplicaciones se necesita de dos fibras. Las velocidades que ofrece son altas, de 10 a 100 MB en distancias medianas.

Aplicaciones del cable de fibra óptica

El cable de fibra óptica se destaca por su capacidad para trasladar grandes volúmenes de datos a una alta velocidad y de forma segura porque no requiere de impulsos eléctricos. Por eso se han desarrollado aplicaciones en:

  • Medicina – Se usa la fibra óptica para un sinfín de tareas en este campo, como: laringoscopia, rectoscopia, broncoscopia, vaginoscopia, gastroscopia, laparoscopia o endoscopia.
  • Arqueología – Se utiliza para tener un acceso visual a zonas de complejo acceso o inaccesibles para otros sistemas.
  • Sensores – En los sistemas eléctricas se emplea para: sensores acústicos, sensores eléctricos, sensores magnéticos, sensores de aceleración, sensores de rotación, sensores de presión y sensores de temperatura.
  • Militar – Sus aplicaciones son más que nada en seguridad. En ese sentido para las comunicaciones de radio, sistemas de antidetección inherente, radares, control de lanzamiento de misiles tipo crucero, entre otros.
  • Iluminación – Por su capacidad para el transporte de la luz.
  • Telecomunicaciones – Para las conexiones a internet, redes, telefonía, entre otras.
  • Otras aplicaciones – Para la televisión, banco en casa, Web TV, telemedida, telecompra o radio digital.
  • Transportes – En redes de telecomunicación, sistemas punto a punto, instalaciones de control o instalaciones de mando.

Ventajas y desventajas del cable de fibra óptica

Las ventajas de un cable de fibra óptica son:

  • Es de muy fácil instalación.
  • Ofrece un alto ancho de banda.
  • La transmisión va a depender de la capacidad de procesamiento tanto del emisor y del receptor, antes que del medio.
  • Es escalable.
  • Es multiprocolo.
  • Es bastante seguro porque no hay un modo para acceder a los datos que circulan.
  • El cable se corroe poco y es muy liviano.
  • La señal se va a perder poco por el cable.

Las desventajas de un cable de fibra óptica son:

  • Si se piensa en el conjunto de conectores necesarios para su instalación, es costoso.
  • La fibra tiende a ser frágil, así que la instalación se complica un poco.
  • Los empalmes entre la fibra son complejos.
  • Son de difícil reparación si así se quiere.
  • Siempre es necesario usar un conversor óptico-eléctrico, porque es casi imposible contar tener una red de fibra óptica en su totalidad, por ende, el costo es más elevado.

Como funciona el cable par trenzado

El cable par trenzado es un tipo de cable eléctrico que se usa en telecomunicaciones más que nada por su capacidad para anular las interferencias o la diafonía con cables cercanos. Se explica cómo funciona el cable par trenzado, qué es, sus aplicaciones, partes, estructuras y más.

¿Qué es el cable par trenzado?

Cable par trenzado

El cable par trenzado desde las telecomunicaciones es una clase de conexión que cuenta con dos conductores eléctricos aislados y entrelazados que anulan las interferencias de fuentes externas y la diafonía en los cables adyacentes.

El cable par trenzado cuenta con grupos de hilo que se entrelazan en pares en forma helicoidal. Esto se consigue porque dos alambres en paralelo van a constituir una antena simple. Si se entrelazan de modo helicoidal, esas ondas se cancelan, así que la interferencia que se produce es reducida y la transmisión de datos es mejor.

¿Para qué sirve el cable par trenzado?

El cable par trenzado sirve para anular o disminuir las interferencias, mejorando la transmisión de datos, en otras palabras, para las telecomunicaciones implica una gran ventaja, porque hace que la calidad del envío y recepción de datos mantenga una alta calidad o que se reduzca al máximo todo aquello que pueda interferir. Para ello se vale del entrelazamiento de dos aisladores, decreciendo la diafonía y aumentando la potencia.

¿Cómo funciona el cable par trenzado?

El cable de par trenzado dispone de un tipo de conexión en la que se entrelazan dos aisladores con el ánimo de tener menores interferencias, disminuir la diafonía que se da entre los cables adyacentes e incrementar la potencia.

Respecto al entrelazado de los cables, se hace de este modo porque el área de bucle entre ellos va a determinar el acoplamiento eléctrico de la señal y en esa operación de balanceado, se van a llevar señales en paralelo y adyacentes, que se combinan a través de la sustracción en el destino.

Es importante mencionar que el entrelazada de los cables decrece la interferencia como consecuencia del área de bucle que hay entre los cables, lo que a su vez determina el acoplamiento eléctrico para la señal, ya que aumenta. En esa operación de balanceo de los pares, ambos cables van a llevar señales en paralelo y adyacentes (modo diferencial) como se ha indicado, que a su vez se combinan gracias a la sustracción en destino.

Durante la sustracción, el ruido de ambos cables va a incrementar mutuamente en esa sustracción porque los dos se van a exponer a EMI similares. Por otro lado, la tasa de trenzado que se define según las vueltas por metro, es una de las especificaciones que se suele anotar para esta clase de cable. Entre menos sean las vueltas, menos es la atenuación de la diafonía.

En resumen, el objetivo central es que el trenzado de los cables sea helicoidal, siguiendo los principios de una antena simple, con esto, las ondas se van a cancelar y la interferencia que se produce va a disminuir o desaparecer.

Detalles y características del cable par trenzado

Partes del cable par trenzado

Partes del cable par trenzado

  • Una envoltura para el cable.
  • Un blindaje trenzado para la protección interna.
  • Blinda de papel metálico.
  • Los pares trenzados que anulan las interferencias.

Estructura del cable par trenzado

El cable par trenzado se forma por un conductor interno que se aísla por una capa de polietileno coloreado. Debajo del aislante hay otra capa de aislante de polietileno, que evita una corrosión de este cable porque cuenta con una sustancia antioxidante.

Por lo general, el cable se usa por pares o grupos de pares y no en unidades. Si se quiere mejorar la resistencia de ese grupo, se van a trenzar los cables.

Los colores del aislante se han estandarizado, en un caso de multipar son cuatro pares (ocho cables), que son los siguientes:

  1. Blanco-naranja
  2. Naranja
  3. Blanco-azul
  4. Azul
  1. Blanco-verde
  2. Verde
  3. Blanco-marrón
  4. Marrón

Tipos de cable par trenzado

  • UTP o Unshielded Twisted Pair o Cable trenzado sin apantallar – Son un tipo de cable par trenzado que no se apantalla y que se usa en distintas tecnologías en un nivel de red local. Su costo es bajo y fácil de utilizar, aunque van a generar más errores que otros cables.
  • STP o Shielded Twisted Pair o Cable trenzado apantallado – Son cables de cobre aislados en una cubierta protectora, y un número específico de trenzas por pie. Alude a una cantidad de aislamiento en torno a un conjunto de cables, y por ende, a la inmunidad que presenta al ruido. Se usa para redes de ordenadores en Ethernet o Token Ring.
  • FTP o Foiled Twisted Pair o Cable trenzado con pantalla global – Los pares no están apantallados, aunque sí tiene una pantalla global para que el nivel de protección mejore si se dan interferencias externas. Su precio es intermedio entre los otros tipos.

Características de la transmisión del cable par trenzado

Se ven limitadas por la distancia, ancho de banda y la tasa de datos. De todos modos, se destaca que la atenuación es una de las condiciones más fuertes en términos de dependencia para la frecuencia.

Sobre la interferencia y el ruido externo son factores relevantes, porque se usan para coberturas externas y de trenzado. Cuando se trata de señales analógicas se necesita de amplificadores cada 6 o 5 kilómetros, mientras que en señales digitales cada 2 o 3.

En las transmisiones de señales analógicas punto a punto, se llega hasta 250 KHz en ancho de banda. Si es una transmisión de señales digitales a larga distancia, lo cierto es que la velocidad de datos no es demasiado grande y no resulta muy eficiente. Para una red local con ordenadores la velocidad puede alcanzar los 10 Mbps en Ethernet y 100 Mbps en Fast Ethernet.

Aplicaciones del cable par trenzado

  • En redes de área local Ethernet y Token Ring.
  • Telefonía analógica.
  • Telefonía digital.
  • Terminales síncronos.
  • Terminales asíncronos.
  • Líneas de control y alarmas.

Ventajas y desventajas del cable par trenzado

Ventajas:

  • Su costo en comparación con otros es bajo.
  • Tiene un número alto de estaciones de trabajo para cada segmento.
  • Tiene una facilidad para el rendimiento y solucionar problemas.
  • Se puede encontrar previamente cableado en un sitio o en otras partes.

Desventajas:

  • Sus tasas de error son altas si la velocidad también es alto.
  • Una baja inmunidad al ruido.
  • El ancho de banda es limitado.
  • Una inmunidad baja al efecto crosstalk.
  • Alto coste para los equipos.
  • La distancia es limitada, son 100 metros por segmento.

Variantes menores del cable par trenzado

Par trenzado cargado – Es un par trenzado al que se le adiciona de forma intencional inductancia, la cual es bastante común en las líneas de telecomunicaciones, aunque en ciertas frecuencias existen excepciones. Estos inductores añadidos se conocen como bobinas de Pupin (tipo de bobina) y logran reducir la distorsión.

Bobina de Pupin; colocada a intervalos regulares a lo largo de un circuito telefónico, disminuye la distorsión general, y aumenta el alcance de la comunicación.

Par trenzado unido – Es una variante del cable par trenzado, en donde los pares se van uniendo de manera individual, consiguiendo que el cable sea más robusto. Las especificaciones eléctricas para el cable siguen siendo las mismas, pese al manejo de rudo.

Cable trenzado de cinta – Es una variante para el estándar de cable de cinta, en el cual se utilizan conductores adyacentes, los cuales están en modo esclavo y trenzados. Respecto a los pares trenzados se anota que son esclavos ligeramente uno de los otros con un formato de cinta. De forma periódica y según se avance por la cinta, van a darse secciones pequeñas en las que no hay trenzado para garantizar que los conectores y cabeceras con circuito impreso se terminen con técnicas usuales para un cable de cinta IDC.

Como funciona el cable coaxial

El Cable Coaxial es de los cables más usados en el mundo. Veremos su estructura, características principales, para que sirve y mucho más.

¿Qué es el cable coaxial?

El cable coaxial que se conoce también como coax o coaxcable, se usa para el transporte de señales eléctricas de alta frecuencia que cuenta con dos conductores concéntricos. El objetivo principal de este elemento es el transporte de las señales, pero con una alta frecuencia, sin perder nitidez en el trayecto.

Como funciona el cable coaxial

¿Para qué sirve el cable coaxial?

Como se ha explicado, el cable coaxial es útil para el transporte de la alta frecuencia, a su vez, por la digitalización de múltiples fuentes de transmisión y con frecuencias que son cada vez más altas, el cable coaxial se ha ido olvidando paulatinamente para ser reemplazados por los cables de fibra óptica ya que cuentan con un ancho de banda mayor.

¿Cómo funciona el cable coaxial?

El cable coaxial se destaca y diferencia por contar con un conductor de centro aislado el cual es cubierto por un protector. En ese sentido, la señal va a ser transmitida entre el protector del cable y el conductor que está en el núcleo.

Debido al anterior hermetismo es que es viable que se puedan obtener buenos resultados en relación con el ruido del cable exterior y que se garantice un ambiente que sea estable.Más allá de lo anterior, los cables coaxiales y los sistemas que son conectados con ellos no siempre van a presentar unas condiciones que sean las óptimas.

En la mayor parte de los casos va a darse una señal determinadas la cual es propia de los cables coaxiales. Por ende, el conductor externo hará a su vez, las veces de un protector con el que se reduce el acoplador de la señal que va en el cableado contiguo. Vale la pena considerar que entre mayor cobertura se da al protector, esto implica una radiación menor de energía.

Como funciona el cable coaxial

Detalles y características del cable coaxial

Estructura del cable coaxial

El cable coaxial consta de una estructura con cuatro capas separadas entre sí.

  1. Centro del cable: podemos encontrar un conductor fino de alambre;
  2. alrededor de este conductor: Capa de un material aislante de plástico;
  3. Al extremo de esta capa de aislamiento: Malla de alambre como si fuera otro conductor.
  4. Cobertura de caucho: Último aislamiento para proteger a las personas.

Partes del cable coaxial

  • Una cubierta protectora de plástico o elastómero termoplástico.
  • La malla de cobre o el conductor blindado con una trenza de aluminio que se recubre de cobra.
  • Un aislante o dieléctrico de espuma.
  • El conductor central o el núcleo de cobre, es decir, de acero recubierto de cobre.

Tipos de cable coaxial

La mayor parte de las impedancias del cable coaxial funcionan entre los 50 ohmios y 75 ohmios.

  • 50 ohmios – Los usan casi el total de los radiotransmisores. Su emparejamiento es óptico con la antena del transmisor y manejan de un modo muy sencillo una alta energía.
  • 60 ohmios – Para Europa, los 60 ohmio de cable coaxial fue lo más habitual para los sistemas de radio durante los años 50.
  • 75 ohmios – Es una impedancia estándar a nivel global y se desarrolló para la optimización del diseño de cables interurbanos.
  • 93 ohmios – Es una impedancia que en la actualidad ya no se usa.

Aplicaciones del cable coaxial

El cable coaxial es muy utilizado para transmitir señales de audio y señales visuales. Es por eso que la mayoría de los televisores tiene la entrada para cable coaxial.

  • Entre una antena y el televisor.
  • En las redes urbanas de internet y de televisión por cable.
  • Entre un emisor y la antena de emisión.
  • En una red de transmisión de datos como puede ser Ethernet al igual que versiones antiguas.
  • En redes telefónicos interurbanas.
  • En los cables submarinos.
  • En una línea de distribución de señal de video.

Ventajas y desventajas del cable coaxial

Por un lado el cable coaxial nos da un gran beneficio que es la gran compatibilidad que tienen los elementos electrónicos con este cable, ya que muchos vienen equipados con un puerto para enchufarlo. Otra gran ventaja es que elimina las interferencias que pueden producirse sobre ellas.

Las desventajas son varias. Por un lado, son voluminosos y generalmente vienen del mismo tamaño. Ademas otra desventaja es que son difíciles de instalar, ya que deben enroscarse en la unidad receptora.

Si bien tiene varias fallas, este cable es compatible con muchos productos, generando una amplia ventaja competitiva contra otros tipos de cables. Si se quiere instalar un cable coaxial es importante primer entender su funcionamiento.

Como funciona un fusible

El fusible es uno de los elementos mas utilizados en las conexiones eléctricas. Si bien este no es un componente eléctrico, es muy utilizado debido a su gran capacidad para proteger a los circuitos eléctricos de cortocircuitos.

El fusible es el encargado de cortar el paso de la corriente eléctrica cuando esta tiene una intensidad excesiva que puede llegar a quemar los componentes de un circuito.

Esta hecho de estaño, un material de bajo punto de fusión, que se derrite al pasar mas corriente de la deseada, y abre el circuito, impidiendo el paso de corriente.

Funcionamiento de un fusible

Como mencionamos anteriormente, un fusible generalmente esta formado por un hilo conductor de estaño. Puede ser de otros materiales dependiendo a cuanta corriente se desea que el fusible corte su paso.

Básicamente el funcionamiento de un fusible es actuar como si no estuviera cuando la corriente es la adecuada para el circuito. Si por cualquier razón esta corriente comienza a aumentar, y llegara a entrar al circuito con un valor demasiado alto, arruinaría el aparato eléctrico.

Para eso el fusible, se coloca un fusible antes de que la corriente ingrese al circuito. Si la corriente es muy elevada, hará aumentar la temperatura del estaño, cuyo punto de fusión es muy bajo, por lo que comenzara a derretirse. Esto hará que el circuito se abra, no dejando pasar mas corriente, y haciendo que la corriente elevada no llegue al circuito.

Video de como funciona un fusible