La electricidad se manifiesta mediante varios fenómenos y propiedades físicas:
Carga eléctrica: una propiedad de algunas partículas subatómicas, que determina su interacción electromagnética. La materia eléctricamente cargada produce y es influida por los campos electromagnéticos.
Corriente eléctrica: un flujo o desplazamiento de partículas cargadas eléctricamente por un material conductor. Se mide en amperios.
Campo eléctrico: un tipo de campo electromagnético producido por una carga eléctrica, incluso cuando no se está moviendo. El campo eléctrico produce una fuerza en toda otra carga, menor cuanto mayor sea la distancia que separa las dos cargas. Además, las cargas en movimiento producen campos magnéticos.
Potencial eléctrico: es la capacidad que tiene un campo eléctrico de realizar trabajo. Se mide en voltios.
Magnetismo: la corriente eléctrica produce campos magnéticos, y los campos magnéticos variables en el tiempo generan corriente eléctrica.
En esta imagen, una cámara térmica detecta el sobrecalentamiento de una de las fases de un sistema eléctrico. Esto puede ser por desbalance en la carga, conexión floja, o la adicción de equipos que no puede soportar la línea de alimentación (sobrecarga). Esta anomalía puede provocar un incendio si las protecciones no se disparan a tiempo.
En toda instalación eléctrica, su funcionamiento se basa en suministrar la energía de forma eficiente y segura. Sin embargo, como todo sistema tecnológico, estos no siempre trabajan de forma continua. Ya estos se pueden ver invlucrados a anomalías internas o externas. Las fallas más comunes en una instalación eléctrica son: sobrecargas, cortocircuitos y perdida de aislamiento.
Las consecuencias de estas anomalías son muy severas, desde el incendio de una vivienda hasta la electrocución de una persona. En muchos de los casos, esto se debe a desperfectos de la instalación, la mala ejecución del técnico electricista, descuido o manejo inapropiado de la fuente de energía.
1- Sobrecarga
Los circuitos eléctricos son diseñados para soportar una carga previamente diseñada. El diseño de un circuito implica, que por este solo puede circular una corriente máxima determinada. Esto lo define el calibre del conductor y las máximas corrientes que pueden soportar los tomacorrienes, fusibles o breakers.
Por ejemplo, supongamos que tengas instalado un equipo que demanda una potencia de 1.2 KVA, esta carga está diseñada para trabajar a un voltaje de 120V y está protegida por un disyuntor de 15A. Calculando la corriente de consumo, I=S/V, se tiene que esta es de 10A, por lo que el disyuntor no se dispará. Sin embargo, si se agrega una carga adicional de 0.92KVA, la potencia total que estará conectada al circuito será de ST=1.2KVA+0.92KVA=2.12KVA, generando una corriente de I=2.12KVA/120V=17.67A. Como puedes ver, en este caso la corriente supera la máxima que puede soportar el circuito, disparándose instantáneamente ( unos cuantos milisegundos) el disyuntor por sobrecarga.
2- Cortocircuito
Este se produce cuando existe un camino de baja resistencia por donde puede circular la corriente. Al ser la resistencia baja, existe un aumento drástico de la corriente eléctrica. Esta relación se puede confirmar directamente por la ley de Ohm.
Existen dos tipos de sistemas generales de alimentación. Está el sistema de corriente directa ( positivo y negativo) y el sistema de corriente alterna ( potenciales y neutro), el cortocircuito se produce cuando entran en contacto dos o más de estas líneas de alimentación de un circuito.
El contacto entre las líneas de alimentación puede ser de forma directa o indirecta. Se da el caso de forma directa, cuando entran en contacto sin medios e intermediarios, (potencial-potencial o potencial-neutro); de forma indirecta, cuando existe un medio por donde pueda circular la corriente, para unir las líneas de alimentación opuestas, ya sea por ejemplo la carcasa del equipo, la canalización EMT o una barra metálica cercana.
3- Perdida de aislamiento
Muchos no nos hemos escapado de una descarga eléctrica (corrientazo) por parte de una nevera, lavadora o cualquier electrodoméstico. Los cables que suministran la energía eléctrica a estos equipos, con el tiempo se envejecen y se desgastan, tanto por vibraciones y el ambiente al que están expuestos.
La falla de aislamiento no necesariamente provoca un cortocircuito en el sistema. En muchos de los casos, solo se energiza la carcasa del equipo. Esta falla pone en peligro la vida de las personas, aumentando la posibilidad de que esta sea electrocutada. Para limitar estas fallas, se instala el cable de puesta a tierra, para desviar el flujo de corriente, y tratar de que no llegue al cuerpo de la persona. También, para incrementar la seguridad del usuario, se montan en los paneles de distribución, los interruptores diferenciales.
Un bucle o ciclo, en programación, es una sentencia que se realiza repetidas veces a un trozo aislado de código, hasta que la condición asignada a dicho bucle deje de cumplirse.
Generalmente, un bucle es utilizado para hacer una acción repetida sin tener que escribir varias veces el mismo código, lo que ahorra tiempo, procesos y deja el código más claro y facilita su modificación en el futuro.
Los tres bucles más utilizados en programación son el bucle while, el bucle for y el bucle repetir.
While: Su funcionamiento es sencillo, ya que primero se evalúa que la condición sea verdadera y luego se ejecuta, hasta que la condición pase a ser falsa; una sentencia while(Español: Mientras) puede que no se ejecute ni siquiera una vez, si su condición es inicialmente falsa.
Do...While: Su uso es similar a while, pero aquí, las sentencias que siguen al do (Español: Hacer) se ejecutan por lo menos una vez y se comprueba la condición luego de la primera iteración; así, si es verdadera la condición se repite por segunda vez, si es falsa se continúa con las sentencias inmediatamente después de la instrucción while. Tiene sólo una sintáxis.
For: Los bucles for (Español: Para) son los más complejos en PHP (y en otros lenguajes de programación).
DIVISIÓN DE LOS BUCLES: FINITOS - INFINITOS
BUCLES INFINITOS: En programación es un error que consiste en realizar un ciclo que se repite de forma indefinida ya que su condición para finalizar nunca se cumple.
Por definición un bucle debe contener condiciones que establezcan cuándo empieza y cuándo acaba, de manera que, mientras las condiciones se cumplan, ejecute una secuencia de código de manera repetitiva. En el caso de ciclo infinito, como la condición de finalización no se alcanza, el bucle sigue ejecutando el segmento de código indefinidamente.
BUCLES FINITOS: Es fácil escribir un bucle que parece infinito pero que en realidad termina bastante rápido; por ejemplo en C tendríamos for (int i = 1; i > 0; i++); donde la variable i empieza en 1 y va aumentándose de forma "infinita", pero en realidad el bucle termina ya debido a un overflow del tipo integer que vuelve a i negativo. Una discusión reciente me llevó a plantearme el problema contrario. ¿Podemos escribir un bucle finito (teóricamente) pero que esté garantizado que nunca vaya a completarse?
se tiene entre dos cables un sistema de alimentación de 120V, por alguna razón entra en contacto con un pedazo de cable que posee una resistencia de 0.3Ω. determinar la corriente en este circuito.
ALGORITMO:
1. DETERMINANDO EL CORTOCIRCUITO
2. ASIGNACIÓN.
(R) = 0.3
(V) = 120V
(I) = ?
3. PROCESO
I = V/R
4. RESULTADO.
(I) = 400
5. FIN.
I = V/R
se tiene una vivienda donde su capacidad para resistir una intensidad de corriente es de 15A. Donde se tiene una potencia de 4,8KVA esta carga está diseñada para trabajar a un voltaje de 120V. Determinar si se produce una sobrecarga.
ALGORITMO:
1. DETERMINANDO EL CORTOCIRCUITO.
2. ASIGNACIÓN.
(S) = 4.8 KVA
(V) = 120V
(I) = ?
3. PROCESO
I = S/R
4. RESULTADO.
(I) = 40A.
5. FIN.
I = S/R si se produce una sobrecarga
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