Es indispensable que te familiarices con los diferentes tipos cables y alambres que se utilizan para conducir la electricidad a los diferentes puntos de nuestras casas, edificios,aparatos elèctricos, etc. Como se sabe, para que la electricidad se aproveche, debemos de hacer que circule por los circuitos con el mìnimo de pèrdida, esto nos lleva a escoger el mejor conductor para la funciòn que necesitamos. Se debe de tomar en
cuenta que la humedad y la temperatura la afectan.
RESISTENCIA DE LOS CONDUCTORES ELECTRICOS:
Todo conductor eléctrico afecta el paso de una corriente electrica en mayor o menor grado determinado por su resistencia, el cual esta afectado por los factores siguientes: El metal del que esta formado, grosor y longitud.
RESISTENCIA DE LOS METALES:
La plata es el metal que conduce con màs facilidad la electricidad, pero dado su costo tan elevado, no es comùn usarla como conductor en los circuitos elèctricos.El cobre es el conductor màs usado por su bajo costo, aparte de ser un buen conductor de la electricidad. Es tambièn usado el aluminio. Pero este presenta el inconveniente que no se puede soldar por los medios comunes, por lo mismo es muy limitado su uso en casas, sòlamente en lìneas de transmisiòn de alto voltaje.
Cuando medimos la resistencia de trozos de metal distintos, del mismo tamaño y grueso, se encuentra que el hierro tiene una resistencia seis veces mayor que la del cobre, en tanto que uno de plata alemana tiene una resistencia casi 13 veces màs alta que la del cobre.
A continuación les presento la tabla en la cual se especifica la resistencia de los diferentes conductores eléctricos.
| Conductor |
Resistividad relativa |
Plata pura
Cobre recocido
Cobre endurecido
Aluminio (97.5%) puro
Zinc puro
Latón
Bronce con fósforo
Alambre de hierro
Níquel
Alambre de acero
Plata alemana
Hierro colado |
,925
1,000
1,022
1,672
3,608
4,515
5,319
6,173
7,726
8,621
13,326
71,400 |
Esta tabla les permitirá calcular la resistencia de cualquier alambre, para lo cual se debera multiplicar la resistencia de un alambre de cobre del mismo grueso y largo por el nùmero que se indica en la tabla.
Para esto deberàn utilizar la tabla de calibre de alambres. Por ejemplo, si queremos saber las resistencia de un alambre de latòn No. 8 que la resistividad relativa indica 4,515, ahora veamos la tabla sobre los calibres de alambre la resistencia en ohmios del No. 8 de un alambre de cobre, basados en 1000 pies de largo, en la cual nos indica que es de ,6400, luego multiplicamos 4,515 por ,6400 = 2.8896 ohmios.
Esta serìa la resistencia equivalente a un alambre de latón del mismo largo y calibre.
Calibre de los conductores de Cobre
usan varios métodos para identificar los diferentes calibres de los conductores: 1.- Con un número de acuerdo con un patròn o calibre establecido, 2.- Por medio del diámetro del conductor en milésimas de pulgada o en milìmetros y 3.- Por el àrea transversal del conductor expresada en milipulgadas circulares o en milìmetros cuadrados.
PATRÓN AMERICANO A.W.G.:
Este patrón conocido como A.W. G.(American Wire Gage), es el que se emplea con mayor frecuencia en Amèrica, ya que los nùmeros del patrón métrico corresponden a las dimensiones que no se fabrican en Estados Unidos.
Anteriormente este patrón se llamaba “Brown and Sharpe” y se utilizan aùn las letrasB&S para identificar los conductores de fabricación americana. En algunos paises se acostumbra identificar los conductores por su diàmetro en milímetros, en tanto que en otras partes se utiliza su àrea en milìmetros cuadrados.
Si tomamos en cuenta esas variantes, en este curso se tomará el patròn A.W.G., o bien, las letras B&S, se mencionarà, cuando sea necesario, el diámetro en mm. cuadrados, en la tabla sobre calibre de alambres. calibre de los alambres se pueden encontrar las equivalencias.
Esta tabla será de suma utilidad porque en ella podras encontrar la relación entre los diferentes sistemas de identificaciòn de los conductores, además, su peso y resistencia en ohmios. No esta demas agregar que este valor esta indicado tomando como base una temperatura de 20 grados “C”, equivalentes a 68 grados “F” y especificamente se refiere a la resistencia de un conductor de cobre recocido o suave que se usa comunmente el los alambres utilizados en las canalizaciones elèctricas de hogares y edificios.
En el patròn americano A.W.G. o B&S los alambres se distinguen por medio de nùmeros, los cuales van desde 0000 hasta 50, siendo este el alambre màs delgado, o sea, cuando màs bajo es el nùmero, màs grueso es el alambre, estos son los usados con fines comerciales. Hay que aclarar que para instalaciones elèctricas no se permite un alambre màs delgado que el No. 14, ùnicamente para cordones de làmparas, en los cuales puede usarse hasta el No. 18.
DETERMINACION DEL CALIBRE DE UN ALAMBRE A.W.G.:
como ya se menciono anteriormente, este sistema es el màs usado y se ha aprobado por fabricantes y oficinas de control de los EE.UU. Para determinar el grueso o calibre de un alambre, se debe de quitar una parte del forro o aislamiento y luego se pasa el conductor desnudo a travès de las aberturas de un calibrador de alambre(ver ejemplo en la figura abajo),
hasta encontrar la ranura en la cual pase ajustadamente, o sea forzàndolo un poco, como se nota, es la ranura la que determina el calibre y no el agujero del fondo, este ùnicamente sirve para retirar el alambre. Toda vez que se ha encontrado la ranura correcta, esta nos indica el calibre del alambre.
Se encuentran calibradores con 2 escalas, una para A.W.G y en la otra està marcado el diàmetro del alambre en mils(abreviatura de milipulgadas). El tèrmino milipulgadas o solamente mil es un tèrmino usado por los fabricantes de alambre para indicar una milèsima de pulgada, ejejmplo: un alalmbre de 460 mils. tiene un diàmetro de 0,460 milèsimas de pulgada.
MILIPULGADAS CIRCULARES:
Tambièn se designan regularmente los alambres por medio de su àrea transversal, misma que se da en milipulgadas o mils circulares, o en miles de mils circulares(ver figura arriba a la derecha), normalmente cuandoi se trata de cables màs gruesos que el de 0000. Esta forma de identificar el calibre de un alambre facilita los càlculos para determinar el tamaño apropiado de los conductores que se vayan a usar en los circuitos, por lo mismo se tratarà la expresiòn mils circulares.
Especificaciones del alambre de cobre
El cobre es el metal más usado para la fabricaciòn de conductores elèctricos por su bajo costo y alto rendimiento.
PESO DEL ALAMBRE:
Para un conductor eléctrico también necesitamos el peso, por lo mismo esta incluido en la tabla calibre de alambres., en ella se indica el peso de 1000 metros de alambre sin el forro, Lo conveniente de esta informaciòn es que el alambre se vende por peso y por lo mismo se puede calcular cuantas libras se necesitan para alguna instalación.
RESISTENCIA DEL ALAMBRE:
En la ùltima columna de la tabla se indica la resistencia en ohmios a una temepratura de 20 grados “C”, aplicado tanto al alambre desnudo como al que tiene forro.
EL EFECTO DE LA TEMPERATURA EN EL ALAMBRE:
La temperatura hace que la resistencia de un alalmbre varie, por ejemplo, cuanto mas caliente està, mas oposiciòn tiene sobre el paso de la electricidad, esto sucede tambièn con otros metales puros, pero no con algunas aleaciones o con el carbòn.
Ahora veamos ¿porque se calienta un alambre? Esto sucede por efecto de la propia corriente que por el circula, lo cual se debe a la resistencia del conductor, obviamente, cuanto màs intensa es la corriente, mayor serà el calentamiento y por lo mismo, mayor pèrdida de energìa en forma de calor. Lo que sucede es que el calentamiento aumenta en relaciòn con el cuadrado del cambio de corriente. Por consiguiente, si se aumenta la corriente al doble, el calentamiento serà 4 veces mayor.
Cuando circula mayor corriente por un alambre, no solamente se calentarà el conductor, habrà tambièn un aumento en su resistencia, como consecuencia, habrà un aumento adicional de temperatura. Si sigue aumentando la corriente, provocarà que se queme el aislamiento, con lo cual se corre el riesgo de un incendio.
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