Fundamentos de Electricidad y Materiales: Componentes y Aplicaciones

Propiedades Eléctricas de los Materiales

Los materiales se clasifican según su comportamiento frente al paso de la corriente eléctrica:

• Conductores: Presentan poca dificultad al desplazamiento de electrones. Ejemplo: metales.
• Aislantes: Presentan mucha dificultad al desplazamiento de electrones. Ejemplo: plásticos, cerámica, madera.
• Semiconductores: Su conductividad depende de la temperatura y de las impurezas del material para que se produzca la corriente eléctrica.

Instalaciones Eléctricas

Las instalaciones eléctricas se dividen en:

Instalación de Enlace:

Está constituida por:

• Caja general de protección.
• Línea general de alimentación.
• Contador.
• Derivación individual.

Instalación Interior:

Está formada por:

• Cuadro de mando: Contiene los dispositivos que separan los diferentes circuitos de la vivienda. Incluye:
  • ICPM (Interruptor de Control de Potencia Máxima): Es un interruptor magnetotérmico que vigila que la potencia suministrada no supere la contratada con la compañía eléctrica. Protege la instalación eléctrica.
  • ID (Interruptor Diferencial): Protege a las personas y detecta las fugas de corriente.
  • PIA (Pequeños Interruptores Automáticos): Protegen de sobrecargas y cortocircuitos.
• Circuitos de alimentación.
• Derivación a tierra: Protege de calambres derivando a tierra las fugas de corriente.

Dispositivos de Control de Circuitos

• Interruptor: Aparato que tiene la función de abrir y cerrar un circuito, manteniéndolo en cualquiera de los dos estados (ON/OFF) hasta que se accione de nuevo.
• Pulsador: Realiza la misma función que un interruptor, pero solo actúa mientras está accionado. Ejemplos: pulsadores de timbre (normalmente abiertos - NO), pulsadores de luces de coche (normalmente cerrados - NT).
• Conmutador: Aparato de mando con tres bornes de conexión (una entrada y dos salidas). Permite cerrar o abrir un circuito desde dos lugares diferentes. Existen conmutadores simples y conmutadores de cruce.
• Otros dispositivos: Telerruptor, temporizador de escalera.

Domótica

La domótica es la tecnología que se enfoca en la automatización y el control de las instalaciones en las viviendas para mejorar la calidad de vida y facilitar las tareas domésticas.

Sus elementos principales son:

• Sensores: Capturan información del entorno (temperatura, movimiento, humo, etc.).
• Actuadores: Ejecutan acciones (control de calefacción, activación de alarmas, etc.).
• Unidad de control: Gestiona la información y las acciones (no es necesario que sea compleja).

La domótica se clasifica en instalaciones centralizadas, distribuidas y mixtas. Sus aplicaciones abarcan la gestión de energía, el confort, la seguridad y las comunicaciones.

Esfuerzos Mecánicos

Los materiales pueden estar sometidos a diferentes tipos de esfuerzos:

• Tracción
• Compresión
• Flexión
• Torsión
• Cizallamiento

Aleaciones y Procedimientos Metalúrgicos

Aleaciones:

Una aleación es un producto obtenido a partir de la unión de dos o más elementos químicos, donde al menos uno de ellos debe ser un metal.

Hierro Puro:

Se denomina hierro puro a la aleación hierro-carbono cuando el contenido de carbono es inferior al 0,03%.

Procedimientos Siderúrgicos:

• Forja: Consiste en situar una masa sólida de metal caliente entre las dos mitades de un molde o matriz y aplicar esfuerzos de compresión hasta que adopta la forma deseada.
• Moldeado: Consiste en introducir el metal en fase líquida en el interior de un molde cerrado y desmoldarlo una vez se ha solidificado.

Obtención y Tratamientos del Acero

Obtención del Acero:

1. Primero se obtiene el hierro colado en el alto horno.
2. Después, se trata el hierro fundido para obtener fundición.
3. Finalmente, se transforma el hierro fundido en acero.

Tratamientos Térmicos del Acero:

• Temple: Se aplica para conseguir un acero con elevada dureza y resistencia.
• Revenido: Complementa el temple, eliminando las tensiones internas.
• Recocido: Consiste en un enfriamiento muy lento.
• Normalizado: Se realiza para estabilizar las tensiones internas del material.