Conceptos Básicos de Electricidad

La electricidad es una forma de energía que se manifiesta a través del movimiento de los electrones en un material conductor.

Podríamos decir que la electricidad es el **flujo o movimiento de los electrones** a través de un material que lo permita, llamado **conductor**. Los materiales que no permiten este flujo se denominan **aislantes**.

Es decir, es un fenómeno presente en la materia y en la vida misma. Todo lo que nos rodea está compuesto por **electrones**, partículas que giran alrededor de los **núcleos atómicos**.

Componentes del Átomo

Protón

Un **protón** es una partícula subatómica con **carga eléctrica positiva** que se encuentra en el **núcleo** de un átomo. Son fundamentales para mantener la estabilidad de los núcleos atómicos, ya que su carga positiva contrarresta la repulsión electrostática entre los protones en el núcleo.

Neutrón

Es una **partícula subatómica** que se encuentra en el **núcleo** de un átomo. A diferencia de los protones, los neutrones no tienen carga eléctrica, lo que significa que son **eléctricamente neutros**.

Electrón

Es una **partícula subatómica** con **carga eléctrica negativa** que orbita alrededor del **núcleo** de un átomo. Es una de las partículas fundamentales de la materia y tiene una masa muy pequeña en comparación con los protones y neutrones.

Los electrones son responsables de la **generación y transporte de la corriente eléctrica** en los materiales conductores.

Tipos de Corrientes y Polaridades

Corriente Alterna (CA)

El **flujo de electrones** cambia de **dirección periódicamente**. También cambia de forma cíclica.

Polaridad en CA

Las polaridades son fijas (positivo +) y (negativo -).

Corriente Continua (CC)

El **flujo de electrones** se mueve en una **sola dirección**. La **tensión** también se mantiene constante a lo largo del tiempo.

Polaridad en CC

**Positivo** y **negativo**; es **fija**. El terminal positivo siempre será positivo y el negativo siempre será negativo.

Arco Eléctrico

Un **arco eléctrico** es una **descarga eléctrica** que se forma entre dos **electrodos** (+-), sometidos a una **diferencia de potencial** en un medio gaseoso.

La **columna de plasma** en la soldadura es un fenómeno que ocurre durante el proceso de soldadura. Se forma un **arco eléctrico de alta densidad energética** entre un electrodo y la pieza de trabajo.

Componentes de la Soldadura por Arco Eléctrico

Fuente de Alimentación

Proporciona la **corriente eléctrica** necesaria para crear el arco. Puede ser una máquina de soldar de corriente **CC o CA**.

Electrodo

En la **soldadura con electrodo revestido (SMAW)**, el electrodo se consume y se convierte en parte de la soldadura.

En **soldadura TIG (GTAW)**, se utiliza un **electrodo de tungsteno** que no se consume.

Porta-electrodos

Dispositivo que sostiene el **electrodo** para soldar.

Pieza a Soldar

Son los dos **metales** que se van a unir.

Arco Eléctrico

Es la **chispa** creada entre el **electrodo** y la **pieza a soldar**, que genera el **calor** necesario para fundir los materiales.

Protección de Gas (en Soldadura TIG)

Se utiliza **gas inerte** (como argón) para proteger la zona de soldadura del **oxígeno** y otros contaminantes que podrían afectar la calidad de la unión.

Máscara o Careta de Soldador

Protege los **ojos y la piel** del soldador de la **intensa luz del arco** y las chispas generadas durante el proceso.

Guantes y Ropa de Protección

Equipamiento personal que protege al soldador del **calor**, las **chispas** y la **radiación**.

Tipos de Electrodos

Electrodos Revestidos (SMAW)

Estos electrodos tienen un **revestimiento** que se funde durante el proceso de soldadura, creando una **escoria** que protege la soldadura del **oxígeno** y otros contaminantes. Son muy versátiles y se utilizan en diversas aplicaciones.

Electrodos de Tungsteno (TIG)

**No consumibles**, utilizados en la **soldadura TIG**. Están hechos principalmente de **tungsteno** y no se funden durante el proceso; su función es crear un **arco eléctrico** entre el electrodo y la pieza a soldar.

Electrodos de Hilo Sólido (MIG/MAG)

Se utilizan en la **soldadura MIG/MAG**. Estos electrodos son **hilos metálicos** que se alimentan automáticamente a través de una pistola de soldadura y se funden para formar la unión.

Electrodos de Hilo Flux-Cored

Similar a los hilos sólidos, pero tienen un **núcleo de material fundente**. Son ideales para trabajos en exteriores o en condiciones donde se requiere protección adicional contra contaminantes.

Electrodos de Carbono

Utilizados principalmente en procesos como la **soldadura por arco de carbono**, donde se utilizan para crear un **arco eléctrico** entre el electrodo y la pieza a soldar.

Tecnología Inverter en Soldadura

Es un **avance significativo** en el campo de la **soldadura eléctrica** y otros dispositivos eléctricos.

Compacta y Ligera

Las máquinas de soldadura **Inverter** son mucho más **pequeñas y ligeras** en comparación con las tradicionales. Esto se debe a que utilizan **componentes electrónicos avanzados**, lo que las hace más portátiles y fáciles de manejar.

Eficiencia Energética

Estas máquinas son más **eficientes** en el uso de energía, lo que se traduce en un **menor consumo eléctrico** y, por ende, en facturas más bajas.

Control Preciso

La tecnología Inverter permite un **control más preciso de la corriente de soldadura**. Esto resulta en una **mejor calidad de soldadura**, menos salpicaduras y una mayor versatilidad para trabajar con diferentes tipos de materiales y grosores.

Menor Calor Residual

Generan **menos calor residual**, lo que permite un enfriamiento más rápido entre pasadas y reduce el riesgo de deformaciones en las piezas soldadas.

Compatibilidad

Pueden operar con diferentes tipos de **electrodos** y procesos de soldadura, como **MMA** (Soldadura por Arco con Electrodo Revestido), **TIG** (Soldadura por Arco con Gas Inerte) y **MIG/MAG** (Soldadura por Arco con Gas).

Transformadores

Función

Un **transformador** se utiliza para **cambiar el voltaje** de una **corriente alterna (CA)**. Puede **aumentar (transformador elevador)** o **disminuir (transformador reductor)** el voltaje.

Componentes

Consiste en dos **bobinas de alambre** enrolladas alrededor de un **núcleo de hierro**. La relación entre el número de vueltas en las bobinas determina si el voltaje se eleva o se reduce.

Aplicaciones

Se utilizan en la **transmisión de energía eléctrica** a largas distancias, en **fuentes de alimentación** y en **equipos electrónicos**.

Rectificadores

Función

Un **rectificador** convierte **corriente alterna (CA)** en **corriente continua (CC)**. Esto es esencial porque muchos dispositivos electrónicos requieren CC para funcionar.

Tipos

  • **Rectificador de Media Onda:** Utiliza solo una mitad del ciclo de la CA.
  • **Rectificador de Onda Completa:** Utiliza ambas mitades del ciclo, lo que resulta en una salida más suave.
  • **Rectificadores Controlados:** Como los tiristores, permiten controlar el flujo de corriente.

Aplicaciones

Se encuentran en **fuentes de alimentación**, **cargadores** y equipos que requieren CC.

Convertidores

Función

Los **convertidores** son dispositivos que cambian un tipo de **energía eléctrica** a otro. Pueden convertir entre diferentes **niveles de voltaje** y **tipos de corriente** (CA a CC y viceversa).

Tipos de Convertidores (Ejemplos)

  • **Transformadores:** Cambian el voltaje de CA.
  • **Rectificadores:** Convierten de CA a CC.
  • **Convertidores (en sentido amplio):** Cambian entre diferentes tipos y niveles de energía eléctrica.