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Manual de Seguridad Eléctrica

Enviado por Torre Torrecel



  1. Técnicas de seguridad en las instalaciones eléctricas
  2. Lesiones provocadas por la corriente eléctrica
  3. Reglas para prestar los primeros auxilios a los accidentados por la corriente eléctrica
  4. Conocimiento y función del voltamperímetro
  5. Comprobación de la corriente eléctrica y comportamiento en un circuito eléctrico
  6. Comportamiento del voltaje y de la corriente en un circuito serie
  7. Comprobación de la inducción magnética en un estator
  8. ¿Cómo se fabrica un electroimán?
  9. Comportamiento del espectro magnético

Práctica 1: Teoría

Técnicas de seguridad en las instalaciones eléctricas

Reglas generales de la técnica de seguridad

El trabajo en las instalaciones eléctricas estará absolutamente exento de peligro, si el personal observa con exactitud las reglas de seguridad y del mantenimiento técnico. Con este fin, para el servicio en las instalaciones eléctricas, se admiten personas que conocen las reglas de seguridad y han recibido certificados de capacitación.

Anualmente (o una vez cada seis meses), el personal que sirve en las instalaciones eléctricas pasa un examen de conocimiento de las reglas de seguridad. Todos los trabajos de alta tensión se realizan de acuerdo con las formas de ordenes establecidas por dos personas como mínimo y utilizando obligatoriamente los medios necesarios de protección.

Los principales medios de protección son los dispositivos cuyos aislamientos soportan con eficacia la tensión de servicio de la instalación, y con los cuales se admiten tocar las partes conductoras de corriente que tenga tensión.

Entre los principales medios aislantes de protección en las instalaciones de cualquier tensión, se incluyen las barras aislantes para conmutaciones operativas, para realizar mediciones, para reconectar a tierra y otros fines, así como tenazas aislantes para cortacircuitos, y, en las instalaciones de baja tensión, guantes y manoplas dieléctricas y herramientas de electricistas con mangos aislantes.

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Los medios suplementarios de protección son aquellos dispositivos que por si solos no pueden proteger contra las lesiones provocadas por la corriente y solo sirven para reforzar la acción de los principales medios de protección, así como para proteger contra las tensiones de contacto y de paso y de quemaduras por el arco eléctrico. Entre los medios aislantes suplementarios de protección en las instalaciones de alta tensión se incluyen: guantes, manoplas y botas dieléctricas, alfombras de goma y soportes aislantes. Durante todas las operaciones con alta tensión es necesario usar los medios principales de protección junto con los suplementarios. Tanto los medios de protección en uso como los de repuesto deben ser numerados y en plazos determinados debe ser verificado su estado.

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Las instalaciones de baja tensión comprenden aquellas instalaciones en las cuales la tensión entre cualquier conductor y la tierra no supera 250v. Todas las demás instalaciones se consideran como de alta tensión.

En las instalaciones de baja tensión, todas las partes conductoras de corriente deben estar protegidas contra un contacto accidental con ellas. Así, por ejemplo, las cuchillas de los interruptores y los contactos de los reóstatos deben tener dispositivos protectores.

Durante el trabajo en locales húmedos, así como sobre objetos bien conectados a tierra (calderas, puentes), es necesario emplear transformadores reductores (12v y 24v).

Todos los objetos metálicos que se hallan cerca de las partes conductoras de corriente y que pueden tener contacto con estas deben estar conectados a tierra.

Los trabajos de reparación y de montaje se deben realizar cuando el equipo está desconectado. Pero, si la instalación no puede ser desconectada por cualquier motivo, entonces es necesario observar las reglas de seguridad, utilizando los medios de protección (alfombras aislantes, chanclos de goma, herramientas con mangos aislantes, guantes de goma, dispositivos para conectar a tierra y cerrar el corta circuito, barras y gafas protectoras).

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En lugares correspondientes deben ser colocados carteles metálicos preventivos con una calavera y rótulo: <<No tocar, Peligro>>, <<Cuidado, Alta tensión, Peligro>> o con otros rótulos semejantes. Los carteles tienen que ser bastante grandes, con letras grandes claras, y escritas con pintura indeleble. La dimensión mínima de los carteles es de 20X10 centímetros.

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Durante los trabajos con alta tensión deben ser observadas las siguientes medidas de precaución:

  • a) Los trabajos deben realizarse solamente por varios obreros( por lo menos 2) para que uno pueda prestarle ayuda al otro en caso de accidente;

  • b) Los obreros deben estar bien aislados de la tierra;

  • c) Durante los trabajos, los obreros no deben tocar a las personas que no estén aisladas, ni tampoco las partes metálicas, a saber: máquinas, tubos, etc.;

  • d) Antes de comenzar los trabajos, todos los medios de protección deben de ser comprobados minuciosamente por los propios obreros.

Se prohíbe categóricamente comenzar el trabajo en las instalaciones de alta tensión (subestaciones, locales para transformadores, supartes, cables, etc.) antes de recibir la información verbal o en forma escrita del responsable de los trabajos y el aviso de que la tensión está desconectada, y se puede iniciar el trabajo.

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Antes de empezar el trabajo en las instalaciones y equipos de alta tensión, es necesario, por medio de instrumentos correspondientes, convencerse de que no hay tensión en la parte donde se ha de realizar. Después hay que descargar las barras colectoras, los cables de los transformadores, comprobarlos al cortocircuito, cerrarlos y conectarlos a tierra.

Antes de comenzar los trabajos, es necesario comprobar la seguridad que es necesario observar al realizar trabajos de montaje eléctrico para montar y equipar las instalaciones de baja y alta tensión.

Lesiones provocadas por la corriente eléctrica

Cada obrero y electricista siempre debe tener presente el peligre que ofrece la corriente eléctrica.

Las lesiones que provoca la corriente eléctrica en las personas pueden ser debidas a: 1) Contacto con las partes de la instalación que se encuentren bajo tensión en condiciones normales, y 2) Contacto con las partes de la instalación que n condiciones normales no están bajo tensión, pero que, por casualidad, pueden encontrarse bajo ésta, debido al deterioro del aislamiento (por ejemplo, camisas de máquinas y aparatos).

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El hombre afectado por la corriente eléctrica pierde el conocimiento y, a menudo, no da señales de vida (no respira, el corazón no late).

En los casos leves, la pérdida del conocimiento dura varios segundos y el accidentado se recobra sin ayuda ajena. En los casos graves, el conocimiento no vuelve pasados varios segundos y, entonces en necesaria una asistencia urgente, energía y hábil, de lo contrario el accidentado puede morir. Toda la demora y preparativos prolongados llevan a la muerte del lesionado.

La muerte por la acción de la corriente eléctrica es a menudo aparente; solamente un médico puede decir si son útiles los esfuerzos anteriores para reanimar al accidentado y constatar su muerte.

Por consiguiente, al afectado por la corriente eléctrica, es necesario liberarlo rápidamente del contacto con las partes conductoras de corriente y, a pesar del cuadro aparente de muerte, que se confirma por los síntomas primarios, inmediatamente (segundos de tardanza pueden resultar fatales para el afectado) se debe acudir a la respiración artificial, continuando hasta la reanimación o hasta la aparición de síntomas indiscutibles de muerte (llamados secundarios) a los cuales pertenecen, en primer lugar, las manchas cadavéricas, que aparecen solamente varias horas después de la muerte.

La causa principal de la muerte aparente es la interrupción de la respiración, por eso, la vida del hombre afectado por la corriente eléctrica dependerá de la rapidez con la cual se le restituya la respiración.

La medida principal para reanimar a un muerto aparente es la respiración artificial, que consiste en la aspiración y espiración natural.

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Reglas para prestar los primeros auxilios a los accidentados por la corriente eléctrica

La condición principal de éxito en los primeros auxilios es la rapidez en liberar al accidentado de la corriente y prestarle correctamente los primeros auxilios.

El primer contacto debe ser la desconexión rápida de la parte de la instalación que toca el accidentado.

Si el accidentado está en peligro de caer de alguna altura, es necesario prevenirlo o evitar el peligro de su caída.

Si no es posible desconectar rápidamente la instalación, hay que separar al accidentado de las partes conductoras de la corriente.

A baja tensión, para separar al accidentado de las partes conductoras o apartar el cable del accidentado, hay que utilizar un palo, tabla, cuerda, tela seca u otro aislante seco. En este caso no se pueden usar objetos metálicos o húmedos.

Para separar al accidentado de las partes conductoras de corriente se puede incluso separas de su vestido, si este es seco y no está pegado al cuerpo, por ejemplo, de los faldones, sin tocar los objetos metálicos circundantes y las partes descubiertas del cuerpo. Se permite tirar al accidentado de los pies solo en caso de una buena aislación de las manos.

Para aislarse de la tierra y del cuerpo del accidentado, la persona que presta ayuda puede ponerse chanclos de goma o colocarse sobre alguna tabla o alfombra secas que no dejen pasar la corriente, ponerse guantes de goma o envolverse las manos en tela encauchada o seca.

Cuando la corriente pasa a través del hombre a la tierra, se puede interrumpir la corriente, separando al accidentado de la tierra, observando las reglas de seguridad observadas arriba.

Cuando hace falta cortar los cables (cada uno por separado), esto debe hacerse con una hacha con mango de madera seca o con una herramienta cualquiera con aislación, tomando medidas para aislarse de la tierra.

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A alta tensión, hay que ponerse las botas, los guantes y actuar con barra o tenazas para la tensión correspondiente.

En líneas aéreas, si no hay otro remedio para liberar rápidamente al accidentado sin riesgo, es necesario cortocircuitar los cables de la línea.

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Primeros auxilios

  • a) Si el accidentado no ha perdido el conocimiento, pero sufrió desmayo o se encontró durante largo tiempo bajo corriente, hay que asegurarle reposo absoluto hasta la llegada del médico y su observación ulterior durante 2 o 3 horas, pero, si no es posible llamar urgentemente al médico hay que llevar sin tardanza al accidentado al hospital.

  • b) Si el accidentado está sin conocimiento pero ha conservado la respiración, hay que acostarle cómodamente sobre una tarima blanda, aflojar el cinturón y desabrochar la ropa, asegurar la afluencia de aire fresco, alejar a las personas innecesarias, darle a oler un algodón con solución acuosa de amoniaco, rosearle con agua (no en la boca), frotar y calentar el cuerpo con trapos de lana limpios, después de abrigar bien al accidentado llamar urgentemente al médico.

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  • c) Si el accidentado respira mal, raramente y con espasmos, como un moribundo, hay que darle respiración artificial.

  • d) Si la boca está fuertemente cerrada, hay que abrirla, para lo cual se hace bajar la mandíbula inferior. Para elevar y hacer bajar la mandíbula, es necesario apoyar los dedos pulgares y bajarla de modo que los dientes inferiores se coloquen delante de los superiores. Si no se logra abrir la boca de este modo, hay que interponer con cuidado, para no romper los dientes, entre los molares posteriores junto al ángulo de la boca, una tablilla, lámina metálica, mango de una cuchara, etc. y separar los dientes.

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  • e) Si no hay síntomas de vida (respiración, palpitación de corazón, pulso) eso no significa que el accidentado esté muerto, a menudo la muerte es aparente, solo un médico puede constatar la muerte del accidentado.

Para reanimar a un muerto aparente, cada segundo es precioso, por eso hay que acudir a los primeros auxilios, utilizando las medidas utilizadas y darle respiración artificial, inmediata e interrumpidamente en el lugar del accidente. Transportar a otro lugar al accidentado se puede solo en caso de que éste o la persona que le presta el auxilio se encuentren bajo peligro.

Se debe dar la respiración artificial hasta obtener un resultado positivo (reanimación) o hasta la aparición de síntomas evidentes de muerte real (aparición de equimosis o rigidez cadavérica).

Cuando el accidentado comienza a respirar sin ayuda es nocivo continuar la respiración artificial, pero, si la respiración comienza de nuevo a debilitarse o interrumpirse, hay que renovar inmediatamente la respiración artificial. Después de recobrar el conocimiento, se debe acostar, cubrir, abrigar y dar de beber líquido caliente al accidentado. Darle 15-20 gotas de pintura de valeriana.

Cada accidentado, inclusive leve, debe ser llevado al médico lo más rápido posible para su observación ulterior.

Primeros auxilios en caso de quemaduras

  • 1. Vendar quemaduras ligeras con vendas asépticas, tal como se hace en caso de heridas.

  • 2. En caso de quemaduras graves y extensas, no se debe desvestir al accidentado, tampoco quitar las partes del vestido que se hallan pegado; hay que hacer sobre la camilla un cobertizo de lina, ropa de trabajo, etc., que no toque en cuerpo.

Calentar y dar de beber al accidentado y proporcionalmente asistencia médica.

Métodos para dar respiración artificial

Primer método: Colocar al accidentado boca abajo, poner su cabeza sobre uno de los antebrazos con la palma de la mano hacia abajo y extendiendo algo debajo. Extender el otro brazo hacia adelante. Sacar su lengua pero sin sujetarla después. Ponerse de rodillas encima del accidentado, a horcadas, de frente a su cabeza, de modo en que las caderas del accidentado se encuentren las rodillas del que presta el auxilio. Poner las palmas de las manos en la espalda del accidentado, sobre las costillas inferiores, cogiéndolas por los costados con los dedos. Contando<<uno>>, <<dos>>, <<tres>>, inclinar gradualmente el cuerpo hacia adelante para presionar con el peso del cuerpo sobre las manos extendidas y, de este modo, apretar las costillas inferiores del accidentado, volver a la posición original (aspiración).

Después de contar <<cuatro>>, <<cinco>>, <<seis>>, de nuevo, paulatinamente sin apresurarse, hacer presión sobre las manos extendidas con el peso del cuerpo contando <<uno>>, <<dos>>, <<tres>>, etc., hay que repetir las presiones uniformemente, de dos a quince veces por minuto.

Si ha habido fracturas de costillas o quemaduras en espalda este procedimiento no se aplica.

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Segundo método: Si hay quien ayude: acostar al accidentado boca arriba extendiendo alguna cosa de abrigo debajo del cuerpo y un lio de ropa bajo los omóplatos para que la cabeza se incline hacia atrás, abrir y limpiar la boca, sacar los dientes postizos. Sacar y sujetar la lengua tirando de ella levemente hacia la barbilla. Ponerse de rodillas por encima de la cabeza del accidentado.

Si hay otras personas que ayuden, entonces la respiración artificial la realizan dos, de modo concordado y acompasado tomando cada una de ellas un brazo del accidentado y una tercera tira de la lengua.

En todos los métodos es necesario evitar la comprensión excesiva del tórax ya que se pueden fracturar y taponear las vías respiratorias.

Tampoco se deben hacer movimientos bruscos y fuertes con las manos del accidentado para evitar fracturas y dislocaciones.

Práctica 2:

Conocimiento y función del voltamperímetro

El voltamperímetro es un instrumento de medición que se utiliza principalmente para cuantificar los voltajes y las corrientes eléctricas, esto es con la finalidad de poder determinar la presencia de los voltajes y las corrientes eléctricas, el voltamperímetro trabaja en base a los flujos magnéticos presentados.

El voltamperímetro está diseñado por tres escalas, que son escalas para el voltaje y se identifican por la presencia de los números de color rojo en las tres escalas.

  • Escala 1: Rango de 0 a 150v

  • Escala 2: Rango de 0 a 300v

  • Escala 3: Rango de 0 a 600v

Procedimientos para hacer mediciones de voltaje

  • 1. Cuando se va a tomar una lectura para medir voltaje, es necesario seleccionar la escala adecuada y los rangos apropiados para evitar que nuestro instrumento de medición se nos dañe.

  • 2. El voltaje se debe medir en paralelo.

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Medición de la corriente eléctrica

Cuando se va a medir una corriente eléctrica se deben de escoger las escalas para la corriente eléctrica; se identifica a este tipo de escalas por los números negros, que son los que nos indican y que se utilizan para tomar lecturas de la corriente eléctrica, la corriente eléctrica se debe medir en serie.

Está formado estas escalas de cinco escalas:

  • Escala 1: De 0 a 6 Amperes

  • Escala 2: De 0 a 15 Amperes

  • Escala 3: De 0 a 40 Amperes

  • Escala 4: De 0 a 100 Amperes

  • Escala 5: De 0 a 300 Amperes

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Partes del voltamperímetro

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Práctica 3:

Comprobación de la corriente eléctrica y comportamiento en un circuito eléctrico

Material:

  • Un tablero con focos

  • 6 Focos de diferentes potencias

  • Un voltamperímetro

  • Cables

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Primero se dio la tabla de control, posteriormente se conectaron los cables, de color negro para la fase y rojo para el neutro, para formar un circuito en paralelo. Una vez que se conectaron los cables, el profesor Pedro Vallestero Pérez revisó que estuvieran bien conectados los cables para después poner los focos y encender nuestro circuito.

Posteriormente, el profe Pedro fue por un voltamperímetro, escogió la escala de amperes del 1 a 6 para medir la corriente eléctrica que se obtenía al ir prendiendo cada foco. Los resultados fueron los siguientes:

  • Foco 1: 0.25 Amperes

  • Foco 2: 0.50 Amperes

  • Foco 3: 1.50 Amperes

  • Foco 4: 2.00 Amperes

  • Foco 5: 2.75 Amperes

  • Foco 6: 3.00 Amperes

Conclusión:

En las pruebas que se realizaron con el tablero de control, pudimos observar que al poner el voltamperímetro en el cable de la fase, cuando se iba prendiendo cada uno de los focos, el amperaje que marcaba el voltamperímetro iba aumentando conforme se prendían éstos, debido al gasto de la corriente eléctrica de cada foco. El que un foco necesite consumir más o menos corriente eléctrica que otro, se debe a la cantidad de watts que necesitan para encender, por lo que si un foco necesita más watts que otro, va a consumir más corriente y viceversa. En las lámparas fluorescentes, debido al material de que están hechas, aunque necesiten una cantidad menor de watts para funcionar, proporcionan una mayor luminosidad y el consumo de la corriente eléctrica es menor.

Práctica 4:

Comportamiento del voltaje y de la corriente en un circuito serie

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Se comprobó que el voltaje existiera para alimentar el tablero que controlará los 6 focos.

1.- Se selecciona la escala No. 1 de 0 a 150 para medir el voltaje.

Lecturas:

12 y 1: 125v

12 y 2: 90v

12 y 3: 90v

12 y 4: 65v

12 y 5: 65v

12 y 6: 30v

12 y 7: 30v

12 y 8: 25v

12 y 9: 25v

12 y 10: 15v

12 y 11: 15v

12 y 12: 0v

1 y 12: 125v

Conclusión:

Con el voltamperímetro se midió el voltaje inicial en el tablero de control (entre los puntos 1 y 12), y con forme se iba cambiando de punto, el voltaje iba disminuyendo, hasta que se volvió a cerrar el circuito (puntos 1 y 12)

2.- Seleccionamos la escala para medir la corriente eléctrica, de 0 a 6, luego se procedió a medir

Conclusión:

Como la corriente eléctrica que pasa por un circuito serie es muy pequeña, no se alcanza a medir el amperaje en un circuito de este tipo, mientras que en el circuito paralelo si se puede medir la corriente eléctrica, sumándose los amperajes obtenidos.

Práctica 5:

Comprobación de la inducción magnética en un estator

Material:

  • Una extensión eléctrica

  • Un estator

  • Un desarmador

Procedimiento:

Con la ayuda de un estator, que es la parte fundamental de un motor eléctrico, de lo cual convertiremos la energía eléctrica en energía mecánica, para posteriormente convertirla en trabajo, para ello, demostraremos la presencia de la inducción magnética y la acción de la fuerza que representaría ésta para convertirla en movimiento en el rotor del motor eléctrico.

Utilizando una extensión, conectaremos las terminales del estator para comprobar la inducción, apoyándonos con un desarmador ferroso y comprobar esa reacción.

Al aplicar una diferencia de potencial (voltaje) al motor, surgió un ruido producido por el estator.

Al meter el desarmador al estator y aplicarle un voltaje, el desarmador fue atraído por el rotor del estator de una forma tan fuerte que no se podía sacar el desarmador.

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Conclusión:

Al aplicar al estator un voltaje o diferencia de potencial, se produce un electroimán, cuyo campo magnético atrae al desarmador y a los metales muy fuertemente, haciendo que éstos no se puedan sacar del estator, hasta que se deje de aplicar el voltaje.

Práctica 6:

¿Cómo se fabrica un electroimán?

Definición:

Un electroimán es un tipo de imán en el que el campo magnético se produce mediante el flujo de una corriente eléctrica, desapareciendo en cuanto cesa dicha corriente.

Materiales:

  • Puntas grandes de hierro o tornillos

  • Una bobina de cable

  • Objetos de hierro

  • Fuente de alimentación o pilas

  • Cinta adhesiva

Procedimiento:

1.- Quita 2 ó 3 centímetros del aislamiento del cable.

2.- Enrolla el cable alrededor del clavo de hierro o del tornillo y sujeta los dos extremos con cinta adhesiva para que no se desenrollen.

3.- Conecta los dos extremos a la fuente de alimentación o a la pila y acércalo a los trocitos de hierro y observa si el electroimán que acabas de construir los atrae.

4.- Desconecta la corriente y observa lo que ocurre.

Precauciones:

  • Hay que tener mucho cuidado siempre que se manejen aparatos que se conectan a la corriente eléctrica.

  • Si tenemos mucho tiempo conectado el electroimán puede calentarse en exceso.

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Práctica 7:

Comportamiento del espectro magnético

Definición:

Espectro magnético es la cantidad de líneas de fuerza que forman un campo magnético

El espectro magnético de un imán permite no sólo distinguir con claridad los polos magnéticos, sino que además proporciona una representación de la influencia magnética del imán en el espacio que le rodea. Así una pareja de imanes enfrentados por sus polos de igual tipo dará lugar a un espectro magnético diferente al que se obtiene cuando se colocan de modo que sean los polos opuestos los más próximos. Esta imagen física de la influencia de los imanes sobre el espacio que les rodea hace posible una aproximación relativamente directa a la idea de campo magnético.

Cuando se espolvorea en una cartulina o en una lámina de vidrio, situadas sobre un imán, limaduras de hierro, éstas se orientan de un modo regular a lo largo de líneas que unen entre sí los dos polos del imán. Lo que sucede es que cada limadura se comporta como una pequeña brújula que se orienta en cada punto como consecuencia de las fuerzas magnéticas que soporta. La imagen que forma este conjunto de limaduras alineadas constituye el espectro magnético del imán.

Espectro de Corrientes Rectilíneas

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Si esparcimos limaduras de hierro sobre una superficie, la configuración del conjunto será arbitraria, no acusando ningún tipo de ordenamiento.

Al hacer circular corriente por un conductor que atraviesa esa superficie, se producen acomodamientos y reorientaciones que dan una disposición ordenada, a la que damos el nombre de "espectro magnético" de esa corriente.

Espectro de Corrientes Circulares

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Este aparato se utiliza para mostrar las características del Espectro magnético de una corriente circular, en un plano que contiene a su eje.

Espectro de Bobinas planas dobles (tipo Helmholtz y de campos enfrentados)

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En este espectro se observa cómo están dispuestas las líneas de fuerza del campo generado por dos espiras circulares paralelas en dos situaciones: cuando las corrientes circulan en igual sentido, y en sentidos opuestos.

Espectro de un Solenoide

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Se llama solenoide a un conductor constituido por una sucesión continua de espiras arrolladas en el mismo sentido. En este módulo observaremos la conformación del espectro producido por un solenoided recto

Espectro de un Solenoide Toroidal

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Llamamos solenoide a un conductor constituido por una sucesión continua de espiras arrolladas en el mismo sentido. En este módulo observaremos la conformación del espectro producido por un solenoide toroidal.

Espectro de un Imán Permanente

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En este modelo de magnetismo los imanes representan un caso particular de corrientes cerradas.

Espectro electromagnético

Definición:

Se denomina espectro electromagnético a la distribución energética del conjunto de las ondas electromagnéticas. Referido a un objeto se denomina espectro electromagnético o simplemente espectro a la radiación electromagnética que emite (espectro de emisión) o absorbe (espectro de absorción) una sustancia. Dicha radiación sirve para identificar la sustancia de manera análoga a una huella dactilar. Los espectros se pueden observar mediante espectroscopios que, además de permitir observar el espectro, permiten realizar medidas sobre éste, como la longitud de onda, la frecuencia y la intensidad de la radiación.

Clasificación:

El espectro electromagnético se extiende desde la radiación de menor longitud de onda, como los rayos gamma y los rayos X, pasando por la luz ultravioleta, la luz visible y los rayos infrarrojos, hasta las ondas electromagnéticas de mayor longitud de onda, como son las ondas de radio. Se cree que el límite para la longitud de onda más pequeña posible es la longitud de Planck mientras que el límite máximo sería el tamaño del Universo, aunque formalmente el espectro electromagnético es infinito y continuo.

Rango energético del espectro

El espectro electromagnético cubre longitudes de onda muy variadas. Existen frecuencias de 30 Hzs y menores que son relevantes en el estudio de ciertas nebulosas.1 Por otro lado se conocen frecuencias cercanas a 2,9×1027 Hz, que han sido detectadas provenientes de fuentes astrofísicas.2

La energía electromagnética en una particular longitud de onda ? (en el vacío) tiene una frecuencia f asociada y una energía de fotón E. Por tanto, el espectro electromagnético puede ser expresado igualmente en cualquiera de esos términos. Se relacionan en las siguientes ecuaciones:

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Por lo tanto, las ondas electromagnéticas de alta frecuencia tienen una longitud de onda corta y mucha energía mientras que las ondas de baja frecuencia tienen grandes longitudes de onda y poca energía.

Por lo general, las radiaciones electromagnéticas se clasifican en base a su longitud de onda en ondas de radio, microondas, infrarrojos, visible –que percibimos como luz visible– ultravioleta, rayos X y rayos gamma.

El comportamiento de las radiaciones electromagnéticas depende de su longitud de onda. Cuando la radiación electromagnética interactúa con átomos y moléculas puntuales, su comportamiento también depende de la cantidad de energía por quantum que lleve. Al igual que las ondas de sonido, la radiación electromagnética puede dividirse en octavas.3

La espectroscopía puede detectar una región mucho más amplia del espectro electromagnético que el rango visible de 400 nm a 700 nm. Un espectrómetro de laboratorio común y corriente detecta longitudes de onda de 2 a 2500 nm.

== Bandas del espectro electromagnético Para su estudio, el espectro electromagnético se divide en segmentos o bandas, aunque esta división es inexacta. Existen ondas que tienen una frecuencia, pero varios usos, por lo que algunas frecuencias pueden quedar en ocasiones incluidas en dos rangos.

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Radiofrecuencia

En radiocomunicaciones, los rangos se abrevian con sus siglas en inglés. Los rangos son:

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  • Frecuencias extremadamente bajas: Llamadas ELF (Extremely Low Frequencies), son aquellas que se encuentran en el intervalo de 3 a 30 Hz. Este rango es equivalente a aquellas frecuencias del sonido en la parte más baja (grave) del intervalo de percepción del oído humano. Cabe destacar aquí que el oído humano percibe ondas sonoras, no electromagnéticas, sin embargo se establece la analogía para poder hacer una mejor comparación.

  • Frecuencias super bajas: SLF (Super Low Frequencies), son aquellas que se encuentran en el intervalo de 30 a 300 Hz. En este rango se incluyen las ondas electromagnéticas de frecuencia equivalente a los sonidos graves que percibe el oído humano típico.

  • Frecuencias ultra bajas: ULF (Ultra Low Frequencies), son aquellas en el intervalo de 300 a 3000 Hz. Este es el intervalo equivalente a la frecuencia sonora normal para la mayor parte de la voz humana.

  • Frecuencias muy bajas: VLF, Very Low Frequencies. Se pueden incluir aquí las frecuencias de 3 a 30 kHz. El intervalo de VLF es usado típicamente en comunicaciones gubernamentales y militares.

  • Frecuencias bajas: LF, (Low Frequencies), son aquellas en el intervalo de 30 a 300 kHz. Los principales servicios de comunicaciones que trabajan en este rango están la navegación aeronáutica y marina.

  • Frecuencias medias: MF, Medium Frequencies, están en el intervalo de 300 a 3000 kHz. Las ondas más importantes en este rango son las de radiodifusión de AM (530 a 1605 kHz).

  • Frecuencias altas: HF, High Frequencies, son aquellas contenidas en el rango de 3 a 30 MHz. A estas se les conoce también como "onda corta". Es en este intervalo que se tiene una amplia gama de tipos de radiocomunicaciones como radiodifusión, comunicaciones gubernamentales y militares. Las comunicaciones en banda de radioaficionados y banda civil también ocurren en esta parte del espectro.

  • Frecuencias muy altas: VHF, Very High Frequencies, van de 30 a 300 MHz. Es un rango popular usado para muchos servicios, como la radio móvil, comunicaciones marinas y aeronáuticas, transmisión de radio en FM (88 a 108 MHz) y los canales de televisión del 2 al 12 [según norma CCIR (Estándar B+G Europa)]. También hay varias bandas de radioaficionados en este rango.

  • Frecuencias ultra altas: UHF, Ultra High Frequencies, abarcan de 300 a 3000 MHz, incluye los canales de televisión de UHF, es decir, del 21 al 69 [según norma CCIR (Estándar B+G Europa)] y se usan también en servicios móviles de comunicación en tierra, en servicios de telefonía celular y en comunicaciones militares.

  • Frecuencias super altas: SHF, Super High Frequencies, son aquellas entre 3 y 30 GHz y son ampliamente utilizadas para comunicaciones vía satélite y radioenlaces terrestres. Además, pretenden utilizarse en comunicaciones de alta tasa de transmisión de datos a muy corto alcance mediante UWB. También son utilizadas con fines militares, por ejemplo en radares basados en UWB.

  • Frecuencias extremadamente altas: EHF, Extrematedly High Frequencies, se extienden de 30 a 300 GHz. Los equipos usados para transmitir y recibir estas señales son más complejos y costosos, por lo que no están muy difundidos aún.

  • Existen otras formas de clasificar las ondas de radiofrecuencia.

Microondas

Cabe destacar que las frecuencias entre 1 GHz y 300 GHz, son llamadas microondas. Estas frecuencias abarcan parte del rango de UHF y todo el rango de SHF y EHF. Estas ondas se utilizan en numerosos sistemas, como múltiples dispositivos de transmisión de datos, radares y hornos microondas.

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Infrarrojo

Las ondas infrarrojas están en el rango de 0,7 a 100 micrómetros. La radiación infrarroja se asocia generalmente con el calor. Éstas son producidas por cuerpos que generan calor, aunque a veces pueden ser generadas por algunos diodos emisores de luz y algunos láseres.

Las señales son usadas para algunos sistemas especiales de comunicaciones, como en astronomía para detectar estrellas y otros cuerpos y para guías en armas, en los que se usan detectores de calor para descubrir cuerpos móviles en la oscuridad. También se usan en los mandos a distancia de los televisores y otros aparatos, en los que un transmisor de estas ondas envía una señal codificada al receptor del televisor. En últimas fechas se ha estado implementando conexiones de área local LAN por medio de dispositivos que trabajan con infrarrojos, pero debido a los nuevos estándares de comunicación estas conexiones han perdido su versatilidad.

Espectro visible

Por encima de la frecuencia de las radiaciones infrarrojas se encuentra lo que comúnmente es llamado luz, un tipo especial de radiación electromagnética que tiene una longitud de onda en el intervalo de 0,4 a 0,8 micrómetros. La unidad usual para expresar las longitudes de onda es el Angstrom. Los intervalos van desde los 8.000 Å(rojo) hasta los 4.000 Å (violeta), donde la onda más corta es la del color violeta.

La luz puede usarse para diferentes tipos de comunicaciones. Las ondas de luz pueden modularse y transmitirse a través de fibras ópticas, lo cual representa una ventaja pues con su alta frecuencia es capaz de llevar más información.

Por otro lado, las ondas de luz pueden transmitirse en el espacio libre, usando un haz visible de láser.

Ultravioleta

La luz ultravioleta cubre el intervalo de 4 a 400 nm. El Sol es una importante fuente emisora de rayos en esta frecuencia, los cuales causan cáncer de piel a exposiciones prolongadas. Este tipo de onda no se usa en las telecomunicaciones, sus aplicaciones son principalmente en el campo de la medicina.

Rayos X

La denominación rayos X designa a una radiación electromagnética, invisible, capaz de atravesar cuerpos opacos y de impresionar las películas fotográficas. La longitud de onda está entre 10 a 0,1 nanómetros, correspondiendo a frecuencias en el rango de 30 a 3.000 PHz (de 50 a 5.000 veces la frecuencia de la luz visible).

Rayos gamma

La radiación gamma es un tipo de radiación electromagnética producida generalmente por elementos radioactivos o procesos subatómicos como la aniquilación de un par positrón-electrón. Este tipo de radiación de tal magnitud también es producida en fenómenos astrofísicos de gran violencia.

Debido a las altas energías que poseen, los rayos gamma constituyen un tipo de radiación ionizante capaz de penetrar en la materia más profundamente que la radiación alfa o beta. Dada su alta energía pueden causar grave daño al núcleo de las células, por lo que son usados para esterilizar equipos médicos y alimentos.

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Autor:

Bernardo Jesús Sahagún Martín del Campo

Carrera: Técnico Electricista Industrial

Enviado por:

Torre Torrecel

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Escuela Preparatoria No. 10

Sistema de Educación Media Superior


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