Manual de Seguridad Eléctrica

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.

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.

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).

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.

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.

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).

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.

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.

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.

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.

• 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.

• 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.

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.

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

Partes del voltamperímetro

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

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

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.

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.

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

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

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)

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

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

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

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:

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.

Radiofrecuencia

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

• 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.

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.

Autor:

Bernardo Jesús Sahagún Martín
del Campo

Carrera: Técnico Electricista
Industrial

Enviado por:

Torre Torrecel

Escuela Preparatoria No. 10

Sistema de Educación Media Superior