Unidad Educativa “Rincón del Saber”

Estudio de instalaciones eléctricas mediante una demostración de circuitos eléctricos en una casa en construcción.

Proyecto de Tesis que se Presenta Como Requisito Parcial Para Obtener el Título de Bachiller en Ciencias Exactas.

Autores:

-Proaño Katherine

-Velásquez Jonathan

Tutor:

Diana Villacís

Quito, 13 de Enero del 2014

Dedicatoria

Principalmente dedicamos este trabajo a nuestros padres por el

apoyo y fortaleza que nos brindaron, con su sabiduría nos han

sabido guiar ya que sin ellos no seriamos lo que somos y no

llegaríamos hasta donde hemos llegado es por eso y más que se merecen de unas bellas palabras de admiración y mucho orgullo.

Dedicamos a Dios puesto que cada día nos brinda amor, sabiduría y

paciencia que nos ayuda en momentos difíciles con valores que

nos fortalecen como personas.

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Reconocimiento

Agradecemos a nuestros padres y a Dios que de varias maneras

siempre estuvieron ayudándonos en los momentos que requeríamos

ayuda, por la confianza que nos han sabido dar, por vivir compartir

vivencias con nosotros y brindarnos sentimientos de amor,

cariño, alegría que siempre los llevaremos como enseñanzas y

experiencias.

A nuestra tutora que con su sabiduría nos brindaron

conocimientos que nos ayudaron cuando más los requeríamos y los

que pondremos en práctica diariamente.

Principalmente agradecemos a la institución que nos brindó sus conocimientos y con ayuda de ellos hemos progresado como personas de mucho respeto.

iii

UNIDAD EDUCATIVA “RINCON DEL SABER”

Estudio de instalaciones eléctricas mediante una demostración de circuitos eléctricos en una casa en construcción.

Autores: -Proaño Katherine

-Velásquez Jonathan

Tutor: Diana Villacís

Fecha: 28 de febrero del 2014

RESUMEN

Un circuito eléctrico es una combinación de elementos conectados entre sí, que generan, transportan electricidad por medio de conductores que se encuentran unidos de sus extremos.

La finalidad de los circuitos es hacer que la corriente haga un trabajo útil como iluminar o hacer funcionar un aparato. El circuito se conecta por series cuando los aparatos están conectados unos seguidos de otros, o también se conectan en paralelo cuando los aparatos están en distintas partes.

Las cargas eléctricas que constituyen una corriente eléctrica pasan de un punto que tiene mayor potencial eléctrico a otro que tiene un potencial inferior. Para mantener permanentemente esa diferencia de potencial, llamada también voltaje o tensión entre los extremos de un conductor, se necesita un dispositivo llamado generador que tome las cargas que llegan a un extremo y las impulse hasta el otro. El flujo de cargas eléctricas por un conductor constituye una corriente eléctrica.

Es una serie de elementos o componentes eléctricos o electrónicos, conectados eléctricamente entre sí con el propósito de generar, transportar o modificar señales electrónicas o eléctricas. Es un conductor unido por sus extremos, en el que existe, al menos, un generador que produce una corriente eléctrica. En un circuito, el generador origina una diferencia de potencial que produce una corriente eléctrica. La intensidad de esta corriente depende de la resistencia del conductor. Los elementos que pueden aparecer en un circuito eléctrico pueden estar colocados en serie o en paralelo.

La finalidad de los circuitos es hacer que la corriente eléctrica haga un trabajo útil como iluminar, mover un motor, hacer funcionar un aparato de radio, etc.

El circuito eléctrico es un camino cerrado por donde circulan electrones, este camino formado por generador o acumulador (fuente de energía), hilo conductor, receptor o consumidor (carga), elementos de maniobra (interruptor), elementos de protección.

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INTRODUCCION

En este tema vamos a introducirnos en los conceptos básicos de los circuitos eléctricos aplicados fundamentalmente en el ámbito de las instalaciones eléctricas en las viviendas.

Para ello vamos a adquirir unas nociones básicas sobre lo que es la corriente alterna, y cómo se representan los circuitos eléctricos en corriente alterna, cableado, elementos de protección, seguridad, etc.

Todo ello como preludio para la demostración posterior de una maqueta donde se deberán poner en práctica los conocimientos teóricos adquiridos.

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ÍNDICE

Portada..................................................................i

Dedicatoria............................................................. ii

Reconocimiento.........................................................iii

Resumen.............................................................. iv

Introducción.............................................................1

Capítulo I:

EL PROBLEMA

1.1 Planteamiento del Problema..........................................2

Contextualización..................................................2

Análisis crítico .....................................................2

Prognosis..........................................................2

1.2 Formulación del problema............................................ 3

1.3 Objetivos...............................................................4

Objetivo General...................................................4

Objetivos Específicos............................................... 4

1.4 Justificación…………............................................... 5

1.5 Antecedentes…………….............................................6

Capitulo II

MARCO TEÓRICO

1. Principios Eléctricos…………….......................................7

1.1. Voltaje……………..................................................7

1.1.1. Fuentes de voltaje…………….....................................8

1.2. Corriente……………...............................................8

1.2.1. Fuentes de corriente……………...................................9

1.2.2. Tipos de corriente…………….....................................9

1.2.2.1. Corriente continúa…………….................................9

1.2.2.2. Corriente alterna……………..................................10

1.3. Circuitos eléctricos………........................................10

1.3.1. Clasificación………............................................11

1.3.1.1. Circuito en serie…….......................................11

1.3.1.2. Circuito en paralelo………..................................11

1.3.1.3. Circuito en serie – paralelo………............................11

1.4. Dispositivos de la electricidad………...............................12

1.4.1. Resistores………..............................................12

1.4.2. Capacitores………............................................13

1.4.3. Inductores……….............................................13

1.4.4. Transformadores……..........................................14

2. Energía eléctrica……...............................................14

2. Energía Eléctrica. …………….........................................15

2.1. Fuentes de Energía eléctrica………..................................15

2.2. Distribución de la Energía eléctrica. ………...........................15

2.3. Construcción de las redes de distribución. ………....................16

2.3.1. Redes Aéreas. ………….........................................17

2.3.2. Redes Subterráneas………........................................18

2.3.3. Averías de las redes de distribución. …………......................18

2.4 Calculo de redes de distribución. ………..............................19

3. Instalaciones eléctricas. ……….......................................20

3.1. Instalaciones eléctricas domiciliarias. ……..........................20

3.1.1. Seguridad. ……................................................20

3.1.1.1. Salud.. …….................................................21

3.1.1.2. Salud laboral. …………….....................................21

3.1.1.3. Seguridad. ……………........................................21

3.1.1.4. Riesgo laboral. ………........................................22

3.1.1.5. Factor de riesgo. ……........................................22

3.1.1.6. Peligro. ………...............................................22

3.1.1.7. Accidente de trabajo. ………….................................22

3.1.1.8. Enfermedad profesional. ………................................22

3.1.1.9. Equipo de trabajo. …….......................................22

3.1.1.10. Condición de trabajo. ………..................................23

3.1.1.11. Protección. ………….........................................23

3.1.1.12. Equipo de protección individual. ……….......................23

3.1.2. Electrificación. …………........................................23

3.1.2.1. Grado de electrificación de las viviendas. …………….............23

3.1.2.1.1 Electrificación básica. ……………............................23

3.1.2.1.2. Electrificación elevada. ……………...........................24

3.1.2.1.3. Previsión de la potencia de las viviendas. ……………...........24

3.1.2.1.3.1. Circuito de alumbrado (C1)…………........................24

3.1.2.1.3.2. Circuito de tomas de corriente de usos varios (C2)………......24

3.1.2.1.3.3. Circuito de cocina y horno (C3)……………..................25

3.1.2.1.3.4. Circuito para alimentar la lavadora, lavavajillas y termo eléctrico (C4)………………………………………………………………………………26

3.1.3. Materiales empleados. ……………................................26

3.1.3.1. Cables y conductores. ……………..............................26

3.1.3.1.1. Cable de fase, neutro y tierra. …………….....................27

3.1.3.2. Tubos. ……………............................................27

CAPITULO I

EL PROBLEMA

Planteamiento del problema

Contextualización

La falta de conocimiento de una conexión eléctrica en una casa e interés por aprender, ha afectado principalmente a la sociedad con muchos cortocircuitos y en peores de los casos produciendo accidentes en los hogares, lo que nos impulsa a llevar una investigación y hacer un estudio para concienciar con estudiantes de décimo año de educación básica “A” en una demostración de un funcionamiento en una casa en construcción mediante una maqueta.

Análisis critico

El desinterés de las personas por desconocer las conexiones y manejo apropiado de los circuitos eléctricos ha producido un gran efecto en la sociedad causando graves accidentes en los hogares , eso nos lleva a implementar interés en los estudiantes de decimo para que así disminuya los accidentes causados en los hogares, lo que nos impulsa a implementar en los estudiantes de décimo año de educación básica “A” de la Unidad Educativa “Rincón del Saber” una demostración del funcionamiento en una casa en construcción mediante una maqueta.

Prognosis

Concienciar con los estudiantes de décimo año de educación básica “A” el manejo de los circuitos eléctricos en las casas, en un futuro ayudaría a que los estudiantes aprendan el correcto funcionamiento de instalaciones eléctricas y así lograran prevenir malas conexiones eléctricas y se evitaría en los mejores de los casos los accidentes por cortocircuitos e incluso incendios.

Al no concienciar con los estudiantes sobre el funcionamiento de los circuitos eléctricos, incrementaría apagones por cortocircuitos e incluso en peor de los casos incendios que provocarían heridos por no saber su correcto funcionamiento.

2

FORMULACIÓN DEL PROBLEMA

Por falta de interés de los estudiantes sobre el funcionamiento de los circuitos eléctricos nos plantea lo siguiente:

¿Cuál es la importancia de los circuitos eléctricos dentro de una casa?

Los circuitos eléctricos son importantes ya que se detecta un incremento de apagones y cortocircuitos por sus malas conexiones.

Por lo tanto se tratara de incrementar interés sobre este tema a los estudiantes de décimo año de educación básica “A” de la Unidad Educativa “Rincón del Saber” para lograr captar su interés mediante una explicación sobre el funcionamiento de circuitos eléctricos por medio de una maqueta donde nos vamos a basar para hacer una demostración de circuitos eléctricos en una casa en construcción.

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OBJETIVOS

Objetivo general:

Explicar el funcionamiento de los circuitos electrónicos a los estudiantes de

décimo año de educación básica “A” de educación (2013-2014) de la Unidad

Educativa “Rincón del Saber” mediante la demostración en una casa en

construcción basándonos en una maqueta.

Objetivos específicos:

Aplicar los circuitos eléctricos correctamente, enseñando a los estudiantes de

décimo año de educación básica “A” su correcto funcionamiento mediante

una maqueta.

Concienciar con los estudiantes de décimo año de educación básica “A” la

importancia del correcto uso de los circuitos electicos.

Identificar los circuitos eléctricos que pueden existir en una casa mediante una demostración.

.

4

JUSTIFICACIÓN

Los circuitos eléctricos son parte de la estructura básica de la tecnología moderna de ahora es por eso que es muy interesante el estudio de conexiones de circuitos eléctricos aparte que este tema es innovador y es por eso que se hará una demostración en una casa en construcción.

El almacenamiento de energía eléctrica en elementos del circuito provee una etapa muy importante en el desarrollo de circuitos eléctricos de una vivienda. La energía eléctrica como se verá puede almacenarse en capacitores e inductores.

Es por eso que se investiga acerca del tema, gracias a esto podemos aprender muchas cosas como los tipos de conexiones e instalaciones eléctricas que existen en una casa, además con la demostración de los circuitos eléctricos en una casa nos ayuda a tomar interés acerca del tema y concienciar con los estudiantes de décimo año de educación básica “A”.

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ANTECEDENTES

• En 1746 Pieter Vann Musschenbrock, profesor de física en Leyden, Holanda, almaceno carga en una botella con agua. Esta carga podía liberarse después, soltando una descarga o un choque, este fue el primer capacitor artificial, que proveyó los primeros medios para almacenar carga eléctrica. Se demostró que la carga almacenada era proporcional al espesor del vidrio y al área superficial de los conductores. Durante algún tiempo se pensó que el vidrio era esencial, hasta que en 1762 se probó que esto era erróneo cuando se hizo el primer capacitor de placas paralelas con dos grandes tableros cubiertos con hoja metálica.

• Con el desarrollo del capacitor primario, el concepto de almacenamiento de carga siguió siendo explorado por Charles Agustín de Coulomb y otros, a medida que desarrollaban la primera teoría de la electricidad. Este estudio de electricidad se enfocó en la descripción cuantitativa con el trabajo de Coulomb, quien consiguió describir las ideas de la electrostática y de los circuitos eléctricos.

• Muchos científicos también se interesaron en la teoría de la fuerza magnética. Hans Oersted, profesor de la universidad de Copenhague, descubrió el campo magnético asociado a una corriente eléctrica, concluyendo que el campo magnético era circular y se dispersaba en el espacio alrededor del alambre. Estos resultados se difundieron rápidamente.

• Michael Faraday y Sir Humphrey Dhabi repitieron los experimentos de Oersted en 1821 y continuaron por décadas. Se construyó un anillo de hierro con dos devanados en lados opuestos. En 1831 Faraday conecto un devanado a una batería y el otro a un galvanómetro, y advirtió la naturaleza transitoria de la corriente inducida en el segundo devanado, que solo ocurría cuando la corriente del primero se iniciaba o se detenía conectando o desconectando la batería. En su honor, la unidad de capacitancia se denomina farad.

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Capitulo II

Marco Teórico.

Prat, L. (1999).Señala en su libro Circuitos y Dispositivos Electrónicos, Fundamentos de Electrónica: “La rápida evolución de la tecnología electrónica obliga a una renovación y actualización constante de su enseñanza. Deben introducirse nuevos conceptos y condensar otros. En particular hay dos aspectos que en la actualidad conviene considerar desde el principio en la formación del estudiante: la utilización de herramientas informáticas para el análisis y diseño de circuitos electrónicos, y proporcionar al estudiante una visión global de la ingeniería electrónica. Este segundo aspecto es consecuencia de la creciente interacción entre el diseñador de circuitos y sistemas y el fabricante de circuitos integrados”. (Pág. 7)

1. Principios Eléctricos.

1.1. Voltaje.

Floyd, T. (2007). En su libro Principios de Circuitos Eléctricos menciona al voltaje: “que al existir una fuerza de atracción entre una carga positiva y una negativa .Se debe aplicar cierta cantidad de energía, en forma de trabajo, para vencer dicha fuerza y separar las cargas a determinada distancia .Todas las cargas opuestas poseen cierta energía potencial a causa de la separación que hay entre ellas. La diferencia en la energía potencial por carga es la diferencia de potencial o voltaje. En circuitos eléctricos, el voltaje es la fuerza propulsora y es lo que establece la corriente”. (Pág.23)

Fuente: http://www.artinaid.com/2013/04/que-es-un-circuito-electrico/

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1.1.1. Fuente de Voltaje.

Floyd, T. (2007). En su libro Principios de Circuitos Eléctricos menciona que la fuente de voltaje: “Proporciona energía eléctrica o fuerzas electromotriz, más comúnmente conocida como voltaje. el voltaje se produce por medio de energía química , energía luminosa y energía magnética combinadas con movimiento mecánico .Una fuente de corriente proporciona una corriente constante a una carga”.( Pág.26)

Fuente:http://www.imagui.com/a/televisor-dibujo-para-colorear-iEXGkAd5r

1.2. Corriente.

Floyd, T. (2007). En su libro Principios de Circuitos define a la corriente: “Que el voltaje proporciona energía a los dos electrones, lo que les permite moverse por un circuito. Este movimiento de electrones es la corriente, la cual produce trabajo a un circuito eléctrico.

(…) en todos los materiales conductores y semiconductores están disponibles electrones libres .Estos electrones se mueven al azar n todas direcciones, de un átomo a otro, dentro de la estructura del material”. (Pág.23)

Fuente: http://es.wikipedia.org/wiki/Corriente_el%C3%A9ctrica

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1.2.1. Fuentes de Corriente.

Floyd, T. (2007). En su libro Principios de Circuitos señala que as fuentes de corriente: “Puede proporcionar una corriente constante para cualquier carga. Al igual que en el caso de una fuente de voltaje, la fuente de corriente ideal no existe pero puede ser aproximada en la práctica. Se supondrá ideal a menos que se especifique lo contrario”. (Pág.29)

Fuente: http://gco.tel.uva.es/tutorial_cir/tema3/ao.htm

1.2.2. Tipos de Corriente:

1.2.2.1. Corriente Continua.

Zoppetti, J. (1981). señala en su libro Redes Eléctricas de Alta y Baja Tensión que la corriente continua: “Es el comienzo de las instalaciones eléctricas , las distribuciones se efectuaban a un voltaje de 110 a 150 voltios , por medio de dos conductores unidos a los polos positivos y negativo de una dinamo de corriente continua como conectándose los receptores .Posteriormente y con objeto de aumentar el radio de alimentación ,economizando el propio tiempo el peso de cobre necesario para realizar la distribución ,HOPKINSON ideo el sistema de tres conductores como que se generalizo rápidamente ,y las redes importantes de corriente continua que existe en nuestro país fueron concedidas y ejecutadas con arreglo a esta disposición”.( Pág.3)

Fuente:http://electrica.uc3m.es/grobles/docencia/Autoevaluacion/Continua/autocontinua.htm

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1.2.2.2. Corriente Alterna.

Zoppetti, J. (1981). señala en su libro Redes Eléctricas de Alta y Baja Tensión que la corriente alterna: “Se construye siguiendo las normas expuestas al tratar de la corriente continua, por lo que afecta a los alimentadores y distribuidores, con la ventaja en este caso de que, para mantener el voltaje en los centros de alimentación, (…) empleándose en su lugar reguladores de inducción o transformadores conmutaciones por escalones .La central comprende uno o varios grupos, compuestos de máquinas motrices y alternadores trifásicos , que trabajan acoplados en los cuales genera la corriente en baja tensión. Los bobinados de los arrollamientos o devanados están conectados en estrella, y el centro de esta se pone en tierra para cumplir lo que sobre este particular prescribe el reglamento de instalaciones eléctricas”· (Pág.19)

Fuente: http://www.seba.es/es/fvcx.html

1.3. Circuitos Eléctricos.

González, J. (2009). define en su libro Ingeniería Electrónica que los circuitos eléctricos:(…) son conjuntos de componentes conectados entre sí de forma ordenada para conseguir la transformación de las señales que llegan al circuito a su entrada y se envía a otro sitio, que puede ser otro circuito, una vez transformada por la salida del circuito”. (Pág.III1)

Funete:http://www.juntadeandalucia.es/averroes/iesalhendin/DEPARTAMENTOS/DPTO%20TECNOLOGIA/Asignatura/4ESO%20Electricidad/Vivienda.htm

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1.3.1. Clasificación.

1.3.1.1. Circuito en Serie.

Floyd, T. (2007). En su libro Principios de Circuitos menciona que un circuito en serie: “Proporciona una sola trayectoria para el paso de la corriente entre dos puntos, de modo que la corriente es la misma atreves que cada resistor en serie”. (Pág.117)

Fuente: http://www.artinaid.com/2013/04/que-es-un-circuito-electrico/

1.3.1.2. Circuito en Paralelo.

Floyd, T. (2007). En su libro Principios de Circuitos menciona que un circuito en paralelo: “Es cuando dos o más resistores se conectan individualmente entre dos puntos distintos, están en paralelo entre sí .Un circuito en paralelo proporciona mas de una trayectoria para la corriente”. (Pág.173)

Fuente. http://www.artinaid.com/2013/04/que-es-un-circuito-electrico/

1.3.1.3. Circuito en Serie –Paralelo.

Floyd, T. (2007). En su libro Principios de Circuitos menciona que un circuito en serie–paralelo: “Consiste en combinaciones de trayectorias para corriente dispuestas tanto en serie como en paralelo .Es importante ser capaz de identificar la forma en que están dispuestos los componentes en un circuito en función de sus relaciones en serie y en paralelo”.( Pág.227)

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Fuente: http://definicionesdepalabras.com/circuito-mixto

1.4. Dispositivos de la Electricidad.

1.4.1. Resistores.

Se denomina resistor o bien resistencia al componente electrónico diseñado para introducir una resistencia eléctrica determinada entre dos puntos de un circuito eléctrico. En el propio argot eléctrico y electrónico, son conocidos simplemente como resistencias. En otros casos, como en las planchas, calentadores, etc., se emplean resistencias para producir calor aprovechando el efecto Joule.

Es un material formado por carbón y otros elementos resistivos para disminuir la corriente que pasa. Se opone al paso de la corriente. La corriente máxima en un resistor viene condicionada por la máxima potencia que pueda disipar su cuerpo. Esta potencia se puede identificar visualmente a partir del diámetro sin que sea necesaria otra indicación.

Fuente: http://es.wikipedia.org/wiki/Resistor

Fuente: http://es.wikipedia.org/wiki/Resistor

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1.4.2. Capacitores.

“Se llama capacitor a un dispositivo que almacena carga eléctrica. El capacitor está formado por dos conductores próximos uno a otro, separados por un aislante, de tal modo que puedan estar cargados con el mismo valor, pero con signos contrarios.

En su forma más sencilla, un capacitor está formado por dos placas metálicas o armaduras paralelas, de la misma superficie y encaradas, separadas por una lámina no conductora o dieléctrico. Al conectar una de las placas a un generador, ésta se carga e induce una carga de signo opuesto en la otra placa. Por su parte, teniendo una de las placas cargada negativamente (Q-) y la otra positivamente (Q+) sus cargas son iguales y la carga neta del sistema es 0, sin embargo, se dice que el capacitor se encuentra cargado con una carga Q.

Los capacitores pueden conducir corriente continua durante sólo un instante (por lo cual podemos decir que los capacitores, para las señales continuas, es como un cortocircuito), aunque funcionan bien como conductores en circuitos de corriente alterna. Es por esta propiedad lo convierte en dispositivos muy útiles cuando se debe impedir que la corriente continua entre a determinada parte de un circuito eléctrico, pero si queremos que pase la alterna.

Los capacitores se utilizan junto con las bobinas, formando circuitos en resonancia, en las radios y otros equipos electrónicos. Además, en los tendidos eléctricos se utilizan grandes capacitores para producir resonancia eléctrica en el cable y permitir la transmisión de más potencia”.

Fuente:http://www.inele.ufro.cl/bmonteci/semic/apuntes/capacitores/capacitores.htm

Fuente: http://kueyar.net/aprende-electronica/lecciones-7-al-8/unidad-7-los-condensadores/

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1.4.3. Inductores.

Los inductores o bobinas son elementos lineales y pasivos que pueden almacenar y liberar energía basándose en fenómenos relacionados con campos magnéticos.  Una aplicación de los inductores, consistente en bloquear ("choke" en inglés) las señales de AC de alta frecuencia en circuitos de radio, dio origen a que con dicho término (choque) se haga referencia a los inductores que se emplean en aplicaciones donde su valor no es crítico y que por lo tanto admiten grandes tolerancias.

Básicamente, todo inductor consiste en un arrollamiento de hilo conductor.  La inductancia resultante es directamente proporcional al número y diámetro de las espiras y a la permeabilidad del interior del arrollamiento, y es inversamente proporcional a la longitud de la bobina.

Fuente:http://www.ing.unp.edu.ar/electronica/asignaturas/ee016/tutoriales/inductores/inductores.htm

Fuente:http://www.ing.unp.edu.ar/electronica/asignaturas/ee016/tutoriales/inductores/inductores.htm

1.4.4. Transformadores.

Enríquez, G. (2005). Señala en su libro Curso de Transformadores y Motores Trifásicos de inducción a los transformadores: “Cuando dos bobinas de alambre son acopladas inductivamente, el flujo pasa a través de una y entonces también pasa total o parcialmente a través de otra .Esto significa que las boninas tiene un circuito magnético común.

El dispositivo que más comúnmente emplea el principio de acción transformadora es el transformador estático.

Un transformador es un dispositivo que:

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a).-Transfiere energía de un circuito a otro sin cambio de frecuencia.

b).-Lo hace bajo el principio de inducción electromagnética (es decir que origina la producción de una fuerza electromotriz ).

c).-Tiene circuitos eléctricos aislados entres sí que son eslabonados por un circuito magnético común”. (Pág.17-18)

Fuente:http://www.monografias.com/trabajos63/transformadores/transformadores2.shtml

2. Energía Eléctrica.

2.1. Fuentes de Energía eléctrica

2.2. Distribución de la Energía eléctrica.

Zoppetti, J. (1981). Señala en su libro Redes Eléctricas de Alta y Baja Tensión a la distribución de la energía eléctrica:“(…) que esta procede de las centrales productoras, que pueden estar emplazadas en el mismo lugar de utilización, o en otros muy distantes, en cuyo caso es conducida hasta el centro consumidor por largas líneas de transporte.

Las líneas distribuidoras se atrasan por las calles de la población, para acometer en corta distancia los edificios a los que haya que suministrar la energía. El conjunto de las distintas líneas unidas entre sí forman un sistema de mallas o redes, y de aquí su nombre de redes de distribución. El punto de unión de dos o más tramos de línea se denomina nodo o vértice de la red.

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Las redes de distribución pueden ser de alta y de baja tensión. Las primeras son las que conducen la energía en alto voltaje a los puntos de alimentación, donde se transforma para ser utilizado en las redes de baja tensión. En estas, como su nombre lo indica, circula la corriente a tensión reducida, porque penetrando los conductores en las viviendas se correría el peligro de que la manipulación de los receptores produjese accidentes sensibles y quizás irreparables”. (Pág.1)

Fuente:http://es.wikipedia.org/wiki/Red_de_distribuci%C3%B3n_de_energ%C3%ADa_el%C3%A9ctrica

2.3. Construcción de las redes de distribución.

Zoppetti, J. (1981). Señala en su libro Redes Eléctricas de Alta y Baja Tensión a las redes de distribución: “Pueden ser aéreas o subterráneas. Las que han de funcionar con alto voltaje, y se conduce por el interior de las poblaciones, deben ser subterráneas como para evitar los peligros que traería consigo el desprendimiento de los conductores .Debido a esta causa no es posible obtener de los organismos administrativos las oportunas concesiones para establecer redes aéreas de alta tensión dentro de zonas edificadas.

En cuanto a las redes de baja tensión pueden construirse de las dos maneras, si bien existe una limitación para el establecimiento de las redes aéreas, porque los ayuntamientos, velando por el ornato de las poblaciones, impiden su establecimiento. Sin embargo como en mucho casos no pueden procederse con un criterio cerrado porque las redes subterráneas son de un coste elevado y resultaría prohibitiva su construcción por la escasa rentabilidad que con ellas se obtendría, especialmente en los sectores en que las cargas son reducidas o que están habitados por personas de vida modesta”.( Pág.67)

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Fuente:http://www7.uc.cl/sw_educ/construccion/urbanizacion/html/f_glosario.html

2.3.1. Redes Aéreas.

Sánchez, F. (2008). Menciona en su libro Manual de Instalaciones Eléctricas que las redes aéreas: “Cada vez son menos frecuentes y la tendencia es a ir sustituyéndolas por redes subterráneas, que es el sistema generalizado ya en todas las grandes poblaciones; no obstante la red aérea propia de zonas rurales y pequeñas poblaciones para cargas poco importantes como se sigue manteniendo en muchísimos municipios, por los enormes costos que representa su transformación en redes subterráneas.

La instalación se puede realizar mediante conductores desnudos, separados entre sí, y fijados sobre aisladores anclados sobre palomillas en los postes de sujeción, en cuyo caso pueden observarse unas distancias mínimas, entre estos y los edificios y sus correspondientes superficies”.( Pág.99)

Fuente: http://www.textoscientificos.com/fisica/transmision-energia/lineas-alta-tension

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2.3.2. Redes Subterráneas

Sánchez, F. (2008). Menciona en su libro Manual de Instalaciones Eléctricas que las redes subterráneas: “Son el sistema habitual de distribución para ciudades o núcleos de poblaciones importantes, eliminándose toda la problemática de líneas aéreas, que aparte de lo referente a su seguridad, representan a un aspecto bastante antiestético sobre la arquitectura urbana.

Estas redes subterráneas parten de centros de formación también subterráneos por lo general, y discurren por las calzadas o aceras de las vías principales de las poblaciones”. (Pág.102)

Fuente:http://patentados.com/invento/perfeccionamientos-en-las-conexiones-electricas-realizadas-en-las-redes-subterraneas-y-en-la-distribucion-electrica-de-edificios.html

2.3.3. Averías de las redes de distribución.

Zoppetti, J. (1981). Señala en su libro Redes Eléctricas de Alta y Baja Tensión a las averías de las redes de distribución: “Que las averías más frecuentes en las líneas aéreas son las producidas por las roturas de aisladores y por el contacto entre conductores, bien directamente o por medio de un cuerpo extraño.

Cuando se rompe un aislador, la corriente de la línea se deriva a tierra, provocando al propio tiempo la desconexión de su interruptor automático. Esto tiene lugar cuando el neutro del centro alimentador esta puesto en conexión con tierra, porque si estuviese aislado podría en general continuar el servicio hasta que se efectuase la reparación del efecto”. (Pág.175)

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Fuente:http://educativa.catedu.es/44700165/aula/archivos/repositorio/1000/1108/html/23_distribucin_de_aire_comprimido.html

2.4 Calculo de redes de distribución.

Zoppetti, J. (1981). Señala en su libro Redes Eléctricas de Alta y Baja Tensión al cálculo de redes de distribución: “Que para que la caída de tensión producida por el paso de la corriente a lo largo de los conductores permaneciese dentro de los limites tolerados por el reglamento, deberían tener aquellos secciones apropiadas, y de este modo podría realizarse el suministro de energía en perfectas condiciones de regularidad.

Por otra parte, hay que tener en cuenta que al circular la corriente por los hilos de una conducción eléctrica, se produce un calentamiento, debido a la transformación en calor de la energía perdida a causa de la resistencia óhmicas de los conductores, siendo por ello necesario determinar la temperatura que alcanzaran y hacer que esta permanezca dentro de cierto límite para que no se produzca calentamientos anormales, que pudieran destruir los aislamientos de que van provistos o modificaran sus físicas”.( Pág.185)

Fuente: http://www.ing.unlp.edu.ar/sispot/Libros%202007/libros/et/et-14/et-148/et-148.htm

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3. Instalaciones eléctricas.

Moreno, J., Fdez., C., Lasso, D. (2010). Menciona en su libro Instalaciones Eléctricas Interiores que las instalaciones eléctricas: “Son parte de nuestro entorno habitual. El uso cotidiano de las mismas hace que en muchas ocasiones no se valore en su justa medida la importancia de la misma, sin embargo, hay una dependencia casi total de la humanidad del suministro eléctrico. Por la importancia que merece tanto desde el punto de vista técnico como de seguridad las instalaciones eléctricas deben ser realizadas exclusivamente por empresas instaladoras autorizadas, que a priori están obligadas por ley a disponer de profesionales cualificados, y de los medios técnicos necesarios de modo que, garanticen la calidad y la seguridad de las mismas”.(pag.21)

Fuente: http://www.mailxmail.com/curso-controlar-energia-electromagnetica-1/materiales-conexiones-instalaciones-electricas

3.1. Instalaciones eléctricas domiciliarias.

Moreno, J., Fdez., C., Lasso, D. (2010). Menciona en su libro Instalaciones Eléctricas Interiores a las instalaciones domiciliarias: “Una de las instalaciones eléctricas más usuales es la del interior de una vivienda. Desde que el 8 de setiembre de 2003, cuando entró en vigor el nuevo reglamento el electrotécnico de baja tensión, para realizar la instalación eléctrica de una vivienda se deben seguir ciertas pautas y normas. El contenido de este capítulo hace referencia a estas normas y su aplicación directa, así como a la visión de los elementos que más se emplean en este tipo de instalaciones”. (Pág.67)

3.1.1. Seguridad.

Moreno, J., Fdez., C., Lasso, D. (2010). Menciona en su libro Instalaciones Eléctricas Interiores que la seguridad: “Durante el desarrollo de cualquier profesión, entre ellas la electricidad, existen unos riesgos que deben conocer todos aquellos que participan de ella y deben saber responder ante cualquier imprevisto. Por ello, en este capítulo abordamos el tema de la seguridad en las instalaciones eléctricas, para adquirir la formación en las condiciones adecuadas para su ejercicio profesional”. (Pág.41)

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3.1.1.1. Salud.

Moreno, J., Fdez., C., Lasso, D. (2010). Menciona en su libro Instalaciones Eléctricas Interiores la salud es: “Estado de bienestar físico, mental y social. De esta definición podemos llegar a la conclusión de que el concepto de salud no cubre únicamente el estado físico, sino también el estado anímico de las personas.

Somos seres vivos y como tales tenemos un conjunto de necesidades que cubrir. Según marca la pirámide de las necesidades fisiológicas (entre las que están el descanso) posteriormente se encuentra la necesidad de la seguridad de contar con un empleo y la seguridad física”. (Pág.42)

3.1.1.2. Salud laboral.

Moreno, J., Fdez., C., Lasso, D. (2010). Menciona en su libro Instalaciones Eléctricas Interiores que la salud laboral es: “Estado de bienestar físico, mental y social en el puesto de trabajo.

Para un buen desarrollo de la actividad a desempeñar en el puesto de trabajo es necesario fomentar y mantener el estado de bienestar de los trabajadores con los medios que sean necesarios en cada puesto de trabajo. Es posible conseguir este estado de salud laboral a través de elementos de protección, contratos de trabajo, las condiciones en este”. (Pág.42)

3.1.1.3. Seguridad.

Moreno, J., Fdez., C., Lasso, D. (2010). Menciona en su libro Instalaciones Eléctricas Interiores: “Técnicas y objetivos que tienen como fin eliminar o disminuir los riesgos laborales.

Para conseguir que el bienestar físico quede cubierto es necesario que existan unas medidas de seguridad en el entorno laboral. Estas medidas son necesarias tanto para los empleados que desempeñan profesiones peligrosas como para otras profesiones que, a priori no parece que entrañen riesgos como por ejemplo los oficinistas, lo cual no significa que no los tenga”. (Pág.42)

Fuente: http://www.trabajadores.cu/20131102/seguridad-y-salud-en-el-trabajo-prevenir-asegura-tu-futuro/

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3.1.1.4. Riesgo laboral.

Moreno, J., Fdez., C., Lasso, D. (2010). Menciona en su libro Instalaciones Eléctricas Interiores el riesgo laboral es: “Posibilidad de que un trabajador sufra una enfermedad, patología o molestar derivado del trabajo.

Cualquier trabajo puede derivar en daños. Estos pueden ser tanto físicos como emocionales; teniéndose que prevenir y estudiar esta situación para evitar en todo lo posible que lleguen a producirse”. (Pág.42)

3.1.1.5. Factor de riesgo.

Moreno, J., Fdez., C., Lasso, D. (2010). Menciona en su libro Instalaciones Eléctricas Interiores: “Conjunto de elementos o posibilidades que pueden afectar a la salud.

Para poder identificar los diversos motivos que pueden ser causa de un decremento de la salud laboral de un tipo, es necesario estudiar exhaustivamente cada situación laboral”. (Pág.42)

3.1.1.6. Peligro.

Moreno, J., Fdez., C., Lasso, D. (2010). Menciona en su libro Instalaciones Eléctricas Interiores: “Propiedad o actitud intrínseca del trabajo que puede ocasionar daños.

Los factores que no son posibles de editar por ningún medio para la relación de una tare siempre deben tenerse en cuenta para esta actividad”. (Pág.42)

3.1.1.7. Accidente de trabajo.

Moreno, J., Fdez., C., Lasso, D. (2010). Menciona en su libro Instalaciones Eléctricas Interiores: “Toda lesión corporal que el trabajador sufra con ocasión o por consecuencia del trabajo que ejecute por cuenta ajena.

Se considera accidente de trabajo toda lesión producida desde que el trabajador se desplaza hacia el trabajo hasta la vuelta de este; lesión que se agrava si se produce en él es tomo de trabajo. Sin embargo, no se considera accidente de trabajo toda lesión producida por fuerza mayor o imprudencias temerarias producidas por la propia voluntad del trabajador”. (Pág.42)

3.1.1.8. Enfermedad profesional.

Moreno, J., Fdez., C., Lasso, D. (2010). Menciona en su libro Instalaciones Eléctricas Interiores: “Derivada del trabajo, provoca una incapacidad para la ejecución del trabajo.

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Incapacidad del trabajador para poder realizar la actividad laboral la que se dedica a consecuencia del trabajo realizado o el entorno donde se desarrolla este trabajo”. (Pág.42)

3.1.1.9. Equipo de trabajo.

Moreno, J., Fdez., C., Lasso, D. (2010). Menciona en su libro Instalaciones Eléctricas Interiores: “Maquina, aparato, instrumento o instalación empleado para la ejecución de una actividad laboral.

Todas las herramientas que se emplean para la realizar una tarea en el trabajo, tanto para ayudar o realizar directamente, manejadas por un operario”. (Pág.42)

3.1.1.10. Condición de trabajo.

Moreno, J., Fdez., C., Lasso, D. (2010). Menciona en su libro Instalaciones Eléctricas Interiores: “Característica que pueda influir en la salud del trabajador.

Todo el entorno que rodea a un trabajador, iluminación, temperatura, compañeros, presión… puede afectar el rendimiento y a la salud de este, por lo que se considera esencialmente mantener un ambiente adecuado para cada actividad laboral”. (Pág.42)

3.1.1.11. Protección.

Moreno, J., Fdez., C., Lasso, D. (2010). Menciona en su libro Instalaciones Eléctricas Interiores: “Actividades y medidas empleadas para evitar o disminuir los riesgos laborales.

Elementos destinados a impedir que uno o todos los trabajadores sean afectados por un peligro en todo lo posible pudiendo ser individuales o colectivos”. (Pág.42)

3.1.1.12. Equipo de protección individual.

Moreno, J., Fdez., C., Lasso, D. (2010). Menciona en su libro Instalaciones Eléctricas Interiores: “Equipo para proteger de forma individual a cada trabajador de los riesgos que atenten su seguridad.

Elemento personal que protege a cada trabajador de forma individual de los riesgos. Si se desea que todos los trabajadores que desarrollan una actividad estén protegidos por un equipo de protección de esta clase, se precisa que todos y cada uno de ellos cuenten con dicho equipo”. (Pág.43)

3.1.2. Electrificación.

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3.1.2.1. Grado de electrificación de las viviendas.

Moreno, J., Fdez., C., Lasso, D. (2010). Menciona en su libro Instalaciones Eléctricas Interiores: “Según el REBT (reglamento electrotécnico de baja tensión), en su instrucción complementaria, la carga máxima por vivienda depende del grado de electrificación que se desee alcanzar. Se establece en los siguientes grados de electrificación:

Electrificación básica Electrificación elevada” (Pág.68)

3.1.2.1.1 Electrificación básica.

Moreno, J., Fdez., C., Lasso, D. (2010). Menciona en su libro Instalaciones Eléctricas Interiores: “Es la necesaria para la cobertura de las posibles necesidades de utilización primarias sin necesidad de obras posteriores de educación.

Debe permitir la utilización de los aparatos eléctricos de uso común”. (Pág.68)

3.1.2.1.2. Electrificación elevada.

Moreno, J., Fdez., C., Lasso, D. (2010). Menciona en su libro Instalaciones Eléctricas Interiores: “Es la correspondiente a viviendas con una previsión de utilización de aparatos electrodomésticos superior a la electrificación básica o con previsión de utilización de sistemas de calefacción eléctrica o de acondicionamiento de aire o con superficies útiles de la vivienda superiores a 160 m cuadrados, o con cualquier combinación de los casos anteriores”. (Pág. 68)

3.1.2.1.3. Previsión de la potencia de las viviendas.

Moreno, J., Fdez., C., Lasso, D. (2010). Menciona en su libro Instalaciones Eléctricas Interiores: “El promotor, propietario o usuario del edificio fijara de acuerdo con la empresa suministradora la potencia a prever, la cual, para nuevas construcciones, no será inferior a 5.70w a 230v en cada vivienda independiente de la potencia o contratar por cada usuario que dependerá de la utilización que este haga de la instalación eléctrica.

En las viviendas de electrificación elevada a potencia a prever no será inferior a 9.200w.

En todos los casos la potencia a prever se corresponderá con la capacidad máxima de la instalación definida esta por la intensidad asignada del interruptor general automático”. (Pág.69)

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3.1.2.1.3.1. Circuito de alumbrado (C1)

Moreno, J., Fdez., C., Lasso, D. (2010). Menciona en su libro Instalaciones Eléctricas Interiores: “Esta destinado a la conexión de puntos fijos de la luz. A el irán asociados los elementos de mando de dichos puntos de luz (interruptores, conmutadores, pulsadores, etc.). Normalmente, y por razones económicas, se suele emplear en la realización de este circuito eléctrico rígido de 450/750v de tensión asignada y decepción 1.5 mm2. En el inicio de este circuito, y con el fin de proteger los conductores eléctricos se coloca un interruptor automático magneto térmico de 10 A”. (Pág.69)

3.1.2.1.3.2. Circuito de tomas de corriente de usos varios (C2)

Moreno, J., Fdez., C., Lasso, D. (2010). Menciona en su libro Instalaciones Eléctricas Interiores: “Está concebido para poder conectar los receptores eléctricos en la vivienda. Este circuito es independiente del anterior y su finalidad es la de conexionar, por ejemplo, aspiradores, el frigorífico, algún pequeño calefactor, etc.

Este circuito estará compuesto por 3 conductores que generalmente son de hilo rígido de 450/750v de tensión asignada, y de sección 2.5mm2 . Para poder conectar los receptores en varios puntos la terminación de este circuito se hace a través de tomas de corriente”. (Pág.69)

3.1.2.1.3.3. Circuito de cocina y horno (C3)

Moreno, J., Fdez., C., Lasso, D. (2010). Menciona en su libro Instalaciones Eléctricas Interiores: “Cuando se habla del circuito de cocina no se está haciendo referencia a la dependencia cocina, sino al electrodoméstico cocina eléctrica. Este circuito está dirigido a alimentar la cocina eléctrica y, eventualmente, el horno eléctrico.

El circuito se compone de 3 conductores de 6 mm2 de sección con una tensión asignada de 450/750v. La protección de este circuito se realiza mediante un interruptor automático magnetotérmico de 25 A”. (Pág.69)

3.1.2.1.3.4. Circuito para alimentar la lavadora, lavavajillas y termo eléctrico (C4).

Moreno, J., Fdez., C., Lasso, D. (2010). Menciona en su libro Instalaciones Eléctricas Interiores: “Este circuito está destinado a la lavadora y el lavavajillas y el termo eléctrico. En una vivienda de nueva construcción, la ubicación de estos electrodomésticos es fácilmente reconocible, pues a falta del propietario de la vivienda la constructora tiene previstas en el lugar de su ubicación tomas de agua y desagües para este tipo de máquinas.

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El circuito se compone de 3 conductores de 4 mm2 de sección contención asignada 450/750v, protegidas por interruptor automático magnetotérmico de 20 A”. (Pág.70)

3.1.3. Materiales empleados.

3.1.3.1. Cables y conductores.

Farina, A. (2007). Menciona en su libro Instalaciones eléctricas que los cables y conductores: “En electrotecnia se entiende por conductores a los materiales que pueden conducir atreves de ellos la corriente eléctrica mientras están sometidos a una diferencia de potencial o tensión.

En el desarrollo de esta publicación entenderemos que los cables se forman mediante los conductores y su correspondiente aislamiento.

Popularmente se suele denominar a los conductores como cables desnudos. Destacado que utiliza indistintamente la denominación de cable o conductor”. (Pág.22)

Fuente:http:// hpindustrialperu.com/hp_industrial_por_marca.php?m=7

3.1.3.1.1. Cable de fase, neutro y tierra.

Los tres cables que van a los enchufes de tu casa son: la fase, el neutro y la toma de tierra (verde -amarillo), que no lleva corriente y sólo es un elemento de protección por si se deriva corriente de un aparato a su carcasa (por un mal contacto). El neutro hacer que derive la corriente a tierra por ese cable y no por el cuerpo de la persona que maneja el aparato.

La diferencia de potencial entre fase y neutro es de aproximadamente 220 V (compruébalo aplicando las puntas del voltímetro a los agujeros del enchufe).

Para sabe cuál de los dos cables es la fase (el cable que si le tocas tiene 220 V respecto a ti, y que te daría un corrientoso o incluso te mataría) se usa un buscapolos.

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Fuente:http://newton.cnice.mec.es/materiales_didacticos/electricidad3E/cuestiones1.htm

Fuente: http://electripractica.com/practicas/Tomacorrientes.html

3.1.3.2. Tubos.

Farina, A. (2007). Menciona en su libro Instalaciones eléctricas que los tubos:” Se utilizan para aislar los empalmes que se efectúan a los cables.

Son fabricados con un material plástico reticulado lo q hace que tengan una gran estabilidad térmica, pueden operan entre los -30y los 125ºC”. (Pág.41)

Fuente: http://www.giemmeargenta.it/negozio/es/tomas-de-corriente/2031-tubo-corrugado-electricista-d-20x100m-8032873410022.html

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CAPÍTULO III

METODOLOGÍA

Enfoque de la Investigación

Investigación Cualitativa

Aplicación:

Utilizaremos La investigación Cualitativa determinando los aspectos científicos, y lugares donde se produce este problema, ayudándonos a determinar desde donde se origina el problema.

 Modalidad del trabajo de grado: 

La modalidad de trabajo de grado que tuvo esta Investigación fue Socio Educativo

Nivel de la Investigación:

Según Dankhe. (1986), señala que: “la investigación descriptiva, en comparación con la naturaleza poco estructurada de los estudios exploratorios, requiere considerable conocimiento del área que se investiga para formular las preguntas específicas que busca responder”.

Método Descriptivo

Zorrilla, (1986). Dice que el método descriptivo se “utiliza para recoger, organizar, resumir, presentar, analizar, generalizar, los resultados de las observaciones. Este método implica la recopilación y presentación sistemática de datos para dar una idea clara de una determinada situación”.

Aplicación:Utilizamos el método descriptivo ya que podremos presentar, el funcionamiento de los circuitos eléctricos de una casa en construcción de una manera más explícita, obteniendo un mejor entendimiento acerca de este tema.

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  Tipo de investigación.-

En nuestra investigación utilizamos el método bibliográfico y net graficó apoyándonos en investigaciones realizadas por otras personas, y guiándonos por las mismas en el tema de Estudio de instalaciones eléctricas mediante una demostración de circuitos eléctricos en una casa en construcción apoyándonos en una investigación de Campo para determinar el lugar en donde se produce el problema.

Población y Muestra

Población:

Según Terán R, Alegría R y Yépez E. (2010) señala a la población o universo:

“es la totalidad de elementos a investigar”. (pag.44)

La población de la investigación fueron dos docentes del de la institución, las autoridades Rectora y Vicerrector y los estudiantes del en los estudiantes de Decimo Año de educación básica paralelo “A” de la Unidad Educativa “Rincón del Saber”, conformado por 30 alumnos con un promedio 13 y 14 años de edad, además fue necesario contar con el apoyo de la tutor del Décimo Año de educación básica paralelo “A” con el propósito de sustentarnos y apoyarnos con la investigación realizada.

Cuadro: Caracterización de la Población

Población Número Características

Autoridades 2 Rectora(Mariana Lemus)

Vicerrector(Washington Arias)

Profesores 7 Tutores en el trabajo investigativo

Estudiantes 3011 mujeres 19 hombres

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Muestra:

Villalba C. (2004), Muestra se la define como: “el desagregado de la población.

Una muestra tiene características que le corresponden a la población”. (pág. 166)

En la realización de esta investigación, se pudo investigar a toda la población

establecida visto que el alumnado del Décimo Año de educación básica paralelo

“A” es una población no muy numerosa.

Siendo una población de 30 estudiantes se tomó como muestra a toda la

población, siendo su tamaño de 30 estudiantes se toma como referencia el

término de 200 y como es menor a este número la aplicación del instrumento de

diagnóstico se realizó a toda la población, Además la muestra seleccionada de

profesores fue de 7, a quienes se aplicó el instrumento de factibilidad aplicado a

docentes y autoridades de la Institución.

Operacionalización de Variables

La Operacionalización de variables para Terán R, Alegría R y Yépez E. (2010)

señalan que: “Del marco teórico inicial se deriva la conceptualización de la

variable, la cual se escribe en la primera columna de la matriz. La

conceptualización incluye solo las dimensiones que interesa operar. Responde a la

pregunta ¿cuáles son los elementos esenciales de la variable conceptualizada. Las

dimensiones se escriben en la segunda columna. Para la dimensión se determina

sus indicadores es decir, elementos directamente observables y medibles que

reflejan la presencia y acción de la dimensión en un contexto determinado. Los

indicadores que se escogen deben ser significativos para la investigación. Se

escriben en la tercera columna. Por cada indicador se formulan ítems básicos, que

servirán de referentes para diseñar los instrumentos de recolección de

información. Esto se escribe en la cuarta columna”. (pag.49)

Cuadro: Operacionalización de Variables

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VARIABLES DIMENSIONES INDICADORES ÍTEMES

IndependienteInstalaciones eléctricas

Instalaciones domiciliarias

Seguridad

Materiales

Circuitos eléctricos

20

26

10

Dependiente Circuitos eléctricos

Tipos de circuitos

Circuitos en serie

Circuitos en paralelo

Circuitos mixtos

11

31