Seguridad eléctrica: corriente de choque, puesta a tierra e interruptor diferencial

TecnologíaIngeniería eléctrica y seguridadEdades 13–14

Usar con mi clase

Cuatro accidentes eléctricos domésticos frecuentes: tocar un cable pelado con corriente, sujetar un aparato con carcasa metálica que tiene una fuga, reparar la instalación sin cortar la corriente y un hilo de cometa que se engancha en una línea eléctrica. Los estudiantes eligen la resistencia del cuerpo, si llevan sandalias aislantes y una medida de protección (carcasa del aparato conectada a tierra, interruptor diferencial de 30 mA), y pulsan Tocar el cable para ver la corriente I = U/R que atraviesa el cuerpo, su valor en miliamperios sobre una escala de peligro y el tiempo de contacto. El interruptor diferencial corta el circuito en menos de 0,1 segundos, y la puesta a tierra reduce la tensión de contacto a un nivel seguro.

Lección: Accidentes eléctricos y medidas de seguridad: puesta a tierra, interruptor diferencial, herramientas aislantes

Qué muestra

La red eléctrica hace circular corriente por quien pase a formar parte del circuito. La simulación aplica la ley de Ohm, I = U/R, donde R es la resistencia del cuerpo más la de contacto entre los pies y el suelo. La piel húmeda y los pies descalzos sobre suelo mojado hacen R pequeña, y 220 V pueden llevar decenas de miliamperios por el cuerpo: calambres, dificultad para respirar o fibrilación ventricular. Se modelan dos protecciones: la puesta a tierra de la carcasa metálica reduce la tensión de contacto y un interruptor diferencial de 30 mA corta el suministro en 0,1 s.

Cómo usarla

Empieza con la Situación Sujetar un aparato metálico con fuga de corriente y la Medida de protección Ninguna, pulsa Tocar el cable y lee la corriente y el nivel de peligro. Baja la Resistencia del cuerpo para imitar la piel mojada y repite; después marca Con sandalias aislantes, sobre suelo seco y compara. Por último, prueba cada medida en todas las situaciones: la puesta a tierra solo ayuda si el fallo está en la carcasa, mientras que el diferencial salta cuando la corriente supera 30 mA.

Parámetros que puedes cambiar

  • Situación Tocar un cable pelado con corriente, Sujetar un aparato metálico con fuga de corriente, Reparar la instalación sin cortar la corriente, Hilo de cometa enganchado en una línea eléctrica
  • Resistencia del cuerpo 1000–100000 Ω
  • Medida de protección Ninguna, Carcasa conectada a tierra, Interruptor diferencial de 30 mA, Puesta a tierra y diferencial
  • Con sandalias aislantes, sobre suelo seco

Preguntas para explorar

  1. ¿Por qué la misma red de 220 V hace pasar mucha más corriente por una persona con la piel mojada que con la piel seca?
  2. ¿Cómo cambia la corriente que atraviesa el cuerpo cuando la carcasa del aparato está conectada a tierra, y por qué?
  3. ¿En qué situaciones la puesta a tierra sola no te protege y qué medida las vuelve seguras?