Usando la electricidad

Los primeros filmes fueron fotografiados bajo la luz del sol.

Pero pronto estos métodos se mostraron insuficientes. Desde el desarrollo del sistema de estudios, la industria del cine y la televisión ha necesitado del poder eléctrico para operar sus cámaras, equipos de sonido e instrumentos de iluminación. Así pues la electricidad es esencial para todas las

luces artificiales por tanto es importante conocer sus propiedades, usos y posibles peligros antes de manejar equipo de iluminación.

Elementos de la electricidad

Toda la materia está compuesta de unidades diminutas llamadas átomos. Cada átomo consiste en un núcleo que está compuesto de protones y neutrones, y un número de partículas gravitando llamadas electrones. Un electrón está cargado de energía eléctrica negativa, un protón está cargado positivamente y el neutrón tiene una carga neutra. No todos los electrones están atados a los átomos, electrones que se mueven independientemente de un átomo son llamados electrones libres. Electrones libres que se mueven en la misma dirección crean una corriente eléctrica.

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Un medio en el cual los electrones libres se muevan fácilmente es llamado conductor. Los metales que tienen muchos electrones libres son los mejores conductores. Materiales como el plástico y el caucho, que tienen pocos electrones libres, bloquean el flujo eléctrico y son llamados aislantes. El cable de cobre es un buen conductor de la electricidad; el plástico que envuelve el cable es un aislante. Una corriente eléctrica que fluye en una trayectoria completa (incluyendo su fuente de poder) es llamada circuito.

Unidades eléctricas

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La electricidad que fluye en un cable puede ser comparada al agua que fluye a través de un tubo. La presión empuja al agua dentro del tubo hacia la llave; entre más alta la presión, más agua pasa por la llave. De manera similar, la presión empuja a los electrones a través del cable; este fenómeno es conocido como fuerza electromotriz. Esta fuerza, o potencial eléctrico, es medido en voltios (V). Entre mayor sea la presión mayor es el voltaje.

La cantidad de agua que pasa a través de la llave puede ser medida en cuanta a agua sale de la tubería en un segundo. La cantidad de corriente eléctrica que pasa un determinado punto en un segundo es medida igual. La unidad de medida de corriente eléctrica es llamada amperio (A).

Es más fácil hacer pasar el agua a través de la tubería, que hacerla pasar a través de un pitillo. Entre más pequeños sea el diámetro del pitillo mayor impedirá el paso que el agua. De manera similar un

cable con el diámetro pequeño resistirá más el flujo eléctrico que un cable de diámetro grande. La resistencia es medida en ohmios (Ω) .

La habilidad de la energía eléctrica de hacer un trabajo en un tiempo específico es llamada potencia eléctrica. La cantidad de potencia eléctrica en un circuito en el cual una corriente de 1 amperio se mueve a través potencial de 1 voltio es igual a igual un vatios o watt (W).

La electricidad puede ser medida por: potencial o fuerza electromotriz, que es medida en voltios corriente que es medido en amperios poder que es medido en vatios resistencia, que es media en Ohmios Para cualquier circuito, la corriente eléctrica es directamente proporcional al voltaje e inversamente proporcional a la resistencia. Poder entonces es igual a voltaje multiplicado por amperaje.

Corriente continua

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Hay dos maneras en las cuales puede fluir la corriente, conocidas como corriente continua y corriente alterna. La corriente continua (DC) fluye en un circuito en una dirección continua, mientras que la corriente alterna (AC) cambia intermitentemente la dirección de su flujo. Las baterías y los generadores son las fuentes más comunes de corriente continua. Las baterías de celda húmeda producen electricidad a través de la reacción química entre un ácido y un metal. Un buen ejemplo de celda húmeda puede encontrarse debajo del capo de un automóvil. La principal ventaja de las celdas húmedas es que pueden recargarse. Desafortunadamente, el voltaje producido es bajo. Una batería típica genera 12 V, pero la mayoría de luces requieren entre 110 y 120 V. Así, se necesitan 10 baterías de 12 V para promover el suficiente de voltaje para encender una luz común de 3200° Kelvin. Las baterías de celda húmeda son usualmente pesadas y engorrosas.

Al contrario, las baterías de celda seca son ligeras y compactas. Usualmente utilizadas en linternas y reproductores portátiles, las baterías de celda seca producen su energía a través de la reacción entre una barra de metal y un polvo seco. El voltaje producido por una sola celda seca se encuentra entre los 1.5 y 9 voltios. Conectadas en serie, las celdas secas pueden ser usadas para dar poder a pequeñas luces. Las baterías estándar de zinc y las alcalinas no ser usadas una vez su poder es agotado que, las baterías de níquel y cadmio sin embargo son recargables.

Un generador o planta es la fuente de poder más usual en locaciones grandes y la corriente continua que produce es mucho más segura que la corriente alterna de las casas. Hay generadores de muchos tamaños, que producen entre 40 y 2000 amperios de corriente, y muchos pueden proveer tanto corriente alterna como corriente continua.

Debido a que la corriente continua es poco práctica para transmisiones de larga distancia, la electricidad es distribuida por las compañías eléctricas como corriente alterna. En Colombia, la corriente alterna cambia su dirección en un circuito 120 veces por segundo (60 Hz).

Circuitos

El poder es distribuido a la mayor parte de los edificios por la compañía de energía en 240 V nominales, llegando asi hasta la caja principal. Éstos 240 V de corriente alterna (VAC) son divididos en uno o dos circuitos de 240 VAC (para algunos electrodomésticos con esta carga como estufas o lavadoras) y muchos más circuitos de 120 V menos potentes.

La mayor parte de las casas modernas en Colombia tienen un suministro de energía de 100 A. Este poder es dividido en varios circuitos, cada uno de los cuales tiene su propio límite de 20 A (aunque

algunas veces de 15 A o 30 A). Cada circuito puede ir a una parte diferente de la casa, las habitaciones grandes pueden tener clavijas de dos o más circuitos separados

Es importante encontrar que clavijas están conectadas a que circuitos. Suponga que usted quiere iluminar una habitación que tiene clavijas de dos circuitos de 20 A cada uno. Usted tiene que averiguar que clavijas están conectadas a que circuitos como también el máximo número de Watts que usted puede sacar de cada circuito. Esto puede derivarse la siguiente ecuación:

vatios = voltios x amperios o vatios/voltios = amperios Muchos gaffers y electricistas memorizan esta fórmula al usar la frase “West VirginiA”.

En la práctica, el voltaje puede variar entre 110 y 120, y puede ser redondeado a 100 (para tener un margen de seguridad). Usted también puede saber que cada circuito está conectado para 20 A. Cuando usted multiplica el número de voltios por el número de amperios conocido, se encontrará que

100 V X 20 A = 2000 W

De esta manera, usted puede usar luces que consuman entre todas un total no mayor a 2000 W por circuito.

Fusibles y tacos

Si usted conecta más de 20 A de un circuito 20 A, el incremento de carga hará saltar el fusible o la caja de tacos. Los fusiles y tacos son dispositivos de seguridad diseñados para interrumpir el flujo eléctrico sin circuito está sobrecargado. Cuando el consumo de amperaje de un circuito excede la capacidad de seguridad del alambrado del circuito, el resultado es un incremento de la resistencia y el calor. En caso de no ser

interrumpido el calor puede fundir el cable.

Un fusible contiene una pieza de metal que se derrite a una temperatura inferior al punto de fundido del circuito eléctrico que. Cuando un circuito está sobrecargado el metal se derrite interrumpe el circuito. Los fusibles pueden ser de dos tipos de cartucho o de tuerca y están catalogados de acuerdo amperaje que resisten. Cuando un fusible se rompe, debe ser reemplazado para restaurar el poder del circuito. Materiales conductores como monedas de cobre nunca de ser insertadas en el lugar del fusibles porque éstas no limitarán el amperaje para prevenir una sobrecarga.

La mayor parte de los edificios modernos usan los tacos para realizar la misma función que los fusibles. Los tacos son más convenientes ya que ellos pueden resetear un circuito simplemente al cambiar de posición el interruptor.

Cada uno de los tacos o breakers agrupa un circuito de la casa, regulando la energía consumida en las clavijas y las rosetas de las luces. Grabado en cada taco esta está marcado el Amp. Que resistirá el circuito. Una forma rápida de determinar que clavijas dependen de que fusible es utilizar un tester o una lámpara prendida y bajar alternativamente los tacos hasta identificar las clavijas correspondientes.

A pesar de que la corriente generalmente está disponible en las paredes, los equipos de producción profesional usan grandes

generadores para proveer energía a los diferentes aparatos de iluminación. Las producciones de bajo presupuesto que no pueden permitirse los generadores o plantas, optan por conectarse directamente desde la entrada de corriente de la caja de tacos a una caja de distribución portátil (en inglés este procedimiento es conocido como power tie-in). La conexión directa a la caja de tacos es un procedimiento arriesgado y debe ser realizado únicamente por un equipo con sólida formación en electricidad para cine. Como alternativa utilice siempre que pueda los circuitos disponibles o use generadores.

Resistencia, caída de voltaje y temperatura de color

El producto de la resistencia es calor. El filamento de la lámpara de tungsteno resiste la corriente y se calienta cuando emite luz. De la misma manera, un cable de cobre que es demasiado delgado para la carga que transporta también se calienta, generando un riesgo de incendio. La distribución de la energía eléctrica de manera segura requiere que los cables eléctricos tengan el grosor apropiado.Cuando la distancia entre la fuente de energía eléctrica y la lámpara es muy grande, el incremento de la resistencia

genera una caída voltaje también conocida como caída de tensión(vd). La caída de voltaje es determinada por el grosor del cable y la longitud, y es igual a la corriente por la resistencia (vd = c X r) . Usualmente, el margen de seguridad logrado al asumir que un circuito soporta 100 V permite hacer frente a cualquier potencial caída de voltaje.El grosor del cable está designada por un número; entre más pequeño sea el número, mayor será el diámetro del cable. El cable más grande usado en la iluminación de películas y televisión es el número .0000, y el más pequeño es el número 18. El grosor estándar para una lámpara de 2000 W es 12. Como regla, entre más grande sea el diámetro del cable, mayor amperaje podrá transportar de manera segura.

Las bombillas de cualquier lámpara están designadas para producir luz a una determinada temperatura de color solamente cuando el voltaje necesario llega a las bombillas (usualmente entre 115 y 120 V). Cuando el voltaje cae la escala kelvin disminuye. Una caída de 10 V causará una caída de 100° kelvin en la temperatura de color.

Cables y conectores

Los cables están generalmente hechos de dos o tres cables aislados entre sí por caucho o plástico. La línea caliente o fase cuyo color código es el negro, conduce la electricidad desde la fuente hasta la

lámpara. El cable negro es el cable que es cortado por el interruptor de encendido y apagado de la lámpara o el circuito. El verde, llamado tierra lleva la electricidad a la tierra en caso de un corto. El blanco, llamado neutro lleva la corriente devuelta a la fuente para completar

el circuito.

Evite usar un cable de sólo dos cables (bipolar) para aparatos de iluminación. Puede que un cable roto toque la carcasa de la lámpara o cualquier otro material conductor, si esto sucede la corriente en el cable viajará por la vía de menor resistencia y creará un cortocircuito. ¡Cuidado! Alguien desafortunado puede tocar la luz, y la corriente alterna será conducida por su cuerpo. Un flujo constante de electricidad a través del cuerpo puede causar un paro cardiaco.

Hay un gran número de diferentes conectores de cable y siempre debe revisarse su compatibilidad entre sí, con cables de corriente alterna, extensiones, y con todo el equipo de distribución eléctrica. Los plugs o clavijas son conectores macho que un conectan el cable a receptores hembra, también llamados tomas o sockets. Aunque muchos tipos de conectores macho y receptores, los que más encontramos en un ser de cine son el conector estándar, el conector de tres polos, y los conectores de seguridad.

Comúnmente conocidas como clavijas estándares de casa, estos conectores de plástico de dos patas soportan hasta 15 A, los encontramos en cables delgados y en la mayor parte de cables que van a las lámparas de utilería.

Las clavijas con polo tierra, o conectores de tres patas siempre tienen dos patas paralelas planas y una tercera que corresponde a la tierra. Además de ofrecer una conexión a tierra, éstos también pueden manejar corrientes de hasta 30 A.

Las clavijas de seguridad han reemplazado a la mayor parte de los conectores en lo que se refiere al trabajo de estudio. La posibilidad de asegurar previene la desconexión vía la tensión del cable y la configuración circular previene que el cable de tierra pueda ser roto o saltado. Las conexiones de seguridad pueden encontrarse prácticamente en casi todas las luces

que son usadas en estudios y teatros.

Los conectores de 3 pines o bates generalmente son asociados con cables que proveen poder a luces que consumen mucha corriente, como las luces de arco o las HMI.