Fundamentos de electricidad y electrónica by edwin ramirez

INSTITUTO NACIONAL DE APRENDIZAJE Hojas de trabajo Fundamentos de Electricidad y Electrรณnica Automotriz

HOJAS DE TRABAJO Fundamentos de Electricidad y Electrรณnica Automotriz Oscar Hidalgo Material de refuerzo para la persona participante

LIMON, CR: INA, 2012

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Índice Índice

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Presentación

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Introducción

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Objetivos

…………………………..…………………

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Capítulo 1 Actitudes y valores

Capítulo 2 Principios de la electricidad.

Capitulo 3 Fuentes de energía Capítulo 4 Leyes eléctricas

Capitulo 5 Multímetro digital Capitulo 6 Circuitos eléctricos Capitulo 7 Riesgos del trabajo Capitulo 8 Capacitores

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Capitulo 9 Magnetismo electromagnetismo Capitulo 10

III

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Semiconductores Capítulo 11 Circuito Integrado

79 ……. 86

Capítulo 12 Osciloscopio Bibliografía

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PRESENTACIÓN Este material fue elaborado bajo normativas establecidas en el Instituto Nacional de Aprendizaje para el diseño

de Material Didáctico. Resume la información más relevante a utilizar como

material de apoyo en el Módulo de Fundamentos de electricidad y Electrónica. Esta dirigido a reforzar los conocimientos adquiridos por la persona participante y como material de apoyo y consulta para el docente en el desarrollo de sus funciones. Su estructura obedece a hojas de trabajo independientes, y cada una es parte del tema central de la agrupación por afinidad de los contenidos, de los objetivos específicos de cada dominio del programa del módulo Fundamentos de Electricidad y Electrónica. Brindan información básica sobre la temática indicada y deben ser consideradas como el punto de partida para la búsqueda, y complemento de materiales más específicos y avanzados.

Estas hojas de trabajo son una guía que orienta y facilita a búsqueda y confección de material adicional que favorezca la

estudiantes y docentes,

en la

instrucción y el logro de los

objetivos propuestos.

Por sus características y estructura el material no requiere de un índice de contenidos; sin embargo para facilitar la ubicación de los temas se incluye un listado de páginas.

Estas hojas de trabajo para la persona participante, deben ser entregadas al finalizar la lección, al final del tema o al finalizar el contenido general estudiado, con el propósito de aprovechar las mismas como repaso, trabajo extra clase o incluso como parte de la evaluación.

Los docentes deben generar estrategias para garantizar un adecuado aprovechamiento del material entregado a las personas participantes y velar por que se cumpla el objetivo para el cual fue diseñado.

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INTRODUCCION Históricamente la electricidad a jugado un papel trascendental en la evolución del ser humano, y en la tecnología automotriz viene experimentando cambios a pasos agigantados, en las últimas décadas los vehículos se han transformado de un simple componente mecánico, a una serie de sistemas de avanzada tecnología eléctrica y electrónica, en pro de una menor contaminación ambiental, ahorro de combustible y un alto desempeño. La electricidad y la electrónica, se ha incorporado en los sistemas de la seguridad, del confort, de la comunicación digital y el control del motor, haciendo al automóvil más amigable con el ambiente. Los fabricantes han logrado que la sociedad demande más de este tipo de tecnología, siendo esto a su vez una oportunidad de mejorar los ingresos de las personas con las competencias de diagnosticar y reparar estos sistemas. El material trata contenidos muy importantes relacionados con las magnitudes eléctricas, simbología, circuitos eléctricos, elementos semiconductores, transistores, circuitos integrados, actitudes y valores positivos que permitan un buen desempeño en sus competencias, así como la conservación del ambiente.

Este documento es un material didáctico de refuerzo en la modalidad de hojas de trabajo y no un folleto, obedece propiamente a una

situación de enseñanza y aprendizaje, desarrollada por

objetivos del módulo fundamentos de electricidad y electrónica. Este material requiere del acompañamiento de la persona docente, por que integra ejercicios, tareas o experimentos, que permiten ser una herramienta valiosa en la evaluación formativa y sumativa, además de una interacción muy dinámica con las personas participantes,

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OBJETIVOS OBJETIVO GENERAL -

Comprobar circuitos eléctricos y electrónicos, a partir del diagnostico, utilizando diagramas, equipos, herramientas y especificaciones del fabricante, actuando responsablemente y tomando en cuenta las normas de seguridad y salud ocupacional.

OBJETIVOS ESPECÍFICOS -

Demostrar actitudes y valores que permitan un buen desempeño en sus competencias así como la conservación del medio ambiente

Explicar diferentes leyes, magnitudes eléctricas y fuentes de energía

aplicadas a los

circuitos eléctricos, utilizando, diagramas, material didáctico y objetos reales tomando en cuenta las normas de seguridad y salud ocupacional. -

Explicar los conceptos y fenómenos

de capacitancia, inductancia, reactancia y los

capacitores, por medio de material didáctico y objetos reales, tomando en cuenta las normas de seguridad y salud ocupacional. -

. Explicar propiedades y aplicaciones del magnetismo y electromagnetismo mediante la experimentación, por medio de material didáctico y objetos reales, respetando las normas de salud ocupacional.

Explicar la función, constitución, funcionamiento y

características de los componentes

constituidos por semiconductores, por medio de material didáctico y objetos reales, tomando en cuenta las normas de salud ocupacional

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CAPÍTULO 1 Actitudes y valores positivos:

Subtemas: 1.1) Puntualidad 1.2) Sensibilidad 1.3) Acondicionamiento físico

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1.1) Puntualidad La puntualidad como valor se construye por el esfuerzo de estar a tiempo en el lugar adecuado o la característica de poder terminar una tarea requerida o satisfacer una obligación antes o en un plazo anteriormente señalado. La puntualidad es una manera de respetar a los demás y de hacer que a uno lo respeten Para vivir en sociedad es necesario respetar las normas de convivencia que nos permiten construir un universo compartido con las personas que nos rodean. Esas normas se construyen desde una cultura compartida y varían de unos lugares a otros dependiendo de los valores de cada comunidad. Extraído el 26-10-10 de http://3.bp.blogspot.com/_qfrcEu8C0cE/SDHz8p05S1I/AAAAAAAAABk/_IWk67xsJIQ/s400/puntualidad.gif

De igual forma la puntualidad tiene un efecto directo en otro concepto fundamental que es la confianza. Confiamos en aquellas personas que son responsables. La puntualidad es un signo de madurez que implica esfuerzo , pero cumplirla es generalmente algo agradable. Estos y otros valores más, son fundamentales para una vida en armonía con aquellos que nos rodean, y si todos hiciéramos un pequeño esfuerzo en vivir y corregir la responsabilidad, vivir en honestidad y en puntualidad nuestra sociedad, nuestros países y nuestro mundo serían diferentes.

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1.2) Sensibilidad La sensibilidad es la facultad de sentir, propia de los seres animados, como el ser humano que se deja llevar de los afectos de compasión, humanidad y ternura. Es posible identificar que la mayoría de los problemas ambientales son de índole local y que tienen repercusión directa en tu salud y la calidad de vida de tu comunidad o ciudad, por tal motivo sensibilízate y recicla los desechos. Manejo de Desechos: En la mayoría de los talleres mecánicos, el manejo deficiente de los residuos líquidos y sólidos automotrices, y su disposición al aire libre o en causes de agua y quebradas, se está convirtiendo en un problema ambiental grave por la falta de sensibilidad de los técnicos automotrices y el desconocimiento que tienen de cómo tratar estos desechos con tecnologías apropiadas, como los rellenos sanitarios manuales y el reciclaje de materiales. Investigue como reciclar los desechos automotrices y comente en clase una acción propia para llevarlo acabo.

Extraído el 26-10-10 de http://deconceptos.com/wpcontent/uploads/2009/06/concepto-de-reciclaje.jpg

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1.3) Acondicionamiento Físico Definición: El acondicionamiento físico es el desarrollo de la suma de cualidades físicas básicas importantes para el rendimiento. Las cualidades físicas son: *Fuerza. *Flexibilidad.

*Resistencia.

*Velocidad.

Extraído el 1-9-2010 de Rincóndelvago.com Extraído el 1-9-2010 de http://1.bp.blogspot.com



CALENTAMIENTO GENERAL. 



 

Estiramientos: Son ejercicios en los cuales mantenemos una postura, un mínimo de seis segundos. Esta postura se debe alcanzar muy lentamente. Debemos notar tensión en el músculo estirado, pero nunca dolor. No deben de realizar rebotes. Movilidad articular: Son ejercicios en los que movemos una parte del cuerpo por medio de una articulación, con movimientos más o menos amplios y que se repiten varias veces. Carrera: Debe ser a ritmo suave. Luego pueden incluirse diferentes tipos de desplazamiento (carreras laterales, hacia atrás...) y algún ejercicio de fuerza. Enfriamiento o vuelta a la calma: Consiste en realizar ejercicios suaves, después de una actividad física. Es recomendable realizarlo siempre y especialmente si la actividad física no ha sido intensa.



Nos permite volver al estado normal de reposo de forma progresiva. Además la recuperación es más rápida. Los ejercicios más utilizados son el trote, los estiramientos y los de relajación y de soltura.

Realizar un ejercicio de estiramiento de iniciar la clase Rincóndelvago.com

Extraído el 1-9-2010 de http://acondicionamientofisico1.files.wordpress.com

antes

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CAPÍTULO 2 Principios de la electricidad. Subtemas: 2.1) El átomo. 2.2) Energía eléctrica 2.3) Tipos de corrientes 2.4) Magnitudes eléctricas

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2.1) El Átomo Partícula

más

pequeña

materia,

formada por el núcleo donde se encuentran los Protones con carga positiva, los neutrones eléctricamente neutros, y girando en órbitas alrededor del núcleo se encuentran los electrones con carga negativa. Extraído el 24-9-10 de http://www.electricasas.com/wpcontent/uploads/2008/10/atomo.jpg

Los átomos se encuentran balanceados con igual cantidad de protones y electrones, cuando por razones de desplazamiento de electrones, un átomo gana electrones quedando con más cargas negativas, se convierte en un Ión negativo, si pierde electrones quedando con más cargas positivas se convierte en un Ión positivo.

Extraído el 27 de Setiembre del 2010 de ofhd_10@

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Órbita de Valencia La última órbita del átomo se llama órbita de valencia. Cuando el átomo contenga en su órbita de valencia 3 o menos electrones será un conductor, si posee 4 electrones será un semiconductor, y si tiene 5 o más electrones en su órbita de valencia será un aislante.

Extraído el 10-10-10 de http://imagenes.mailxmail.com/cursos/imagenes/5/5/semiconductores-1-2_25955_10_1.gif

Investigue cuantos electrones de valencia posee el átomo de cobre.

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2.2) Energía eléctrica La electricidad (del griego elektron, cuyo significado es ámbar) es un fenómeno físico cuyo origen son las cargas eléctricas. Se denomina energía eléctrica a la forma de energía que resulta de la existencia de una diferencia de potencial entre dos puntos, lo que permite establecer una corriente eléctrica entre ambos puntos. La energía eléctrica se manifiesta como corriente eléctrica, es decir, como el movimiento de cargas eléctricas negativas, o electrones, a través de un cable conductor metálico como consecuencia de la diferencia de potencial que un generador o batería esté aplicando en sus extremos. La energía eléctrica puede transformarse en muchas otras formas de energía, tales como la energía luminosa o luz, la energía mecánica y la energía térmica. extraído el 27 de septiembre de 2010 de http://es.wikipedia.org/wiki/Energía_eléctrica

extraído el 27-09-10 de http://2.bp.blogspot.com/_HFL3x8GO7Go/SwxROEn_GcI/AAAAAAAAABo/Oq30mmtP6Y8/s1600/corriente.gif

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2.3) Tipos de corrientes 1) Estática

2) Alterna

3) Directa

1- Corriente estática La electricidad estática es otro tipo de energía eléctrica. A diferencia de la corriente eléctrica en la que las cargas se mueven, en este caso las cargas eléctricas permanecen en su lugar. Es una corriente eléctrica que permanece quieta y se produce al frotar o rozar ciertos objetos que se cargan de energía. Por ejemplo cuando se frota un peine de plástico con lana, o una vara de vidrio con seda, ambos se cargan con electricidad estática. Para "ver" la electricidad estática, se frota un peine de plástico con una lana y luego se pasa cerca del cabello, este es atraído por la carga eléctrica que tiene el peine y se levanta. En ocasiones nuestro cuerpo se carga con corriente estática y se descarga al estar cerca de un metal conductor a masa, como se aprecia en la foto.

Extraído el 27 de Septiembre de 2010 de http://img.motorpasion.com/2008/07/electricidad_estatica.jpg

Extraído el 27- 09-10 de http://1.bp.blogspot.com/_pib7FQSFD_Q/SQ_EQTpmr2I/AAAAAAAAA9g/1qW0y77T1PU/s1600/17.gif

Toma dos globos inflados y frótalos con tu cabello, luego átalos de un hilo y sostenlos uno cerca del otro. ¡Verás que se repelen!

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2- Corriente alterna Se denomina corriente alterna (abreviada CA en español y AC en inglés, de Alternating Current) a la corriente eléctrica en la que la magnitud y dirección varían cíclicamente. La forma de onda de la corriente alterna más comúnmente utilizada es la de una onda senoidal (figura 1), puesto que se consigue una transmisión más eficiente de la energía. Utilizada genéricamente, la CA se refiere a la forma en la cual la electricidad llega a los hogares y a las empresas. Sin embargo, las señales de audio y de radio transmitidas por los cables eléctricos, son también ejemplos de corriente alterna. Extraído el 27 de septiembre de 2010 de http://es.wikipedia.org/wiki/Corriente_alterna

Onda Senoidal Extraído el 27 de septiembre de 2010 de http://www.d1105488.mydomainwebhost.com/usuarios/Toni/web_magnetismo_3/imagenes/corriente_alterna.jpg

El Alternador internamente produce corriente alterna

Extraído el 27 de septiembre de 2010 de http://www.afinidadelectrica.com.ar/html/Image/Consultorio 002 Mecanica en electrica/Consultorio 002 - Energia mecanica en electrica - Esquema.JPG

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3- Corriente directa La corriente continua (CC en español, en inglés DC, de Direct Current) es el flujo continuo de electrones a través de un conductor entre dos puntos de distinto potencial. A diferencia de la corriente alterna (CA en español, AC en inglés), en la corriente continua las cargas eléctricas circulan siempre en la misma dirección (es decir, los terminales de mayor y de menor potencial son siempre los mismos). Aunque comúnmente se identifica la corriente continua con la corriente constante (por ejemplo la suministrada por una batería), es continua toda corriente que mantenga siempre la misma polaridad. Extraído el 27 de septiembre de 2010 de http://es.wikipedia.org/wiki/Corriente_directa

Extraído el 27 de septiembre del 2010 de

Señal de DC

http://1.bp.blogspot.com/_sBQ4VusnoUE/SraUtZi7ueI/AAAAAAAAAEI/A1zgXw6DBCU/s400/corriente_continua.jpg

La Batería es transformador de energía química en energía eléctrica, comúnmente llamado como acumulador de corriente directa.

Extraído el 27 de Setiembre del 2010 de Toyota technical training electrical circuit diagnosis 623

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2.4) Magnitudes eléctricas 1- TENSION, VOLTAJE O DIFERENCIA DE POTENCIAL La tensión, voltaje o diferencia de potencial es una magnitud física que impulsa a los electrones a lo largo de un conductor en un circuito eléctrico cerrado. Extraído el 28 de Setiembredel 2010 de http://es.wikipedia.org

Extraído el 27 de Setiembre del 2010 de Toyota technical training electrical

Comparando el término con un circuito hidráulico, la tensión corresponde a la presión que se aplica a un fluido para que éste se desplace por un conducto.

Extraído el 27 de Setiembre del 2010 de ofhd_10@

Su unidad de medida es el Voltio. Su símbolo es la letra V. El voltio (V) tiene como múltiplo el Megavoltio (MV) y el Kilovoltio (KV) y como submúltiplos el milivoltio (mV) y el microvoltio ( µV).

Múltiplos

Submúltiplos

1 MV = 1.000.000 V

1 mV = 0.001 V

1 KV = 1.000 V

1 µV = 0,000001 V

Ejercicio: Convierta 30 mV a ___________ KV y

0.5 MV a ____________ V

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2- RESISTENCIA ELECTRICA •

Se llama resistencia a la oposición que presenta un cuerpo al paso de la corriente eléctrica, es decir, la dificultad que encuentran los electrones para desplazarse.

Extraído el 28 de Setiembre del 2010 de http://es.wikipedia.org

Extraído el 27 de Setiembre del 2010 de Toyota technical training electrical

•

Utilizando la analogía del agua, la resistencia equivaldría a cualquier restricción presente en el conducto.

Extraído el 27 de Setiembre del 2010 de ofhd_10@

• •

Su unidad de medida es el Ohmio, su símbolo es la letra omega . Como múltiplo del Ohmio se emplea el kilohmio (K) y el megaohmio (M), como submúltiplo se emplea el miliohmio (m) y el microhmio (µ). Múltiplos 1 M = 1.000.000  1 K = 1.000 

Submúltiplos 1m  = 0.001  1µ  = 0.000001 

Investigue la resistencia que ofrece el material de cobre al paso de la corriente eléctrica

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3- INTENSIDAD ELECTRICA Se denomina INTENSIDAD, a la cantidad de electrones que circulan por un circuito cerrado, en un segundo, cuando se le aplica a este una tensión eléctrica. Se suele decir también que Intensidad es Corriente, vista como una magnitud eléctrica.

Extraído el 27 de Setiembre del 2010 de ofhd_10@

• Analogía: La intensidad de la corriente eléctrica corresponde en el circuito hidráulico a la cantidad de agua que pasa por la turbina (produciendo un trabajo) en una unidad de tiempo, es decir, el caudal.

Extraído el 27 de Setiembre del 2010 de ofhd_10@

Su unidad de medida es el Amperio. Su símbolo es la letra A • El amperio (A) tiene como submúltiplos el miliamperio (mA) y el microamperio ( µA). Submúltiplos 1 A = 1.000 mA

1 mA = 0,001 A

1 A = 1.000.000 µA

1 µA = 0,000001 V

Ejercicio: Convierta 2 mA a ___________ A y

0.5 A a ____________ µA

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4- POTENCIA ELECTRICA La potencia eléctrica se define como la cantidad de energía eléctrica o trabajo, que se transporta o que se consume en una determinada unidad de tiempo. Si la tensión se mantiene constante, la potencia es directamente proporcional a la corriente (intensidad). Ésta aumenta si la corriente aumenta. Extraído el 29-9-10 de http://es.wikipedia.org/wiki/Potencia_el%C3%A9ctrica

Potencia es la velocidad a la que se consume la energía. Si la energía fuese un líquido, la potencia sería los litros por segundo que vierte el depósito que lo contiene. La potencia se mide en joule por segundo (J/seg) y se representa con la letra “P”. Un J/seg equivale a 1 watt (W), por tanto, cuando se consume 1 joule de potencia en un segundo, estamos gastando o consumiendo 1 watt de energía eléctrica. La unidad de medida de la potencia eléctrica “P” es el “watt”, y se representa con la letra “W”. Extraído el 29-9-10 de http://www.asifunciona.com/electrotecnia/ke_potencia/ke_potencia_elect_1.htm

Vatímetro instrumento para medir la potencia eléctrica.

Extraído el 30-9-10 de http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/0/01/Wattmeter.jpg/220px-Wattmeter.jpg

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CAPÍTULO 3 Fuentes de Energía. Subtemas: 3.1) Pilas 3.2) Las pilas y el medio ambiente 3.3) Acumuladores 3.4) Constitución del acumulador 3.5) Densímetro

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3.1) Pilas Historia de la pila La primera pila eléctrica fue dada a conocer al mundo por Volta en 1800, mediante una carta que envió al presidente de la Royal Society londinense. Se trataba de una serie de pares de discos (apilados) de zinc y de cobre (o también de plata), separados unos de otros por trozos de cartón o de fieltro impregnados de agua o de salmuera, que medían unos 3 cm de diámetro. Cuando se fijó una unidad de medida para la diferencia de potencial, el voltio (precisamente en honor de Volta) se pudo saber que cada uno de estos elementos suministra una tensión de 0,75 V aproximadamente, pero ninguno de estos conceptos estaba disponible entonces. Una pila eléctrica es un dispositivo que convierte energía química en energía eléctrica por un proceso químico transitorio, tras de lo cual cesa su actividad y han de renovarse sus elementos constituyentes, puesto que sus características resultan alteradas durante el mismo. Extraído el 1-10-10 de http://es.wikipedia.org/wiki/Pila_%28electricidad%29

Extraído el 1-10-10 de http://www.ilustrados.com/publicaciones/multimedia/pilas.4.gif

Seccione en clase una pila desgastada y explore su composición, al terminar deséchela para reciclaje.

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3.2) Las pilas y el medio ambiente

Extraído de http://www.laotrarealidadweb.com.ar/wpcontent/uploads/afiche-contra-las-pilas-de-plomo.jpg el 1-10-10

Pilas eléctricas usadas en descomposición.

Extraído de http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/8/8d/Pilas_electricas _usadas.JPG el 1-10-10

Los metales y productos químicos constituyentes de las pilas pueden resultar perjudiciales para el medio ambiente, produciendo contaminación química. Es muy . Estudios especializados indican que una micro pila de mercurio, puede llegar a contaminar 600.000 litros de agua, una de zinc-aire 12.000 litros y una de óxido de plata 14.000 litros. Las pilas son residuos peligrosos por lo que desde el momento en que se empiezan a reunir, deben ser manejadas por personal capacitado que siga las precauciones adecuadas empleando todos los

importante no tirarlas a la basura (en algunos países no está permitido), sino llevarlas a centros de reciclado. En algunos países, la mayoría de los proveedores y tiendas especializadas también se hacen cargo de las pilas gastadas. Una vez que la envoltura metálica que recubre las pilas se daña, las sustancias químicas que contienen se ven liberadas al medio ambiente causando contaminación. Con mayor o menor grado, las sustancias son absorbidas por la tierra pudiéndose filtrar hacia los mantos acuíferos y de éstos pueden pasar directamente a los seres vivos, entrando con esto en la cadena alimenticia procedimientos técnicos y legales del manejo de residuos peligroso. Extraído de http://es.wikipedia.org/wiki/Pila_%28electricidad%29 el 1-10-10

Inicie junto con su profesor y sus compañeros una campaña de reciclaje de las pilas usadas en descomposición.

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3.3) Acumuladores Batería, batería eléctrica, acumulador eléctrico o simplemente acumulador, se le denomina al dispositivo que almacena energía eléctrica, usando procedimientos electroquímicos y que posteriormente la devuelve casi en su totalidad; este ciclo puede repetirse por un determinado número de veces. Se trata de un generador eléctrico secundario; es decir, un generador que no puede funcionar sin que se le haya suministrado electricidad previamente mediante lo que se denomina proceso de carga.

Principios de funcionamiento El funcionamiento de un acumulador está basado esencialmente en un proceso reversible llamado reducción-oxidación (también conocida como redox), un proceso en el cual uno de los componentes se oxida (pierde electrones) y el otro se reduce (gana electrones); es decir, un proceso cuyos componentes no resulten consumidos ni se pierdan, sino que meramente cambian su estado de oxidación, que a su vez puedan retornar al estado primero en las circunstancias adecuadas. Estas circunstancias son, en el caso de los acumuladores, el cierre del circuito externo, durante el proceso de descarga, y la aplicación de una corriente, igualmente externa, durante la carga. Resulta que procesos de este tipo son bastante comunes, por extraño que parezca, en las relaciones entre los elementos químicos y la electricidad durante el proceso denominado electrólisis, y en los generadores voltaicos o pilas. Los investigadores del siglo XIX dedicaron

numerosos esfuerzos a observar y a esclarecer este fenómeno, que recibió el nombre de polarización. Un acumulador es, así, un dispositivo en el que la polarización se lleva a sus límites alcanzables, y consta, en general, de dos electrodos, del mismo o de distinto material, sumergidos en un electrolito.

Pila vs. batería vs. acumulador El término pila, en castellano, denomina los generadores de electricidad basados en procesos químicos normalmente no reversibles, o acumuladores de energía eléctrica no recargables; mientras que batería se aplica generalmente a los dispositivos electroquímicos semireversibles, o acumuladores de energía eléctrica que sí se pueden recargar. Tanto pila como batería son términos provenientes de los primeros tiempos de la electricidad, en los que se juntaban varios elementos o celdas: en el primer caso uno encima de otro, "apilados", y en el segundo, adosados lateralmente, "en batería", como se sigue haciendo actualmente, para así aumentar la magnitud de los fenómenos eléctricos y poder estudiarlos sistemáticamente. De esta explicación se desprende que cualquiera de los dos nombres serviría para cualquier tipo, pero la costumbre ha fijado la distinción. El término acumulador se aplica indistintamente a uno u otro tipo, así como a los capacitores eléctricos o a futuros métodos de acumulación, erigiéndose de este modo como el término neutro capaz de englobar y describir a todos ellos. Extraído el 1-10-10 de http://es.wikipedia.org/wiki/Acumulador_el%C3%A9ctrico

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3.4) Constitución del acumulador Las placas se sumergen en electrólito, que es una mezcla de ácido sulfúrico y agua. El nivel del electrólito deberá estar aproximadamente 5 mm, arriba de las placas.

Una trampa de sedimento debajo de las placas evita que pedacitos de plomo de las placas u otras partículas puedan quedar atrapadas entre dos placas, haciendo cortocircuito en esa celda de la batería.

Extraído el 1-10-10 de Manual de electrónica y electricidad automotrices, 1992, pag. 7

Investigue para comentar en clase, como está constituida la nueva batería de Plomo / gel

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Celdas de la Batería La batería está hecha de celdas individuales conectadas en serie.Cada celda produce 2.1 voltios cuando esta cargada completamente. La batería normal de 12 voltios tiene 6 celdas (6x2.1 = 12.6 v )

Los elementos que trabajan de las celdas de las baterías son las placas positivas y las placas negativas.

Las

placas

estan

colocadas alternativamente entre separadores de plástico (placa negativa,

separador,placa

positiva,separador,

placa

negativa, etc), todas las placas positivas se conectan a un lado y todas las placas negativas se conectan al otro lado.

Extraído el 1-10-10 Hellamex, S.A de CV. Baterías Hella funcionamiento y sistema de carga pag 14

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3.5) Densímetro El dispositivo más común para medir la densidad específica es el densímetro. Al comprimir la perilla de hule e introducir el densímetro en el electrolito y luego soltar la perilla, el líquido sube y se podrá realizar la lectura.

La cápsula calibrada flotará a diferentes alturas dependiendo de la densidad del electrólito. Para leer la densidad, observar el nivel del electrólito sobre la cápsula. Asegurese que el flotador no toque las paredes del tubo de vidrio para que no resulte una lectura falsa. En este ejemplo, la densidad es de 1,235 (la mitad entre las rayas 1.230 y 1.240) Si la densidad específica entre una celda y otra varia en más de 0.50, quiere decir que la batería ésta defectuosa y deberá ser reemplazada. En la mayoría de los densímetros, la graduación está basada en la temperatura estándar de 27 ºC. Por que la densidad de los líquidos varía con la temperatura. Tabla de Densidad Específica de la Batería.

Extraído el 1-10-10 Hellamex, S.A de CV. Baterías Hella funcionamiento y sistema de carga pag 19

Mida en clase, la densidad de la batería y comente su estado de carga, basado en esta tabla de densidad específica.

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CAPÍTULO 4 Leyes Eléctricas. Subtemas: 4.1) Ley de Ohm 4.2) Ley de Lenz 4.3) Ley de Faraday 4.4) Ley de Kirchoff

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Existen unas leyes fundamentales que rigen a cualquier circuito eléctrico. Estas son:

4.1) Ley de Ohm La tensión en un resistor es igual al producto de la resistencia por la corriente que fluye a través de él. El físico Georg Simón Ohm dictaminó: La Ley de Ohm afirma que la corriente que circula por un conductor eléctrico es directamente proporcional a la tensión e inversamente proporcional a la resistencia siempre y cuando su temperatura se mantenga constante. La ecuación matemática que describe está relación es:



Donde, I es la corriente que pasa a través del objeto en amperios, V es la diferencia de potencial de las terminales del objeto en voltios, y R es la resistencia en ohmios (Ω). Extraído el 30-09-10 de http://es.wikipedia.org/wiki/Ley_de_Ohm

Extraído el 30-09-10 de http://3.bp.blogspot.com/_EULx59A7sh8/Sk06nZSu61I/AAAAAAAAABo/7Yk9p2oRW1g/s320/LEY+DE+OHM.gif

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4.2) Ley de Lenz Esta ley se llama así en honor del físico germano-báltico Heinrich Lenz, quien la formuló en el año 1834. El sentido de la corriente inducida se puede obtener de la ley de lenz que establece que, El sentido de la corriente inducida sería tal que su flujo se opone a la causa que la produce. En las figuras se puede observar que cuando el imán se acerca a las espiras, el flujo magnético a través de las espiras aumenta. De acuerdo con la Ley de Lenz, las corrientes inducidas deben crear flujos

, que se deben oponer al aumento del flujo inicial, y los

sentidos de las corrientes serán los indicados.

Extraído el 4-10-10 de http://aprendeenlinea.udea.edu.co/lms/moodle/mod/resource/view.php?id=11062

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4.3) Ley de Faraday La Ley de inducción electromagnética de Faraday (o simplemente Ley de Faraday) se basa en los experimentos que Michael Faraday realizó en 1831 y establece que el voltaje inducido en un circuito cerrado es directamente proporcional a la rapidez con que cambia en el tiempo el flujo magnético que atraviesa una superficie cualquiera con el circuito como borde. Extraído el 4-10-10 de http://es.wikipedia.org/wiki/Ley_de_faraday

A principios de la década de 1830, Michael Faraday (Inglaterra) y Joseph Henry (USA) descubrieron independientemente que un campo magnético induce una corriente en un conductor, siempre que el campo magnético sea variable.

Extraído el 5-10-10 de http://atvphysik.blogspot.com/

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Demostración de la fuerza electromotriz (fem) inducida. Cuando el imán se aleja de la bobina se induce en ésta una fem como indica la desviación del galvanómetro.

Extraídas el 5-10-10 de http://atvphysik.blogspot.com/

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4.4) Ley de Kirchoff Las leyes de Kirchhoff son dos igualdades que se basan en la conservación de la energía y la carga en los circuitos eléctricos. Fueron descritas por primera vez en 1845 por Gustav Kirchhoff. Ambas leyes de circuitos pueden derivarse directamente de las ecuaciones de Maxwell, pero Kirchhoff precedió a Maxwell y gracias a George Ohm su trabajo fue generalizado. Estas leyes son muy utilizadas en ingeniería eléctrica para hallar corrientes y tensiones en cualquier punto de un circuito eléctrico. 1. Ley de Corrientes de Kirchhoff (LCK) Esta ley también es llamada ley de nodos o primera ley de Kirchhoff y es común que se use la sigla LCK para referirse a esta ley. La ley de corrientes de Kirchhoff nos dice que:

En cualquier nodo, la suma de la corriente que entra en ese nodo es igual a la suma de la corriente que sale. De igual forma, La suma algebraica de todas las corrientes que pasan por el nodo es igual a cero.

La corriente que pasa por un nodo es igual a la corriente que sale del mismo. i1 + i4 = i2 + i3

Extraído el 4-10-10 de http://es.wikipedia.org/wiki/Ley_de_tensiones_de_Kirchhoff#Ley_de_tensiones_de_Kirchhoff

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2. Ley de tensiones de Kirchhoff

(LVK)

Esta ley es llamada también Segunda ley de Kirchhoff, ley de lazos de Kirchhoff y es común que se use la sigla LVK para referirse a esta ley.

En toda malla la suma de todas las caídas de tensión es igual a la suma de todas las subidas de tensión. De forma equivalente, En toda malla la suma algebraica de las diferencias de potencial eléctrico es igual a 0.

Ley de tensiones de Kirchoff, en este caso v4= v1+v2+v3. No se tiene en cuenta a v5 porque no hace parte de la malla que estamos analizando.

Extraído el 4-10-10 de http://es.wikipedia.org/wiki/Ley_de_tensiones_de_Kirchhoff#Ley_de_tensiones_de_Kirchhoff

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CAPÍTULO 5 Multímetro Digital. Subtemas: 5.1) Constitución del Multímetro

5.2) Conexiones del Multímetro

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Constitución del Multímetro Un multímetro, Es una palabra compuesta (multi=muchas Metro=medidas Muchas medidas) también denominado tester, multitester, o polímetro, es un instrumento de medición que ofrece la posibilidad de medir distintos parámetros eléctricos y magnitudes en el mismo dispositivo. Las funciones más comunes son las de voltímetro, amperímetro y ohmímetro. Es utilizado frecuentemente por personal en toda la gama de electrónica y electricidad. Extraído el 6-10-10 de http://es.wikipedia.org/wiki/Mult%C3%ADmetro

Extraído el 6-10-10 de Toyota Technical Training Electrical Circuit Diagnosis

También podemos seleccionar los rangos para medir : Frecuencia (Hz) Temperatura (ºC) Revoluciones por minuto (rpm) Ciclo de trabajo (Duty %) Tiempo en milisegundos (ms)

Identifique en clase todas las características de los multímetros que usarás en las prácticas eléctricas.

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5.1) Conexiones del Multímetro 1. Medición de Intensidad 3. Medición de la continuidad

2. Medición de la Tensión 4. Medición de la Resistencia

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5- Medición del diodo semiconductor

6- Medición del ciclo útil %

7- Medición del tiempo en milisegundos

8- Medición con pinza amperométrica.

Imágenes extraídas el 6-10-10 de Toyota Technical Training Electrical Circuit Diagnosis pág. 1-22,,1-28.

Al usar la pinza amperométrica se debe seleccionar el rango de milivoltios, por lo tanto a cuantos amperios equivale 1 mV (mili voltio).

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CAPÍTULO 6 Circuitos Eléctricos. Subtemas: 6.1) Simbología eléctrica 6.2) Resistencias de cerámica 6.3) Potenciómetro 6.4) Reóstato 6.5) Circuito Eléctrico 6.6) Circuito en Serie 6.7) Circuito en Paralelo 6.8) Circuito en Mixto

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6.1) Simbología eléctrica En el estudio de la electricidad se emplean numerosos símbolos representativos, para facilitar la comprensión de los esquemas y diagramas eléctricos, algunos de ellos son:

Extraído el 7-10-10 de ofhd_10@ jpg.

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Simbología

Extraído el 7-10-10 de ofhd_10@ jpg.

Investigue cuál es la simbología de los equipos de medición eléctrica.

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6.2) Resistencias de cerámica Resistor o resistencias Se denomina resistor al componente electrónico diseñado para introducir una resistencia eléctrica determinada entre dos puntos de un circuito. En el propio argot eléctrico y electrónico, son conocidos simplemente como resistencias. 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 condicionado por la máxima potencia que puede disipar su cuerpo. Esta potencia se puede identificar visualmente a partir del diámetro sin que sea necesaria otra indicación. Los valores más comunes son 0,25 W, 0,5 W y 1 W. Los resistores se utilizan en los circuitos para limitar el valor de la corriente o para fijar el valor de la tensión. Extraído el 11-10-10 de http://es.wikipedia.org/wiki/Resistor

extraído el 11-10-10 de http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/3/3d/6_different_resistors.jpg/220px-6_different_resistors.jpg

Estos valores se indican con un conjunto de rayas de colores sobre el cuerpo del elemento. Son tres, cuatro o cinco rayas; dejando la raya de tolerancia (normalmente plateada o dorada) a la derecha, se leen de izquierda a derecha siendo la 1ra. franja la más cercana al terminal. La última raya (4) indica la tolerancia (precisión). De las restantes, la última (3) es el multiplicador y las otras indican las cifras significativas del valor de la resistencia.

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Código de colores para los resistores de cerámica.

Extraído el 11-10-10 de http://es.wikipedia.org/wiki/Resistor

Resistor de montaje superficial o SDM (Surface Mount Device).

Extraído el 11-10-10 de http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/7/76/Register3.jpg/220px-Register3.jpg

En los resistores de montaje superficial, los primeros dos números corresponden al valor significativo, y el tercer número representa una potencia de diez (x 105 o sea el número de ceros que se agregan). En el dibujo anterior la resistencia tendrá un valor en ohmios de 2000000 Ω = 2 MΩ Escriba el color correspondiente a cada banda de un resistor de cerámica de precisión, que tiene un valor de 1 ohm +/- 1 %.

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6.3) Potenciómetro Potenciómetros. Son resistencias variables, tienen una pista de carbón y un cursor que la recorre. Según la posición del cursor el valor de la resistencia de este componente cambiará. En el caso de los potenciómetros, éstos se conectan en paralelo al circuito y se comporta como un divisor de voltaje.

Extraído el 11-10-10 de http://t3.gstatic.com/images?q=tbn:ANd9GcQq3SWZ29u3R1t13fp3mVV61wTeWJ1n4MNpYnHuW9oEbaxiR8&t=1&usg=__pm9rjY0dTL e5VCLPdgyCuxoBIPw=

Un potenciómetro es un resistor cuyo valor de

Extraído el 11-10-10 de http://imagenes.mailxmail.com/cursos/imagenes/6/9/potenciometrosy-fotoceldas-ldr_23896_5_1.jpg

resistencia puede ser ajustado. De esta manera, indirectamente, se puede controlar la intensidad de corriente que fluye por un circuito si se conecta en paralelo, o la diferencia de potencial al conectarlo en serie. Normalmente, los potenciómetros se utilizan en circuitos de poca corriente. Para circuitos de

corrientes

mayores,

utilizan

los

reóstatos, que pueden disipar más potencia.

Extraído el 11-10-10 de http://imagenes.unicrom.com.s3.amazonaws.com/descripcion_poten ciometro1.gif

Utilizando el Multímetro, mida la variación de Extraído el 11-10-10 de http://es.wikipedia.org/wiki/Potenci%C3%B3metro

resistencia de un potenciómetro en clase y analice porque razón la medida de A con C es

inversa

con

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Reóstato Es un tipo de potenciómetro que tiene dos terminales, cuando tiene tres no utiliza una. Los dos tipos principales de reóstato son los rotativos y deslizantes. El símbolo de un reóstato es un símbolo de resistencia con una flecha en diagonal a través de ella unido el cursor con un extremo. Se utilizan en los reguladores de luz del panel de instrumentos

Extraído el 11-10-10 de http://imagenes.mailxmail.com/cursos/imagenes/6/9/potenciometrosy-fotoceldas-ldr_23896_5_1.jpg

y en muchas aplicaciones diferentes. En el caso del reóstato, éste va conectado en serie con el circuito, se debe tener cuidado que su valor (en ohmios) y su potencia (en Watts (vatios)) sea la adecuada para soportar la corriente I en amperios (ampere) que va a circular por él.

Extraído el 11-10-10 de http://www.sabereletronica.com.br/files/image/figura_2_potenciometr os_digitais_1_.jpg

Extraído el 11-10-10 de http://t2.gstatic.com/images?q=tbn:ANd9GcSXHdQoAfiGlRPIm59rtmzSWp1_fH_8zWR3QiJVr3EsVMI7iY&t=1&usg=__EqDoO mV4eJPMJr-M3syJy4ZPKTA=

Extraído el 11-10-10 de http://imagenes.unicrom.com.s3.amazonaws.com/descripcion_poten ciometro1.gif

Para hacer en clase: Utilizando un potenciómetro una las terminales B y C para formar un reóstato, y mida la variación de resistencia entre las terminales A con B o C. Comente lo observado con su profesor.

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6.4) Circuito Eléctrico Tipos de circuitos: 1. 2. 3. 4.

Simple Serie Paralelo Mixto

El circuito eléctrico más simple está compuesto por una fuente de energía un consumidor o carga y los cables o elementos de conducción de la electricidad.

Extraído el 10-10-10 de ofhd_10@

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6.5) Circuito en Serie Es aquel circuito en el que dos o más cargas están interconectadas de forma que una depende de la otra para funcionar. Si una se daña las otras no funcionan.

Extraído el 10-10-10 de ofhd_10@

Características del circuito serie: 1. La corriente es la misma en cualquier parte del circuito. 2. El voltaje de la fuente, se divide entre cada una de las cargas dependiendo de su valor de resistencia 3. La resistencia total es el equivalente a la suma de cada una de las resistencias Rt = R1 + R2 + Rx 4. La suma de las caídas de tensión es igual al valor de la fuente.

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6.6) Circuito en Paralelo Es aquel en el que dos o más cargas están interconectadas de forma que una no depende de la otra para funcionar. Si una se daña los otros sí funcionan.

Extraído el 10-10-10 de ofhd_10@

Características del circuito paralelo: 1. El voltaje de la fuente, es el mismo aplicado en cada una de las cargas. 2. La corriente se divide entre cada una de las cargas dependiendo de su valor de resistencia 3. La resistencia total es el equivalente a la suma del inverso de cada una de las resistencias

1 RT = ----------------1 1 1 --- + --- + ---r1 r2 r3

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4. La suma de las corrientes individuales de las cargas es igual al valor de la corriente total del circuito. 5. El voltaje de la fuente, es el mismo aplicado en cada una de las cargas.

6. La corriente se divide entre cada una de las cargas dependiendo de su valor de resistencia

7. La resistencia total es el equivalente a la suma del inverso de cada una de las resistencias

1 RT = ----------------1 1 1 --- + --- + ---r1 r2 r3

8. La suma de las corrientes individuales de las cargas es igual al valor de la corriente total del circuito.

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6.7) Circuito Mixto Es aquel en el que tres o más cargas están conectadas de forma que se cumplen las características del circuito serie y paralelo al mismo tiempo.

Extraído el 10-10-10 de ofhd_10@

Analizando el diagrama anterior comente con sus compañeros que sucede si una carga se daña. (Analice todas las posibilidades.)

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CAPÍTULO 7 Riesgos del trabajo.

Subtemas: 7.1) Equipo de protección personal 7.2) Selección del equipo de protección 7.3) Señalización de áreas de trabajo. 7.4) Riesgos Eléctricos.

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7.1) Equipo de protección personal Es cualquier equipo destinado a ser llevado o sujetado por el trabajador para que lo proteja de uno o varios riesgos que puedan amenazar su seguridad

salud,

así

como

cualquier complemento o accesorio destinado a tal fin

• . utilizar gafas de Cuando protección • Utilización de maquinas que al funcionar generen virutas, polvo, o partículas, etc. • Trabajo con chorros a presión. • Manipulación o utilización de productos químicos.

Extraído el 14-10-10 de INA, Prevención de Riesgos del trabajo, Equipo de protección personal. normas OSHA, ANSI, CSA o CE.

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7.2) Selección del Equipo de Protección Personal (EPP). •

Se deben seleccionar con criterio técnico y pensando en la ergonomía.

•

De acuerdo con las necesidades, los riesgos relacionados a las actividades y las partes del cuerpo a ser protegidas.

• Un EPP mal seleccionado puede aumentar el riesgo de accidentes, y no evitarlos.

Extraído el 14-10-10 de INA, Prevención de Riesgos del trabajo, Equipo de protección personal. normas OSHA, ANSI, CSA o CE.

Utilice siempre que asista al taller el EPP, adecuado para la práctica a realizar y reporte de inmediato a su profesor si detecta algún daño en los mismos que ponga en riesgo su integridad física o mental.

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7.3) Señalización de áreas de trabajo. Es un sistema que proporciona información específica, cuyo propósito es atraer la atención en forma rápida y provocar una reacción inmediata, advertir un peligro, indicar la ubicación de dispositivos y equipos de seguridad, promover hábitos y actitudes de seguridad e higiene en el centro de trabajo. Debe cumplir con la normativa nacional e internacional vigente. Existe señalización de: 1. Prohibición 2. Information 3. Precaución 4. Obligación 5. Señalización para equipos de extinción Ejemplo de un taller con áreas de trabajo demarcadas

Extraído el 19-10-10 de http://t3.gstatic.com/images?q=tbn:ANd9GcTmzLBJq5xMiCS2gHoP8_XGuivldbSAgWN3Z20AelwEjyl dFfk&t=1&usg=__z7UkaG9jbld4Ah-XwiVU7bFNqQc=

Investigue cuáles son los colores oficiales para cada señal de seguridad e higiene y aporte un ejemplo de una de ellas para comentar en clase.

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Riesgos Eléctricos. Se denomina riesgo eléctrico al riesgo originado por la energía eléctrica. Dentro de este tipo de riesgo se incluyen los siguientes: 

  

Choque eléctrico por contacto con elementos en tensión (contacto eléctrico directo), o con masas puestas accidentalmente en tensión (contacto eléctrico indirecto). Quemaduras por choque eléctrico, o por arco eléctrico. Caídas o golpes como consecuencia de choque o arco eléctrico. Incendios o explosiones originados por la electricidad.

Señal de peligro eléctrico.

Extraído el 19-10-10 de http://es.wikipedia.org/wiki/Riesgo_el%C3%A9ctrico

Un contacto eléctrico es la acción de cerrar un circuito eléctrico al unirse dos elementos. La corriente eléctrica puede causar efectos inmediatos como quemaduras, calambres o fibrilación, y efectos tardíos como trastornos mentales. Además puede causar efectos indirectos como caídas, golpes o cortes. Trayectoria de la corriente a través del cuerpo por órganos vitales, como el corazón pueden provocar lesiones muy graves.

Extraído el 19-10-10 de http://tecnoculto.com/wp-content/uploads/electrocutado.jpg

Investigue para comentar en clase, sobre los primeros auxilios hacer aplicados a una persona, tras sufrir un accidente eléctrico.

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CAPÍTULO 8 Capacitores.

Subtemas: 8.1) Constitución del Capacitor 8.2) Tipos de capacitores 8.3) Capacitor electrolítico 8.4) Capacitor SMD 8.5) Circuito RC

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8.1) Constitución del Capacitor Un condensador o capacitor: es un dispositivo formado por dos placas o láminas, separados por un material dieléctrico, (que se define como el material no conductor de la electricidad como aire, mica, papel, aceite, cerámica, etc. que se encuentra entre dichas placas), que sometidos a una diferencia de potencial adquieren una determinada carga eléctrica (Almacenan energía en forma de cargas eléctricas). A esta propiedad de almacenamiento de carga se le denomina capacidad o capacitancia. La unidad básica de la capacitancia es el faradio; esta unidad es muy grande por lo que la mayoría de capacitores vienen en magnitudes de mili, micro, nano etc. Asimismo se marcan de según el voltaje de trabajo. La capacitancia es directamente proporcional a las áreas de las placas, e inversamente proporcional a la distancia entre ellas.

Extraído el 20-10-10 de http://www.digitivity.com/articles/capacitor-breakdown-thumb-404x615.jpg

Conforme un grupo de 3 a 5 compañeros, y seccione en clase un capacitor electrolítico para explorar su constitución

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8.2) Tipos de capacitores Existen capacitores Fijos y Variables. Dentro de los fijos podemos encontrar: 1- Capacitores electrolíticos (polarizados, no polarizados y de Tantalio) 2- Capacitores de polyester (metalizado y no metalizados) 3- Capacitores cerámicos (disco y Plate) 4- Capacitores de mica plata 5- Capacitores SMD (surface mounting device o componentes de montaje superficial). Algunos ejemplos de ellos son:

Extraído el 20-10-10 de http://computer.yourdictionary.com/images/computer/CAPACITR.GIF

Conforme un grupo de 3 a 5 compañeros, y como tarea investigativa, aporten a la clase al menos un capacitor no electrolítico utilizado en automotriz, (puede ser usado) para que entre todos los grupos y el docente, realicen una maqueta con diferentes tipos de capacitores.

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El capacitor electrolítico: Es un elemento polarizado, por lo que sus terminales no deben ser invertidas. Generalmente el signo de polaridad viene indicado en el cuerpo del capacitor.

Extraído el 19-10-10 de www.creatronica.com.ar

No se recomienda utilizar un capacitor de voltaje (dato de fabrica) muy superior al dañado pues, un capacitor que recibe un voltaje mucho menor que para el que fue diseñado, siente que no estuvo polarizado en corriente continua y la capa de óxido de aluminio disminuye hasta que el elemento falla. Nota: Este tipo de capacitores deben de utilizarse lo antes posible después de su fabricación. Si el período de almacenamiento antes de usarlo es muy largo, aproximadamente 4 años y no recibe tensión (es decir, no se utiliza) empieza a dañarse (reduce la capa de óxido de aluminio).

La capacitancia

total de los capacitores

CT = C1 + C2 + C3 + C4

conectados en paralelo, es igual a la suma de las capacidades parciales.

capacitancia

total

los

capacitores

1/CT = 1/C1 + 1/C2 + 1/C3 +1/C4

conectados en serie, es igual a la suma de los inversos.

Comente con su profesor de la importancia de no invertir la polaridad del capacitor electrolítico

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Capacitor de montaje superficial, SMD: En los equipos actuales, en la secciones de señal, se utiliza el armado por componentes SMD (surface mounting device o componentes de

montaje

superficial).

todos

los

capacitores nombrados hasta aquí los que más se prestan para el montaje superficial son los capacitores

cerámicos.

Los

capacitores

electrolíticos tienen una versión enteramente SMD pero su costo es casi prohibitivo. Por esa razón simplemente se coloca un electrolítico común (con sus terminales cortados) en una base cerámica y se los utiliza como SMD.

Por lo general estos capacitores están marcados con lo que se llama el método Japonés que consiste en utilizar un código de 3 cifras en donde las dos primeras cifras indican el valor absoluto del capacitor y la tercera indica la cantidad de ceros que se deben agregar a las dos primeras cifras, para obtener la capacidad en pF. Por ejemplo un capacitor marcado 223 es de 22.000 pF.

Investigue que otro sistema de código de valor utilizan los SMD y utilícelo en clase

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8.3) Circuito RC: Es un circuito eléctrico de corriente continua que está formado por una resistencia R, que no limita el paso de la corriente eléctrica, y un

condensador de capacidad C,

inicialmente descargado, al que se han conectado un amperímetro y un voltímetro. Al cerrar el circuito el condensador se carga. Un condensador o capacitor en un circuito RC en serie no se descarga inmediatamente cuando se desconectada la fuente de alimentación.

El gráfico muestra el voltaje en el condensador durante la carga al primer TAU. (TAU = constante de tiempo en que la carga del condensador alcanza el 63 % de su máximo posible.) Está dado por la fórmula Tc = R*C. Donde T es el tiempo de carga en segundos, R es la resistencia del circuito y C es la capacitancia total del circuito.

Si T es pequeño, la carga alcanza el valor máximo con mucha rapidez, pero si T es grande, puede pasar mucho tiempo antes de que el condensador se cargue completamente. Para obtener el tiempo que se tarda en alcanzar el 100% de la carga del capacitor, se debe usar la constante de 5 TAU, por lo tanto aplicar la fórmula Tc = 5*R*C

La razón de carga y descarga es alta al inicio (primer TAU) y decrece a medida que el proceso completa cinco constantes de tiempo. (5 TAU)

Calcule el tiempo que tarda un capacitor de 470 µf, en alcanzar el 63% de carga, en serie con una resistencia de 15 K 

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CAPÍTULO 9 Magnetismo y electromagnetismo.

Subtemas: 9.1) Magnetismo 9.2) Electromagnetismo 9.3) Electroimán y solenoide 9.4) Relé 9.5) Transformador

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9.1) Magnetismo Se llama magnetismo a la propiedad que tienen algunos cuerpos de atraer al hierro y sus derivados. (Magnetita es la piedra natural de la antigua Grecia que tiene esta propiedad)

Imán: Un imán es un trozo de acero que debido a un tratamiento especial, ha adquirido las propiedades de atraer al hierro, ser orientado por la tierra y atraer o rechazar a otros imanes; se le asignan dos polos, uno NORTE y otro SUR que se sitúan cerca de los extremos del imán, donde existe la mayor concentración del campo magnético.

•

Los efectos que más visiblemente que manifiestan los imanes, son los de atracción y repulsión

•

Efectivamente, si se aproximan dos imanes por sus polos del mismo signo, tratan de repelerse.

•

Extraído el 10-10-10 de ofhd_10@

•

Extraído el 10-10-10 de ofhd_10@

Si se aproximan por sus polos de diferente signo se atraen.

Utilizando imanes en clase, experimente los fenómenos magnéticos citados anteriormente.

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9.2) Electromagnetismo Hans Christian Oersted fue el científico que estableció por primera vez la relación entre electricidad y magnetismo. En 1820, conectó un hilo a una batería que pasaba cerca de una brújula. Con asombro, vio que la aguja de la brújula comenzaba a girar, y de allí dedujo que habría magnetismo.

Extraído el 21-10-10 de ofhd_10@

Definición: Las cargas de la corriente eléctrica que fluyen por un conductor producen a su alrededor un campo magnético con las mismas características del producido por un imán natural, a este fenómeno se le llama electromagnetismo. Este efecto es debido a que la corriente eléctrica crea a su alrededor un campo magnético análogo al que forman los imanes y cuya intensidad, es proporcional a la intensidad de la corriente que circula por el circuito eléctrico.

Extraído el 21-10-10 de http://mantenim.files.wordpress.com/2008/02/solenoid-large.jpg

Extraído el 21-10-10 de http://www.miraralcielo.com/imagenes/imag_idex_apuntes.jpg/solenoide.jpg

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9.3) Electroimán Si tomamos alambre de cobre desnudo, recubierto con barniz aislante y lo enrollamos alrededor de un núcleo de hierro dulce en forma de espiral, y lo conectamos a una fuente de energía eléctrica, habremos concentrado el campo magnético y creado un electroimán.

Extraído el 21-10-10 de http://www.kalipedia.com/kalipediamedia/cienciasnaturales/media/200709/ 24/fisicayquimica/20070924klpcnafyq_208.Ges.SCO.png

Extraído el 21-10-10 de http://guias.masoportunidades.com.ar/wpcontent/uploads/2009/08/electromagnetismo4.jpg

Solenoide: El termino solenoide no se refiere a la válvula misma sino a la bobina montada sobre la válvula. Se deriva de las palabras griegas “Solen” que significa canal y “oide” que significa forma. Es una forma simple de electroimán, que consiste de una bobina de alambre de cobre aislado, enrollado en forma espiral alrededor de la superficie de un cuerpo cilíndrico, dentro del cual va un émbolo móvil de acero magnético, el cuál es desplazado al ser energizada la bobina. Es utilizado para producir acciones mecánicas (Ejemplo: automático del motor de arranque) o para abrir o cerrar conductos que permiten controlar el flujo de líquidos o gases.

Extraído el 21-10-10 de http://xn--electroimn04a.com/images/solenoids/ainimate_pull_push_ solenoid.gif

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9.4) Relé Es un dispositivo electromecánico, que funciona como un interruptor controlado por un circuito eléctrico en el que, por medio de una bobina y un electroimán, se acciona un juego de uno o varios contactos que permiten abrir o cerrar otros circuitos eléctricos independientes. Fue inventado por Joseph Henry en 1835. Existen varios tipos de relés, como el normalmente abierto N/a, el normalmente cerrado N/c y el 87a que es una combinación de los dos anteriores. Imagen del relé 87a.

Extraído el 25-10-10 de http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/a/a0/Relay_principle_horizontal_new.gif

Nomenclatura Europea

Extraído el 25-10-10-de http://www.bcae1.com/images/jpegs/relaybot.jpg

Nomenclatura Asiática

Ejercicio en clase, circuito con relé de enclavamiento para sistema de alarma: Utilizando una fuente de 12 v, un bombillo de 12 v, un interruptor sencillo, un fusible de 5 amp, los cables de conexión y un relé de 4 patillas N/a, primero diseñe el diagrama eléctrico de conexión y después arme el circuito eléctrico que funcione de la siguiente manera: Solamente hasta que active el interruptor de la alimentación positiva a 86, el relé se activará y hará funcionar una luz (bombillo 12 v) a través de 87, ahora bien cuando usted desactive el interruptor de 86 la luz no se apagará, esta continuará funcionando encendida hasta que se elimine la alimentación de la línea 30 (hacer reset) para volver a encender la luz, repita el ciclo de funcionamiento.

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Notas: 1. El circuito se deberá armar hasta que la persona docente apruebe su diseño 2. No debe hacer comentarios con sus compañeros es un trabajo para medir su capacidad individual. 3. El tiempo máximo estimado será de 10 minutos para el diseño y 5 minutos en el armado del circuito. 4. Pasado el tiempo el docente resolverá el ejercicio y aclarará dudas al respecto.

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9.5) Transformador Los transformadores son dispositivos basados en el fenómeno de la inducción electromagnética. Está constituido por dos o más bobinas de material conductor, aisladas entre sí eléctricamente por lo general arrolladas alrededor de un mismo núcleo de material ferromagnético de hierro dulce o hierro silicio. La única conexión entre las bobinas la constituye el flujo magnético común que se establece en el núcleo. Las bobinas o devanados se denominan primario y secundario según correspondan a la entrada o salida del sistema en cuestión, respectivamente. Bobina primaria o "primario" a aquella que recibe el voltaje de entrada y Bobina secundaria o "secundario" a aquella que entrega el voltaje transformado Extraído el 21-10-10 de http://es.wikipedia.org/wiki/Transformador

http://images03.olx.cl/ui/2/23/25/24321825_1.jpg

Extraído el 21-10-10 de http://2.bp.blogspot.com/_nyTehQKPAc/TCyotxtMJUI/AAAAAAAAADg/XRQCbv0TYiQ/s1600/transfo rmador_copia.jpg

La Bobina primaria recibe un voltaje alterno que hará circular, por ella, una corriente alterna. Esta corriente inducirá un flujo magnético en el núcleo de hierro. Como el bobinado secundario está arrollado sobre el mismo núcleo de hierro, el flujo magnético circulará a través de las espiras de éste. Al haber un flujo magnético que atraviesa las espiras del "Secundario", se generará por el alambre del secundario un voltaje. En este bobinado secundario habría una corriente si hay una carga conectada (el secundario conectado por ejemplo a un resistor)

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La razón de transformación del voltaje entre el bobinado "Primario" y el "Secundario" depende del número de vueltas que tenga cada uno. Si el número de vueltas del secundario es el triple del primario. En el secundario habrá el triple de voltaje. La fórmula:

Extraído el 21-10-10 de http://imagenes.unicrom.com/transformador.gif

Entonces: Vs = Ns x Vp / Np Un transformador puede ser "elevador o reductor" dependiendo del número de espiras de cada bobinado. Si se supone que el transformador es ideal. (la potencia que se le entrega es igual a la que se obtiene de él, se desprecian las perdidas por calor y otras), entonces: Potencia de entrada (Pi) = Potencia de salida (Ps).

Pi = Ps

Si tenemos los datos de corriente y voltaje de un dispositivo, se puede averiguar su potencia usando la siguiente fórmula. Potencia = voltaje x corriente

P = V x I (en watts)

Aplicando este concepto al transformador y como P (bobinado primario) = P (bobinado secundario) entonces: La única manera de mantener la misma potencia en los dos bobinados es que cuando el voltaje se eleve, la corriente se disminuya en la misma proporción y viceversa. Entonces:

Así, para conocer la corriente en el secundario (Is), se utiliza la siguiente fórmula: Is = Np x Ip / Ns

Calcule el voltaje de secundario para un transformador de Np = 10, Ns = 30 y Vi = 10.

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CAPร TULO 10 Semiconductores.

Subtemas: 10.1) El semiconductor de Silicio. 10.2) Tipos de diodos 10.3) Termistor 10.4) Transistor BJT 10.5) Tabla de comprobaciรณn del transistor

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10.1) El semiconductor de Silicio. Un semiconductor es una sustancia que se comporta como conductor o como aislante dependiendo de ciertas condiciones, (temperatura, luz, presión, tensión, otros) contienen 4 electrones en su órbita de valencia, en su estado natural son llamados intrínsecos, pero por el proceso de agregar impurezas

(dopado) se convierten en materiales extrínsecos, formando

cristales con enlaces covalentes. El material semiconductor más utilizado es el Silicio (Si), pero hay otros semiconductores como el Germanio (Ge) que también son usados en la fabricación de circuitos. El silicio está presente de manera natural en la arena por lo que se encuentra con abundancia en la naturaleza. Existen dos tipos de “impurezas”, las P y las N, que cambian la conductividad del silicio y determinan el tipo de cristal a fabricar. Por tanto, como hay dos tipos de impurezas habrá dos tipos fundamentales de cristales, cristales de impurezas P y cristales de impurezas tipo N. Semiconductor tipo P

Semiconductor tipo N

Extraído el 11-11-10 de ofhd_10@

Los semiconductores tipo p y tipo n separados no tienen mucha utilidad, pero si un cristal se dopa de tal forma que una mitad sea tipo n y la otra tipo p, esa unión np tiene unas propiedades muy útiles y entre otras cosas forman los “diodos”.

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10.2) Tipos de Diodos Existen varios tipos de diodos entre ellos están: 1- Diodo Rectificador o diodo sencillo. El diodo es un componente electrónico construido con material semiconductor (germanio o silicio), y cuya particularidad es que solo deja pasar la corriente eléctrica en un solo sentido. Conduce en polarización directa, (con el polo positivo de la fuente de alimentación conectado al ánodo y el polo negativo conectado al cátodo) no conduce en polarización inversa. Su símbolo es el indicado en la figura, consta de un terminal positivo denominado ánodo y otro negativo denominado cátodo. Exteriormente tienen una franja para indicar el sentido de paso. Símbolo

Extraído el 28-10-10-de ofhd_10@ Extraído el 28-10-10-de ofhd_10@ Extraído el 11-11-10 de ofhd_10@

Se utiliza en varias aplicaciones, como en los alternadores automotrices, para conformar lo que se llama la placa de diodos o cuadro rectificador, que rectifica de corriente alterna a corriente directa.

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2- Diodo luminoso o LED El diodo LED ( Diodo Emisor de Luz ). En su funcionamiento es similar al diodo sencillo con la particularidad que en polarización directa emite luz, o sea con el polo positivo de la fuente de alimentación conectada al ánodo y el polo negativo conectado al cátodo.

Extraído el 28-10-10-de http://4.bp.blogspot.com/_3DvQUEX_bII/S_zrvLlh8BI/AAA AAAAAAB8/Cao-jaw4ECk/s1600/diodo_led.jpg

Extraído el 28-10-10-de ofhd_10@

El diodo LED (Light Emitting Diode) para su buen funcionamiento debe estar conectado entre 1,7 a 2,5 V, y le tiene que recorrer una corriente de unos 10 mA. Si está sometido a más tensión termina por fundirse y si se coloca a una tensión menor la luz que emite es pobre. Para conectarlo a una fuente de 12 V se coloca una resistencia en serie de aproximadamente 1 K. Existen diodos LED de varios colores que dependen del material con el cual fueron construidos. Hay de color rojo, verde, amarillo, ámbar, infrarrojo, entre otros.

Muesca identificación del cátodo

Identifique en clase, haciendo uso de la muesca en el cátodo la polaridad de varios LED, y compruebe su estado de funcionamiento, utilizando el multímetro en la función de semiconductor.

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Foto Diodo El fotodiodo se parece mucho a un diodo semiconductor, pero tiene una característica que lo hace muy especial: es un dispositivo que conduce una cantidad de corriente eléctrica proporcional a la cantidad de luz que lo incide (lo ilumina). Para su funcionamiento el fotodiodo es polarizado de manera inversa. Se producirá un aumento de la circulación de corriente cuando el diodo es excitado por la luz. Si el fotodiodo quedara conectado, de manera que por él circule la corriente en el sentido de la flecha (polarizado en sentido directo), la luz que lo incide no tendría efecto sobre él y se comportaría como un diodo semiconductor normal El material empleado en la composición de un fotodiodo suele ser silicio, sensible a la luz visible y germanio para la luz infrarroja o de cualquier otro material semiconductor. La mayoría de los fotodiodos vienen equipados con un lente que concentra la cantidad de luz que lo incide, de manera que su reacción a la luz sea más evidente. A diferencia del LDR o fotorresistencia, el fotodiodo responde a los cambios de oscuridad a iluminación y viceversa con mucha más velocidad, y puede utilizarse en circuitos con tiempo de respuesta más pequeño. Si se combina un fotodiodo con una transistor bipolar, colocando el fotodiodo entre el colector y la base del transistor (con el cátodo del diodo apuntado al colector del transistor), se obtiene el circuito equivalente de un fototransistor. Extraído el 3-11-10 de ofhd_10@

Extraído el 3-11-10 de http://www.reuk.co.uk/OtherImages/lightdependent-resistor.jpg

Extraído el 3-11-10 dehttp://www.unicrom.com/Tut_fotodiodo.asp

Extraído el 28-10-10-de ofhd_10@

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3- El diodo Zener El diodo Zener, recibe su nombre por su inventor, el Dr. Clarence Melvin Zener, es un diodo de silicio que se ha construido para que funcione en las zonas de rupturas. Llamados a veces diodos de avalancha o de ruptura, el diodo zener es la parte esencial de los reguladores de tensión casi constantes con independencia de que se presenten grandes variaciones de la tensión de red, de la resistencia de carga y temperatura. Los diodos Zener se conectan en polarización inversa, porque la tensión zener está controlada por la cantidad de dopado aplicada en el proceso de fabricación. Los normales varían entre 2 y 200 V con capacidades de disipación de potencia de hasta 100 W. Polarizado directamente actúa como un diodo normal y por tanto no se utiliza en dicho estado

Simbología del Zener.

Extraído el 29-10-10-de ofhd_10@

Utilizando en clase diodos rectificadores y diodos Zener, aportados por la persona docente, encuentre y comente con sus compañeros las diferencias físicas que existen entre ellos.

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10.3) Termistores Un termistor es un semiconductor resistivo de temperatura. Su funcionamiento se basa en la variación de la resistividad que presenta un semiconductor con la temperatura. El término termistor proviene de Thermally Sensitive Resistor. Resistencia sensible a la temperatura Existen dos tipos de termistor: 1- NTC (Negative Temperature Coefficient) – coeficiente de temperatura negativo 2- PTC (Positive Temperature Coefficient) – coeficiente de temperatura positivo Su funcionamiento se basa en la variación de la resistencia de un semiconductor con respecto a la temperatura. Para los termistores NTC, al aumentar la temperatura, disminuirá la resistencia. Para los termistores PTC, al aumentar la temperatura, aumentará la resistencia. Usualmente, los termistores se fabrican a partir de óxidos semiconductores, tales como el óxido férrico, el óxido de níquel, o el óxido de cobalto.

Extraído el 12-10-10-de ofhd_10@

Utilizando el termistor NTC en un circuito.

Extraído el 12-10-10-de http://global.kyocera.com/fcworld/charact/elect/images/conductiv e.gif

Extraído el 12-10-10-de Nissan Motor CO, LTD, Nissan Blue Bird manual de servicio pág., EF50.

Compruebe en clase los cambios de resistencia de un termistor NTC, al variar la temperatura.

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Transistor BJT La palabra transistor es el resultado de la unión y contracción de dos expresiones del idioma inglés, transference resistor que de alguna forma hace mención a las características de dicho componente. El transistor bipolar fue inventado en los Laboratorios Bell de EE. UU. en diciembre de 1947 por John Bardeen, Walter Houser Brattain y William Bradford Shockley, quienes fueron galardonados con el Premio Nobel de Física en 1956. Fue el sustituto de la válvula termoiónica de tres electrodos, o tríodo El transistor es un dispositivo de 3 patillas con los siguientes nombres: base (B), colector (C) y emisor (E), coincidiendo siempre, el emisor, con la patilla que tiene la flecha en el gráfico de transistor.( Indica el sentido convencional de flujo de la corriente) Existen dos tipos de transistor de unión bipolar, que son: NPN Y PNP El más utilizado es el NPN, por que presenta mayor facilidad de flujo de cargas negativas, con respecto al PNP.

Características eléctricas del Transistor Bipolar El transistor bipolar es un amplificador de corriente, esto quiere decir que si le introducimos una cantidad de corriente por una de sus patillas (base), el entregará por otra (emisor), una cantidad mayor a ésta, en un factor que se llama amplificación.

Extraído el 12-10-10 de ofhd_10@

Este factor se llama ß (beta) y es un dato. propio de cada transistor

Entonces: Ic (corriente que pasa por el colector) es igual a ß (factor de amplificación) por Ib (corriente que pasa por la base). Ic = ß x I b Investigue acerca del Beta (ganancia) del transistor Darlington o transistor en cascada.

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10.4) Tabla de comprobación del transistor NPN y PNP. NPN

PNP

Puntas del Multímetro

Positiva

Negativa

Conduce

Positiva

Conduce

Negativa

Extraído el 12-10-10-de ofhd_10@

Utilizando el multímetro en la función de semiconductor podrá comprobar la efectividad de la tabla midiendo un transistor NPN (NTE 123ap) o su complemento el PNP (NTE 159) Tipos de encapsulados Extraído el 28-10-10-de ofhd_10@

Extraído el 28-10-10-de ofhd_10@ Extraído el 28-10-10 de http://www.electronics123.net/amazon/pictures/to_types.jpg

Basado en la información de la tabla para un transistor NPN, complete en clase la tabla para la comprobación del transistor PNP (NTE 159)

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CAPร TULO 11 Circuito Integrado.

Subtemas: 11.1) Circuito Integrado 11.2) IC LM 741 11.3) IC 555 11.4) Tabla de la verdad del Flip Flop 11.5) Estado de operaciรณn del IC 555

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11.1) Circuito Integrado

Un circuito integrado (IC - Integred Circuit), también conocido como chip o microchip, es un circuito formado por elementos tales como diodos, transistores, resistencias y condensadores, los cuales están interconectados y ubicados en una pastilla de silicio. Es de unas dimensiones muy reducidas y sus elementos no se pueden separar.

El primer circuito integrado fue desarrollado en 1958 por el ingeniero Jack Kilby

El encapsulado posee una muesca que ordena la numeración de los pines, (ver figura)

Extraído el 4-11-10-de ofhd_10@

Extraído el 4-11-10 de http://t3.gstatic.com/images?q=tbn:ANd9GcRyFPxLi4G3EsFlk9Rs qjMj9tLdUvrmbbRcMod2hh92kt0zla0&t=1&usg=__WPG4uX6vsM O-7jXHP60aXJLPy4c=

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11.2) IC LM 741 Amplificador Operacional El concepto original del AO (amplificador operacional) procede del campo de los computadores analógicos. Si existe un elemento estrella en los sistemas electrónicos analógicos ese elemento es sin duda el amplificador operacional LM 741. El primer amplificador operacional monolítico, que data de los años 1960, fue el Fairchild μA702 (1964), diseñado por Bob Widlar. Extraído el 4-11-10 de http://t1.gstatic.com/images?q=tbn:lETBmbasmlJ4IM:http:/ /http://forum.allaboutcircuits.com/cache.php?url=http://ww w.cs.wright.edu/~phe/EGR199/Lab_2/fig4.gif&t=1

Símbolo del OPAM Amplificador Operacional Donde +Vcc y – Vcc son la alimentación, A es la entrada no inversora, B es la entrada inversora y y Vs es el voltaje de salida.

Extraído el 4-11-10-de ofhd_10@

El “Opamp”

LM 741 se encapsula dentro de un

circuito integrado como se ve en la figura a la derecha. Acá podemos ver que +Vcc es la parte de alimentación positiva de un amp-op y que -Vcc es la alimentación o polarización negativa del amp-op. También

vemos

entrada

inversora

que

corresponde a la letra B y la no inversora que es la letra A.

Extraído el 4-11-10-de ofhd_10@

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IC 555 Multivibrador Circuito Integrado 555 Es uno de los Circuitos Integrados más famosos, de los más utilizados. Según el tipo de fabricante recibe una designación distinta tal como TLC555, LMC555, uA555, NE555C, MC1455, NE555, LM555, etc. aunque se lo conoce como "el 555" y ya todos saben de qué se está hablando. En 1970, Hans Camenzind, un ingeniero nacido en Suiza y que luego de terminar su educación secundaria viajó a Estados Unidos inventa el primer NE 555. El 555 es un circuito integrado que incorpora dentro de sí dos comparadores de voltaje (LM 741), un Flip Flop, una etapa de salida de corriente, divisor de voltaje resistor y un transistor de descarga. Es muy popular para hacer osciladores que sirven como reloj (base de tiempo) para el resto del circuito. El circuito puede alimentarse con tensión continua comprendida entre 5 y 15 voltios

Extraído el 5-11-10 de http://picmania.garciacuervo.net/images/ne555_00_foto.gif

Extraído el 5-11-10 de ofhd_10@

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Descripción de las terminales del Temporizador 555

1. Masa. 2. Disparo. Entrada a un comparador con un voltaje bajo VLT. 3. Salida. Aquí se observa el resultado de la operación del temporizador. 4. Reset. Habilita y deshabilita el 555. 5. Control de voltaje. Se utiliza para cambiar los voltajes de umbral y de disparo. Por lo general se conecta un capacitor de esta terminal a masa. 6. Umbral. Entrada a un comparador. 7. Descarga. Utilizado para descargar un condensador externo. 8. Alimentación. Vcc

Extraído el 5-11-10 de ofhd_10@

El temporizador 555 se puede conectar para que funcione de diferentes maneras, entre los más importantes están: como multivibrador astable y como multivibrador monoestable. Puede también configurarse para generar formas de onda pulsantes. Observe en clase un IC 555 y comente con su profesor los cuidados que se deben tener al maipular y soldar circuitos integrados como el IC 555.

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11.3) Tabla de la verdad del Flip Flop Un biestable, también llamado gitano (flip-flop en inglés), es un multivibrador capaz de permanecer en un estado determinado o en el contrario durante un tiempo indefinido. Esta característica es ampliamente utilizada en electrónica digital para memorizar información. El paso de un estado a otro se realiza variando sus entradas. Lógica binaria: Si la entrada al Flip Flop (R o S) tiene un voltaje alto se denomina con el número 1, y si tiene un voltaje bajo se denomina con el número 0, la salida Q del Flip Flop, tendrá estados 1 ó 0 y un estado de M (memoria) que recordará el último estado (1 o 0) en el que estuvo y lo mantendrá hasta el siguiente cambio. Esto puede ejemplificarse más fácilmente con la tabla de la verdad para el Flip Flop descrita adjunta: Extraído el 5-11-10 de ofhd_10@

Únase con sus compañeras y compañeros de clase para conformar uno de los 4 grupos de trabajo, que investigará sobre la tabla de la verdad, para las compuertas lógicas AND- OR- NAND y NOR, y ejemplifique una de ellas en clase construyendo un circuito eléctrico usando bombillos.

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11.4) Estados de operación de un 555 En el siguiente esquema se puede apreciar los diferentes estados de operación del IC 555, estos se logran al variar los voltajes en las terminales 2 (Disparo) y la 6 (Umbral). Iniciaremos con 4 v en ambas luego 8 v, 11 v, 8 v y terminaremos con 4 v. Estos cambios de voltaje producirán en la terminal 3 (salida) una señal de estado lógico

digital unos y ceros (1 y 0).

Extraído el 5-11-10 de ofhd_10@ A-B

B-C

C-D

D-E

E-F

UMB 6

4v -

8v -

11v +

8v -

4v -

DISP 2

4v -

8v +

11v +

8v +

4v -

SALIDA 3

Vut 10 v

VLT 5v

Extraído el 5-11-10 de ofhd_10@

Analice junto con la persona docente, como puede conectarse este componente para que funcione como un multivibrador astable.

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CAPÍTULO 12 Osciloscopio.

Subtemas: 12.1) Señales 12.2) Osciloscopio 12.3) Constitución del Osciloscopio 12.4) Frecuencia 12.5) Ciclo de trabajo

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12.1) Señales Onda : Señal que se repite a lo largo del tiempo Ciclo de onda: Suceso o evento eléctrico de la onda, que se repite en un intervalo de tiempo. Forma de onda Representación gráfica de una señal que muestra el tiempo sobre el eje horizontal y la tensión sobre el eje vertical Onda Análoga

Onda Digital

Extraído el 5-11-10 de ofhd_10@

Contribuya con su aporte a la sana discusión en clase, junto con la persona docente, acerca de las diferencias entre la onda análoga y la onda digital.

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12.2) Osciloscopio Un osciloscopio es un instrumento de medición electrónico para la representación gráfica de señales eléctricas que pueden variar en el tiempo. Es muy usado en la electrónica y principalmente en el estudio del diagnóstico de averías de dichos componentes. Existen análogos y digitales, sin embargo los más usados en automotriz son los digitales, por la facilidad de envío de imágenes a computadores, por la capacidad de almacenar datos e imágenes en tiempo real, y en algunos por tener una base de datos de los oscilogramas. Presenta los valores de las señales eléctricas en forma de coordenadas en una pantalla, en la que normalmente el eje X (horizontal) representa tiempos y el eje Y (vertical) representa tensiones. La imagen así obtenida se denomina oscilograma.

Osciloscopio Análogo

Osciloscopio Digital

Extraído el 5-11-10 de http://html.rincondelvago.com/000767330.jpg

Extraído el 5-11-10 de ofhd_10@

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12.3) Constitución del Osciloscopio. Una serie de controles situados en el panel frontal permiten ajustar el tamaño de la imagen, controlar su desplazamiento y medir su valor Atenuar o amplificar la señal y modificar el tamaño de la imagen para que pueda adaptarse a la pantalla y sea perfectamente visible.

Base

Tensión:

Base

Tiempos.

Ajustan la escala de

Actúan

sobre

tensión, es decir, la

velocidad

sensibilidad

del

entrada.

punto

barrido luminoso

sobre la pantalla.

Extraído el 11-11-10 de ofhd_10@

Con el apoyo de la persona docente, analice junto con sus compañeras y compañeros de clase, las diferentes funciones del Osciloscopio.

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12.4) Frecuencia Frecuencia es una magnitud que mide el número de repeticiones por unidad de tiempo de cualquier fenómeno o suceso periódico. La frecuencia se mide en hertzios (Hz), en honor a Heinrich Rudolf Hertz. Un hercio es aquel suceso o fenómeno repetido una vez por segundo. Un Hertzio equivale a un ciclo por segundo (1ciclo/seg). Para calcular la frecuencia de un suceso. Se utiliza la fórmula, 1 HZ = 1/Segundo.(uno entre segundo). Según el SI (Sistema Internacional), El Hertzio tiene a su vez múltiplos y submúltiplos, siendo los multiplos de mayor utilización el Kilohertzio (KHz) y el Megahertzio (MHz). Ejemplo de la medición de la frecuencia en un oscilograma Periodo = 5 ms x 5 Div = 25 ms. Recuerde pasar a segundos los milisegundos Frecuencia = 1/0.025seg = 40 Hz

Extraído el 11-11-10 de ofhd_10@

Calcule la frecuencia para esta señal análoga. Período =______________________ Frecuencia = ___________________

Extraído el 11-11-10 de ofhd_10@

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12.5) Ciclo de Trabajo El ciclo de trabajo (duty cycle), conocido también como ciclo útil, es en electrónica, la fracción de tiempo en la que un sistema (componente) está en estado de funcionamiento por un pulso intermitente (energizado), es un valor de lógica digital de 1 y 0., y se mide en porcentaje % Se produce cuando se detecta la activación momentánea de un elemento, por ejemplo, el destello de una lámpara, la activación de una electroválvula u otro actuador. Muchos actuadores en el automóvil reciben un tren de impulsos a frecuencia fija, para modular su funcionamiento. Se modula el ciclo de trabajo de manera que dure más tiempo activado o viceversa. Se encuentra ciclo de trabajo positivo cuando la línea de control del pulso al actuador es la positiva, y ciclo de trabajo negativo cuando la línea de control al actuador es la negativa (masa). Extraído el 6-10-10 de Toyota Technical Training Electrical Circuit Diagnosis pág. 1-22,,1-28.

La modulación se obtiene variando el ciclo de trabajo (DWELL) de una señal a frecuencia fija, es decir, modificando el tiempo de activación y desactivación dentro del periodo.

Ciclo Positivo

Extraído el 11-11-10 de ofhd_10@

Ciclo Negativo

Dibuje la forma de onda digital, con un ciclo de trabajo positivo de 25%.

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