Operación Mundo: Tecnología y Digitalización 3º ESO (demo) by Grupo Anaya, S.A.

DEMO

INCLUYE

LI C

PROYECTO DIGITAL CIA 12 MES

ESO

TECNOLOGÍA

Y DIGITALIZACIÓN M. P. Blázquez, I. Hoyos, J. Santos

ió c a

r e p

O u

o d n

Índice Los saberes básicos del curso Convierte tu bici en un cargador de móvil ............................ 10

1 D iseño gráfico asistido por ordenador . . ................................

1. Vistas y perspectiva 2. Acotaciones 3. LibreCAD 4. Tinkercad 5. Tinkercad Codeblocks 6. Exportación de archivos para impresión 3D 7. OpenSCAD • Taller de Tecnología. Diseña un skatepark Comprende, reflexiona y pon a prueba tus competencias

2 Fabricación con plásticos. Impresión 3D ..................................

1. Los materiales plásticos 2. Tipos de polímeros 3. Técnicas de fabricación con plásticos 4. Introducción a la impresión 3D 5. El software laminador para impresión 3D • Taller de Tecnología. Diseña y construye un semáforo Comprende, reflexiona y pon a prueba tus competencias

3 Sistemas mecánicos . . ..................... 1. 2. 3. 4.

Movimientos en mecanismos Los mecanismos rotatorios Los mecanismos transformadores del movimiento Las máquinas y los motores

Comprende, reflexiona y pon a prueba tus competencias

Porfolio ............................................................................................... 98

Control de contaminación acústica ....................................... 100

Programa un traductor por voz ............................................... 180

4 C ircuitos eléctricos

7 M antenimiento de dispositivos

y electrónicos ................................

102

1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. •

Componentes eléctricos y simbología Las corrientes eléctricas La ley de Ohm Las resistencias eléctricas Circuitos en serie, en paralelo y mixtos El condensador El relé electromagnético La medida de magnitudes eléctricas Energía y potencia eléctrica Máquinas eléctricas Efectos de la corriente eléctrica Receptores electrónicos. El diodo LED Taller de Tecnología. Medidas eléctricas en un circuito en serie Comprende, reflexiona y pon a prueba tus competencias

5 A utomatismos y sistemas de control . . ......................................

134

1. 2. 3. 4. •

Los sistemas de control Elementos de los sistemas de control Un elemento especial. El transistor Sistemas de control sencillos Taller de Tecnología. Control de la velocidad de un motor Comprende, reflexiona y pon a prueba tus competencias

1. 2. 3. 4. 5.

154

1. Introducción a Arduino 2. Prácticas con Arduino • Taller de Tecnología. Construye un medidor de luz ambiental. Control de semáforo con Arduino Comprende, reflexiona y pon a prueba tus competencias

Porfolio .............................................................................................. 178

182

Sistemas operativos Mantenimiento de los sistemas operativos El mantenimiento del sistema operativo Windows Desarrollo de aplicaciones con la hoja de cálculo Creando apps con App Inventor

Comprende, reflexiona y pon a prueba tus competencias

8 C omunicaciones. Uso seguro de Internet .....................................

210

1. 2. 3. 4. 5. 6. 7.

Las comunicaciones mediante redes de Internet La identidad digital Las comunicaciones móviles Los servicios de telefonía móvil Riesgos y uso responsable del teléfono móvil La seguridad en las comunicaciones informáticas Tecnologías emergentes y futuro próximo de las comunicaciones • Taller de Tecnología. Configuración de seguridad en una cuenta de Instagram Comprende, reflexiona y pon a prueba tus competencias

9 L a Web y el trabajo colaborativo ...................................

6 C ontrol programado con Arduino .. ..................................

digitales y desarrollo de aplicaciones . . ............................

234

1. 2. 3. 4. 5.

La Web El funcionamiento de la Web Lenguajes de programación Web El trabajo colaborativo de publicación en la Web El desarrollo de una página web mediante un gestor de contenidos 6. Otras herramientas de intercambio y difusión de información en Internet 7. Reuniones virtuales 8. ¿Qué aspectos legales necesitas saber sobre Internet? • Taller de Tecnología. Uso de Drive para manejar información Comprende, reflexiona y pon a prueba tus competencias

Porfolio ............................................................................................. 262

4 Circuitos eléctricos y electrónicos LA EVOLUCIÓN IMPARABLE DE LA ELECTRÓNICA Las investigaciones de los últimos dos siglos que han permitido dominar la electricidad, el conocimiento sobre materiales, el estudio de los átomos y el comportamiento de las partículas que los componen han dado lugar a multitud de dispositivos electrónicos. Es imposible imaginar el ritmo de vida actual sin los sistemas electrónicos. Gracias a su desarrollo, podemos utilizar la telefonía móvil, los sistemas informáticos, los sistemas de control, la aeronáutica y un sinfín de ejemplos más de uso diario. El desarrollo acelerado de la electrónica ha proporcionado muchas ventajas y oportunidades que han contribuido a la mejora de la calidad de vida de las personas. Sin embargo, el deseo ilimitado de disponer de tecnología puntera hace que cada año se generen en el mundo millones de desechos electrónicos contaminantes. 102

COMPROMISO ODS La mejora en el tratamiento de los residuos electrónicos y su gestión están estrechamente relacionadas con los Objetivos de Desarrollo Sostenible 3, Salud y bienestar, 6 Agua limpia y saneamiento y 11 Ciudades y comunidades sostenibles. 1-2-4 Investiga en qué consiste el correcto tratamiento de residuos de aparatos eléctricos y electrónicos. 1 De todos los residuos eléctricos y electrónicos que generamos a nivel mundial, ¿qué porcentaje recibe el tratamiento adecuado? ¿Y en España? 2 ¿Qué medidas implantarías para reducir este tipo de desechos? 3 Hay países en el mundo que generan basura electrónica mientras que otros reciben dicha basura con el fin de reciclarla. ¿Crees que se trata de una medida de comercio justo entre los países? Justifica tu respuesta.

¿Qué vas a descubrir? En esta unidad • La evolución imparable de la electrónica 1. Componentes eléctricos y simbología 2. Las corrientes eléctricas 3. La ley de Ohm 4. Las resistencias eléctricas 5. Circuitos en serie, en paralelo y mixtos 6. El condensador 7. El relé electromagnético 8. La medida de magnitudes eléctricas. 9. Energía y potencia eléctrica

SECUENCIA DE APRENDIZAJE ESTUDIO DEL COSTE ENERGÉTICO Empezaremos siendo conscientes de la importancia de diseñar dispositivos eficaces. 1.1

Recopilamos datos. Debes anotar en una hoja de cálculo la lectura del contador de la luz de tu vivienda durante una semana y obtener el coste diario y semanal.

10. Máquinas eléctricas 11. Efectos de la corriente eléctrica

¿PODEMOS AHORRAR?

12. Receptores electrónicos. El diodo led

Tras analizar los datos de la actividad anterior pensarás que encender una bombilla para estudiar tiene un coste elevado, ¿verdad? Sin embargo, existen luminarias que son más eficientes que las bombillas convencionales.

• Taller de tecnología. Medidas eléctricas en un circuito en serie

En anayaeducacion.es Para motivarte: • Vídeos: Metas 3.9, 6.3 y 11.6 de los Objetivos de Desarrollo Sostenible • Documentos: Lecturas temáticas. Orientación académica y profesional: «¿Qué puedo estudiar para dedicarme al ámbito de la electrónica?». Para estudiar: • Plan Lingüístico: Textos descriptivos • Documento: «Corriente continua y alterna». • Presentaciones: «Componentes eléctricos», «Ejemplos de circuitos y esquemas eléctricos» y «Simuladores de circuitos». • Simulaciones: «Ley de Ohm», «Kit de construcción de circuitos» y «Visión del color». Para evaluar: • Actividad interactiva: «¡Ponte a prueba!». • Documento: «Consejos para elaborar tu porfolio». Y, además, toda la documentación necesaria para aplicar las claves del proyecto.

2.1 Investigamos modelos de iluminación eficientes. Será necesario calcular el ahorro con el uso de estos dispositivos teniendo en cuenta la potencia, los años de vida útil y el coste. CONECTAMOS DISPOSITIVOS ELECTRÓNICOS Y MEDIMOS MAGNITUDES Nos familiarizamos con los procedimientos de conexión de resistencias eléctricas. Utilizaremos las placas de conexión protoboard, diversas resistencias electrónicas y un polímetro. NUESTROS AMIGOS LOS LEDES Los ledes servirán para avisarnos cuando el nivel de ruido sea bajo, medio o excesivo. Montaremos circuitos utilizando diodos led y comprobando su polaridad.

+ orientaciones en anayaeducacion.es

103

Un circuito eléctrico es un camino cerrado para que discurran las cargas eléctricas. Está formado por los siguientes componentes: fuente o generador de energía eléctrica, elementos de mando, receptores de energía, elementos de protección y conductores.

Componentes eléctricos y simbología

1.1 La fuente de energía Para los circuitos de corriente continua, la fuente de energía es una pila o batería. La corriente alterna puede ser producida por un generador o tomada de los enchufes disponibles en las viviendas y naves industriales, hasta los que llega la energía contratada con una compañía eléctrica.

Elemento

Función

Símbolo

Pila

Produce electricidad a partir de productos químicos. Cuando los productos dejan de reaccionar, cesa la producción de energía. Tiene dos terminales metálicos: • Polo positivo o cátodo. • Polo negativo o ánodo.

Batería

Genera electricidad por medios químicos de forma similar a las pilas, pero el proceso es reversible y puede recargarse cierto número de veces.

Generador

Es un dispositivo que produce electricidad a partir de movimiento. El movimiento se puede lograr gracias a un motor de explosión u otros medios.

Enchufe

Es un dispositivo de conexión. Está conectado a la red eléctrica de corriente alterna. Las conexiones en la pared son hembra y las clavijas empleadas para conectarse son machos.

COMPRENDE, PIENSA, INVESTIGA...

104

GCRD. Existen distintos tipos de pilas, pero todas están normalizadas. Haz una tabla clasificando los tipos de pilas que usas normalmente, anotando sus dimensiones y el valor de tensión que proporcionan.

2 Las pilas no deben tirarse a la basura, ¿por qué? ¿Dónde deben depositarse las pilas usadas? ¿Se reciclan también las baterías de los teléfonos móviles y las de los automóviles?

U 4

1.2 Los elementos de mando Permiten conectar y desconectar el circuito o alguna de sus partes. Existen varios tipos, los más importantes son los siguientes mecanismos: Elemento

Función

Interruptor

Abre o cierra el paso de la corriente hasta que se actúa de nuevo sobre él.

Pulsador

Dispone de un muelle que devuelve al mecanismo a su posición de reposo. Al accionarlo abrimos (o cerramos) el paso de la corriente y al soltarlo se vuelve a cerrar (o abrir) el paso de electricidad.

Conmutador

Dirige el paso de corriente por distintos circuitos. El más frecuente tiene dos posiciones.

Símbolo

1.3 Receptores de energía Transforman la electricidad en otras formas de energía y logran el efecto que deseamos. Los ejemplos más comunes son: Efecto

Elemento

Luz

Lámpara, que puede ser halógena, de bajo consumo, fluorescente o incandescente, aunque estas últimas ya están obsoletas.

Símbolo

Tubo fluorescente, que posee en su interior un gas que se ioniza y emite luz cuando es excitado por una descarga eléctrica.

Calor

Que emplea medios térmicos como una resistencia emisora de calor, para calentar el agua en el depósito.

Sonido

Timbre, que empleando medios electromagnéticos, provoca la rápida oscilación de una pieza metálica que golpea sobre una pieza metálica.

Movimiento

Motor, que utiliza la electricidad y el magnetismo para mover una pieza interior llamada rotor que se encuentra influida por campos electromagnéticos.

105

Componentes eléctricos y simbología

1.4 Elementos de protección Están pensados para proteger el circuito en caso de sobrecarga o cortocircuito. También hay dispositivos que actúan para proteger a las personas en caso de contacto eléctrico.

Efecto

Elemento

Fusible

Está formado por un hilo metálico calibrado para fundirse si la corriente supera un determinado valor. Cuando se funde hay que reemplazarlo por uno nuevo.

Interruptor automático

Dispositivo que abre el circuito de forma automática en caso de que la corriente eléctrica aumente de repente o supere un cierto valor. Una vez resuelto el incidente, se puede volver a armar, no hay que reemplazarlo como los fusibles.

Interruptor diferencia

Símbolo

I> I> I>

Corta el paso de la corriente eléctrica si se produce una derivación por contacto con un conductor no aislado.

1.5 Conductores Son elementos de metal, normalmente cobre o aluminio, que transportan la energía eléctrica a lo largo del circuito. Están recubiertos de un material plástico que actúa como aislante para evitar accidentes y contactos eléctricos no deseados. COMPRENDE, PIENSA, INVESTIGA...

¿Qué te hace decir eso? El gráfico adjunto muestra una lámpara conmutada en montaje corto.

5 Investiga cuál es la diferencia entre un interruptor automático (PIA) y un interruptor diferencial. Explica, con tus propias palabras, para qué sirve cada uno de ellos y dónde se instalan.

6 La ley europea prohíbe fabricar y distribuir las anti-

Anota en tu cuaderno en qué lugares de una vivienda sería interesante montar circuitos de lámparas conmutadas y por qué.

4 ¿Dónde se encuentran los elementos de protección de una vivienda? 106

guas lámparas incandescentes y están siendo sustituidas por lámparas de bajo consumo y de LED. Haz una tabla comparativa de características que incluya la vida media, la potencia consumida, intensidad luminosa y el precio actualizado.

7 ¿Has pensado por qué los dispositivos electrónicos no van directamente enchufados a la red eléctrica?

U 4

La corriente eléctrica es un fenómeno físico que se debe al paso de cargas eléctricas a través de un material conductor en un tiempo dado.

Las corrientes eléctricas Magnitudes fundamentales Hay siete magnitudes físicas fundamentales, todas las demás son derivadas. La corriente eléctrica es una de ellas. Magnitud

Unidad

Longitud

metro

Masa

kilogramo

Tiempo

segundo

Intensidad de corriente eléctrica

amperio

Temperatura

kelvin

Intensidad luminosa

candela

Cantidad de sustancia

mol

Si observas la definición, la corriente eléctrica es la cantidad de cargas eléctricas, cuya unidad de medida es el culombio (C), que atraviesan un conductor en un tiempo determinado, que en el sistema internacional se mide en segundos (s). Por tanto, la corriente eléctrica se debería medir en culombios por segundo (C/s). No obstante, se ha renombrado esta unidad en honor al físico francés André-Marie Ampère, y por tanto, la unidad de intensidad de corriente eléctrica es el amperio (A). Ampère realizó numerosos descubrimientos sobre electricidad e inventó el galvanómetro, un dispositivo primario medidor de corriente que dio lugar al amperímetro, con el que actualmente medimos la corriente eléctrica. Para que circule corriente eléctrica entre dos puntos es necesario que exista entre ellos una diferencia de energía, llamada potencial eléctrico. Esta diferencia de potencial se conoce también como tensión eléctrica o voltaje y su unidad de medida es el voltio (V), y es la diferencia de potencial que hay entre dos puntos si, al transportar una carga de un culombio de uno a otro, se consume un julio de energía. Para entender mejor el concepto de diferencia de potencial, piensa que para que una carga transporte desde un punto a otro energía eléctrica, la cantidad de energía que tiene en el punto de partida es mayor que la que tendrá en el punto de llegada.

2.1 Corriente continua y corriente alterna Existen dos tipos de corriente eléctrica: la corriente continua o directa y la corriente alterna. • La corriente continua o directa es la que circula entre dos puntos sin cambiar de sentido en el tiempo. • La corriente alterna es la que circula entre dos puntos y cambia de sentido y de valor a lo largo del tiempo.

–

– +

–

COMPRENDE, PIENSA, INVESTIGA...

–

Corriente continua

–

+ –

–

8 Busca en casa aparatos que funcionen con corriente alterna y otros que funcionen con corriente continua. Haz una tabla en tu cuaderno de dos columnas para clasificarlos.

Veo, pienso, me pregunto... Investiga cuál es el tipo de corriente eléctrica que más se utiliza y encuentra razones de por qué es así.

–

– +

+ –

– +

–

– +

–

+ +

+ –

– +

–

Corriente alterna

– +

–

– +

–

– +

–

107

Georg Simon Ohm fue un científico alemán del siglo xviii. Descubrió por medio de experimentos en su laboratorio la relación existente entre las tres magnitudes eléctricas fundamentales: intensidad de corriente, voltaje y resistencia.

La ley de Ohm V V I= R

La ley de Ohm enuncia que la intensidad de corriente eléctrica que circula por un circuito es directamente proporcional al voltaje aplicado e inversamente proporcional a la resistencia del circuito. Su expresión matemática es:

V=I·R

I·R

V R

V R= I

Donde I representa la intensidad medida en amperios (A), V es el voltaje o tensión medido en voltios (V), y R es la resistencia medida en ohmios (Ω).

Para recordar mejor la fórmula de la ley de Ohm, se puede representar gráficamente en forma de triángulo. Como puedes ver, si aíslas una de las magnitudes, la posición de las otras dos indica la operación matemática que se debe aplicar.

La resistencia eléctrica es una propiedad que tienen todos los materiales y que puede definirse como la oposición que presentan al paso de la corriente eléctrica. La unidad es el ohmio, en honor de Georg S. Ohm, y se representa con la letra griega omega, Ω. La resistencia eléctrica de un elemento o conductor depende de sus características físicas y del material del que está fabricado. El coeficiente de resistividad, característico de cada material, expresa la resistencia que presenta un conductor de ese material con una longitud y sección dadas. De esta forma, es posible calcular la resistencia que presentará un determinado conductor según la fórmula:

En la web anayaeducacion.es dispones de un simulador de la ley de Ohm.

R=ρ· Coeficientes de resistividad: en verde, materiales conductores; en azul, materiales semiconductores, y en marrón, materiales aislantes.

Material

Donde ρ es el coeficiente de resistividad (expresado en Ω · m), L es la longitud del conductor (expresada en m) y A es el área o sección del conductor (expresado en m2). El valor del coeficiente de resistividad para diferentes materiales puedes encontrarlo en la siguiente tabla:

Resistividad a 22 °C (Ω • m) Notación científica

Cifras comparables

Plata

1,59 × 10-8

0,0000000159

Cobre

1,68 × 10-8

0,0000000168

Oro

2,35 × 10-8

0,0000000235

Aluminio

2,6 × 10-8

0,000000026

Material

Resistividad a 22 °C (Ω • m) Notación científica

Cifras comparables

Acero

7,2 × 10-7

0,0000007200

Germanio

4,6 × 101

0,46

Silicio

2,5 × 103

2 500

Grafito

6 × 103

6 000

Vidrio

1010

10 000 000 000

-8

5,65 × 10

0,0000000565

Níquel

6,40 × 10-8

0,0000000640

Hierro

9,71 × 10-8

0,0000000971

Platino

10,60 × 10-8

0,0000001060

Estaño

11,50 × 10-8

0,0000001150

Ámbar

5 × 1014

500 000 000 000 000

Plomo

2,2 × 10-7

0,0000002200

Cuarzo

1017

100 000 000 000 000 000

Wolframio

108

L A

U 4 EJEMPLO RESUELTO 1

Tenemos un circuito alimentado con una batería de 12 V y sabemos que tiene una resistencia de 3 Ω. ¿Cuál será la intensidad que circula por él? Si tapas la I en el triángulo, verás que V queda encima de R, V luego la fórmula que tienes que aplicar es I = R Por tanto, I = 12 V / 3 Ω = 4 A

2 Calcula la resistencia que presenta un conductor de cobre de 10 km de longitud y 5 mm2 de sección. La resistividad del cobre es ρCu = 1,68 · 10-8 Ω · m. Datos:

Unidades ρCu = 1,68 · 10 Ω · m –8

A = 5 mm2 = 5 mm2 ·

;

L = 10

;

1m = 5 · 10–6 m2 106 mm2 2

Solución Sustituyendo los datos en la fórmula y realizando las correspondientes conversiones de unidades: L A 10 000 m R = 1,68 · 10–8 Ω · m = 5 · 10–6 m2 1,68 · 10–8 · 10 000 Ω · m · m 1,68 = = · 100 Ω = 33,6 Ω 5 · 10–6 m2 5 R=ρ·

La resistividad ρ se ha expresado haΩ · mm2 bitualmente en , que permite m interpretar su significado de forma más sencilla que si se utiliza Ω · m como unidad. Ω · mm2 La resistividad de 0,026 del m aluminio se interpreta como que un conductor de aluminio de 1 m de longitud y 1 mm cuadrado de sección (sección más habitual que 1 m cuadrado) presenta una resistencia eléctrica de 0,026 Ω.

COMPRENDE, PIENSA, INVESTIGA... Ω · mm2 equivale un Ω · m? Realiza m paso a paso la conversión de unidades.

10 ¿A cuántos

11 Determina la resistencia que presenta un conductor de cobre de 50 m de longitud y una sección de 2 cm2. ¿Cuál sería la resistencia del conductor si fuera de aluminio?

12 En un montaje eléctrico se desea que la resistencia de los conductores no pueda ser superior a 0,5 Ω. Calcula la sección mínima del conductor de cobre si el receptor se encuentra a la distancia de un metro de la fuente de alimentación (considera el recorrido del conductor desde la fuente al receptor y del receptor a la fuente). Ω · mm2 13 La resistividad de un metal en es 0.0282. m Exprésala en Ω · m.

Asamblea de ideas. ¿Qué ocurre con la resistencia de un conductor en cada uno de los siguientes supuestos? a) Mantenemos sus dimensiones y cambiamos el material. b) Duplicamos su sección. c) Triplicamos su longitud.

15 Como magnitud inversa de la resistividad se emplea la conductividad. Por tanto, partiendo de la tabla de valores de resistividad, calcula la conductividad de los valores de la tabla de la página anterior. ¿En qué unidad se mediría?

16 ¿Cómo crees que varía la resistencia de un conductor si su longitud es el doble? ¿Y si se reduce su diámetro a la mitad?

17 Convierte los valores de la tabla de resistividades en la unidad

Ω · mm2 . m

109

Las resistencias o resistores son componentes empleados en circuitos eléctricos y electrónicos para regular y limitar el paso de corriente eléctrica a través de las ramas de un circuito dado. En algunos casos, estos componentes se emplean para generar calor debido a la circulación de corriente, es lo que se conoce como efecto Joule, y se aprovecha en calefactores o planchas.

Las resistencias eléctricas Resistencias variables Existen otros tipos de resistencias, como las ajustables, que permiten al usuario graduar el valor de resistencia en función de las necesidades. También hay componentes cuya resistencia varía en función de otras magnitudes físicas, como la luz, la temperatura, la humedad, etc. Estos componentes se emplean como sensores que activan o desactivan el funcionamiento de los circuitos. Terminal variable Terminal

En el caso de los circuitos electrónicos el tamaño de las resistencias es muy reducido. Se trata de pequeños cilindros, hechos con película de carbón o metal montada en espiral sobre un aislante y recubiertos de una capa protectora de cerámica con una capacidad de disipación de calor no superior a 1 vatio. Sobre el recubrimiento se graban unas bandas de color que indican el valor de la resistencia.

4.1 El código de colores Para conocer el valor de una resistencia debes fijarte en los colores de sus bandas. En las resistencias de 4 bandas, encontrarás tres que están próximas entre sí y una cuarta más alejada o inexistente. Debes comenzar la lectura por las tres bandas, empezando por la más cercana al extremo de la resistencia.

Terminal Material resistivo

560 kX ± 5% 5

color Flecha o cursor

1.a banda

multiplicador

2.a banda

tolerancia

marrón

101 = 10 X

± 1%

rojo

102 = 100 X

± 2%

naranja amarillo

103 = 1 kX

104 = 10 kX

verde

105 = 100 kX

azul

106 = 1 MX

violeta

107 = 10 MX

gris

blanco oro

plata

LDR, resistencia que varía con la luz

x10 kX

100

negro

Resistencia variable

=1X

0,1 X

± 5%

0,01 X

± 10%

Las bandas de colores nos proporcionan la siguiente información, leyéndolas de izquierda a derecha: 1.a y 2.a banda: corresponden a las dos cifras que determinan el valor de la resistencia. 3.a banda o multiplicador: determina la potencia de 10 por la que se multiplicará el valor obtenido de las 2 primeras bandas. Su valor estará comprendido entre –2 y 6, o lo que es lo mismo, 0,01 y 1 000 000. 4.a banda: corresponde a la tolerancia. Indica el porcentaje de variación que puede haber entre el valor teórico de la resistencia y su valor real. Nos permite calcular sus valores máximo y mínimo.

Termistor, resistencia que varía con la temperatura

110

Así, en el ejemplo que acompaña a la figura, podremos decir que la resistencia tiene un valor de 560 kΩ y un valor de tolerancia del 5%.

U 4 EJEMPLO RESUELTO 1

Calcula los valores máximo y mínimo de una resistencia de valor nominal 3 300 Ω y tolerancia del 10 %. Solución El valor de la tolerancia representa que el valor real de la resistencia estará comprendido entre el valor nominal más la tolerancia y el valor nominal menos la tolerancia, es decir: R = 3 300 Ω ± 10 %. El valor máximo puede ser calculado añadiendo un 10 % al valor nominal. Rmáx = 3 300 Ω + 10 % · 3 300 Ω = 3 300 Ω + 330 Ω = 3 630 Ω El mínimo, restando al valor nominal un 10 % del mismo, de acuerdo con la tolerancia: Rmín = 3 300 Ω − 10 % · 3 300 Ω = 3 300 Ω − 330 Ω = 2 970 Ω El valor real de la resistencia estará comprendido entre 2 970 Ω y 3 630 Ω.

2 ¿Cuál es el código de colores de una resistencia de 3,3 kΩ y tolerancia del 5 %? Solución Para determinar el código de colores a partir del valor de la resistencia es conveniente escribir su valor de forma que podamos seleccionar el color correspondiente del código de colores directamente de la tabla. Si lo escribes en forma de dos dígitos multiplicado por una potencia de 10 lo conseguirás fácilmente. 3,3 kΩ = 3 300 Ω = 33 · 100 = 33 · 102 Una vez has expresado el valor de esta forma, solo tienes que mirar en la tabla los colores a los que corresponde. 1ª banda → 3 → NARANJA 2ª banda → 3 → NARANJA 3ª banda → 2 de la potencia de 100 → ROJO 4ª banda → 5 % → DORADO

COMPRENDE, PIENSA, INVESTIGA...

18 Calcula el valor nominal y la tolerancia de las resis-

19 Indica los colores de las franjas de las siguientes

tencias con los siguientes códigos de colores: Franja 1

Franja 2

Franja 3

Franja 4

Marrón

Verde

Naranja

Plata

Rojo

Marrón

Oro

Verde

Azul

Negro

Oro

Amarillo

Violeta

Verde

Oro

resistencias: 47 kΩ ± 10 %; 33 Ω ± 5 %; 2 200 Ω ± 10 %; 6,8 MΩ ± 5 %; 390 kΩ ± 10 %; 0,1 MΩ ± 5 %

Existen resistencias que utilizan cinco y seis bandas de colores para indicar sus valores. Busca información acerca de la utilización de estas bandas adicionales y averigua qué ventajas aportan con respecto a las de cuatro. 111

Circuitos en serie, en paralelo y mixtos

El circuito eléctrico más sencillo sería aquel formado por una batería, un receptor, un elemento de control y los conductores, como el de la figura adjunta, en el que ni siquiera hay un elemento de protección. Es el típico circuito que es posible montar en el taller con una pila de 4,5 V, una bombilla de linterna y un interruptor artesanal hecho con clips y chinchetas. En función de cómo estén unidos los elementos de un circuito, estos se clasifican en circuitos en serie, en paralelo y mixtos.

5.1 Asociación de elementos en serie Circuito en serie es el que solo ofrece un camino para el paso de la corriente. Los elementos se encuentran conectados uno a continuación del otro.

I +

V –

Se puede conectar en serie cualquier tipo de componente de un circuito: fuentes de energía, elementos de mando y receptores. Para que estén en serie, deberán dejar un único camino para el paso de la corriente. En la imagen izquierda se puede comprobar que hay tres baterías en serie con dos interruptores y cuatro lámparas.

S1 + –

+ –

Cada una de las lámparas tiene una resistencia que se puede medir. La resistencia total de un circuito en serie se obtiene sumando el valor de todas las resistencias del circuito, en este caso la resistencia de cada lámpara.

R1 I

R2 R3 R4

Cuando se montan en serie varios generadores o baterías hay que tener en cuenta la polaridad. Si se une el polo positivo de una batería con el polo negativo de la siguiente los voltajes se suman, mientras que cuando se conecten dos polos de la misma polaridad provocarán que los voltajes se resten (esto nunca debemos hacerlo). Conectar generadores en serie con los polos opuestos unidos permite obtener, por tanto, mayores tensiones en los circuitos, sin variar los valores de corriente. En un circuito en serie se cumple que: Magnitud

Explicación

Fórmula

Resistencia equivalente

La suma de las resistencias que forman el circuito.

Rt = R1 + R2 + ... + Rn

Voltaje

El voltaje proporcionado por la batería se distribuye entre las diferentes lámparas, y la suma de los voltajes de las lámparas debe ser la misma que el voltaje del generador.

V = VR1 + VR2 + ... + VRn

Al existir un solo camino para la corriente, esta será la misma para todos los elementos del circuito.

I = I1 = I2 = ... = In

Intensidad

COMPRENDE, PIENSA, INVESTIGA...

21 Dibuja un circuito eléctrico que tenga 4 pilas de 1,5 V montadas en serie. A continuación del polo positivo de la primera pila, llevará un interruptor.

112

Después del interruptor, tendrá tres resistencias de 1 Ω en serie. La última resistencia se debe conectar al polo negativo de la última pila.

U 4 EJEMPLO RESUELTO

Calcula la intensidad que recorre cada resistencia y el voltaje Solución

R1 = 3 W

R2 = 7W

En este caso, Rt = R1 + R2 = 3 Ω + 7 Ω = 10 Ω.

Calculada la resistencia total y el voltaje de la pila, podemos calcular la intensidad del circuito:

–

10 V

10 V V = =1A 10 Ω Rt Recuerda que esta intensidad es la que va a circular por las dos resistencias, R1 y R2, por tratarse de un circuito en serie. Luego: I=

I = I1 = I2 = 1 A Para calcular el voltaje, de acuerdo con la ley de Ohm, es necesario conocer el valor de la intensidad que circula por cada resistencia, que lo acabas de calcular, y el valor de cada una de ellas. De esta forma, la caída de voltaje en la primera resistencia, V1, dependerá de I y de R1. V1 = I1 ∙ R1 = I · R1 = 1 A · 3 Ω = 3 V Para la segunda resistencia, tendremos: V2 = I2 ∙ R2 = I · R2 = 1 A · 7 Ω = 7 V La suma de las caídas de voltaje en ambas resistencias tiene que coincidir con el voltaje de la pila: V = V1 + V2 = 3 V + 7 V = 10 V

COMPRENDE, PIENSA, INVESTIGA...

Saco de dudas

22 Dibuja un circuito eléctrico que tenga 4 pilas de

24 Calcula los valores totales de V, R e I correspon-

1,5 V montadas en serie. A continuación del polo positivo de la primera pila llevará un fusible y un interruptor en serie. Después del interruptor, tres resistencias en serie de los siguientes valores: 1 Ω, 1,2 Ω y 1,5 Ω. Las resistencias se conectarán por el otro extremo al polo negativo de la última pila. Calcula los valores totales de V, R e I y las corrientes por cada resistencia del circuito.

dientes al circuito del ejercicio de la página anterior.

25 Observa la lectura del amperímetro y los voltímetros en el circuito de la figura y determina el valor de la resistencia R3, la caída de voltaje en la resistencia R2 y el voltaje proporcionado por la batería.

23 Calcula el valor que debe tener la resistencia R3 del circuito de la figura para que la intensidad proporcionada por la pila sea 250 mA. ¿Qué intensidad circula por las resistencias R1 y R2? + –

R1 = 10 W

–

R2 = 5 W

1,8 V

R1 = 6 W +

V = 4,5 V

1,8 V

R2 = 3 W

V A 300 mA

113

Circuitos en serie, en paralelo y mixtos

5.2 Asociación de elementos en paralelo Circuito en paralelo es el que dispone de varios caminos posibles para el paso de corriente.

I I1 + –

I2 R2

I3 R3

Se dice que dos o más lámparas están conectadas en paralelo cuando tienen unidos entre sí ambos extremos, permitiendo así que existan tantos caminos para la intensidad como lámparas haya en el montaje. Como cada lámpara tiene una resistencia medible, también es posible calcular la resistencia equivalente o total del conjunto. La resistencia total de un circuito en paralelo se obtiene por medio de la siguiente fórmula: Rt =

1 1 1 1 + +…+ R1 R2 Rn

Un caso especial ocurre cuando se tienen dos resistencias en paralelo, en cuyo caso, la resistencia equivalente en paralelo es consecuencia de aplicar el producto de ambas dividido entre su suma, tal y como se expone en la siguiente fórmula: Req =

R1 · R2 R1 + R2

En el caso de la conexión de dos o más generadores en paralelo hay que asegurarse de que todos ellos tengan el mismo voltaje y que, al tratarse de componentes con polaridad, queden unidos todos los polos positivos por un lado y los negativos por el otro. Al conectar dos o más generadores del mismo voltaje en paralelo, se mantiene el voltaje y aumentan la carga y la intensidad que se puede suministrar.

Magnitud

Explicación

Resistencia equivalente

Se calcula como el valor inverso de la suma de los valores inversos de cada una de las resistencias del circuito. En el caso de tener dos resistencias, se puede emplear la fórmula del producto partido de la suma.

Voltaje

Intensidad

114

Fórmula

Rt =

1 1 1 1 + + ... + R1 R2 Rn

El voltaje que proporciona la pila es el mismo para todos los elementos que se conecten en paralelo.

V = V1 = V2 = ... = Vn

Por cada rama del circuito circulará una intensidad que dependerá exclusivamente del valor de resistencia de la rama. La intensidad total, que es la proporcionada por la pila, será la suma de todas las intensidades circulantes por las ramas.

I = I1 + I2 + ... + In

U 4

EJEMPLO RESUELTO

Calcula la intensidad que recorre cada resistencia y el voltaje Conocido el voltaje en cada resistencia y el valor de cada una de ellas, puedes calcular el valor de la intensidad que circula por cada rama:

Solución

+ –

R1 = 3 W

R2 = 6 W

12 V

V1 V 12 V V V 12 V = = =4A ; I2 = 2 = = =2A R1 R1 3Ω R2 R2 6Ω La intensidad que proporciona la pila debe permitir que circulen 4 A por la primera resistencia y 2 A por la segunda, luego: I1 =

I = I1 + I2 = 4 A + 2 A = 6 A Al mismo resultado podrías haber llegado dividiendo el voltaje de la pila entre la resistencia total: V 12 V = =6A Rt 2Ω La resistencia total se ha calculado a partir de: I=

Rt = (R1 · R2) / (R1 + R2) = (3 · 6) / (3 + 6) = 18 / 9 = 2 Ω

COMPRENDE, PIENSA, INVESTIGA...

26 Cuando tenemos solo dos resistencias en paralelo

28 Encuentra la fórmula que te permite obtener la re-

podemos emplear una fórmula alternativa para el cálculo de la resistencia equivalente: R · R2 Rt = 1 . Deduce los pasos necesarios para llegar R1 + R2 a esta fórmula partiendo de la expresión general:

sistencia equivalente de dos resistencias de igual valor conectadas en paralelo.

Rt =

1,5 V

+ – – +

tal y las corrientes que circulan por ellos.

1 1 1 + R1 R2

1,5 V

Intuyo y deduzco. Los siguientes circuitos tienen errores que harán que no funcionen. Señálalos.

1,5 V

29 En los siguientes circuitos calcula la resistencia to-

1,5 V 1,5 V

1,5 V

+ – +

R1 1W

R3 100W

R2 10W

–

+ – + –

R1 = 1W +

4,5 V

+ –

R2 = 3,3W

4,5 V –

R3 = 4,7W

115

Circuitos en serie, en paralelo y mixtos

5.3 Circuito mixto. Asociación mixta de resistencias

Un circuito mixto es aquel que combina las características de los circuitos en serie y en paralelo. Para resolver un circuito mixto hay que reducirlo a uno de los dos modelos más sencillos que ya conocemos, el circuito en serie o el circuito en paralelo. Para ello, será necesario obtener la resistencia equivalente de aquellas resistencias que conforman el circuito hasta obtener una única resistencia o resistencia total.

EJEMPLO RESUELTO

En los circuitos de las figuras, ¿cuál es la intensidad de corriente que proporciona la pila en cada caso? a)

R2 100 W

R1 100 W

R2 100 W

R1 100 W R3 100 W

R3 100 W 9V+ –

9V+ –

Solución

a) Habría que empezar por calcular el valor equivalente de las dos resistencias de 100 Ω en paralelo y continuar como si fuera un circuito en serie normal. Tras resolver los valores del paralelo, podemos dibujar la siguiente sucesión de circuitos equivalentes:

b) Primero habrá que sumar las dos resistencias en serie R1 y R2, obteniendo una resistencia de 200 Ω. En segundo lugar habrá que calcular la resistencia equivalente a las dos paralelas de 200 y 100 Ω, lo que da lugar a una resistencia de 66,66 Ω.

R2 // R3

100 W

50 W

R1 + R2 200 W R3

9V+ –

100 W

Rt = R1 + (R2 // R3) (R1 + R2) // R3

150 W 9V+ –

Finalmente, la resistencia equivalente se encuentra conectada a la pila de 9 V. Comprueba que aplicando la ley de Ohm la corriente que pasa por el generador es de 60 mA.

116

66,66 W 9V+ –

Comprueba que el valor final de la corriente que cede la pila es de 135 mA. Para llegar a este resultado utiliza la ley de Ohm.

U 4 EJEMPLO RESUELTO

En los circuitos de la página anterior, ¿cuál es la caída de tensión en cada elemento? Solución Siguiendo con los dos ejemplos planteados en la anterior página, los generadores proporcionan al circuito una tensión de 9 voltios. La caída de tensión en cada uno de los elementos del circuito se calculará recorriendo la sucesión de circuitos equivalentes en sentido inverso, desde el más sencillo al más complejo. Así, en cada caso: a) Partiendo del circuito equivalente más simplificado hemos obtenido un valor de corriente por el generador de 60 mA.

b) Partiendo del circuito equivalente más simplificado hemos obtenido un valor de corriente por el generador de 135 mA.

Un paso atrás, observamos que también es equivalente el circuito con dos resistencias de 100 y 50 Ω, respectivamente.

Observa que, en el circuito equivalente anterior, la rama de la resistencia de 100 Ω y la de la resistencia de 200 Ω están en paralelo con la pila de 9 V y, por tanto, la corriente por cada una de ellas es de:

Esto indica que la diferencia de potencial en R1 será consecuencia de aplicar la ley de Ohm: VR1 = 0,06 A · 100 Ω = 6 V Con lo que el resto de tensión hasta 9 V, es decir 3 voltios, será la diferencia de potencial tanto en R2 como en R3, ya que ambas forman un paralelo:

IR2/3 = 9 V/200 Ω = 45 mA IR1 = 9 V/100 Ω = 90 mA Cuya suma ha de ser igual a la de la pila, es decir, 135 mA. R1 + R2 200 W

VR2 = VR3 = 3 V 60 mA 9V+ –

R1 100 W

R2 // R3 50 W

135 mA

45 mA

90 mA 9V+ –

R3 100 W

En la rama en la que se encuentran las resistencias R1 y R2, el reparto de tensión se realiza aplicando a cada una de ellas la ley de Ohm, con lo que:

circuitos en serie Refuerza los conocimientos sobre ucción de circuitos y en paralelo con el kit de constr disponible en del Laboratorio Virtual de PhET anayaeducacion.es. , batería, resistencias, Selecciona los componentes (cable lores de partida y interruptor, etc.), define los va a el voltímetro y el crea tus propios circuitos. Utiliz je y la intensidad de amperímetro para medir el volta corriente del circuito.

VR1 = 45 mA · 200 Ω = 9 V VR2 = 90 mA · 100 Ω = 9 V

117

El condensador, también llamado capacitor, es un componente eléctrico que almacena carga por efecto de la capacidad eléctrica. La capacidad de un condensador se forma cuando dos materiales conductores están separados por un aislante, denominado material dieléctrico. En cada material conductor o placa se acumula carga eléctrica cuando se conecta a la fuente de alimentación, quedando cada placa cargada con polaridad positiva y negativa, respectivamente.

El condensador El símbolo del condensador

La capacidad se mide en faradios (F) y determina la cantidad de carga eléctrica por unidad de voltaje. Esto significa que la capacidad C de un condensador es de 1 faradio cuando al someterlo a un voltaje V de 1 voltio acumula una carga Q de 1 culombio. Esto se puede representar mediante la fórmula:

Condensador polarizado

Condensador no polarizado

Para cada tipo de condensador se emplea un símbolo diferente.

El comportamiento del condensador

Q=C·V Por lo general, no es habitual encontrar condensadores con capacidades del orden de faradios. Lo habitual es que en los circuitos electrónicos se utilicen condensadores con órdenes de magnitud entre milifaradios y nanofaradios. Aunque se emplean multitud de materiales dieléctricos en los capacitores, existen básicamente dos tipos, los condensadores polarizados y los no polarizados. Los valores de capacidad de los condensadores polarizados son más elevados, pero tienen el inconveniente de tener una vida más corta. Condensadores según el tipo de dieléctrico

– +

–+

–

Fuente de corriente continua

–

Fuente de corriente alterna

– +

–+

–

Circuito abierto

Condensadores no polarizados

Condensadores polarizados

Poliéster

Electrolítico

Cerámico o de lenteja

Tantalio

–

Circuito cerrado

Un condensador se comporta como un circuito abierto en presencia de corriente continua, mientras que, cuando es sometido a corriente alterna, actúa prácticamente como un cortocircuito.

COMPRENDE, PIENSA, INVESTIGA...

30 ¿Qué capacidad en milifaradios se corresponde con un valor de 4 700 microfaradios?

31 Convierte una capacidad de 220 nanofaradios en microfaradios.

32 Explica con tus propias palabras lo que es un condensador y comparte tu explicación con el resto de la clase. 118

33 Calcula qué carga eléctrica es capaz de almacenar un condensador de 22 milifaradios sometido a un voltaje de 250 voltios.

34 Busca en la página de algún fabricante de condensadores y haz una lista de algunos tipos de condensadores polarizados y qué precio tienen.

U 4

Un relé es un dispositivo que se emplea en los circuitos eléctricos como elemento conmutador de la señal. A diferencia de un interruptor o de un conmutador, consta de dos partes aisladas y diferenciadas, el circuito de control y el circuito de potencia.

El relé electromagnético

El circuito de control consta de dos terminales conectados a una bobina electromagnética o electroimán. Basta hacer pasar una corriente eléctrica a través de ella para que se genere un campo magnético y convierta el núcleo de la bobina en un imán.

Relés de estado sólido

Protección plástica

Bobina electromagnética

Terminal de conexión en reposo Terminal común

Existen en el mercado dispositivos que no emplean la acción de un campo magnético como medio de conmutación, sino dispositivos electrónicos de silicio. Son los llamados relés RSS. Tienen como ventaja que la alimentación del circuito de control admite un rango de valores más amplio, entre 5 V y 40 V, mientras que los relés electromagnéticos necesitan una tensión fija de trabajo para alimentar la bobina.

Conmutación para los circuitos de potencia

Bobina del circuito de control

Terminal común

R1 +4V

+ 12 V

–

Interruptor manual de control

Pieza basculante o armadura

Alimentación de la bobina

Conexiones de los circuitos de potencia

El circuito de potencia dispone de tres láminas metálicas que actúan como los bornes de un interruptor, donde una de ellas, la lámina intermedia, es un elemento que bascula y contacta con una u otra lámina externa, dependiendo de si está en situación de reposo o si su posición ha de cambiar por efecto del campo magnético.

Control de señales de diferente magnitud Es habitual utilizar circuitos con consumos de tensión y corriente muy baja para controlar determinados sistemas que funcionan con tensiones y corrientes elevadas. En estas instalaciones, el relé actúa como elemento controlador intermedio para activar o desconectar todo lo que se encuentre en el circuito de potencia. Observa en el ejemplo el esquema básico para el arranque de un coche.

El relé es un elemento muy adecuado cuando las señales eléctricas son de diferente naturaleza, es decir, corrientes continuas y corrientes alternas. Cada una se emplea para diferentes fines. En la figura vemos un esquema de un circuito en el que el relé activa un circuito de corriente alterna.

230 Vca

COMPRENDE, PIENSA, INVESTIGA...

+4V – Interruptor manual de control

Terminal de conexión en atracción magnética

Control de señales de diferente naturaleza

Núcleo de la bobina

35 Lámparas

¿Conoces la disputa entre Edison y Tesla por controlar la distribución de la energía eléctrica? Trata de encontrar información en Internet escribiendo en el buscador «la guerra de las corrientes». Escribe un texto que resuma lo que encuentres. 119

La medida de magnitudes eléctricas Galvanómetro analógico

8.1 Amperímetro, voltímetro y óhmetro Para medir las magnitudes eléctricas se necesitan aparatos específicos. El primer aparato de medida que se empleó para realizar una medida eléctrica fue el galvanómetro, aunque en realidad, más que para medir, se empleó para detectar la presencia de la corriente eléctrica. Su cuadro de medición se empleó posteriormente en el resto de los aparatos de medida, como el voltímetro, el amperímetro y el óhmetro. Actualmente, todos ellos se han integrado en un solo aparato, el multímetro digital. Como se puede observar en la imagen, además de los terminales de conexión, el multímetro consta de un display o visualizador numérico, y una rueda selectora con la que se selecciona la magnitud a medir y la escala apropiada. Display o visualizador numérico

Botón de encendido Escala para la función de óhmetro

Sirve, principalmente, para detectar corriente eléctrica. Dispone de un cuadro analógico dotado de una escala de medida y una aguja que se moverá proporcionalmente a la magnitud de la corriente circulante.

Terminales de conexión

Zócalo para transitores

Medidor de continuidad Función amperímetro en corriente continua

Medida de ganancia de un transitor Función voltímetro c. c.

Función amperímetro en corriente alterna

Función voltímetro c. a.

Ganancia de transistores Terminal de medición de corriente de alto valor sin protección

Terminal de medición de voltaje y resistencia

Terminal de medición de corriente con protección por fusible

Común

Antes de medir alguna magnitud eléctrica es necesario comprobar siempre las conexiones para no estropear el aparato. Se deben seguir las siguientes pautas: +

Son cables de baja resistividad equipados con bornes específicos para la medida. En la figura, puedes observar los terminales en punta que sirven para conectar los puntos a medir del circuito. También existen terminales de cocodrilo, que se sujetan a los puntos donde se conecta el aparato

120

–

Conexión del amperímetro siempre en serie con el circuito a medir

+ –

Conexión del voltímetro siempre en paralelo con el circuito a medir

Conexión del óhmetro siempre desconectado de una fuente de voltaje

U 4 EJEMPLO RESUELTO En la siguiente práctica podrás comprobar el error en la medida de resistencias frente a tu resolución teórica.

Nomenclaturas de las resistencias

Procedimiento Considera el circuito de la imagen de la derecha conectado a la una pila de 4 voltios donde las resistencias son R1 = 1 kΩ, R2 = 2 kΩ y R3 = 4 kΩ. 1

Extrae de los colores de los códigos los valores de resistencia eléctrica en cada resistor.

2 Resuelve teóricamente las magnitudes [I, V3] señaladas en la ilustración. Comprueba que obtienes los siguientes valores: Requiv = 2,8 kΩ → I = 1,42 mA → V3 = 1,16 V 3 Ahora comprueba de forma práctica los datos obtenidos. Para ello, mide cada resistencia con el multímetro. R1 = 1 kX X

R2 = 2 kX

R3 = 4 kX

4 Copia la siguiente tabla en tu cuaderno y anota los resultados de la medida de cada resistencia. Valor teórico Rt

Valor medido Rm

Error absoluto εa = Rt – Rm

Error relativo εr = εa x 100/Rt

R1 R2 R3

5 Utilizando una protoboard, monta ahora el circuito y conecta el multímetro para medir las magnitudes eléctricas indicadas. R2

R3 4V

A +

+ –

Como habrás observado, en los esquemas eléctricos se indican los valores de cada resistencia. Una característica de la electrónica es el empleo de valores de intensidad eléctrica muy bajos, del orden de mA (miliamperios) o incluso μA (microamperios). Tales magnitudes son debidas al uso de resistencias eléctricas con valores elevados, del orden de kΩ (kiloohmios) o MΩ (megaohmios). Para indicar estos valores en los esquemas se suele utilizar una nomenclatura específica muy directa consistente en situar una K o una M en el lugar de la separación de miles o de millones respectivamente. Así, una resistencia de 2 200 Ω, se puede indicar como 2,2K o bien como 2K2, utilizando la letra K en mayúsculas. En el caso de una resistencia de 2 200 000 Ω, es decir, dos millones doscientos mil ohmios se puede indicar 2M2.

Multímetro R1

–

6 Copia de nuevo en tu cuaderno la siguiente tabla y calcula los errores obtenidos en la medida. Valor teórico

Valor medido

Error absoluto εa = Vt – Vm

Error relativo εr = εa x 100/Rt

Requiv I V3

7 ¿Es alguno de los errores relativos obtenidos en las tablas mayor del 5 %? En caso afirmativo, trata de justificar por qué el error ha sido tan elevado.

Mediante un multímetro tienes la posibilidad de comprobar el estado de todos los puntos de un circuito. Es un aparato de medida delicado, a pesar de su aspecto externo robusto, y el mejor cuidado que le puedes dar es emplearlo adecuadamente.

121

Energía y potencia eléctrica ICP El interruptor de control de potencia (ICP) se instala a continuación del contador para controlar que no se sobrepase la potencia máxima que se ha contratado para la vivienda.

Desde el punto de vista genérico, la energía es la capacidad que tiene la materia para realizar un trabajo. En el caso de los circuitos eléctricos, la energía eléctrica permite el movimiento de cargas entre dos puntos, lo que identifica la diferencia de potencial o voltaje entre dichos puntos. Por tanto, se podría escribir la fórmula: E = (VA – VB)/Q Donde la energía E es la diferencia de potencial entre los puntos A y B que tiene cada carga Q. Esto va a ocurrir con todas las cargas que se transporten entre el punto A y B trasladando una energía E. La unidad de energía en el Sistema Internacional es el julio (J). No obstante, en ingeniería, donde los valores energéticos son elevados, no se suele usar esta unidad sino una más práctica, el vatio-hora (Wh). Esta es precisamente la unidad que se emplea en los hogares e industrias para medir la energía consumida en las instalaciones. Se dice entonces que una determinada instalación ha consumido en un mes una energía de 125 kilovatios-hora (KWh). Por otro lado, la potencia eléctrica es la cantidad de energía absorbida o generada por un elemento por cada unidad de tiempo. La potencia y la energía se relacionan según: E t

No obstante, de forma específica en los circuitos eléctricos (dado que el voltaje es una medida de energía por unidad de carga, y la corriente eléctrica debida a dicho voltaje es la medida de carga por unidad de tiempo), el producto de ambas magnitudes será la medida de la potencia desarrollada en ese tiempo. Así, la potencia eléctrica relaciona la intensidad de corriente que circula por un circuito con el voltaje aplicado y su unidad es el vatio (W). Matemáticamente: P=V·I donde P es la potencia eléctrica expresada en vatios, V es el voltaje eléctrico en voltios e I es la intensidad de corriente medida en amperios. Combinando la expresión anterior con la ley de Ohm, se obtienen fórmulas que permiten el cálculo de la potencia en función del voltaje y la resistencia o la resistencia y la intensidad.

La potencia eléctrica Observa cómo se relacionan las magnitudes:

P I·V De la definición, existen varias unidades equivalentes para el vatio: julio W= = voltio · amperio s

122

P = I2 · R

;

V2 R

De la definición de potencia se obtiene que E = P · t = V · I · t. Para medir el consumo eléctrico producido a lo largo de un período de tiempo se emplea el vatio · hora. Aunque al ser una unidad pequeña, en los recibos de las compañías eléctricas se puede ver el consumo expresado en un múltiplo: el kW ∙ h o kWh. Valor

Símbolo

Nombre

10 W

kilovatio

106 W

megavatio

109 W

gigavatio

U 4 EJEMPLO RESUELTO El siguiente problema se plantea con datos reales obtenidos a lo largo de un mes en un hogar. La potencia nominal de un electrodoméstico es aquella que indica la placa de características de cada aparato y el tiempo diario de funcionamiento es una estimación del tiempo que está funcionando de forma acumulada a lo largo del día. Para calcular la energía consumida, se debe multiplicar cada dato de la columna de potencia por el tiempo de funcionamiento correspondiente. Como las unidades han sido escritas en kW y en horas, respectivamente, el dato de la energía será entonces indicado en kWh diarios. Para saber el consumo mensual, bastará con multiplicar por 30 días. Aparato

Potencia nominal

Tiempo de funcionamiento

Energía consumida en kWh/día

Energía consumida en un mes

Microondas

0,92

1,5

1,38

41,4

Conjunto de lámparas

0,4

6,4

2,56

76,8

Lavadora

2,5

1,2

Frigorífico

0,44

6,16

184,8

Aparatos TV y sonido

0,82

9,84

295,2

Consumo constante de otros aparatos

0,8

19,2

576

Ahora reflexiona sobre las siguientes preguntas. a) Teniendo en cuenta que el último consumo es inevitable, ¿cuántos aparatos pueden funcionar simultáneamente si hemos contratado en casa una potencia de 4,4 kW? b) ¿Qué consumo energético diario ha resultado? ¿Y mensual? c) ¿Cuánto nos gastamos en la familia al mes si se paga el kWh a 0,20 euros?

COMPRENDE, PIENSA, INVESTIGA...

Averigua en qué unidades se expresa la producción de una central de energía eléctrica.

37 Calcula la potencia disipada por las resistencias de los ejercicios desde el epígrafe 5 en adelante.

38 Calcula la potencia de una bombilla por la que circula una intensidad de 0,25 A al conectarla a un voltaje de 230 V.

39 ¿Qué intensidad circula por un secador de pelo de 2 000 W de potencia al conectarlo a la red eléctrica de corriente alterna de 230 V?

40 ¿Qué cantidad de energía se disipa en una resistencia de potencia máxima de 1 W por la que circula una intensidad de 10 mA y tiene una caída de voltaje de 5 V en un período de tiempo de 10 minutos? Expresa el resultado en J.

41 Un televisor tiene una potencia de 100 W. En stand-by el consumo es un 4 % de su potencia. Calcula la energía consumida a lo largo de un día si el televisor permanece 20 horas en stand-by y 4 en funcionamiento. Calcula el coste diario y mensual de funcionamiento si el precio sin impuestos del kWh es de 0,20 €.

123

Máquinas eléctricas

El físico británico Michael Faraday descubrió que si una espira de material conductor se mueve dentro de un campo magnético es capaz de generar corriente eléctrica. El campo magnético se consigue por medio de imanes o haciendo que circule corriente por otro conductor distinto. Las máquinas capaces de producir energía eléctrica se basan en esta idea: una parte móvil y otra fija.

10.1 Los generadores eléctricos

La dinamo es una máquina capaz de generar corriente continua. Sus partes principales son: • Imanes permanentes para generar el campo magnético.

• Una bobina de material conductor que al girar dentro del campo magnético generará la energía eléctrica.

• Dos contactos eléctricos llamados colectores sobre los que apoyan los extremos de la bobina. Aquí es donde se recoge la energía eléctrica generada. El alternador, por otra parte, es una máquina muy parecida a la dinamo, pero cuya función es la de generar corriente alterna. Tiene también dos partes principales: • El inductor, formado por imanes permanentes o por una serie de arrollamientos de conductor eléctrico por las que se hace pasar una corriente eléctrica con el fin de crear un campo magnético. El inductor es, por tanto, la parte móvil de la máquina y se encuentra en su interior, girando de forma que el campo magnético que emite también gira. • El inducido es la parte fija y exterior de la máquina y aloja en su interior el inductor. El inducido está compuesto por una serie de bobinas de material conductor que se ven afectadas por el movimiento giratorio del campo magnético y sobre las que se induce energía eléctrica, según la ley de Faraday. Dado que las bobinas no están en movimiento, no es necesario que haya dos colectores, sino unos simples contactos metálicos a través de los que llega la energía eléctrica.

Dinamo Corriente continua

Alternador Bobina

Inductor

S Inducido

Colector

N S Imán

124

Escobillas

Eje motriz

Corriente alterna

U 4

10.2 Los motores eléctricos Frente a las dinamos y los alternadores que aprovechan la energía mecánica para producir energía eléctrica, están los motores eléctricos, que realizan el trabajo contrario y transforman la electricidad en movimiento.

Motor eléctrico

Existen motores que funcionan con corriente continua y otros que lo hacen con corriente alterna. En general, los motores eléctricos tienen un rendimiento elevado, en torno al 75 %; es decir, transforman en trabajo efectivo el 75 % o más de la energía suministrada. Las partes principales de un motor eléctrico son: • Estator. Es donde se encuentran los polos magnéticos que provocarán el movimiento de la parte móvil del motor. El número de polos de un motor es siempre par.

Estator

• Rotor. Es la parte móvil del motor. El rotor está construido alrededor de un eje metálico que es la pieza que transferirá el movimiento circular producido por el paso de la corriente eléctrica.

Rotor

Como se puede observar en las ilustraciones, la construcción de un alternador y la de un motor son muy similares, si bien tienen diferencias constitutivas significativas. Motor de corriente continua

Motor de corriente alterna

La corriente que proviene de la fuente de alimentación circula por ambas partes, ya que existe conexión entre el rotor y el estator. Las principales formas de conexión entre rotor y estator son en serie, en paralelo o de forma compuesta.

La corriente de alimentación del motor únicamente se emplea para alimentar el devanado o arrollamientos del estator.

Para dirigir la corriente hacia las bobinas del rotor, se dispone de unas escobillas que contactan con el colector de delgas. Este se compone por tantos pares de pletinas diametralmente situadas en el colector como bobinados haya en el rotor. Únicamente circulará corriente por una bobina que será la de cuyas delgas estén en ese momento en contacto con las escobillas.

La corriente del rotor será una corriente inducida espontánea como ocurre en el motor de jaula de ardilla o se introducirá mediante la conexión con una batería, como ocurre en otras configuraciones, en cuyo caso se denomina corriente de excitatriz. Ventilador Carcasa Estator

Electroimán Armadura Escobillas

Eje Alimentación

Rotor Caja de conexiones

125

Una de las primeras referencias científicas sobre los efectos de la corriente eléctrica ocurrió hacia 1775, mientras Luigi Galvani, científico italiano colaborador de Alessandro Volta, conectó mediante hilos de cobre una placa de estaño y una moneda de plata, respectivamente, al músculo y al nervio del anca de una rana.

Efectos de la corriente eléctrica

La pata de la rana súbitamente se contraía como si de una fuerza vital se tratara, por lo que Galvani concluyó que lo que mueve a los cuerpos vivos es la fuerza de la «electricidad animal», que denominó bioelectrogénesis. Acababa de dar una utilidad al acumulador de energía eléctrica, que Alessandro Volta había propuesto mediante el apilamiento de metales formando una pila eléctrica.

Aplicaciones del efecto calorífico El calor es aprovechado en estufas, planchas y calentadores eléctricos por medio del uso de resistencias eléctricas que disipan calor ante el paso de corriente, o como medio de protección mediante fusibles de dispositivos que se funden ante una sobrecorriente y evitan que se dañen los circuitos eléctricos.

Hoy en día, conocemos mucho más a fondo el fenómeno eléctrico y los efectos que produce la corriente eléctrica en multitud de dispositivos que transforman la energía eléctrica según nuestras necesidades.

11.1 El efecto calorífico La relación del calor con la electricidad fue propuesta por Joule, científico inglés del siglo xix, que cuantificó la energía que se disipa en un conductor cuando lo atraviesa una corriente eléctrica. Al circular, parte de la energía cinética de los electrones se transforma en calor, debido a las colisiones de dichos electrones con los átomos del material conductor. El efecto calorífico, también llamado efecto Joule, es la razón fundamental por la que el transporte de energía eléctrica se realice en alta tensión. Al generar potencia eléctrica en las centrales eléctricas hay que tratar de que existan la menor cantidad de pérdidas en los conductores en su traslado hasta los lugares de consumo y, normalmente, la distancia entre ambos lugares es de cientos de kilómetros. Al elevar la tensión de transporte a niveles muy altos de tensión provoca que la corriente eléctrica sea muy pequeña, es decir, la cantidad de cargas en movimiento es mucho menor y, en consecuencia, las colisiones entre ellas y el calentamiento de los conductores es ínfimo, minimizando las pérdidas de energía.

Producción

Central eléctrica

Estación transformadora

Transformador elevador de tensión

Tendidos de alta tensión

Distribución

Uso indsutrial

126

Uso agrícola

Uso doméstico

Centro de transformación

U 4

11.2 El efecto luminoso Edison utilizó este efecto, muy relacionado con el calorífico, para fabricar su bombilla. Dentro de un bulbo de cristal en el que se practicó el vacío, dispuso un filamento de carbono por el que circulaba corriente eléctrica. El filamento entonces se tornaba incandescente, desprendiendo luz y calor. No obstante, existen otros fenómenos electroluminosos que nada tienen que ver con el calor, como sucede en las lámparas LED. Estas lámparas se componen de unos dispositivos electrónicos, los diodos emisores de luz, cuya composición hecha a base de arsenio y galio convierte la energía de las cargas en un estado tal que emite fotones, las partículas que transportan radiaciones luminosas.

11.3 El efecto químico La corriente eléctrica produce reacciones químicas al atravesar los objetos. Este efecto se emplea en la electrólisis, que es un proceso que consiste en sumergir un par de electrodos en una disolución y hacer que pase una corriente eléctrica por ellos. Una de las aplicaciones es la galvanización. La electrólisis se aprovecha para descomponer el agua en oxígeno e hidrógeno, refinar materiales como el aluminio y para tratamientos anticorrosión.

11.4 El efecto magnético El paso de corriente a través de conductores produce campos magnéticos. Esto se puede comprobar acercando una brújula a un cable por el que circula corriente y verificando que la aguja deja de señalar al norte y se desvía perpendicularmente al cable. Gracias a este efecto se pueden construir electroimanes para timbres, cerrojos de puertas controlados eléctricamente, relés, etc. Es muy habitual hablar de electromagnetismo ya que ambos efectos tienen una íntima relación y tienen el mismo origen como fuerza natural. Gracias al efecto electromagnético hemos podido controlar las comunicaciones mediante ondas electromagnéticas, como ocurre con la radio, la televisión, los teléfonos móviles o las comunicaciones por satélite.

11.5 El efecto fisiológico Las células de los seres vivos están protegidas del exterior por una membrana poco conductora de la electricidad, aunque contienen un electrolito que es justo lo contrario, un buen conductor de la electricidad. Por otro lado, el sistema nervioso de los animales funciona con impulsos eléctricos. Con esta información, es fácil deducir que la corriente eléctrica puede alterar el funcionamiento de un organismo. Se ha aprovechado la corriente eléctrica para desarrollar tratamientos contra enfermedades, en la exterminación de virus perjudiciales y en la rehabilitación de lesiones músculo-esqueléticas. Existe una enorme diversidad de dispositivos médicos y quirúrgicos que se benefician de los efectos que se han revisado anteriormente. En la parte negativa de los usos de la electricidad está la posibilidad de electrocución o muerte por descarga eléctrica. 127

12.1 El diodo led LED son las siglas de la expresión en inglés Light Emitting Diode. En sí, un diodo led es usado en todas sus aplicaciones como elemento luminoso, pero su comportamiento es similar al de un diodo rectificador; es decir, si el voltaje en su ánodo es mayor que el voltaje del cátodo, circulará corriente a través de él. Esta circulación permite que gran parte de los electrones que lo atraviesan emitan energía en forma de fotones, lo que le da la característica de dispositivo luminiscente.

Receptores electrónicos. El diodo LED

Terminales de un led Hay tres maneras para distinguir los terminales de un diodo led. Si el diodo conserva los terminales de fabricación, observarás que uno es mayor que otro. El mayor es el ánodo. Si, por el contrario, se le han acortado los terminales y no tienen la longitud de origen, tienes que mirar a través de la cápsula transparente y verás dos formas geométricas: el poste y el yunque. El primero está conectado al ánodo, mientras que el segundo lo está al cátodo. Cápsula transparente

Poste

Yunque

Ánodo +

Cátodo –

Una tercera forma de distinguirlos es a partir de un pequeño chaflán presente en el encapsulado al lado del cátodo.

Existen gran cantidad de modelos diferentes de diodos led. Actualmente se utilizan para iluminación doméstica en forma de bombillas, como elementos emisores de luz en paneles informativos y publicitarios, en pantallas de vídeo de alta resolución, y en los semáforos de muchas ciudades, ya que su consumo es mucho menor que el de las antiguas bombillas incandescentes. Aunque actúan como un semiconductor, no están fabricados con base de silicio, sino que se han empleado diversos compuestos químicos para conformarlos. Así, un led que emite en color rojo se fabrica en arseniuro de galio (GaAs), mientras que los ledes azules se hacen a partir de nitruro de galio-indio (InGaN). En realidad, el color que despide un diodo led se debe a la longitud de onda de la luz que emiten. En el espectro electromagnético, existe un rango de señales que se extienden desde 400 hasta 700 nanómetros que constituyen el llamado espectro visible o luz. En el caso de que una señal tenga una longitud de onda ligeramente inferior a 400 nanómetros, será una señal de luz ultravioleta, mientras que si su longitud es mayor de 700 nanómetros, estaremos hablando de luz infrarroja no visible como las señales que emiten los mandos a distancia. Observa la siguiente tabla, donde se indican las características de algunos de los diodos más empleados: Color

Longitud de onda media

Consumo de voltaje medio

Rojo

660 nm–633 nm

1.8 V

Naranja

620 nm–605 nm

2.1 V

Amarillo

595 nm–574 nm

2.2 V

Verde

570 nm–555 nm

Azul

525 nm–430 nm

3.2 V

12.2 El led RGB Ánodo

128

Cátodo

Este tipo de diodo led se utiliza de forma versátil en multitud de aplicaciones ya que puede emitir en toda la gama de colores. Su nombre es debido a las iniciales de los colores primarios en inglés, Rojo-VerdeAzul (Red-Green-Blue). El más simple de los modelos del mercado dispone de un terminal para controlar la intensidad cromática de cada uno de los tres colores básicos y un cuarto que se utiliza como cátodo común.

U 4 PRÁCTICA GUIADA Monta un circuito sencillo para generar colores mediante un led RGB. Observa en el montaje que cada terminal activo R, G y B se ha conectado a un potenciómetro o resistencia variable, de forma que se pueden modificar el valor del voltaje y la corriente que afecta a cada terminal. El terminal común, o cátodo, se ha conectado al polo negativo de la pila a través de una resistencia de protección.

Configuración de los terminales de un led RGB Para entender mejor el led RGB pensaremos que funciona como si tuviera tres ledes integrados

Así, cada uno de los terminales activos asociados a cada color se conectará a un voltaje determinado. Para evitar que la pila alimente directamente a uno de los terminales cuando el potenciómetro se regula a un valor nulo de resistencia, se conecta en serie con cada potenciómetro una resistencia pequeña, de entre 100 ohmios y 330 ohmios. Con esto evitaremos estropear el diodo por conectarlo a un voltaje elevado. Además, otra medida de seguridad será utilizar una pila o una batería que no exceda de 5 voltios.

Terminal rojo Cátodo común

Terminal azul Terminal verde

Terminales activos Rojo Verde Azul

Una vez que hayas realizado el montaje anterior, mueve cada uno de los tres potenciómetros entre su valor máximo y su valor mínimo para comprobar que el diodo led se ilumina con colores diferentes. Practica con diversas posiciones (Mín. = mínima resistencia, Máx. = máxima resistencia) de los potenciómetros y después copia y rellena la siguiente tabla en tu cuaderno: Posición de potenciómetro

Color led RGB

Rojo

Verde

Azul

Mín.

Máx.

Mín.

Máx.

Mín.

Máx.

Mín.

Máx.

Mín.

Máx.

Cátodo común

No obstante, comprueba tú mismo que este es el modelo con el que vas a trabajar.

COMPRENDE, PIENSA, INVESTIGA...

42 A partir del circuito creado en la práctica guiada anterior, dibuja en tu cuaderno el esquema eléctrico del montaje.

Piensa y comparte en pareja. El modelo de led RGB con el que hemos trabajado es el de cátodo común, pero también se fabrican diodos de ánodo común. Investiga cuáles son las diferencias entre ambos y realiza un esquema eléctrico de cada uno. 129

Taller de tecnología Presentación del proyecto

Componentes 1 placa protoboard 1 resistencia 1 kΩ 1 resistencia 3,3 kΩ 1 resistencia 4,8 kΩ 1 pila de 9 V 1 multímetro Cables negros, rojos y verdes

paso 1

Medidas eléctricas en un circuito en serie Un multímetro es el aparato de medida empleado para medir todas las posibles medidas eléctricas en un circuito. Dispone de un dial central mediante el que se selecciona la magnitud y escala de medida óptima, tal y como has visto en los contenidos de la unidad. En este caso, vamos a utilizar el simulador de Tinkercad Circuits para realizar las medidas de resistencia eléctrica, corriente y voltaje en un circuito en serie compuesto por tres resistores con una tolerancia de ± 5 %: R1 = 1 kΩ, R2 = 3,3 kΩ y R3 = 4,8 kΩ.

Medida de resistencia equivalente Para medir la resistencia equivalente del circuito en serie con los tres resistores, es necesario comprobar que no están conectados a ninguna fuente de alimentación o pila. Accede con tu usuario a Tinkercad Circuits y monta el circuito en serie sobre una breadboard. Conecta el multímetro en modo óhmetro y comprueba que la medida de la resistencia equivalente se corresponde con la suma de los valores de los resistores conectados.

Copia la siguiente tabla en tu cuaderno y anota el valor de la suma de los resistores en la celda Valor esperado, y la medida realizada con el multímetro en la celda Valor medido. Compara ambos valores. Valor esperado (kΩ)

Valor medido (kΩ)

Resistencia equivalente

paso 2

130

Medida de intensidad en el circuito Al circuito eléctrico tendrás que añadirle una pila o una fuente de alimentación. Al tratarse de un circuito en serie solo va a circular una corriente eléctrica, por lo que habrá que conectar el multímetro en modo amperímetro en serie con el resto de componentes del circuito. Utiliza una pila de 9 voltios disponible en la biblioteca de componentes.

U 4

Calcula el valor de la corriente esperada aplicando la fórmula que corresponda y anota el valor obtenido en la primera columna. A continuación, anota el valor obtenido mediante el simulador. Compara ambos valores y determina si la medida es aceptable. Valor esperado (mA)

Valor medido (mA)

Corriente eléctrica

paso 3

Medida de voltajes en los componentes del circuito Para medir la tensión o el voltaje eléctrico de un componente, recuerda cambiar el multímetro a modo voltímetro y conectarlo en paralelo. Voltaje eléctrico

Valor esperado (V)

Valor medido (V)

R1 R2 R3 Suma de voltajes

Observa las conexiones de la figura para medir el voltaje en el resistor R1, anota la medida en la columna Valor medido y repite el procedimiento para los resistores R2 y R3 conectando los terminales del multímetro en los puntos apropiados.

A continuación, aplicando la fórmula que corresponda, calcula el voltaje de cada resistor y rellena la columna Valor esperado. Por último, compara los valores de la tabla entre sí y comprueba que la suma de los voltajes ha de ser igual que el valor de la batería.

131

9 ¿Cuál de las tres resistencias eléctricas del circuito

COMPRUEBA

de la siguiente figura tiene mayor voltaje? ¿Cuál tiene mayor intensidad a través de ella? Contesta a las preguntas sin realizar ningún cálculo y justifica tu respuesta. Tras la respuesta, realiza los cálculos apropiados para demostrar tu hipótesis.

Componentes eléctricos y simbología 1 Dibuja los símbolos eléctricos de los siguientes dispositivos: generador, interruptor (normalmente abierto), timbre, lámpara, batería y fusible.

2 ¿Cómo actúa un fusible cuando existe excesiva intensidad eléctrica en un circuito? 5V

Las corrientes eléctricas 3

Antes pensaba..., ahora pienso... Describe las diferencias entre la corriente continua y la corriente alterna.

R1 = 5 kW

+ – R2 = 8 kW

R3 = 10 kW

10 Dibuja el circuito en tu cuaderno, identifica las ra-

La ley de Ohm

mas por las que circulan las diferentes corrientes y calcula el valor de la intensidad que cede la batería en miliamperios.

4 ¿Cuál es la resistencia de un cable de cobre de 5 kilómetros de longitud y de 3 milímetros de diámetro?

5 ¿Qué resistencia eléctrica tiene un circuito si se mide en el mismo una corriente eléctrica de 50 miliamperios cuando está alimentado por un voltaje de 12 voltios? 9V

Las resistencias eléctricas

R1 = 1,2 kW

R3 = 5,6 kW

R2 = 3,3 kW

R4 = 4,7 kW

–

6 Indica cuáles son los valores resistivos de las siguientes resistencias en función de los colores de las bandas.

7 Se pueden leer en un resistor las siguientes cuatro

Copia el siguiente circuito en tu cuaderno y escribe el valor de cada resistencia a su lado. Una vez interpretados estos valores, calcula: a) Resistencia equivalente del circuito.

bandas: amarillo, violeta, amarillo, dorado. ¿Cuáles son los valores máximos y mínimos aceptables en este resistor?

b) Intensidad que cede la batería. c) Voltaje en la resistencia R1. R1

Circuitos en serie, en paralelo y mixtos 8

Preparar la tarea. En el siguiente circuito: a) Calcula la resistencia total y las corrientes que circulan por cada tramo. b) Si en el circuito la resistencia R2 se cortocircuitara, ¿qué valores obtendríamos entonces?

+ 9V –

132

R1 = 100 W

R2 = 100 X

R3 = 100 W

R4 = 100 W

+ –

El condensador 12

Asamblea de ideas. Teniendo en cuenta la fórmula V = C · Q, donde V es el voltaje que acumula un condensador, C es el valor de su capacidad y Q es el valor de carga en culombios que almacena el condensador, calcula: a) ¿Qué voltaje aparece en un condensador de 100 mF al almacenar 400 culombios?

Recuerda seleccionar el material de trabajo de esta unidad para tu porfolio.

b) ¿Qué carga eléctrica acumula un condensador de 10 µF sometido a un voltaje de 120 voltios? c) ¿Qué capacidad tiene un condensador eléctrico si acumula 10 culombios cuando se conecta a una batería de 48 voltios?

13 Identifica cuál de los siguientes dieléctricos se utiliza en condensadores no polarizados:

16 ¿Qué escala utilizarías de las siguientes propuestas para medir correctamente una corriente eléctrica de 12,4 miliamperios? 2 mA – 20 mA – 200 mA – 2 A

Energía y potencia eléctrica 17 Calcula el coste mensual de cocinar con una placa de inducción de consumo medio 1,5 si cada día se utiliza un tiempo medio de 1 hora y se pagan los kWh a 0,20 €. Expresa el resultado en J y kWh.

papel – ácido electrolítico – poliéster – tantalio – material cerámico – aire.

El relé electromagnético

14 Describe el funcionamiento del siguiente circuito que contiene un relé electromagnético, teniendo en cuenta que se puede operar desde el interruptor manual. ¿Qué elemento funciona cuando no se conecta el relé? ¿Qué ocurre cuando se cierra el interruptor manual? R1 + –

12 V

14 V +

–

Piensa y comparte en pareja. Un microondas de 1,2 kW de potencia ha consumido en un mes de 30 días una energía de 46,8 KWh. ¿Cuál es el tiempo medio de uso del electrodoméstico por día?

Máquinas eléctricas 19 Dibuja un esquema eléctrico de la configuración de un motor de corriente continua y de otro de corriente alterna. ¿Cuál es su principal diferencia?

20 ¿Qué función tiene el inducido en un alternador? ¿Y el inductor?

Efectos de la corriente eléctrica eléctrica

Describe qué indica el fenómeno físico propuesto por Joule y qué efecto produce.

La medida de magnitudes eléctricas 15 Dibuja el esquema que se emplea para medir corriente eléctrica en un circuito en serie compuesto de dos resistencias iguales.

REFLEXIONA Reflexiona de manera individual y comparte en grupo la siguiente valoración sobre las actividades del desafío. Descarga la tabla completa en anayaeducacion.es. Aspectos

Totalmente conseguido

Bastante conseguido

Conseguido

Casi conseguido

Identifico dispositivos electrónico distintos y los conecto correctamente.

…

Realizo montajes eléctricos sencillos.

…

Reflexiono sobre la utilización de dispositivos más eficientes.

…

Utilizo las TIC para presentar mis creaciones y no encuentro dificultad en ello.

…

PON A PRUEBA TUS COMPETENCIAS Comprueba cómo mejoran tus competencias con las herramientas de autoevaluación que encontrarás en anayaeducacion.es.

133

5 Automatismos y sistemas de control DE LAS MÁQUINAS MECÁNICAS Y ELECTRÓNICAS A LOS ROBOTS INTELIGENTES Tras la implantación de máquinas mecánicas y electrónicas para realizar los trabajos más duros y monótonos, las investigaciones y los desarrollos en software ya permiten la creación de sistemas robóticos capaces de interactuar con su entorno con cierta inteligencia, así como la creación de algoritmos complejos y automáticos que son capaces de aprender y mejorar con la experiencia. La inteligencia artificial, el Big Data, el internet de las cosas, el Blockchain ya son una realidad presente en nuestra sociedad. La transformación digital influirá en el mercado laboral creando empleos que hoy no existen. Se estima que en la próxima década conviviremos con más de un millón de robots. ¿Hacia dónde nos lleva todo este desarrollo tecnológico? ¿Cómo va a ser la sociedad del futuro? 134

COMPROMISO ODS 1 Consulta los datos asociados a la meta 9.1. e investiga qué iniciativas se están llevando a cabo para promover un desarrollo tecnológico sostenible, basado en el acceso asequible y equitativo para todas las personas. 2 Los drones cumplen un papel fundamental en la repoblación de árboles y vegetación, así como en la extinción de incendios, especialmente en las áreas más inaccesibles. Busca y comparte un ejemplo real en el que el uso de drones haya estado relacionado con la meta 15.2. 3 Gracias al Big Data se analizan datos digitales para apoyar el desarrollo global y la acción humanitaria. Entra en la página oficial del proyecto Global Pulse de Naciones Unidas, elige uno de los proyectos y explica en qué consistía y cuáles fueron los resultados obtenidos. ¿Con qué objetivos y metas ODS crees que está relacionado el proyecto que has elegido?

¿Qué vas a descubrir? En esta unidad • De las máquinas mecánicas y electrónicas a los robots inteligentes 1. Los sistemas de control 2. Elementos del sistema de control 3. Un elemento especial. El transistor 4. Sistemas de control sencillos • Taller de tecnología. Control de la velocidad de un motor

En anayaeducacion.es Para motivarte: • Vídeos: Metas 9.1 y 15.2 de los Objetivos de Desarrollo Sostenible. • Documento: Lecturas temáticas. Orientación académica y profesional: ¿Quieres dedicarte a la inteligencia artificial? • Presentación: «Tipos de máquinas según su nivel de automatización». Para estudiar: • Plan Lingüístico: Textos expositivos. • Documentos: «Sistemas naturales de control». «Ejemplos de sistemas de control». «Realimentación». «Terminales de un transistor». Para evaluar: • Actividad interactiva: «¡Ponte a prueba!».

SECUENCIA DE APRENDIZAJE PLANIFICAMOS Y ELABORAMOS EL DIAGRAMA DE FLUJO DEL PROYECTO. ¿Sabes lo que es un algoritmo de trabajo? En él detallarás las operaciones cronológicamente organizadas que llevarás a cabo para superar los objetivos de esta acústica tarea. Puedes utilizar el programa Lucichardt para elaborar tu diagrama de flujo; es muy fácil e intuitivo. 5.1 Diseñamos el prototipo. Debes consensuar con tu equipo el diseño del dispositivo que vais a crear para medir la contaminación acústica en el aula y plasmarlo sobre un boceto lo más detallado posible. 5.2 Prevemos las necesidades de material y herramientas. Una vez hecho el diseño, debes elaborar un listado con las piezas y las herramientas de trabajo necesarias para llevar a cabo el montaje del dispositivo. 5.3 Nos organizamos. Debéis decidir vuestros roles dentro del equipo. Tendréis que dar respuesta a las siguientes cuestiones: ¿qué se va hacer?, ¿cómo se va hacer?, y ¿quién lo va hacer? ELEGIMOS EL SENSOR Y LOS ACTUADORES Ahora toca decidir. Investigamos sobre las características, conexiones y funcionamiento del sensor. Posiblemente puedas utilizar el sensor de ruido KY038 o similar, y como actuadores, tres diodos de distintos colores.

• Documento: «Consejos para elaborar tu porfolio». Y, además, toda la documentación necesaria para aplicar las claves del proyecto.

+ orientaciones en anayaeducacion.es

135

Los sistemas Xx de control Regulación automática La rama de la ingeniería que se ocupa del estudio de los sistemas de control y la automatización recibe el nombre de regulación automática, y ocupa un lugar destacado dentro de la ingeniería de control. Aunque se pueda pensar que el control automático es un campo moderno y joven dentro de la ciencia, existen sistemas de control creados en Grecia 300 años antes de Cristo, como el reloj de agua de Ktesibios. Sin embargo, uno de los sistemas más famosos es el controlador centrífugo automático de la máquina de vapor del ingeniero e inventor mecánico James Watt, en honor a quien se nombró la unidad de potencia del SI de medida, el vatio.

1.1 Definición Los sistemas de control permiten automatizar y controlar el funcionamiento de sistemas o procesos. Un proceso es, por ejemplo, la regulación de la temperatura de una habitación, del nivel de luminosidad en un sistema de iluminación o de la temperatura de una reacción química industrial. En todo sistema de control existirá siempre al menos una magnitud o variable que se desea controlar, por ejemplo, la temperatura en un sistema de climatización. La entrada del sistema es el valor que se desea que alcance la magnitud controlada y la salida corresponde a su valor real. Sobre el sistema también pueden actuar perturbaciones, que son todos aquellos elementos que tienen alguna influencia en el funcionamiento del sistema. sistema de control simple

Entrada

SISTEMA

Salida

Perturbaciones

En el sistema de control los elementos que lo forman actúan de forma conjunta para lograr un objetivo: que el valor de salida del sistema corresponda con el valor de referencia o valor de entrada proporcionado. A modo de ejemplo, un frigorífico cuenta con un sistema de control de temperatura. La temperatura que se desea obtener se fija en un panel de control (valor de referencia o valor de entrada). La salida corresponde a la temperatura real que existe en su interior. Y las perturbaciones corresponden a factores como la temperatura de la habitación en la que se encuentra, si se han introducido o no nuevos alimentos, etcétera.

1.2 Elementos de un sistema de control Entre los elementos que forman parte de un sistema de control se encuentran: • Planta o proceso: es el sistema o elemento que se desea controlar. Por ejemplo, en el caso de un sistema de climatización, se pretende controlar el climatizador para que la temperatura sea la deseada. • Sensor: son los elementos que se encargan de «sentir» o medir las magnitudes relacionadas con el funcionamiento del sistema de control. En el ejemplo anterior, un sensor de temperatura se encargará de medir la temperatura del espacio que se desea climatizar para que el sistema de control determine si su acción debe ser calentar o enfriar. También es posible medir las perturbaciones, para limitar su efecto a través del sistema de control. 136

U 5

Comparador Referencia

Error

Controlador

Control

Medida

Actuador

Acción

PLANTA O Salida PROCESO

Sensor

• Comparador: como su nombre indica, compara el valor de la señal de entrada o de referencia (el valor al que debe llegar el sistema de control), con el valor de la salida del sistema (el valor de la magnitud que está siendo controlada). Esta diferencia sirve para que el controlador determine la señal de mando que enviará a los actuadores. • Controlador o regulador: es el cerebro del sistema de control, se encarga de recoger la señal procedente del comparador y determina la señal de mando o control que enviará al actuador para llevar el sistema al estado deseado. • Actuador: es el elemento del sistema de control que realiza la acción sobre el sistema, a partir de la orden enviada por el controlador. Los actuadores son habitualmente elementos como motores, relés o electroválvulas que realizan la tarea que permite alcanzar el valor de salida deseado. En el sistema de climatización, es un dispositivo de climatización. En uno de riego, es el motor que regula la válvula de salida de agua. En uno de iluminación, los elementos que emiten luz.

El sistema de control de una arquera Resulta sencillo identificar los diferentes elementos de un sistema de control en una tiradora de arco. La tiradora establece su objetivo mirando la diana. Determina que su flecha impacte en el centro. Esa es la señal de entrada o referencia. El cerebro es el sistema de control, que determina cómo se ha de lanzar la flecha: orientación, tensión del arco y momento del disparo. La musculatura de la arquera forma el actuador, que a la orden enviada por el cerebro, dispara la flecha. Una vez que la flecha ha sido lanzada, el ojo de la arquera actúa a modo de sensor para identificar dónde ha impactado. Este lugar del impacto es la salida del sistema. Esta información le permite comparar con el lugar deseado del impacto, el centro de la diana, y establecer el error, que es la información que recibe el cerebro para determinar cómo ha de ser el nuevo lanzamiento para que se aproxime más al centro de la diana.

COMPRENDE, PIENSA, INVESTIGA...

1 Identifica en tu entorno sistemas de control sencillos e indica cuál es el objetivo de cada uno de ellos.

2 La domótica tiene por objetivo el control y la automatización de la vivienda. Busca información acerca de los sistemas de control que forman parte de ella.

Pienso, me interesa, investigo.... Las smart cities, o ciudades inteligentes, son ciudades que disponen de un amplio conjunto de recursos tecnológicos para facilitar la vida de los ciudadanos. Busca información acerca de qué son las ciudades inteligentes, las posibilidades que ofrecen y los sistemas de control que utilizan.

4 De forma análoga a la arquera que lanza una flecha, establece un paralelismo entre los elementos de un sistema de control y alcanzar un objeto que se encuentra sobre una mesa.

5 En un sistema de iluminación automático, en el que una bombilla se enciende cuando el nivel de luz se encuentra por debajo de un determinado valor, identifica todos los elementos que puedas.

6 Imagina ahora un sistema de iluminación controlado por un temporizador, independientemente de la luminosidad del ambiente. ¿Qué elementos puedes identificar en este sistema de control? ¿Cuáles no aparecen? 137

Losproceso El sistemas dede resolución control de problemas tecnológicos

1.3 Tipos de sistemas de control Existen dos tipos de sistema de control: los sistemas de control en bucle o lazo abierto y los sistemas de control en bucle o lazo cerrado. La diferencia entre ambos sistemas es el uso de la variable o magnitud a controlar a la hora de calcular la señal de control correspondiente.

Sistema control en lazo abierto En el sistema de control en lazo abierto el funcionamiento se produce sin comparar el resultado del funcionamiento con el que se desea obtener. Perturbaciones externas

Señal de referencia

Un tostador tiene un sistema de control de lazo abierto.

controlador

Entrada al sistema

SISTEMA

Salida del sistema

Un ejemplo clásico de sistema de control en lazo abierto es un tostador. La señal de referencia o mando que se establece hace referencia al nivel de tostado que se desea obtener en la rebanada de pan. Sin embargo, esto solo modifica el tiempo o la potencia a la que funcionarán las resistencias que calientan el pan, porque el resultado final dependerá de diversos factores, tales como el grosor de la rebanada, su temperatura, si se ha tostado otra rebanada antes, entre otros. Los sistemas en lazo abierto tienen en muchas ocasiones un funcionamiento basado en un temporizador (tiempo) o un programador (secuencia de pasos de una duración determinada). Por ejemplo, la lavadora dispone de programas que realizan todas las tareas de forma automática, durante un tiempo determinado, pero sin comprobar regularmente si se cumple el objetivo de su funcionamiento: que la ropa salga limpia. Observa que los sistemas de control en lazo abierto no cuentan con sensor, con lo que no es posible comparar si el resultado obtenido se corresponde con el que se deseaba obtener. Imagina que la arquera lanza con los ojos tapados, puede que impacte a la primera en el centro de la diana, pero si falla, no podrá comprobar el resultado del lanzamiento y corregir el tiro. Las características más importantes de los sistemas en lazo abierto son: • No se compara la salida con el valor deseado o señal de referencia. • La señal de referencia establece unas condiciones prefijadas de operación que permanecen invariables a lo largo del proceso.

Otro ejemplo de sistema de lazo abierto es el semáforo. La señal de entrada es el tiempo asignado a cada luz sin importar la densidad del tráfico.

138

• La precisión de la salida depende de un correcto ajuste del controlador. • Si se producen perturbaciones, el sistema no cumplirá su función correctamente.

U 5

Sistema de control en lazo cerrado Son los sistemas de control formados por todos los elementos descritos anteriormente. El aspecto fundamental del sistema de control en lazo cerrado es la «realimentación» de la salida. Significa que el valor de la variable contralada es llevado desde la salida hasta la entrada para compararlo con el valor que se desea obtener. A partir de la diferencia entre el valor de referencia y el valor real, el controlador determina la señal de control más adecuada a enviar al actuador.

La cisterna del inodoro, un ejemplo de sistema de control realimentado Palanca

Perturbaciones externas Señal de Comparador referencia + -

CONTROLADOR

Realimentación

Entrada al sistema

SISTEMA

Salida del sistema

Sensor/Medidor Boya

Un ejemplo clásico en lazo cerrado es un climatizador. El sensor de temperatura permite medir la temperatura ambiente y compararla con la temperatura de referencia deseada. Si la temperatura del ambiente es inferior a la deseada, el climatizador calentará. Mientras que, si la temperatura del ambiente es mayor a la deseada, el climatizador enfriará.

Entrada de agua

Desagüe

COMPRENDE, PIENSA, INVESTIGA...

Las características más importantes de los sistemas en lazo cerrado son: • El proceso que lleva a cabo el sistema es constantemente ajustado por medio de una señal de control. • La señal de control procede de la comparación entre la señal de referencia y la lectura que realiza en tiempo real un sensor a la salida del sistema. • La señal de control ajusta el funcionamiento del sistema para evitar desviaciones. • Son más precisos que los sistemas en lazo abierto. • Tienen menos sensibilidad a las perturbaciones externas. • Son más complejos y, por tanto, más caros.

¿Qué te hace decir eso? Indica si los siguientes sistemas de control lo son en lazo abierto o en lazo cerrado: tostador, lavadora, microondas, frigorífico, sistema de iluminación basado en la luminosidad ambiente, secadora, alarma antirrobo, cisterna del retrete, climatizador, calefactor sin termostato. Puedes consultar en anayaeducacion.es el documento «Ejemplos de sistemas de control».

8 ¿En qué lugar del sistema de control en lazo abierto se sitúa el sensor? Justifica tu respuesta.

9 Busca ejemplos de sistemas de control de lazo cerrado e identifica la magnitud que debe medir el sensor en cada caso. 139

2 1

Elementos de los Xx sistemas de control Sensor de proximidad Sensor de proximidad de naturaleza analógica. Emite un nivel de señal eléctrica a los cables en función de la cercanía de un objeto.

2.1 Los sensores Los sensores comunican el robot con el entorno. Existe en el mercado una amplia variedad de ellos. Básicamente, un sensor transforma la energía captada tomando datos en una magnitud física o química y emite una señal de salida, bien en la misma magnitud, o bien en otra diferente. Cuando la magnitud de salida es eléctrica, también se habla de elementos transductores. Un robot es, esencialmente, un sistema mecánico cuyos movimientos o desplazamientos son gobernados por un sistema digital, normalmente un ordenador o un controlador que funciona como extensión del primero. Por tanto, toda señal proveniente de un sistema de detección ha de ser de salida eléctrica. Por la naturaleza de las señales internas de un robot, estas señales son de tipo digital; para que un robot pueda utilizar la información de los sensores, ha de configurarse una etapa de digitalización de la señal eléctrica. Es difícil plantear una clasificación absoluta para los sensores, ya que se han de considerar varios criterios de clasificación.

Según el tipo de señal que generan • Sensores analógicos. Producen una señal que varía a lo largo del tiempo, oscilando entre un cierto rango de valores y pudiendo tomar cualquier valor dentro de este. • Sensores digitales. Producen señales que solo pueden tomar dos posibles valores de tensión: presencia de señal, normalmente 5 V, y ausencia de señal, 0 V.

Según el rango de valores que devuelven • Cierre de contacto. Son sensores binarios que devuelven los valores encendido o apagado. • Proporcionales. Producen una señal proporcional al valor que están midiendo.

Eje de Actuador accionamiento

Resorte

Contactos Pieza móvil de contacto

Conectores

140

Chasis

U 5

Según la naturaleza de su funcionamiento • Mecánicos. Utilizados mucho antes de la aparición de los dispositivos electrónicos. En contacto con la magnitud a medir, generan un cierre de contacto como los finales de carrera o la deformación de un elemento para producir una señal. Es el caso de los bimetales, empleados para medir temperatura. • Eléctricos. Transforman la magnitud medida en una señal eléctrica. Hay sensores eléctricos para todo tipo de magnitudes físicas o químicas: humedad, temperatura, fuerza, presión, torsión, pH, etc.

Optoacoplador En el frente del optoacoplador se observan dos círculos. El superior es un diodo led infrarrojo y el inferior es una lente tras la que se encuentra el transistor óptico.

• Magnéticos. Miden campos magnéticos. Se emplean para determinar la posición relativa o el desplazamiento de dos elementos. • Ópticos. También llamados optoacopladores. Disponen de dos componentes principales, un diodo emisor de luz (led) y un transistor fotorreceptor. Entre ambos existe una lente que ajusta el campo de visión a las condiciones de uso. Los más habituales trabajan en el rango de infrarrojos y no con luz visible. Se emplean en detección de objetos, medición de distancias, conteo de piezas o detección de marcas de color. • Láser. Es un tipo especial de sensor óptico que trabaja con luz láser. Aporta la ventaja de una mayor distancia de trabajo y precisión de haz de luz. • Acústicos. Son los conocidos micrófonos. Transforman el sonido, cambios en la presión del aire alrededor del sensor, en una señal eléctrica. • Pirómetros de radiación. Miden altas temperaturas por detección del color de una llama, por lo que también se denominan pirómetros cromáticos. Se usan para controlar procesos en los que es necesario vigilar la evolución de esta magnitud. • Ultrasónicos. Están compuestos de dos partes: un transmisor de ultrasonidos y un receptor. Trabajan con frecuencias muy superiores a las que es capaz de detectar el oído humano, alrededor de 40 kHz. El emisor envía una señal ultrasónica que, al rebotar en objetos próximos, es detectada por el receptor. Se emplean para la medición de distancia y la detección de objetos.

COMPRENDE, PIENSA, INVESTIGA...

10 Además de los sensores básicos que has visto en la unidad existen otros muchos que se utilizan en robótica. Piensa en tres magnitudes que no hayas visto en el tema y busca información sobre el tipo de sensor que se utiliza.

11 Busca los símbolos de sensores y transductores correspondientes a los sensores que has propuesto en el ejercicio anterior y dibújalos en tu cuaderno.

Emisor Onda emitida

Onda reflejada (eco)

Receptor

Principio de funcionamiento de detector ultrasónico (izquierda) y sensor de ultrasonidos HC-SR04 que consta de 4 pines: alimentación (VCC), emisor (Trig), receptor (Echo) y masa (GND).

Realiza un dibujo esquemático en el que muestres el empleo de un sensor optoelectrónico para detectar el paso de personas por la puerta de un ascensor. ¿Dónde situarías el sensor? ¿Qué elemento usarías para reflejar el haz de luz?

Propón un sistema efectivo para contar botellas o paquetes que se muevan sobre una cinta transportadora. Expón tu idea. 141

2 1

Elementos El proceso de los resolución sistemas de control problemas tecnológicos

2.2 Los elementos actuadores Los actuadores son los elementos encargados de dotar de movimiento a cada una de las partes de la cadena cinemática o, al menos, a las articulaciones motrices. Se clasifican en eléctricos, neumáticos e hidráulicos.

Actuadores eléctricos Son los más habituales. Se trata de una tecnología bien conocida, de la que hay abundancia de componentes entre los que elegir. Entre ellos destacan los siguientes: • Solenoides. Son electroimanes con un núcleo móvil de hierro que realizan movimientos cortos. Resultan muy adecuados para liberar o enclavar partes móviles.

Funcionamiento de un solenoide En un solenoide, la tensión aplicada en el conector de alimentación permite que el émbolo se desplace horizontalmente. Dependiendo de la polaridad de la tensión, el émbolo se moverá hacia delante o en sentido inverso. Cáscara de acero

Bobina electromagnética

Solenoide Cables eléctricos

Émbolo F

Carrete Conector Resorte

Chasis

Resorte

Émbolo

Horquilla

• Motores de corriente continua. Son apropiados para movimientos que no requieren gran precisión. Existen diferentes tipos de motores de corriente continua, según cómo se realice la excitación: – Serie: par elevado en el arranque y par reducido a elevadas velocidades. – Shunt: pequeñas cargas y velocidades estables. – Compound: par elevado en el arranque y estabilidad sin carga. • Motores paso a paso. Capaces de posicionar con exactitud el elemento que controlan. Su activación se lleva a cabo mediante señales o pulsos de voltaje, girando un paso (o unidad de rotación) con cada pulso. Estos motores pueden girar desde 90° en cada paso hasta 1,8°. Existen tres tipos principales de motores paso a paso: – De reluctancia variable. – De imán permanente, que puede ser a su vez unipolar o bipolar. – Híbrido, combinación de los dos tipos anteriores.

Motor de corriente continua o directa.

142

Un sistema de control externo es el encargado de generar las señales de voltaje necesarias para el adecuado funcionamiento de estos dispositivos.

U 5

Actuadores neumáticos Predominan los cilindros de movimiento rectilíneo, aunque también existen motores que producen movimientos rotativos entre 90° y 270°. Emplean la energía del aire comprimido para mover las articulaciones, lo que limita su uso a acciones que requieran poca fuerza y precisión. Destacan, sin embargo, por la rapidez en la ejecución de movimientos.

Actuadores hidráulicos De construcción más robusta que los neumáticos, emplean un líquido, normalmente aceite, para mover las articulaciones y otros elementos de la cadena cinemática. Existe una amplia gama de cilindros y motores hidráulicos. Este tipo de dispositivos son capaces de ejercer mucha más presión que los neumáticos y, además, tienen la ventaja de poder detener el avance del cilindro en cualquier punto del recorrido, lo que los hace adecuados para trabajos de precisión, aunque son más lentos que los actuadores neumáticos.

Martillo neumático.

Los cilindros En ambos casos, neumático e hidráulico, los cilindros son elementos muy extendidos como actuadores por su buen rendimiento en los sistemas de control. Su principio de funcionamiento es muy sencillo. Se trata de incorporar un fluido, ya sea aire comprimido en los sistemas neumáticos o aceite en los sistemas hidráulicos, en el interior de una cámara a fin de desplazar en un sentido u otro un émbolo que sobresale hacia el exterior del cilindro.

Cilindro de simple efecto en un elevador.

Existen dos tipos de cilindros, los de simple efecto y los de doble efecto o cilindros de accionamiento diferencial. • Cilindros de simple efecto: realizan su trabajo en un único sentido del recorrido del émbolo, en el movimiento de salida del émbolo o en el de entrada. El movimiento en el otro sentido devuelve al émbolo a su posición inicial. Este retorno se realiza habitualmente mediante un muelle situado en el interior del cilindro. Vástago

• Cilindros de doble efecto: realizan su trabajo en ambos sentidos del movimiento, lo que permite un mayor campo de aplicaciones y un mayor control del proceso.

Culata delantera Entrada/ Salida de aire comprimido Válvulas de escape

Culata trasera

Cilindros de doble efecto en una grúa.

Émbolo Junta del émbolo Entrada/ Salida de aire comprimido

Corte de cilindro neumático de doble efecto con émbolo accionado mediante aire comprimido.

143

3 1

Un elemento Xx especial. El transistor

Sin lugar a duda, el transistor ha marcado un antes y un después en la electrónica. El transistor sustituyó rápidamente las válvulas de vacío que componían los sistemas electrónicos hasta entonces, aumentando la vida útil de los equipos, así como su fiabilidad y rapidez de respuesta. Aunque lo más importante fue que se abrió paso a la era de la miniaturización. Un transistor se construye a partir de tres cristales semiconductores, por lo que dispone de tres terminales. Los transistores tienen básicamente dos funciones: como interruptor controlado por una pequeña corriente de mando y como amplificador.

El primer transistor

Para profundizar en estos dos usos, es necesario primero entender cuáles son los estados de funcionamiento del transistor.

3.1 Tipos de transistor bipolar Un transistor bipolar dispone de tres terminales: la base, el colector y el emisor. Dependiendo del tipo de cristales semiconductores que lo constituyen, existen dos tipos de dispositivos: el transistor NPN y el transistor PNP. Son exactamente iguales en su función, ambos son capaces de actuar como interruptor y como amplificador. Para un funcionamiento correcto el transistor NPN debe recibir el voltaje positivo en los terminales base y colector, y negativo en el emisor, al contrario que en el transistor PNP. En la siguiente figura puedes observar cómo circulan las corrientes a través de cada uno de ellos cuando están alimentados exteriormente y qué voltajes pueden aparecer entre sus terminales. + lC

Este dispositivo semiconductor que revolucionó la electrónica fue inventado por los científicos Shockley, Bardeen y Brattain de los laboratorios Bell en 1947. Posteriormente, fueron galardonados con el Premio Nobel de Física en 1956 por su hallazgo.

– lC

Colector

N Base

VBE

Base –

VCE

Emisor

Emisor lE

–

lC = Intensidad de colector lB = Intensidad de base lE = Intensidad de emisor

–

144

VEB P

La disposición de los terminales base, emisor y colector depende del modelo del transistor, y es necesario recurrir a su hoja de características o data sheet para su identificación. Consulta el documento «Terminales de un transistor» en anayaeducacion.es.

VEC

Colector

VCE

–

VEC VEB

VBE –

U 5

3.2 Estados del transistor NPN Nos centraremos en el estudio del transistor NPN, más ultilizado que el PNP. Como has visto en el gráfico anterior, el NPN admite una corriente por el terminal de base. Esta corriente de pequeña intensidad es la que controla el paso de la corriente entre el colector y el emisor, de forma que ambas corrientes se suman y son conducidas hacia el terminal del emisor, en el transistor se cumple siempre que IE = IC + IB.

Estados del transistor. Símil hidráulico 1 C

Los transistores tienen tres estados, o modos de funcionamiento: B

• Estado de corte: Cuando la alimentación de la base es muy baja o inexistente, el transistor se encuentra en un estado de bloqueo que no permite que aparezcan corrientes por los otros dos terminales. IB = IC = 0 mA • Estado activo: Cuando la alimentación externa es suficientemente grande, la corriente de la base hace que circulen corrientes por el colector y por el emisor. Cuando la corriente a través de la base (IB) es moderada, un transistor se encuentra funcionando en el modo de conducción lineal y el valor de la intensidad por el terminal de colector (IC) es proporcional a IB. A esta relación entre IC e IB se la denomina factor de amplificación y este factor se nombra como hFE o β, de forma que: hFE = β =

lC lB

Por ejemplo, si por la base de un transistor que se encuentra funcionando en estado activo con β = 50, se hace circular una intensidad IB = 1 mA, la corriente de colector IC será la de base multiplicada por β (50 mA), y la intensidad de emisor será la suma de ambas (51 mA): lC = β · lB = 50 · 1 mA = 50 mA lE = lB + lC = 1 mA + 50 mA = 51 mA Cuando la corriente a través de la base (Ib) es elevada, el transistor sigue conduciendo por los tres terminales, pero no existirá proporcionalidad entre la corriente de base y de colector. El transistor entra en estado de saturación, y por más que se aumente la corriente de base, la corriente de colector no aumenta, manteniéndose prácticamente constante, ya que hay un valor máximo para la IC. Este valor es conocido como Icsat, o corriente de colector en saturación. Supongamos que el transistor del ejemplo anterior se encontrara en el estado de saturación, podrían circular 100 mA por el terminal de base y 150 mA por el terminal de colector. Si haces la división entre la IC y la IB, el valor que obtienes es mucho menor que el valor de hFE del transistor.

Transistor en corte

El transistor se comporta de forma similar a un grifo. La intensidad de la base corresponde al estado del mando del grifo. Un grifo cerrado no permite que el agua circule por la tubería, si la intensidad por la base es 0, el grifo estará cerrado. 2 C

E B

Transistor en zona de conducción lineal

Si circula intensidad por la base, el grifo se abrirá, y permitirá el paso de agua entre el colector y el emisor. Si el agua que circula por la base aumenta, también lo hace la que circula entre el colector y el emisor.

3 C

E B

Transistor en saturación

Si la cantidad de agua que sale por el grifo ha alcanzado su máximo, por más que se abra el grifo, no aumentará, el caudal permanecerá constante. Por mucho que aumente la intensidad de base, la intensidad de colector permanecerá constante, en su valor máximo.

lC < hFE lB

145

3 1

Unproceso El elemento deespecial. resolución de transistor El problemas tecnológicos

PRÁCTICA GUIADA

Simula un circuito básico de transistor con un potenciómetro

bas, una s: una placa de prue rio sa ce ne s te en on Comp tencia de nsistor NPN, una resis batería de 6 V, un tra tencia de l transistor, una resis 2 kΩ para la base de de 100 kΩ, r, un potenciómetro 100 Ω para el colecto cable. dos amperímetros y 1

100 kW

100 W

A +

6V –

+ –

2 kW

Montaje en Tinkercad Utilizando Tinkercad, realiza el montaje del esquema de la imagen de la izquierda. El resultado será similar a la imagen de la derecha. El amperímetro situado a la derecha mide la intensidad que circula por el colector y el de la parte inferior muestra el valor de la intensidad de la base.

2 Simulación del circuito Manipula el potenciómetro para aumentar o disminuir su resistencia y observa cómo varían la intensidad de la base y del colector pasando el transistor por los tres posibles estados. a) Transistor en estado de corte. Al iniciar la simulación con el potenciómetro en su valor máximo, ambas intensidades son 0. El transistor está en estado de corte. b) Transistor en estado de conducción lineal. Modificando el potenciómetro podemos disminuir y aumentar la intensidad de base. Al aumentar IB, también lo hará IC. El transistor se encuentra en estado de conducción lineal, y se cumple que IC = β ∙ IB Manipula el potenciómetro en el simulador para reducir la resistencia de la base y fija una intensidad de 44,0 μA para la base (amperímetro inferior). A partir de los valores de ambas intensidades, se determina el valor de la ganancia: IC 12,9 mA β= = ~ 293 IB 44,0 μA Al reducir más la resistencia de base, IB seguirá aumentando, y también lo hará IC, hasta que el transistor se sature. En ese momento, se pierde la proporcionalidad entre IB e IC. c) El transistor en estado de saturación. Reduce de nuevo la resistencia de la base y fija las

146

siguientes intensidades para la base: primero 186 μA, después 229 μA y por último 423 μA. Cuando IB es 186 μA, la IC es 54,6 mA, que corresponde a una ganancia de 293 (conducción lineal). Sin embargo, al aumentar IB hasta los 229 μA, IC es 57,4 mA, únicamente 250 veces mayor que IB. El transistor ya está en saturación, puesto que se ha perdido la proporcionalidad entre ambas intensidades: IB / IC = 250 < 293 = β. Al aumentar la IB hasta 423 μA, IC es 57,9 mA. La IB casi se ha duplicado, mientras que IC ha permanecido casi constante: ese valor corresponde a la intensidad de colector en saturación.

U 5 EJEMPLO RESUELTO El transistor del circuito de la figura 1 tiene una ganancia β = 100. Calcula IB, IC y el estado de funcionamiento en que se encuentra.

1 100 W

Cálculo de la intensidad de la base IB 10 kW

Para calcular la IB podemos resolver el circuito de la figura 2. El diodo representa los 0,7 V de caída de voltaje cuando circula IB, la pila es la alimentación del circuito y la resistencia de 10 kΩ es la resistencia de base RB. IB =

9 V – 0,7 V 8,3 V VPILA – VBE = = = 0,83 mA 10 kΩ 10 kΩ Rb

9V –

Cálculo de la intensidad del colector IC

–

Si el transistor se encuentra en el estado de conducción lineal, la intensidad del colector será proporcional a la intensidad de la base, de acuerdo con la ganancia del transistor. Suponiendo un factor de amplificación β = 100, resolvemos: IC = β ∙ IB

IC = β ∙ IB = 100 ∙ 0,83 mA = 83 mA

2 10 kW

Para determinar si el transistor está trabajando en el estado de conducción lineal o en saturación, es necesario comparar la intensidad obtenida con la intensidad de colector en saturación.

9V –

+ –

Cálculo de la intensidad del colector en saturación ICSAT Para calcular la intensidad del colector en saturación es necesario resolver el circuito de la figura 3, donde la resistencia de 100 Ω es la resistencia del colector, la pila de 9 V corresponde al voltaje del circuito y la de 0,2 V, conectada en sentido contrario, corresponde a la caída de voltaje que existe entre el colector y el emisor del transistor cuando este se encuentra en saturación. 9 V – 0,2 V 8,8 V VPILA – VCESAT = = = 0,088 A = 88 mA 100 Ω 100 Ω Rc Si la intensidad de colector en saturación es mayor que la obtenida al multiplicar la intensidad de la base por la ganancia, el transistor está en estado de conducción lineal y su IC = β ∙ IB ICSAT =

ICSAT > IC

Transistor en fase activa

100 W + – 9V + –

0,20 V –

Sin embargo, si es menor, el transistor estará en saturación, y la intensidad IC será la máxima que pueda circular por el colector o, esto es, la intensidad de colector en saturación ICSAT ICSAT < IC

+ –

Transistor en fase de saturación

Concluyendo, el transistor está funcionando en conducción lineal ya que IC = 83 mA < ICSAT = 88 mA.

COMPRENDE, PIENSA, INVESTIGA...

Piensa y comparte en pareja

14 La intensidad de base de un transistor es 0 mA y su

15 Las intensidades de base y colector de un transis-

β = 100. ¿En qué estado se encuentra el transistor? ¿Cuáles serán las intensidades de colector y emisor?

tor que se encuentra en estado activo son de 3 mA y 210 mA respectivamente. ¿Cuál es su ganancia?

147

4 1

Sistemas de control Xx sencillos

El transistor ha sido muy utilizado en la realización de sistemas de control sencillos empleando componentes como las resistencias dependientes de la luz o de la temperatura.

Sensor de luminosidad El valor de la resistencia de una LDR varía en función de la luz que percibe, esto nos permite construir un circuito que detecte la luz o la ausencia de la misma.

1 MW

220 W

+ – 6V +

10 kW

1 kW

–

Funcionamiento del circuito Si la LDR no recibe luz, su resistencia será alta, y la resistencia total en el camino hacia la base del transistor será elevada, por lo que la intensidad de la base será pequeña o nula, y así lo será también la intensidad del colector, permaneciendo apagado el led conectado en el colector del transistor. La LDR y el potenciómetro forman un divisor de tensión. Al ser muy grande el valor de la LDR, la caída de voltaje en el potenciómetro será pequeña, resultando una IB pequeña. Al aumentar la cantidad de luz, la resistencia de la LDR disminuirá, aumentando la intensidad de la base y también la del colector, haciendo que el led comience a iluminarse. El potenciómetro en la parte inferior del divisor de tensión permite seleccionar el nivel de luminosidad en el que se produce el cambio. Cuanto mayor sea el valor del potenciómetro, más luminosidad (valor más pequeño de resistencia de la LDR) será necesario para que se produzca el cambio. La resistencia de 1 kΩ en la base permite que exista una resistencia de base mínima en caso de que tanto el potenciómetro como la LDR tomen un valor demasiado pequeño. De esta forma, se protege al transistor de una elevada IB que pudiera dañarlo. 148

U 5

Sensor de oscuridad Invirtiendo la posición del potenciómetro y la LDR en el circuito anterior se obtiene un circuito detector de oscuridad.

220 W

10 kW

1 kW + – 6V +

1 MW

–

Realiza el montaje en Tinkercad y, en el taller, ajusta el potenciómetro para activar su funcionamiento en el nivel de oscuridad deseado. Observa que el transistor trabaja en este montaje en sus tres estados: corte, activa y saturación.

1 MW

Circuito con relé Existen grandes ventajas cuando se emplean relés en circuitos de control, ya que, en primer lugar, se pueden emplear diferentes voltajes, e incluso diferentes tipos de señal, para alimentar el circuito de control con transistor y para alimentar el circuito de potencia. En segundo lugar, cualquier interferencia o cortocircuito que ocurra en uno de los circuitos no afectará al otro, ya que están físicamente aislados. En este ejemplo representado en el esquema, se ha utilizado la misma batería para ambos circuitos de control y de potencia.

+ – 6V +

10 kW

220 W

+ – 6 V+ –

1 kW M

–

Observa la presencia de un diodo en paralelo con la bobina del relé. El propósito del diodo es permitir que la corriente que circula por la bobina siga circulando cuando se desactiva el relé. De esta manera, evitamos que el transistor reciba un alto voltaje y pueda ser dañado. Para controlar la corriente de colector se han empleado dos dispositivos variables: una LDR y un potenciómetro. Modificando el valor de ambos se podrá establecer qué intensidad de luz hará que el motor funcione. Monta el circuito en Tinkercad y haz pruebas manipulando la LDR y el potenciómetro.

149

Taller de tecnología Control de la velocidad de un motor Un motor eléctrico es un dispositivo que consigue generar movimiento mediante corriente eléctrica. En cierto modo, cuanto mayor sea la corriente que discurre a través del motor, mayor será la velocidad angular de su eje. De esta forma, variando la intensidad de corriente que circula a través de él podemos regular su velocidad de rotación.

Presentación del proyecto

Componentes • Fuente de alimentación regulable • Transistor NPN • Motor de corriente continua • Potenciómetro 250 kΩ • Resistor 1 kΩ • Placa de prototipado

pasos para realizar el proyecto Rvar Posición 1/2 Posición 1/3

Posición 2/3

Posición 1/6

Posición 5/6

Posición 0 ohm

Posición R máx. a

b c

En este experimento, vamos a comprobar dos circuitos para controlar la velocidad de un motor y, así, comparar los resultados. El primer circuito que simularemos será un circuito serie en el que conectaremos un motor a una resistencia variable. En el segundo circuito, se interpondrá un transistor bipolar NPN para regular la intensidad que circulará por el motor.

Regulación de velocidad en el motor con resistor La resistencia variable (Rvar) será el elemento que permitirá modificar la corriente eléctrica a través del motor. Para evitar provocar un cortocircuito, el montaje dispone de un resistor R1, que ofrece un mínimo de resistencia para que, al menos, se limite la corriente por el motor a un valor máximo de 5 mA. Observa con detalle el potenciómetro; se puede mover el cursor girándolo desde la izquierda hacia la derecha. Para nuestro experimento utilizaremos las seis posiciones que se muestran en la figura.

Rvar 250 kW a 5V + –

c b

R1 1 kW M

Regulación de velocidad en el motor con resistor y transistor

colector

emisor base

150

En este caso se ha empleado el anterior circuito y se ha incluido un transistor bipolar NPN, de forma que la corriente desde los resistores se introduce en M la base del transistor. El moRvar tor se ha situado conectado 250 kW a al colector, con lo que se esR1 5V + c T1 pera que exista un efecto de – 1 kW amplificación de la corriente b que circule a través del motor respecto al circuito regulado con resistores.

U 5

Simulación en Tinkercad Crea estos montajes en sendos circuitos en una placa de prototipado de Tinkercad para proceder posteriormente a la simulación del funcionamiento de cada uno. En ambos casos en la parte superior izquierda se ha situado un generador eléctrico de 5 voltios. En la simulación podrás observar qué corriente suministra el generador en cada circuito. Para operar en el circuito, tendrás que girar el cursor del potenciómetro aumentando o disminuyendo su resistencia.

Resultados y análisis de los datos Tras realizar los montajes, sitúa el regulador del potenciómetro en las seis posiciones indicadas anteriormente. Para poder comparar el funcionamiento de ambos circuitos se tomará nota de la corriente que cede el generador en miliamperios (mA) y de la velocidad del motor en revoluciones por minuto (rpm). Recopila esta información copiando la siguiente tabla en tu cuaderno:

Posición del potenciómetro

Rvar (kΩ)

Montaje con resistor variable Intensidad (mA)

Velocidad (rpm)

Montaje con transistor Intensidad (mA)

Velocidad (rpm)

Posición 0 Posición 1/6 …

Haz una gráfica para cada circuito donde sitúes cada pareja de datos Rvar (kΩ) – v (rpm). Compara y analiza los resultados. ¿Qué conclusiones podrías obtener de esta experiencia en relación con el rendimiento de los circuitos?

151

COMPRENDE Sistemas de control 1

Explica con tus propias palabras qué quiere decir el término «automatización». Puedes consultar en anayaeducacion.es la presentación «Tipos de máquinas según su nivel de automatización».

2 Enumera los criterios de clasificación de sensores estudiados en la unidad.

3 ¿Qué es un transductor? ¿Y un sensor? Explica sus diferencias.

4 ¿Qué son los elementos actuadores? Enumera y explica los elementos actuadores eléctricos, neumáticos e hidráulicos estudiados.

5 ¿Qué es un sistema de control? ¿Qué tipos de sistemas de control existen? ¿Qué ventajas presenta el control programado con respecto al control tradicional?

6 Indica los elementos de un sistema de control en lazo abierto, y dibuja un esquema del mismo.

7 Indica los elementos de un sistema de control en lazo cerrado. Dibuja el esquema correspondiente.

8 ¿Cuál es el objetivo principal de la realimentación

12 Busca información del tipo de control que se emplea en una central nuclear para mantener estables los elementos radiactivos dentro de la vasija del reactor.

13 En un sistema de control, ¿a qué se refiere el término «planta»?

14 Observa el funcionamiento de la cisterna del inodoro. El sistema se mantiene en espera de forma estable mientras no se utilice. Cuando se pulsa el botón de descarga, se produce el volcado de agua de la cisterna al inodoro y se oye como la cisterna se vuelve a llenar de agua. Cuando el agua llena el depósito, la alimentación de agua se cierra y de nuevo el sistema vuelve a su posición estable. •¿ Qué elemento se emplea como sensor de nivel máximo de agua? •¿ Qué dispositivo se encarga de abrir y cerrar el grifo a través del cual se llena la cisterna? •¿ Se puede considerar el sistema de lazo abierto o de lazo cerrado? • I nvestiga acerca de este sistema y haz un esquema de sus componentes sensores, actuadores y de proceso.

15 ¿Qué significan las perturbaciones externas de un sistema? ¿Qué podrían llegar a provocar?

en un sistema de control? Puedes consultar en anayaeducacion.es el documento «Realimentación».

16 Realiza un esquema de tipos de sensores en fun-

9 Identifica qué sensores se emplean en los siguien-

17 ¿Para qué se emplea un solenoide? ¿Cuál es su

tes sistemas de control: a) Detección de puerta interior de ascensor cerrada. b) Medida de distancia entre dos objetos. c) Sistema de alarma antirrobo a la salida de una tienda de ropa. d) Detección de ruido ambiente en una calle. e) Medida de temperatura de rango alto en una pieza metálica. f) Detector de paso de personas.

ción de la naturaleza de funcionamiento. funcionamiento básico? Pon algún ejemplo donde puede ser útil emplear este dispositivo.

18 ¿Qué diferencia existe entre un cilindro de simple y de doble efecto?

El transistor 19 Explica el funcionamiento de un transistor utilizando la analogía del grifo.

20 En el circuito con transistor de la figura, calcula la IB, IC y la IE e indica el estado en el que se encuentra el transistor. La ganancia del transistor es de 100.

10 ¿Qué tipo de sistema de control regula un sistema de iluminación que se enciende y apaga a una hora determinada? ¿Y otro que se enciende y apaga en función de la luminosidad ambiental? Justifica tu respuesta.

11 ¿Qué ventajas e inconvenientes tiene cada uno de los sistemas del ejercicio anterior?

152

+ – 9V + –

20 kW

100 W

Recuerda seleccionar el material de trabajo de esta unidad para tu porfolio.

Asamblea de ideas. Partiendo del circuito de la figura, el valor del potenciómetro se va haciendo cada vez más pequeño. Indica los estados por los que va pasando el transistor desde que el potenciómetro tiene una resistencia de 50 kΩ hasta que su valor es 0. Realiza los cálculos correspondientes para justificar tus afirmaciones.

+ – 5V + –

saturación, ¿es necesario aumentar o reducir la intensidad que circula por la base? ¿Cómo se debe modificar la resistencia de base para que lo anterior ocurra?

25 Explica qué diferencia existe entre colocar un actuador directamente en el colector de un transistor o utilizar un relé para que regule su funcionamiento.

26 ¿Qué intensidades se relacionan con los estados

100 W

50 kW

24 Para que un transistor que está en activa pase a

de saturación y corte en un transistor?

27 Observa el circuito de la figura. En él se ha dispuesto un transistor en montaje emisor común con resistencia de emisor. Se han utilizado tres amperímetros en el circuito para medir la corriente eléctrica en diferentes puntos, así como un voltímetro. Observa las medidas y las conexiones y responde a las siguientes preguntas:

Piensa y comparte en pareja. Explica el funcionamiento del siguiente circuito. Después, modifica el circuito añadiendo todos los elementos necesarios para que haya un relé en el colector que controle el funcionamiento de la bombilla. ¿En qué cambia el funcionamiento del circuito?

a) ¿Qué factor de amplificación β tiene el transistor? b) ¿Qué valor de voltaje hay entre el colector y el emisor (VCE)? ¿Es compatible dicho valor con encontrarse en el estado de conducción? c) Realiza un esquema del montaje planteado.

+ – + –

23 Las intensidades de base y colector de un transistor son de 3 mA y 100 mA, respectivamente, y su ganancia, 50. ¿En qué estado se encuentra el transistor?

REFLEXIONA Ponte a prueba y de manera individual corrobora lo que has aprendido. Aspectos

Totalmente conseguido

Bastante conseguido

Conseguido

Casi conseguido

Identifico el proceso de trabajo que debo llevar a cabo.

…

Entiendo la importancia del sensor de sonido dentro de mi sistema automático.

…

PON A PRUEBA TUS COMPETENCIAS Comprueba cómo mejoran tus competencias con las herramientas de autoevaluación que encontrarás en anayaeducacion.es.

153

© GRUPO ANAYA, S.A., 2022 - C/ Juan Ignacio Luca de Tena, 15 - 28027 Madrid. Reservados todos los derechos. El contenido de esta obra está protegido por la Ley, que establece penas de prisión y/o multas, además de las correspondientes indemnizaciones por daños y perjuicios, para quienes reprodujeren, plagiaren, distribuyeren o comunicaren públicamente, en todo o en parte, una obra literaria, artística o científica, o su transformación, interpretación o ejecución artística fijada en cualquier tipo de soporte o comunicada a través de cualquier medio, sin la preceptiva autorización.

Operación Mundo: Tecnología y Digitalización 3º ESO (demo)

Articles inside

6 Control programado con Arduino