3. …al lado oscuro
3
𝑬
Intensidad
I ≈ 𝒒𝒆 · 𝒏 · 𝒗 · 𝑨
𝑽 𝒂𝒃 = 𝑽𝒂 − 𝑽 𝒃 ≈ 𝑬 · 𝒍
𝑻𝒆𝒏𝒔𝒊ó𝒏 𝒆𝒏𝒕𝒓𝒆 𝒍𝒐𝒔 𝒕𝒆𝒓𝒎𝒊𝒏𝒂𝒍𝒆𝒔
Ley de Ohm
Vab = R · I
Viva la Reina de Inglaterra
4. ¿Y para qué me sirve?
Permite transportar energía fácilmente (a través del
cable, inalámbricamente…)
Se puede transformar muy fácilmente (luz, calor,
movimiento…) Actuadores
Se puede obtener información del exterior en función de
corriente eléctrica (micrófono, interruptor, fotocélula)…
Sensores, transductores
Creación de la Electrónica Analógica y la Electrónica
Digital: Empleo de la electricidad en infinidad de
componentes para comandar salidas en función de
entradas y de la historia del circuito.
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5. Trabajando con la electricidad
1. ¿Qué componente proporciona
energía en forma de diferencia de
potencial entre sus extremos?
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6. Trabajando con la electricidad
1. ¿Qué componente proporciona
energía en forma de diferencia de
potencial entre sus extremos?
2. ¿Qué componentes actúan ante una
corriente eléctrica?
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7. Trabajando con la electricidad
1. ¿Qué componente proporciona
energía en forma de diferencia de
potencial entre sus extremos?
2. ¿Qué componentes actúan ante una
corriente eléctrica?
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Analógica
Digital
9. Inconvenientes -
Difícil de transportar
Difícil de transformar
Difícil de producir
Generalmente más cara…
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Pérdidas f( I2 )
Cobre, 300V, 300A, 10 km, AWG 4 (~5mm)700kW perdida,
consumo 90 kW, debo suministrar 2300 V…
10. Solución -
Fácil de producir – GENERADORES ELÉCTRICOS
Fácil de transformar – TRANSFORMADORES
Barata
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Pérdidas f( I2 )
Cobre, 230V en generación, 300A, 10 km, AWG 4 (~5mm). Con un
transformador de 230 subo a 100 000 V: 0,7 A!!! 34,3 W de
pérdida, me quedan al final de línea casi 100 000V 69 kW útiles
El peso es función inversa de la frecuencia
• Terrestre: 50 / 60 Hz
• Aire: 500 Hz en sistemas embarcados
11. Gráficas V frente a t
A) Cuadrada, B) Triangular, C) Dientes de Sierra, D) Sinusoidal
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13. ¿Dónde encontrarla?
AC
En los dispositivos informáticos
digitales: Cuadrada de Vpp 5 V
En los enchufes: Sinusoidal, Vrms
230 V (50 Hz: ESP y gran parte de
Europa); (60 Hz: América,
Canadá…)
En las redes de distribución:
20.000 a 100.000 V (Muy alta
tensión)
En los trenes de alta velocidad
25 kV (AVE S-102)
DC
Pilas, baterías: Desde 1,5 V
hasta 18 V.
Vehículos: 12 – 18 V (muy alta
Imax).
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14. ¿Dónde encontrarla?
AC
En los dispositivos informáticos
digitales: Cuadrada de Vpp 5 V
En los enchufes: Sinusoidal, Vrms
230 V (50 Hz: ESP y gran parte de
Europa); (60 Hz: América,
Canadá…)
En las redes de distribución:
20.000 a 100.000 V (Muy alta
tensión)
En los trenes de alta velocidad
25 kV (AVE S-102)
DC
Pilas, baterías: Desde 1,5 V
hasta 18 V.
Vehículos: 12 – 18 V (muy alta
Imax).
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15. ¿Y en los laboratorios?
Fuentes de alimentación:
Reguladas, 0-50 V, DC
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Generadores de Señal: AC,
cualquier forma.
19. Capacidad de refresco del ojo
¿Qué rango de frecuencias podemos ver?
Material: Generador de señal, cables, LED, alumnos 2º BACH.
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20. Rango de frecuencias del oído
humano
¿Hasta que frecuencia podemos percibir?
¿Es la misma para todos?
NOTA: Onda sinusoidal(probar con cuadrada).
Material: Generador de señal, cables, altavoz, alumnos.
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22. En la práctica es necesario medir magnitudes que implica
tensiones
Fotodetectores
Sensores de posición
Evolución de sistemas digitales
Un enchufe que no funciona…
Medida indirecta de intensidad, resistencia…
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23. Posibilidades
ME INTERESA EL VALOR
Polímetros: voltímetros.
ME INTERESA LA EVOLUCIÓN
Osciloscopios
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200 gramos
8 € (gama baja), 40-50€
(gama media), 500 €
(gama alta)
Mín. 5 kg
2 000 € hasta…
The sky is the limit
26. Coupling (acoplamiento)
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Vamos a separar
cositas…
+
Permite medir la parte alterna y la parte continua por separado
AC
DC
[cómo: se coloca un condensador
no deja pasar la DC]
[cómo: filtros pasa-bajos: circuitos
muy lentosno le afecta la AC]
30. Midiendo con el osciloscopio
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Base de
tiempo
Base de
tensiones
Posición
Trigger:
On/Off/Auto
Canal
¿Subida o
bajada?
Coupling
AC+DC
Tipo de
puntas
31. Experiencias con el osciloscopio
Grabando nuestra voz.
Observar las ondas producidas por nuestra voz en un micrófono.
MATERIAL: Osciloscopio, cables, micrófono, alumnos.
Circuito de amplificación: El micrófono produce una señal muy tenue, se
ha de aumentar para poder verla bien.
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En general, 25 kV AC para Alta velocidad, aunque puede funcionar también en línea 3kV DC, típica en trenes de media distancia y cercanías. Es curioso que, en muchos de estos modelos, se emplean sistemas ‘’regenerativos’’, los cuales permiten recuperar la energía cinética no solo para alimentar al tren instantáneamente, como para alimentar a otros que circulen por el mismo ‘’cantón’’, o almacenarla, o emplearla para cargar vehículos privados…
En general, 25 kV AC para Alta velocidad, aunque puede funcionar también en línea 3kV DC, típica en trenes de media distancia y cercanías. Es curioso que, en muchos de estos modelos, se emplean sistemas ‘’regenerativos’’, los cuales permiten recuperar la energía cinética no solo para alimentar al tren instantáneamente, como para alimentar a otros que circulen por el mismo ‘’cantón’’, o almacenarla, o emplearla para cargar vehículos privados…