La Electricidad y La Electrónica

1. La Electricidad y La Electrónica
Hanny Acosta
Valery Bacca
Alejandro Buitrago
Tatiana Calderon
Ivanova Solano
Grado: 10-1
I.E “Liceo Departamental”
Área de Tecnología e Informática
Santiago de Cali
2022
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2. La Electricidad y La Electrónica
Hanny Acosta
Valery Bacca
Alejandro Buitrago
Tatiana Calderon
Ivanova Solano
Grado: 10-1
Guillermo Mondragon
Docente de Tecnología e Informática
I.E “Liceo Departamental”
Área de Tecnología e Informática
Santiago de Cali
2022
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3. Tabla de Contenidos:
Introducción…………………………………………………………………………. 4
Ley de Ohm…………………………………………………………………………. 5
Ley de Watt…………………………………………………………………………. 6
Problemas de Aplicación………………………………………………………….… 7
Códigos de Colores…………………………………………………………..……… 9
Tipos de Sensores…………………………………………………………………… 10
Manejo de Protoboard, tester o multímetro……………………………………....… 20
Conclusiones…………………………………………………………………..……. 24
Bibliografía…………………………………………………………………….……. 25
Links de los Blogs……………………………………………………………………26
Evidencias……………………………………………………………………..……. 27
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4. Introducción
La electricidad y la electrónica complementan la evolución del ser humano y la ciencia,
gracias a las herramientas, podemos vivir un día normal, en donde la solución de cualquier
problema relacionado se consiga en minutos.
La electrónica y la electricidad se han vuelto fundamentales en la vida del ser humano en
los últimos siglos, un ejemplo que lo evidencia fue el año 2020, durante la pandemia, en donde
gran parte de la especie humana dependió de las herramientas tecnológicas para estudiar, trabajar
e incluso para “encontrarse” con sus conocidos.
Por otro lado, la ingenia del ser humano es digna de admiración, la posibilidad de crear
herramientas que permiten una evolución continua que faciliten el trabajo; la constante
magnificencia de estos productos y la rapidez en adaptarse a ella los convierte en una especie en
continua evolución a través del raciocinio.
En este trabajo se evidencia el continuo manejo y uso de estas herramientas tecnológicas
al alcance de nuestra mano.
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5. Ley de Ohm y Ley de Watt
Ley de Ohm
La Ley de Ohm es una relación entre el voltaje, la corriente y la resistencia; y sobre cómo
se comportan entre sí.
Esta ley fue desarrollada por el físico alemán, Georg Simon Ohm (1787-1854) que
realizó muchos experimentos para desarrollar su teoría, incluyendo la medición de la corriente
eléctrica, tocando los circuitos eléctricos con propia corriente, para ver cuánto dolía. El dolor era
proporcionalmente mayor mientras más corriente eléctrica había.
Formalmente se plantea de la siguiente forma: "La intensidad de corriente que atraviesa
un circuito es directamente proporcional al voltaje o tensión del mismo e inversamente
proporcional a la resistencia que representa."
El triángulo de la Ley de Ohm:
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6. Donde I es la intensidad que se mide en amperios (A), V es el voltaje que se mide en
voltios (V) y R es la resistencia que se mide en ohmios (Ω).
Ley de Watt
La ley de Watt define la relación entre potencia, intensidad de corriente y voltaje en un
circuito eléctrico. La ley de Watt establece que: “la potencia de un circuito o aparato eléctrico es
el producto de su voltaje y la corriente que circula por él.”
La potencia eléctrica se mide en vatios, en homenaje a James Watt, quien realizó los
trabajos que llevaron al establecimiento de los conceptos de potencia.
Triángulo de la Ley de Watt:
Y usando la misma lógica del Triangulo de Watt, obtenemos las tres ecuaciones que sirven
para hallar: potencia (P), intensidad de corriente (I) y voltaje (V).
La potencia se mide en vatios (W).
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7. Problemas 1 y 2
Ejercicios Impares:
1.Un circuito consiste de una batería de 6V, un interruptor y una lámpara. Cuando el
interruptor está cerrado, el circuito fluye una corriente de 2 A. ¿Cuál es la resistencia de la
lámpara?
Se utiliza la fórmula: R=V/I.
R=6V/2A. Como la resistencia se mide en ohmios, el resultado es 3 Ω.
La resistencia de la lámpara corresponde a 3 Ω.
3. En los extremos de un resistor de 200 Ω se mide un voltaje de 20 V. ¿Cual es la corriente
que pasa por el resistor?
La fórmula es: I=V/R. Reemplazamos con los datos que tenemos, y queda: I=20V/200Ω.
Realizamos la operación y nos da 0.1, como la Intensidad de la Corriente se mide en Amperios,
son 0,1A. La corriente que pasa por el resistor son 0,1A.
5. El filamento de un tubo de televisión tiene una resistencia de 90 Ω. ¿Qué voltaje se
requiere para producir la corriente de las especificaciones de 0.3 A?
La fórmula para este problema es: V=I x R. Reemplazamos con los datos que tenemos, asi:
V=0.3A x 90 Ω. Resolvemos y nos da 27 y este se mide en voltios.
El voltaje requerido con esas especificaciones son 27V.
7. (No hay)
9. Una bobina de relevador telegráfico de 160 Ω opera con un voltaje de 6.4 V. Encuéntrese la
corriente que consume el relevador.
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8. La fórmula para resolver este problema es: I=V/R. Reemplazamos: I=6.4V/160Ω. Resolvemos y
nos da: 0,04. La corriente que consume el elevador corresponde a 0,04 A.
11. Una batería de 12 V está conectada a una lámpara que tiene una resistencia de 10 Ω .
¿Qué potencia se suministra a la carga?
Para este problema debemos usar dos fórmulas, una que corresponde a la Ley de Ohm, y otra a
la Ley de Watt.
La primera fórmula nos ayudará a encontrar la Intensidad de la Corriente. I=V/R. Nos da como
resultado 1,2A. Luego, con la fórmula para hallar la potencia (P=I xV) nos da 14,4. La potencia
se mide en Vatios. La potencia que se suministra a la carga son 14,4W.
13. Un resistor de 12 Ω el circuito de una fuente lleva 0.5 A. ¿Cuántos watts de potencia son
disipados por el resistor? ¿Cuál debe ser el Wattaje del resistor para que pueda disipar en forma
de calor esta potencia sin riesgo alguno?
Nuevamente debemos usar dos fórmulas para nuestras preguntas. Comenzamos hallando el
voltaje (V=I x R) V=0,5A x 12Ω que nos da: 6V.
Luego, para hallar la potencia usamos la fórmula (P=I x V). Reemplazamos P= 0,5A x 6V, lo que
nos da 3W.
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9. Códigos de Colores
El código de color de la resistencia es una forma de representar el valor en conjunto con
la tolerancia. Los estándares para los registros de codificación de colores se definen en las
normas internacionales IEC 60062, este estándar describe la codificación de colores para
resistencias con extremos axiales y el código numérico para resistencias SMD.
El código de colores de resistencia funciona a base de colores. En la actualidad existen
una gran variedad de resistencias, son indispensables para los circuitos que utilizamos hoy en
día. Analizaremos el código de colores de las resistencias para averiguar los valores que
tienen. Este código es de gran utilidad debido a que no siempre tendremos un aparato como
un multímetro. Recordemos que la unidad de medida de estos componentes es el Ohm.
Funciones del código de colores:
El código de colores de resistencia nos indica cuántos Ohms tiene esa resistencia.
Además nos indica otros parámetros que veremos a continuación. Hay resistencias que sus
valores vienen impresos sobre ellas, ya que tienen un tamaño grande. Pero cuando son muy
pequeñas es más difícil, de manera que es mejor utilizar un código de colores en las
resistencias para que haya una mejor facilidad de manejar el componente.
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10. Tipos de Sensores
Sensor: Un sensor es un dispositivo que está capacitado para detectar acciones o estímulos
externos y responder en consecuencia. Estos aparatos pueden transformar las magnitudes físicas
o químicas en magnitudes eléctricas, legibles para los humanos.
Tipos:
1. Sensores de Temperatura
El sensor de temperatura nos proporciona información de la temperatura del exterior (es
decir, del medio), mediante impulsos eléctricos. Estos sensores permiten controlar la temperatura
del ambiente. Este tipo de sensores son especialmente utilizados en el sector industrial.
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11. Los sensores de temperatura son en realidad resistencias, cuyo valor asciende con la
temperatura, o disminuye con ella. En el primer caso, lo denominamos termistor PTC, y en el
segundo, termistor NTC.
A su vez, los sensores de temperatura pueden ser de diferentes tipos: de contacto, de
no-contacto, mecánicos y eléctricos. Un ejemplo de sensor de temperatura es un termómetro
clásico, de mercurio, que en este caso, se trata de un sensor mecánico.
https://www.lagacetasalta.com.ar/nota/117298/medio-ambiente/adios-al-clasico-termometro-prohibieron-fabricacion
-productos-mercurio.html
2. Sensores de Luz:
Otros tipos de sensores son los de la luz; en este caso, se trata de dispositivos electrónicos
que responden al cambio en la intensidad de la luz. Es decir, permiten determinar la presencia de
luz. Así, este tipo de sensores detectan la luz visible (es decir, la que percibimos con el ojo), y
además, responden en función de su intensidad.
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12. Un ejemplo de sensor de luz es la célula fotoeléctrica, un dispositivo que transforma la
energía lumínica en energía eléctrica, a través de un efecto denominado “efecto fotoeléctrico”.
Este dispositivo permite generar energía solar fotovoltaica.
célula fotoeléctrica: https://ecoinventos.com/celulas-solares-fotovoltaicas/
3. Sensores de distancia
Los sensores de distancia son dispositivos que permiten medir distancias; además,
dependiendo del tipo, también pueden utilizarse como sensores de presencia o movimiento. Un
ejemplo de sensor de distancia es el infrarrojo, basado en un sistema de emisión y recepción de
radiación. También encontramos, como ejemplo de sensor de distancia, el sensor ultrasónico, que
envía pulsos haciendo que las ondas reboten en la superficie.
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13. Sensor infrarrojo:
https://grupoelectrostore.com/shop/sensores/infrarrojos/modulo-sensor-infrarrojo-de-obstaculos-frente/
4. Sensores de proximidad
Los siguientes tipos de sensores, los de proximidad, consisten en transductores que
detectan la presencia de objetos (obstáculos, personas…) sin necesidad de un contacto. En
algunos casos también se pueden configurar para que midan la distancia.
https://guide.directindustry.com/es/que-sensor-de-proximidad-elegir/
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14. 5. Sensores de posición
Los sensores de posición nos permiten determinar qué ubicación tiene un determinado objeto.
Como característica de los mismos, encontramos que generalmente disponen de un sistema
electrónico particular, a fin de que puedan determinar la ubicación con la máxima precisión.
https://es.kompass.com/p/sensores-de-posicion-angular/a58966be-0b7c-416b-aad4-00f90c72a2cd/
6. Sensores de color
Los sensores de color convierten la luz en frecuencia, a fin de poder detectar los colores de
determinados objetos a partir de su radiación reflejada; lo que hacen es comparar estas
radiaciones con los valores de referencia guardados.
Estos tipos de sensores emiten tres tipos de luz: roja, verde y azul, y lo hacen sobre los objetos
que pretenden analizar. Finalmente, estos dispositivos generan una señal de salida (una
respuesta).
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15. https://mesurex.com/product-category/sensores-de-color/compactos-sensores-de-color/
7. Sensores de la humedad
Estos tipos de sensores lo que hacen es medir la humedad relativa, así como la
temperatura del ambiente. Concretamente, actúan emitiendo una señal acondicionada, gracias a
una serie de circuitos integrados de que disponen. Los sensores de humedad captan las señales
del ambiente para detectar estos parámetros (humedad y temperatura). Además, el margen de
error que tienen suele ser muy pequeño.
Por otro lado, a modo de ejemplo, este tipo de sensores se pueden aplicar para detectar el
nivel de líquido en un depósito; también se utilizan en sistemas de riego de jardines, con el
objetivo de determinar cuándo las plantas necesitan riego y cuándo no.
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16. https://www.lacasadelabanda.com/product/modulo-sensor-de-humedad-del-suelo/
8. Sensores de velocidad
También conocidos como “velocímetros”, los sensores de velocidad permiten detectar la
velocidad de un objeto (generalmente un vehículo). Un ejemplo de ellos son los radares, que
detectan si un vehículo iba a una velocidad superior a la permitida.
https://www.firestone.co.cr/es/tips-firestone/como-funciona-el-velocimetro-de-los-autos
9. Sensores de sonido
Los siguientes tipos de sensores son los de sonido; se encargan de captar los sonidos del exterior
(ambiente), a través de un micrófono o de un sistema de sonar.
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17. Las ondas de sonido que reciben estos sensores se propagan por el aire del medio y después son
detectadas por los sensores. Se utilizan normalmente para recibir estímulos del exterior en forma
de órdenes (provenientes de personas), de forma remota.
https://www.electrogeekshop.com/tutorial-sensor-de-sonido/
10. Sensores de contacto
Los sensores de contacto tienen la finalidad de detectar el final del recorrido de componentes
mecánicos (o en otras palabras, su posición límite). Un ejemplo de ellos son: puertas que se
abren de forma automática, que cuando ya están completamente abiertas, el motor que las
acciona “sabe” que debe detenerse.
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18. http://www.alcabot.com/alcabot/seminario2006/Trabajos/OlgaOlmedaOter.pdf
11. Sensores ópticos
En este caso, estos tipos de sensores permiten detectar la presencia de un objeto (o de una
persona) que interrumpe un haz de luz que llega hasta el sensor.
Un ejemplo de ellos (y los principales) son las llamadas “fotorresistencias” (también
denominadas LDR). Las LDR se utilizan especialmente en robótica, con el objetivo de regular el
movimiento de los robots y de detener su movimiento en el momento en el que estén a punto de
tropezar con algún otro objeto.
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19. https://www.tecsc.com.ar/insumos/sensores/opticos/
12. Sensores magnéticos
Los sensores magnéticos actúan detectando los campos magnéticos que provocan las corrientes
eléctricas o los imanes.
Un ejemplo de estos tipos de sensores es el interruptor Reed, que consiste en dos láminas
metálicas introducidas en el interior de una cápsula; dichas láminas están en presencia de un
campo magnético, y se atraen entre ellas (es decir, cierran el circuito).
https://revistaseguridad360.com/destacados/sensor-magnetico/
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20. Manejo de protoboard, tester o multímetro.
Protoboard:
La Protoboard, llamada en inglés breadboard, es una placa de pruebas en la que se
pueden insertar elementos electrónicos y cables con los que se arman circuitos, sin la necesidad
de soldar ninguno de los componentes. Las Protoboards tienen orificios conectados entre sí por
medio de pequeñas láminas metálicas. Usualmente, estas placas siguen un arreglo en el que los
orificios de una misma fila están conectados entre sí y los orificios en filas diferentes no. Los
orificios de las placas normalmente tienen una separación de 2.54 milímetros (0.1 pulgadas).
https://electronicamade.com/protoboard-placa-de-prueba/
Estructura del protoboard:
A. Canal central: Es la región localizada en el medio del protoboard, se utiliza para colocar
los circuitos integrados.
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21. B. Buses: Los buses se localizan en ambos extremos del protoboard, se representan por las
líneas rojas (buses positivos o de voltaje) y azules (buses negativos o de tierra) y
conducen de acuerdo a estas, no existe conexión física entre ellas. La fuente de poder
generalmente se conecta aquí.
C. Pistas: Las pistas se localizan en la parte central del protoboard, se representan y
conducen según las líneas rosas.
https://sites.google.com/site/aprendizajeeficaz/3ra-unidad/1-3
Tester o Multimetro:
Un multímetro, a veces también denominado polímetro o tester, es un instrumento de
medida que ofrece la posibilidad de medir distintos parámetros eléctricos y magnitudes en el
mismo aparato.
Mediante un circuito, el multímetro digital convierte los datos analógicos obtenidos en
valores digitales que luego son mostrados en una pantalla. Estos tipos de multímetros miden con
la misma exactitud que los analógicos, pero aumentan la precisión a la hora de leer la medición,
ya que con la aguja hay un pequeño error.
Las más comunes son las de voltímetro, amperímetro y óhmetro. Es utilizado
frecuentemente por personal en toda la gama de electrónica y electricidad.
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22. Funciones de un multímetro:
Un multímetro tiene muchas funciones. A modo general sirve para medir distintas magnitudes en
un circuito eléctrico. Algunas de las funciones del multímetro son:
I. Medición de resistencia.
II. Prueba de continuidad.
III. Mediciones de tensiones de Corriente Alterna y Corriente Continua.
IV. Mediciones de intensidad de corrientes alternas y continuas.
V. Medición de la capacitancia.
VI. Medición de la frecuencia.
VII. Detección de la presencia de corriente alterna.
Multimetro analogico:
https://www.pce-iberica.es/medidor-detalles-tecnicos/instrumento-de-electricidad/multimetro-metramax.htm
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23. Multimetro digital:
https://como-funciona.co/un-multimetro/
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24. Conclusión
El razonamiento humano nos hace ser quienes somos hoy en día, la evolución, las ideas y
la tecnología en sus variedades.
La ley de Ohm y la ley de Watt, llamadas así gracias a sus descubridores y famosos
científicos e ingenieros de la época antigua, nos permiten enfrentarnos a los problemas que la
electrónica trae consigo, además de facilitarnos la vida. Cada ley tiene sus propias fórmulas y es
muy importante conocer los principios básicos de estas.
Por otro lado la protoboard es un panel lleno de conexiones que nos sirve para hacer un
prototipo de circuito, es como una hipótesis en experimentación para no gastar la vasta cantidad
de materiales en algo que tiene probabilidades de funcionar o no hacerlo.
Y, por último, el código de colores que fue inventado como un lenguaje de programación
para poder deducir y sacar mejores resultados sin errar en la importancia de conocer las
resistencias para nuestros aparatos eléctricos.
Como conclusión, se podría decir que la electricidad es solo el fenómeno físico y la
electrónica es el estudio con el cuál se controla este fenómeno físico mediante elementos activos,
con el fin de crear nuevos dispositivos tecnológicos.
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25. Bibliografía
https://como-funciona.co/un-multimetro/
https://www.relsamex.com/el-triangulo-de-la-ley-de-ohm/
https://jdelectricos.com.co/ley-de-ohm/
https://www.pce-iberica.es/medidor-detalles-tecnicos/instrumento-de-electricidad/multimetro-me
tramax.htm
https://www.transelec.com.ar/soporte/18542/el-multimetro-y-su-funcionamiento/
https://definicion.de/sensor/
https://psicologiaymente.com/miscelanea/tipos-de-sensores
https://www.digikey.com/es/resources/conversion-calculators/conversion-calculator-ohms
https://www.buenastareas.com/ensayos/Ejercicios-De-Ley-De-Ohm/4562976.html
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26. Links de los Blogs
Ivanova Solano -
Alejandro Buitrago -
Valery Bacca -
Tatiana Calderon -
Hanny Acosta -
Nota: Buen dia, profesor, a todos nos apareció esta pagina que no nos dejaba ingresar para subir
el documento y a su vez para compartirlo en el blog, lo intentamos varias veces pero se nos
dificulto, no sabemos si se trata de la plataforma o de la conexión a internet. Nos disculpamos de
antemano. De todas formas, espero que sea de su agrado nuestro trabajo, muchas gracias.
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27. Evidencias del trabajo
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29. 29