GUIA 2 - APRENDIZAJE Electricidad.DOC

SECRETARIA DE EDUCACION DISTRITAL, BOGOTÁ D.C.
COLEGIO INSTITUTO TECNICO “RODRIGO DE TRIANA”
INSTITUCIÓN EDUCATIVA DISTRITAL
“Calidad humana, fundamento de la convivencia, el aprendizaje y la vida laboral”
GUÍA DE APRENDIZAJE N° 02
1. IDENTIFICACIÓN DE LA GUÍA DE APRENDIZAJE:
Fecha: 04-07-2017
Centro de Formación: SENA-CMM
Regional: Bogotá D.C.
Nivel: Bachillerato Técnico; Articulación SENA – COLEGIO INSTITUTO
TECNICO “Rodrigo de Triana”
Programa de Formación: Mantenimiento
Industrial
Ficha:
CÓDIGO :
Fase: Periodo académico II
Proyecto Formativo:
Duración en horas:
60
Módulo de Formación:
Electrotecnia y medidas I
40
Unidad de Aprendizaje:
Análisis de circuitos en C. C.
Calcular y analizar parámetros de acuerdo a la medición aplicando
métodos, teoremas y leyes.
Competencias laborales que cubre
 Calcular y analizar parámetros de acuerdo a la medición
aplicando métodos, teoremas y leyes.
Resultados de Aprendizaje que cubre:
Tiempo de ejecución de la guía: 40 horas
Modalidad(es) de Formación: Presencial
2. INTRODUCCIÓN:
Bien sabemos y recordemos que la corriente eléctrica es el paso de electrones a través de un conductor, y que es
provocada y generada por una fuente externa que aumenta la energía potencial, causando el paso de electrones de
un átomo a otro. La circulación de electrones sucede aproximadamente a 300000 Km por segundo, y debe existir
necesariamente un circuito que permita este flujo constante de electrones, entre la fuente y una carga conectada
dentro del circuito, donde la energía eléctrica se transforma en otras formas de energía: iluminación (luz), calor,
energía mecánica rotativa (motor), sonora (timbre) y energía magnética (electroimán). Tengamos presente que estos
elementos (cargas eléctricas) funcionan dependiendo de la forma de conexión, sea en serie, paralelo o la combinación
de las dos formas de circuitos eléctricos típicos.
En su esencia el fenómeno de la electricidad presenta unos parámetros característicos dentro de un conductor
eléctrico, reflejados en sus magnitudes principales como son: la intensidad o corriente eléctrica, la resistencia
eléctrica u oposición al flujo de electrones, la tensión o voltaje que es la diferencia de potencial entre dos cargas
eléctricas o entre dos conductores y, por último la potencia eléctrica que es el trabajo eléctrico que se realiza en la
unidad de tiempo.
Durante la utilización y aplicación de la corriente eléctrica es importante identificar y reconocer las clases de corriente:
la corriente continua –C.C.- y la corriente alterna -C.A-. La C.C. se caracteriza porque no varía ni en magnitud ni en
sentido (+ ó -). La C.A se caracteriza porque varía a intervalos periódicos tanto en magnitud y en sentido,
presentando características especiales de comportamiento como son el ciclo, la frecuencia, el periodo, longitud de
onda y amplitud. La C.A. es la más empleada a nivel doméstico, industrial y científico ya que ofrece mayor facilidad
par su generación, transformación, transmisión y distribución; es mas económica, muy versátil para algunas
aplicaciones especialmente cuando no se pueden realizar con la C.C.
3. PLANTEAMIENTO DE LAS ACTIVIDADES Y ESTRATEGIAS DE APRENDIZAJE:
3.1. EXPLORACION INICIAL:
Relacione actividades y conocimientos previos, y explicaciones del docente o instructor y en cuadro semejante al
siguiente liste los parámetros principales de la corriente eléctrica:
MAGNITUD
SIMBOLO
UNIDADES DE MEDIDA
SIMBOLO
APARATO PARA MEDIR
MODO DE CONEXION
 Elabore el esquema funcional de un circuito simple de C.C. e indique sus magnitudes incluyendo la
identificación de los terminales de la fuente y el símbolo de la C.C
 Elabore el esquema funcional de un circuito simple de C.A. e indique sus magnitudes incluyendo la

identificación de los terminales de la fuente y el símbolo de la C.A.
Tiempo estimado para esta actividad: 15 minutos
Mantenga la mejor atención y disposición para realizar a continuación las siguientes actividades de aprendizaje.
3.2. ACTIVIDADES:
3.2.1. LEY DE OHM Y LEY DE WATT
3.2.1.1._ OBJETIVOS: Ley de Ohm y ley de Watt
a. Comprobar que la corriente eléctrica es directamente proporcional a la tensión e inversamente proporcional a
la resistencia
b. Comprobar que la potencia eléctrica es directamente proporcional a la intensidad y a la tensión.
c. Aprender a relacionar, calcular y manejar las magnitudes eléctricas básicas y sus unidades de medida.
3.2.1.2._ LECTURA Y ESTUDIO
Lea el capítulo 1, páginas 34 a 38 del texto Instalaciones Residenciales, de Luis Flower Leyva y, en el texto
Fundamentos de Electricidad, de Milton Gussow estudia la sección sobre Ley de Ohm y ley de Watt.
3.2.1.3._ INSTRUMENTOS Y COMPONENTES
 Fuente de energía de 0 a 30 V DC (regulada)
 Multímetro digital ó análogo
 Resistor de 1 KΩ (R1), 1 W
 Resistor de 1.5 KΩ (R2), 1 W
 Protoboard.
3.2.1.4._ PROCEDIMIENTO
Uno de los métodos para determinar valores desconocidos de corriente, voltaje, resistencia y potencia eléctrica es a
través de las relaciones matemáticas entre las ecuaciones de la ley de Ohm y la ley de Watt. Observe los parámetros
de los triángulos, tome papel y lápiz relaciónelos matemáticamente y calcule las expresiones que hay en el círculo.
I R
V
I
P
V
I V
P R
V
I
P R
V
I R
P
I V
P / E
E / R
P / R I / R
P / I
P x R
E / I
E / P
2
P / I
E x I
E / R
2
I x R
2
2
Tiempo estimado para esta actividad: 1 hora
3.2.1.5._ PRÁCTICA DE LABORATORIO
Un muy buen método para determinar las relaciones entre corriente, voltaje y resistencia para demostrar la ley de
Ohm es realizando una sencilla práctica de laboratorio utilizando un circuito simple, alimentándolo con una fuente DC
variable; calculando y midiendo la corriente cuando se aplican diferentes voltajes pero la resistencia del circuito
simple es la misma y finalmente tabular los datos y trazar con estos una recta en cuadro cartesiano. Luego hacer el
a. De acuerdo al esquema propuesto:
- Monte el circuito
- Utilice valor de R según el cuadro
- Aplique voltajes varios según el cuadro.
- Calcule I1, I2 e I3
- Calcule P1, P2 y P3
- Haga las mediciones respectivas de I1, I2 e I3.
- Registre datos en la tabla.

ejercicio esta vez teniendo un voltaje constante y cambiar la resistencia con valores diferentes.
Es un ejercicio que se puede realizar para demostrar la ley de Watt:
RESISTENCIA
(Ω)
Valor constante
FUENTE DE TENSION
(V)
Valores variables
CORRIENTE ELECTRICA
(A)
POTENCIA
(W)
Calculada Medida Calculada
1 K Ω
V1 = 5 I1 = ? I1 = ? P1 = ?
V2 = 12 I2 = ? I2 = ? P2 = ?
V3 = 24 I3 = ? I3 = ? P3 = ?
Qué relación se representará con los datos de la tabla en el siguiente sistema de coordenadas? Dibuje la gráfica en
papel milimetrado.
FUENTE DE VOLTAJE
(V)
Valor constante
RESISTENCIA
(Ω)
Valores variables
CORRIENTE ELECTRICA
(A)
POTENCIA
(W)
Calculada Medida Calculada
V = 24 VDC
R1 = 1K I1 = ? I1 = ? P1 = ?
R2 = 1.5K I2 = ? I2 = ? P2 = ?
R3 = 3.3K I3 = ? I3 = ? P3 = ?
Qué relación se representará con los datos de la tabla en el siguiente sistema de coordenadas? Dibuje la gráfica en
papel milimetrado.
Según las dos actividades anteriores cual ley se está demostrando? Ahora con uno de sus compañeros realice una
actividad semejante para demostrar la ley que hace falta.
Tiempo estimado para esta actividad: 4 horas
3.2.2. LEYES DE KIRCHHOFF
3.2.2.1._ OBJETIVOS: Primera Ley de Kirchhoff (LKV)
a. Probar que la suma de las caídas individuales de voltaje alrededor de un circuito en serie es igual al voltaje de
la fuente.
b. Calcular voltajes y resistencias desconocidas, cuando se conocen: el voltaje de la fuente, la corriente del
circuito y las resistencias de los otros componentes en un circuito en serie.
Lea el capítulo 7, páginas 101 a 104 del texto Fundamentos de Electricidad, de Milton Gussow. En este texto
estudia la sección sobre circuitos en serie y la ley de voltaje de Kirchhoff para voltajes.
 Fuente de energía de 0 a 30 V DC (regulada)
V
I
b. De acuerdo al esquema propuesto:
- Monte el circuito
- Utilice valores variables de R según el cuadro
- Aplique voltaje según el cuadro.
- Calcule I1, I2 e I3
- Calcule P1, P2 y P3
- Haga las mediciones respectivas de I1, I2 e I3.
- Registre datos en la tabla.
R
I

 Protoboard.
Existen dos muy buenos métodos para determinar valores desconocidos de corriente, voltaje y resistencia. El primero
de éstos, su ley del voltaje, se aplica a los circuitos en serie y puede enunciarse en dos formas:
a. La suma de todas las caídas de voltaje en un circuito en serie es igual al voltaje aplicado.
b. En un circuito en serie, la suma algebraica de la(s) fuente(s) de voltaje y las caídas de voltaje es igual a cero.
Las caídas de voltaje se consideran como negativas (-), mientras que las fuentes de voltaje se consideran
como positivas (+).
Obviamente, ambas proposiciones significan lo mismo. Si las caídas de voltaje son iguales al voltaje de la fuente,
entonces, restando una de la otra, debe resultar cero. Sin embargo, la segunda proposición es más precisa en
circuitos complicados que contienen dos o más fuentes de voltaje. En este experimento, probaremos la ley de voltaje
de Kirchhoff y, a continuación, la usaremos para resolver problemas de circuitos en serie.
VA = 15 V
+
_
+ _
VB= ?
_
+
+
_
V1= 3 V
+
_
V3 = 2 V
V2 = 5 V
VA
+ _
_
3.3K
R1
1K
1.5K
I1
V
A
+ _
IT
V
+ _
V1
V2 V
+
_
V3
V
+ _
30 VDC
I2
I3
+
R2
R3
VALORES MEDIDAS VALORES CALCULADOS OBSERVACIONES
IT
I1
I2
I3
V1
V2
V3
VA
3.2.3.1._ OBJETIVOS: Segunda Ley de Kirchhoff (LKI)
a. Probar que la corriente en cada rama de un circuito en paralelo queda determinada por la resistencia en esa
rama.
b. Probar que la corriente sale de una unión en un circuito que es igual a la corriente que llega a ella.
Leer el capítulo 7, páginas 101 a 104 del texto Fundamentos de Electricidad, de Milton Gussow. Este texto estudia la
a. De acuerdo al estudio del capítulo 7 del texto
sugerido previamente en el ítem número
3.2.2.2., aplique la Primera ley de Kirchhoff
para hallar el valor de la fuente VB del circuito
propuesto en el esquema adjunto.
1) Monte el circuito
2) Calcule las magnitudes
3) Realice las mediciones
4) Escriba dos conclusiones
5) Registre los datos en la tabla.

sección acerca de la ley de la corriente de Kirchhoff.
 Fuente de energía de 0 a 30 V DC (1 A)
 Protoboard.
En la práctica anterior de laboratorio se usó la ley del voltaje de Kirchhoff para encontrar voltajes y
resistencias desconocidas en circuitos en serie. No nos interesa la corriente porque ésta es la misma a lo largo de un
circuito en serie. En el circuito en paralelo, se invierten las condiciones; el voltaje es el mismo a través de todas las
ramas del circuito, pero la corriente varía de rama en rama, de acuerdo con su resistencia.
a. Según el texto sugerido previamente en el ítem 3.2.3.2., aplique la Segunda ley de Kirchhoff y muestre la
cantidad de corriente que fluye ( y su dirección) en el alambre W en cada uno de los cuatro circuitos
representados en los siguientes esquemas:
W
?
5A
1A
10A
W ?
8A
4A
3A
3A
10A
W ?
3A
8A
1A
4A
W
?
5A
3A
a)
c)
b)
d)
VA
_
R3
3.3K
V
A
+ _
IT
30 VDC
+
A
R2
1.5K
1K
R1
A
A
+ + +
_ _ _
I1 I2 I3
V1 V2 V3
VALORES MEDIDOS VALORES CALCULADOS OBSERVACIONES
IT
I1
I2
I3
V1
V2
V3
VA
4. EVALUACIÓN
1) Monte el circuito
2) Calcule las magnitudes
3) Realice las mediciones
4) Escriba dos conclusiones
5) Registre los datos en la tabla.

4.1. Criterios de evaluación
● Comprobar las Leyes de Ohm y ley de Watt
● Aplicar y analizar las leyes de Kirchhoff.
● Hacer mediciones de los parámetros eléctricos.
● Calcular los valores de de los diferentes parámetros.
4.2. Evidencias de aprendizaje:
● Cálculos matemáticos aplicados en circuitos eléctricos propuestos.
● Solución de los talleres y actividades propuestas en la presente guía.
5. AMBIENTES DE APRENDIZAJE, MEDIOS Y RECURSOS DIDACTICOS
Aula de clase, taller de electricidad, Biblioteca, Internet, computador.
6. GLOSARIO
Circuito Eléctrico: Conjunto de elementos que conectados convenientemente entre sí, permiten la circulación
de electrones (electricidad).
Fuente de alimentación regulada: Fuente de alimentación cuya salida se mantiene automáticamente a un
nivel constante o dentro de un rango estrecho sin importar las variaciones de la carga.
Kirchhoff, Gustav: físico alemán (1824/87) descubrió dos muy buenos métodos para determinar valores
desconocidos de corriente, voltaje y resistencia. Enunció las leyes de voltaje y corriente que llevan su nombre.
Resistor: Denominado también Resistencia eléctrica el cual es un elemento que se opone al paso de la
corriente eléctrica y produce caída de tensión entre sus terminales.
Sentido de la corriente Eléctrica: Antiguamente se suponía que la corriente eléctrica iba del polo positivo al
polo negativo, pero mas tarde se comprobó que era al contrario, o sea, del polo negativo al polo positivo. Realmente
esto no importa en la electricidad práctica, pero sí en la electrónica, por lo que se adopta convencionalmente esta
última definición.
7. BIBLIOGRAFIA
 MILTON GUSSOW, Fundamentos de Electricidad.
 THEODORE WILDI, Tecnología de Potencia Eléctrica, Volumen 1.
 LUIS FLOWER L., Instalaciones Residenciales.
8. ELABORÓ
Miller Rodríguez G., Docente Formación Laboral, área de Mantenimiento Industrial, Colegio IED Instituto Técnico
Rodrigo de Triana, Bogotá D.C., 2017.
9. CONTROL DEL DOCUMENTO
Coordinación Técnica de Articulación, Docentes Formación Laboral de Mantenimiento Industrial. Colegio IED Instituto
Técnico Rodrigo de Triana, Bogotá D.C., 2017.

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