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Fundamentos de la electricidad y la electrónica.
{-´-Fundamentos de la electricidad y la electrónica.
Kimberly Caicedo, Dana Ardila.
Tecnología.
Docente: Guillermo Mondragón.
Institución Educativa Liceo Departamental.
1
Fundamentos de electricidad y electrónica.
Tabla de contenido.
1. Transporte de la corriente eléctrica…….…………………………………… 3
2. Términos básicos………………………………………………………… 4 - 5
3. La electrónica…………..………………………………….,……………. 6 - 9
4. Resistencias……………….………………………………..………….. 10 - 11
5. Resistencias viables………..……………………………….…………. 12 - 15
6. Condensadores…………………………….………………….………. 16 - 17
7. Diodos………………………………………………..……………….. 18 - 19
8. Transistores……………………………………..…………..………… 20 - 22
9. Servomotores…………………………………………………….…… 22 - 24
10. Relés……………………………………………...………………...…. 25 - 28
11. Conclusiones……………………………..…………………...…….....…… 29
12. Webgrafia…………………………………………..………………….. 30 - 31
13. Imágenes numeradas………………………………………………… 32 - 35
14. Evidencias…………………………………………………………………... 36
15. Mapa conceptual y links de los blogs……………………………………..… 37
2
Fundamentos de electricidad y electrónica.
Transporte de la corriente eléctrica.
El transporte eléctrico permite transferir la energía producida en las centrales hasta los centros de
consumo. Dicho de otra manera, es el camino que realiza la electricidad desde que se genera
hasta que comienza a distribuirse.
¿Cómo funciona el transporte eléctrico?
El transporte de electricidad se efectúa a través de líneas de transporte a tensiones elevadas que,
junto con las subestaciones eléctricas, forman la red de transporte. Para poder transportar la
electricidad con las menores pérdidas de energía posibles es necesario elevar su nivel de tensión.
Las líneas de transporte o líneas de alta tensión están constituidas por un elemento conductor
(cobre o aluminio) y por los elementos de soporte (torres de alta tensión). Éstas, una vez reducida
su tensión hasta la red de distribución, conducen la corriente eléctrica a largas distancias.
La red de transporte está mallada, lo que significa que todos los puntos están interconectados y
que, si se produce una incidencia en algún lugar, el abastecimiento está garantizado ya que la
electricidad puede llegar desde otra línea. Además, la red de transporte está telecontrolada, es
decir, las averías se pueden detectar y aislar desde el centro de control
3
Fundamentos de electricidad y electrónica.
Términos básicos.
​Electricidad​: Es el conjunto de fenómenos físicos relacionados con la presencia y flujo de
cargas eléctricas.
Voltaje​: Es una magnitud física que cuantifica la diferencia de potencial eléctrico entre dos
puntos.
Amperaje​: También conocido como corriente o intensidad, es el flujo o la cantidad de electrones
que atraviesan un conductor durante un tiempo determinado. Se mide en amps o amperios.
Potencia​: Es el consumo real de un dispositivo, es decir la cantidad de trabajo por unidad de
tiempo. Su fórmula es: Potencia igual a Voltaje por Intensidad (P = VI). Se mide en watts o
vatios.
​La resistencia​: Es la resistencia que presenta cualquier tipo de material al flujo de electrones.
Determina que tan conductor es un material, por ejemplo los metales son buenos conductores, en
cambio los plásticos no. Se mide en ohms o ohmios.
Componente eléctrico​: Es un componente que cumple con cierta función, como los LEDs, los
relevadores, los condensadores, etc. Estos funcionan a base de voltaje y consumen cierto
amperaje que dependiendo de la fuente de energía determina el tiempo que pueden estar en
funcionamiento.
4
Fundamentos de electricidad y electrónica.
Conductor eléctrico​: Es un material que ofrece poca resistencia al movimiento de la carga
eléctrica.
​Semiconductor​: Es un elemento que se comporta como un conductor o como un aislante
dependiendo de diversos factores, por ejemplo: el campo eléctrico o magnético.
Aislantes​: Los aislantes eléctricos son materiales donde los electrones no pueden circular
libremente, como por ejemplo la cerámica.
Corriente continua​: Es la corriente eléctrica que fluye de forma constante en una dirección,
como la que fluye en una linterna o en cualquier otro aparato con baterías es corriente continua.
Corriente alterna​: Es un tipo de corriente eléctrica, en la que la dirección del flujo de electrones
va y viene a intervalos regulares o en ciclos. Se observa en los enchufes de la pared.
5
Fundamentos de electricidad y electrónica.
La electrónica.
Es considerada una rama de la física y una especialización en ingeniería, se dedica a el estudio y
la producción de sistemas físicos basados en la conducción y el control de electrones o partículas
cargadas eléctricamente.
Importancia y utilidad de la electrónica.
La electrónica es usada cotidianamente en dispositivos como móviles, ordenadores, televisores,
radios, etc. Ésta también se encuentra en campos más especializados como la robótica, ingeniería
biomédica, telecomunicaciones, etc.
Es de gran importancia ya que nos ayuda a construir implementos complejos y herramientas
autónomas que nos permiten mayor facilidad en diferentes campos de estudio. Por lo tanto
siempre está evolucionando al ser de vital importancia en el desarrollo científico y tecnológico
de la humanidad.
6
Fundamentos de electricidad y electrónica.
Ramas de electrónica.
La evolución de esta área también trae consigo muchos campos de estudio y especializaciones,
así que presentaremos una breve explicación de las más relevantes. Entonces, entre las ramas
más importantes de esta disciplina científica está: Electronica digital, microelectrónica, diseño de
circuitos, robótica, electrónica analogica, etc.
Compuertas lógicas.
Son los componentes principales de la electrónica digital, se caracterizan por representar un valor
verdadero o falso en su salida. Estos dispositivos también realizan operaciones lógicas como
sumar, negar, multiplicar, afirmar, incluir o excluir. Esto último depende de que compuerta se
esté utilizando.
Existen 8 tipos de compuertas lógicas: AND, NAND, OR, NOR, IF, NOT, XOR, XNOR
7
Fundamentos de electricidad y electrónica.
Electrónica digital.
La electrónica digital es la rama de la electrónica más moderna y que evoluciona más
rápidamente. Se encarga de sistemas electrónicos en los que la información está codificada en
estados discretos, a diferencia de los sistemas analógicos donde la información toma un rango
continuo de valores.
Microelectrónica.
es un subcampo de la electrónica. Como su nombre indica, la microelectrónica se relaciona con
el estudio y la fabricación de diseños y componentes electrónicos muy pequeños. Por lo general,
pero no siempre, esto significa una menor escala de micrómetros.
Diseño de circuitos.
Es la parte de la electrónica que estudia distintas metodologías con el fin de desarrollar un
circuito electrónico, que puede ser tanto analógico como digital. En función del número de
componentes que forman al ser integrados se habla de diferentes escalas de integración.
8
Fundamentos de electricidad y electrónica.
La robótica.
Es la rama de la ingeniería mecánica, de la ingeniería eléctrica, de la ingeniería electrónica, de la
ingeniería biomédica, y de las ciencias de la computación, que se ocupa del diseño, construcción,
operación, estructura, manufactura, y aplicación de los robots.
Electronica analitica.
Es una rama de la electrónica que estudia los sistemas cuyas variables varían de una forma
continua en el tiempo y pueden tomar valores infinitos. En contraposición, en la electrónica
digital las variables solo pueden tomar valores discretos y tienen siempre un estado
perfectamente definido.
Componentes electrónicos.
Son dispositivos que forma parte de un circuito electrónico.​ Se suelen encapsular, generalmente
en un material cerámico, metálico o plástico, y terminar en dos o más terminales o patillas
metálicas. Existen dos tipos: componentes pasivos y componentes activos.
9
Fundamentos de electricidad y electrónica.
Componentes pasivos​: son componentes que responden al flujo de energía eléctrica y se disipa
o almacena energía.
Componentes activos​: son componentes que suministran y controlan la energía.
Los principales componentes eléctricos y electrónicos utilizados son: resistencias (componente
pasivo), condensadores (componente pasivo), fusibles (componente pasivo), transistores
(componente activo), circuitos integrados(componente activo), relés (componente activo) ,
interruptores (componente activo) , motores (componente activo), disyuntores (componente
activo), etc.
Resistencias.
Es toda oposición que se da y que encuentra la corriente al pasar por un circuito eléctrico
cerrado, motivo por el que atenúa o frena el flujo de la circulación de la carga eléctrica o de los
electrones implicados. Los materiales que tienen una gran resistencia eléctrica se consideran
aislantes, como los plásticos y las cerámicas, ya que ellos casi no conducen la electricidad por el
contrario los materiales que poseen una bajísima resistencia se consideran conductores ya que
permiten el libre flujo de los electrones, en este grupo podemos encontrar a la mayoría de los
metales.
Lo que hace que que los materiales sean conductores o menos conductores depende de su grosor,
de su largo, de la conductividad del material del que está hecho y de la temperatura, los cables
gruesos tienen menor resistencia que los cables delgados, un cable más largo otorga más
10
Fundamentos de electricidad y electrónica.
resistencia que un cable más corto, y un conductor amas temperatura tiene más resistencia de un
conductor A menos temperatura y finalmente cada material tiene una determinada resistividad.
¿Para qué sirven las resistencias?
Esta es la forma que tenemos de limitar y controlar la corriente y el voltaje. Usamos resistencias
para lograr: componentes electrónicos que generan resistencia el ejemplo más básico, cuando
desea encender una resistencia, la resistencia de ejemplo es útil LED, si tenemos un LED que
funciona a 3v (Volt) y lo conectamos a una toma USB, por ejemplo, lo que va a pasar con 5v
(Voltios) es que vamos a quemar el LED, entonces lo que tenemos que hacer es bajar la forma de
límite de voltaje y corriente es colocar una resistencia para que el LED reciba un voltaje de 3v.
(Voltios) Correspondencia. La resistencia convierte el exceso de energía en calor, pero aún así
Esta es una parte básica de los circuitos actuales y de todos los equipos electrónicos en el día.
11
Fundamentos de electricidad y electrónica.
Resistencias variables.
Es una resistencia cuyo valor podemos modificar moviendo su eje o cursor. Entre los extremos
del potenciómetro el valor siempre es el mismo; pero entre un extremo y el punto intermedio
tendremos una resistencia variable desde 0 al valor especificado.
Tipo de resistores.
Resistencias cuyo valor óhmico ajustamos nosotros:
1. Potenciómetros
2. Trimmers
Resistencias cuyo valor óhmico cambia sin nuestra intervención:
3. PTC y NTC (Depende de la temperatura)
4. Varistor (depende de la tensión aplicada a sus terminales)
5. LDR (depende de la iluminación que recibe)
12
Fundamentos de electricidad y electrónica.
1. Potenciómetros​:Junto con los trimmers son los tipos más frecuentes y utilizados. Se
fabrican con valores de resistencia desde prácticamente un ohmio hasta un valor máximo
de varios megaohmios. Este valor suele ir impreso en el propio potenciómetro de forma
numérica, sin códigos.
El eje o mando de accionamiento en el caso del tipo circular es bastante largo. Está hecho
de plástico o de un metal que puede cortarse con ayuda de una sierra a la longitud
deseada. Sirve para que asome al exterior del equipo y así el usuario puede accionarlo.
Los potenciómetros tienen tres terminales eléctricas (a veces tienen más, pero no es
usual) y pueden conectarse de tres maneras con el circuito al que están asociados:
- soldados a un circuito impreso, como un componente más.
- mediante conectores rápidos sin soldadura. Por ejemplo, terminal tipo "faston"
- unión mediante cables con soldadura.
En casi todos los casos los potenciómetros tienen una parte roscada que permite fijarlos a
la caja del equipo mediante una rosca, lo que les da una gran solidez en cuanto a sujeción.
2. Trimmers​:Su finalidad y forma de operar es la misma que la de los potenciómetros, con
una excepción: Suelen ser más pequeños y carecen del mando para accionarlos. Para
ajustarlos se usa una herramienta que recuerda a un destornillador. Van montados en el
13
Fundamentos de electricidad y electrónica.
interior de los equipos y el usuario no tiene acceso a ellos desde el exterior. Esto quiere
decir que un trimmer regula un asunto que escapa a la competencia del usuario, estando
más bien dedicados a un técnico o personal cualificado.
LDR
Las resistencias LDR varían su valor en función de la luz que reciben, en la oscuridad presentan
una resistencia muy alta, disminuyendo ésta a medida que incrementamos la luz ambiental.
NTC
La NTC disminuye su valor al aumentar la temperatura. Para su identificación siguen los mismos
códigos que las resistencias. Se utilizan principalmente, para alarmas y regulación de
temperaturas, termostatos, etc.
PTC
La PTC aumenta la resistencia con la temperatura. Se utilizan fundamentalmente en motores para
detectar el calentamiento de sus bobinados. Los márgenes de temperatura de la NTC y la PTC
son inferiores a los 400 grados.
14
Fundamentos de electricidad y electrónica.
VDR
La VDR o varistor se caracteriza por que disminuye drásticamente su resistencia cuando se
incrementa bruscamente la tensión. Es decir ante un incremento anómalo de la tensión su
resistencia se hace casi nula. Se utilizan para proteger contactos móviles de contactores , relés,
interruptores,. Situados en paralelo con ellos disipa la sobreintensidad que se produce en los
accionamientos. También se utilizan como protector de sobretensiones.
Partes de un resistor variables de capa:
Capa de carbón.
Capa metálica.
Características importantes.
Capa tipo cermet.
Características principales.
Pequeña disipación.
Bobinados de potencia.
15
Fundamentos de electricidad y electrónica.
Condensadores.
Un condensador es un componente eléctrico que almacena carga eléctrica en forma de diferencia
de potencial para liberarla posteriormente. También se suele llamar capacitor eléctrico.
¿Cómo almacena la Carga el Condensador?
Para almacenar la carga eléctrica, utiliza dos placas o superficies conductoras en forma de
láminas separadas por un material dieléctrico (aislante). Estas placas son las que se cargarán
eléctricamente cuando lo conectemos a una batería o a una fuente de tensión. Las placas se
cargarán con la misma cantidad de carga (q) pero con distintos signos (una + y la otra -).
Una vez cargado ya tenemos entre las dos placas una d.d.p o tensión, y estará preparado para
soltar esa carga cuando lo conectemos a un receptor de salida.
La cantidad de carga que puede almacenar un condensador, se llama Capacidad del Condensador
y viene expresada por la siguiente fórmula:
C = q / v q​ Se mide en Culombios (C) ​v ​Se mide en Voltios (V) Un condensador no se descarga
instantáneamente, lo mismo que ocurre si queremos pasar en un coche de 100Km/h a 120Km/h,
no podríamos pasar directamente, sino que hay un periodo transitorio. Lo mismo ocurre con su
carga, tampoco es instantánea.
16
Fundamentos de electricidad y electrónica.
Tipos de condensadores.
17
Fundamentos de electricidad y electrónica.
Diodos.
Son los componentes electrónicos de dos terminales que permiten la circulación a través de él en
un solo sentido, bloqueando el paso si la corriente circula en sentido contrario, no solo sirve para
la circulación de corriente eléctrica sino que también la controla y resiste. Los diodos tienen una
polaridad determinada por un ánodo (que es el terminal positivo) y un cátodo (que es el terminal
negativo). La mayoría de los diodos permiten fluir la corriente solo y cuando se aplica tensión en
el lado positivo.
¿Cómo funcionan?
Puede tener polarización directa e inversa, y su función depende del tipo de polarización que se
le ponga.
​Polarización directa​: Para esta el ánodo se conecta al positivo de la fuente de voltaje y el
cátodo se conecta al negativo, con esta configuración el diodo actúa como interruptor cerrado.
Polarización inversa​: : El ánodo se conecta al negativo de la fuente de voltaje y el cátodo al
positivo en esta configuración al diodo aumenta en grandes cantidades y esto hace que el
interruptor actúe como interruptor abierto.
18
Fundamentos de electricidad y electrónica.
Materiales de composición de un diodo:
El diodo está compuesto por dos tipos de materiales, un “P” y un “N”.
Material tipo P​: Es el material que se obtiene a través de un proceso dopado, en este se añaden
átomos al semiconductor para aumentar el número de cargas positivas o huecos.
Material de tipo N​: Al igual que el material tipo “P” se obtiene en un proceso de dopado, se le
agregan átomos al semiconductor, pero con el cambio de que se aumenta el número de cargas
negativas o electrones.
Tipos y aplicaciones de un diodo​:
​Diodo LED​: Los diodos emiten una luz cuando la corriente eléctrica pasa a través de ellos, pero
para que estos puedan encender tienen que polarizarse de forma directa. El cátodo se puede
reconocer porque es la terminal más corta.
Diodos rectificadores​: Estos se usan en las fuentes de voltaje para convertir la corriente alterna
(CA) en corriente directa (CD). También se usan en los circuitos donde han de pasar grandes
corrientes a través de un diodo.
Puentes rectificadores​: Dentro de los puentes rectificadores existen los de media y de onda
completa, para lograr construirlos se necesitan 1 o 4 diodos rectificadores según el tipo de onda
que se vaya a usar. Tienen 4 pines terminales: Los dos de salida DC son marcados con + y -, los
de entrada AC están marcados con el símbolo ~.
19
Fundamentos de electricidad y electrónica.
Diodos zener​: Son los que se usan para mantener un voltaje fijo. Estos están diseñados para
trabajar de una forma confiable.
Transistores.
Un transistor es un dispositivo electrónico semiconductor que es usado para entregar una señal
de salida en respuesta a una señal de entrada. También cumple con varias funciones como:
-Amplificar.
-Oscilar.
-Conmutar.
-Rectificar.
¿Cómo funcionan los transistores?
Los transistores operan sobre un flujo de corriente, operando como amplificadores (recibiendo
una señal débil y generando una fuerte) o como interruptores (recibiendo una señal y cortándole
el paso) de la misma. Esto ocurre dependiendo de cuál de las tres posiciones ocupe un transistor
en un determinado momento, y que son:
En activa: S​e permite el paso de un nivel de corriente variable (más o menos corriente).
En corte: ​No deja pasar la corriente eléctrica.
En saturación: ​Deja pasar todo el caudal de la corriente eléctrica (corriente máxima).
20
Fundamentos de electricidad y electrónica.
Tipos de transistores.
Transistor de contacto puntual​: También llamado “de punta de contacto”, es el tipo más
antiguo de transistor y opera sobre una base de germanio. Fue un invento revolucionario, a pesar
de que era difícil de fabricar, frágil y ruidoso. Hoy en día no se le emplea más.
Transistor de unión bipolar​: Fabricado sobre un cristal de material semiconductor, que se
contamina de manera selectiva y controlada con átomos de arsénico o fósforo (donantes de
electrones), para generar así las regiones de base, emisor y colector.
Transistor de efecto de campo​: Se emplea en este caso una barra de silicio o algún otro
semiconductor semejante, en cuyos terminales se establecen terminales óhmicos, operando así
por tensión positiva.
Fototransistores:​ Se llaman así a los transistores sensibles a la luz, en espectros cercanos a la
visible. De modo que se pueden operar por medio de ondas electromagnéticas a distancia.
21
Fundamentos de electricidad y electrónica.
Servomotores.
Un servomotor es un dispositivo similar a un motor de corriente continua que tiene la capacidad
de ubicarse en cualquier posición dentro de su rango de operación, y mantenerse estable en dicha
posición. Que puede ser controlado posición y velocidad, motores que se utilizan en aplicaciones
donde se necesita un ajuste fino de la posición del eje o de la velocidad del motor.
tienen capacidad de girar su eje en cierto ángulo en base a una señal que se genera mediante un
circuito de control externo es decir este motor va a ir acompañado siempre de una electrónica
está electrónica es la que va a emitir una cierta señales para que este motor puede alcanzar la
posición que deseemos en cada momento.
¿De que se compone un servomotor?
El servomotor propiamente dicho
el controlador electrónico normalmente denominado servo drive
Encoder, que permite controlar la posición angular del rotor del motor
proyector para adaptar la velocidad de giro máxima a la referida por la máquina, así como el par.
22
Fundamentos de electricidad y electrónica.
¿Dónde se utilizan los servomotores?
-Se utilizan en aplicaciones industriales donde se requiere alta precisión de posicionamiento,
altas velocidades de respuesta, control del par, par nominal a cero revoluciones por minuto.
-En producción automotriz, creación de textiles, procesamiento de alimentos y bebidas, envasado
de productos de consumo, etc.
-Robótica industrial.
Características de los servomotores:
-Ahorran energía eléctrica comparado con los motores de pasos o los motores trifásicos, ya que
sólo consumen energía cuando la requiere el sistema.
-Cuentan con un sistema de realimentación (encoder) qué mide la posición del eje del motor en
todo momento por lo que el servo drive hace un control de posición y velocidad
-El diseño del rotor de los servomotores está constituido por imanes permanentes de alto campo
magnético obteniendo gran par de arranque y parada.
-Tienen carcasas de aluminio para disipar el calor interno generado, dependiendo de las
condiciones ambientales se requiere ventilación forzada para evitar calentamiento excesivo de los
servomotores.
23
Fundamentos de electricidad y electrónica.
-Está conformado por un motor y un circuito de control.
-También potencia proporcional para cargas mecánicas.
Tipos de servomotores
1. Servomotores de corriente continua​. ​Los más comunes y asequibles, pero no por ello los más
utilizados en todos los campos. Su funcionamiento deriva de utilizar un motor de corriente
continua de pequeño tamaño. Este servomotor se controla por modulación por ancho de pulso
(PWM).
2. Servomotores de corriente alterna​. ​La pieza central, el motor, es de CA. Se les puede utilizar
con corrientes más potentes y que su utilidad cambie por la de mover grandes fuerzas.
3. Servomotores brushless o de imanes permanentes​.​ ​Brushless, significa «sin escobillas» en
inglés. Se utilizan para grandes torques o fuerzas y para altas velocidades. Son los más usados en
la industria. Están basados en los motores síncronos.
24
Fundamentos de electricidad y electrónica.
Relés
Es un dispositivo electromagnético. Funciona como un interruptor controlado por un circuito
eléctrico en el que, por medio de una ​bobina​ y un ​electroimán​, se acciona un juego de uno o
varios contactos que permiten abrir o cerrar otros circuitos eléctricos independientes. Fue
inventado por ​Joseph Henry​ en ​1835​.
Dado que el relé es capaz de controlar un circuito de salida de mayor potencia que el de entrada,
puede considerarse, en un amplio sentido, como un amplificador eléctrico. Como tal se
emplearon en ​telegrafía​, haciendo la función de ​repetidores​ que generaban una nueva señal con
corriente procedente de pilas locales a partir de la señal débil recibida por la línea. Se les llamaba
relevadores.
Funciones de relés.
● Cuando metemos corriente por la bobina, esta crea un campo magnético creando un
electroimán que atrae los contactos haciéndolos cambiar de posición.
● El contacto que estaba abierto se cierra y el que estaba normalmente cerrado se abre.
● El contacto que se mueve es el C y es el que hace que cambien de posición los otros dos.
Habrá un circuito que activa la bobina, llamado de control, y otro que será el circuito que
25
Fundamentos de electricidad y electrónica.
activa los elementos de salida a través de los contactos, llamado circuito secundario o de
fuerza.
● Los relés Pueden tener 1 , 2, 3 o casi los que queramos contactos de salida y estos puede
ser normalmente abiertos o normalmente cerrados (estado normal = estado sin corriente).
● Los relés eléctricos son básicamente interruptores operados eléctricamente que vienen en
muchas formas, tamaños y potencias adecuadas para todo tipo de aplicaciones.
● Los relés también pueden ser relés de potencia, más grandes y utilizados para la tensión
mayores o aplicaciones de conmutación de alta corriente. En este caso se llaman
Contactores, en lugar de relés.
Tipos de Relés.
Relés electromecánicos convencionales​: Son los más antiguos y también los más utilizados.
El electroimán hace vascular la armadura al ser excitada, cerrando los contactos dependiendo de
si es NA ó NC (normalmente abierto o normalmente cerrado).
Relés de Núcleo Móvil​: Éstos tienen un émbolo en lugar de la armadura anterior. Se utiliza un
solenoide para cerrar sus contactos, debido a su mayor fuerza atractiva (por ello es útil para
manejar altas corrientes). Este modelo se utiliza mucho en automoción.
Relés Polarizados​: Llevan una pequeña armadura, solidaria a un imán permanente. El extremo
inferior puede girar dentro de los polos de un electroimán y el otro lleva una cabeza de contacto.
Si se excita al electroimán, se mueve la armadura y cierra los contactos. Si la polaridad es la
opuesta girará en sentido contrario, abriendo los contactos ó cerrando otro circuito (o varios).
26
Fundamentos de electricidad y electrónica.
Relé tipo Reed​: Formados por una ampolla de vidrio, en cuyo interior están situados los
contactos (pueden se múltiples) montados sobre delgadas láminas metálicas. Dichos contactos se
cierran por medio de la excitación de una bobina, que está situada alrededor de dicha ampolla.
Los relés Reed pueden estar formados exclusivamente por la ampolla de vidrio y el contacto
interior. Para activarlo basta con aproximar a la ampolla un imán.
Relé estado sólido​: su funcionamiento es idéntico al de los relés tradicionales, la única
diferencia es que en su interior lleva un circuito electrónico para abrir y cerrar los contactos de
salida en lugar de una bobina.
Otra forma de clasificar los tipos de relés es mediante su activación, por ejemplo, hay relés que
se activa la bobina cuando alcanza una temperatura, o cuando hay luz, o ante presencia de un
objeto de forma automática. Estos relés se utilizan mucho en la industria.
27
Fundamentos de electricidad y electrónica.
28
Fundamentos de electricidad y electrónica.
Conclusiones.
Al hablar de ciencia, la electrónica y la electricidad juegan un papel muy importante en ella
porque las podemos encontrar en otras ramas, como es el caso de la física, de la cual deriva el
electromagnetismo, que es una teoría que busca unificar los fenómenos eléctricos y magnéticos a
partir del estudio de los mismos. También las podemos observar en aspectos industriales, ya que
las máquinas funcionan a través de electricidad haciendo uso de componentes electrónicos como
interruptores, resistencias, circuitos integrados, entre otros. Para ello, se usaría un motor eléctrico
, el cual, posee muchos resultados de la ingeniería tanto eléctrica, como electrónica. Esta
herramienta funciona a partir de circuitos eléctricos, y en ella se puede encontrar varios
elementos trabajados en esta actividad.
Concretamente, si es una bombilla led, esta tendrá en alguna parte de su estructura, leds, también
conocidos como diodos emisores de luz, lo cual son componentes electrónicos.
29
Fundamentos de electricidad y electrónica.
Webgrafìa
Farad. ​EcuRed, ​en ​https://www.ecured.cu/index.php?title=Farad&oldid=3511062​.
Electrónica digital. ​EcuRed, ​ en
https://www.ecured.cu/index.php?title=Electr%C3%B3nica_digital&oldid=3472960​.
Circuito lógico. ​EcuRed, ​en
https://www.ecured.cu/index.php?title=Circuito_l%C3%B3gico&oldid=3264557​.
Electrónica analógica. ​EcuRed, ​en
https://www.ecured.cu/index.php?title=Electr%C3%B3nica_anal%C3%B3gica&oldid=3
800049​.
Charly Labs. ​¿Qué es un Capacitor?​ YouTube.
https://www.youtube.com/watch?v=7jpS3FHmoWU&t=123s
S. ​Electrónica​. Concepto.
https://concepto.de/electronica/#:%7E:text=Importancia%20de%20la%20electr%C3%B3
nica&text=La%20electr%C3%B3nica%20es%20fundamental%20en,en%20todo%20caso
%20m%C3%A1s%20f%C3%A1ciles.
F. ​¿Qué es un diodo?​ Fluke.
https://www.fluke.com/es-co/informacion/blog/electrica/que-es-un-diodo
30
Fundamentos de electricidad y electrónica.
Autores, V. ​¿Qué es la Robótica?​ Grupo Milenio.
https://www.milenio.com/opinion/varios-autores/universidad-politecnica-de-tulancingo/q
ue-es-la-robotica
Ahedo, J. . ​Que es un condensador eléctrico​. Web-Robótica.
https://www.web-robotica.com/taller-de-web-robotica/electronica/componentes-electroni
cos/que-es-un-condensador-electrico
El Traductor de Ingeniería. ​Circuitos, pero sin memorizar fórmulas​. YouTube.
https://www.youtube.com/watch?v=kHZ8SD7jiiA
Mecafenix, I.. ​Compuertas lógicas y sus tablas de verdad.​ Ingeniería Mecafenix.
https://www.ingmecafenix.com/electronica/compuertas-logicas/
31
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IMÁGENES
1.
2.
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3.
4.
5.
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6.
7.
8.
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9.
10.
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EVIDENCIAS
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Mapa conceptual.
Links de los blogs
Blog de Dana Ardila: ​https://moderntechologia.blogspot.com/p/p1-2020.html
Blog de Kimberly Caicedo: ​https://raytecnology.blogspot.com/?m=1
37

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Fundamentos de la electricidad y electronica1

  • 1. Fundamentos de la electricidad y la electrónica. {-´-Fundamentos de la electricidad y la electrónica. Kimberly Caicedo, Dana Ardila. Tecnología. Docente: Guillermo Mondragón. Institución Educativa Liceo Departamental. 1
  • 2. Fundamentos de electricidad y electrónica. Tabla de contenido. 1. Transporte de la corriente eléctrica…….…………………………………… 3 2. Términos básicos………………………………………………………… 4 - 5 3. La electrónica…………..………………………………….,……………. 6 - 9 4. Resistencias……………….………………………………..………….. 10 - 11 5. Resistencias viables………..……………………………….…………. 12 - 15 6. Condensadores…………………………….………………….………. 16 - 17 7. Diodos………………………………………………..……………….. 18 - 19 8. Transistores……………………………………..…………..………… 20 - 22 9. Servomotores…………………………………………………….…… 22 - 24 10. Relés……………………………………………...………………...…. 25 - 28 11. Conclusiones……………………………..…………………...…….....…… 29 12. Webgrafia…………………………………………..………………….. 30 - 31 13. Imágenes numeradas………………………………………………… 32 - 35 14. Evidencias…………………………………………………………………... 36 15. Mapa conceptual y links de los blogs……………………………………..… 37 2
  • 3. Fundamentos de electricidad y electrónica. Transporte de la corriente eléctrica. El transporte eléctrico permite transferir la energía producida en las centrales hasta los centros de consumo. Dicho de otra manera, es el camino que realiza la electricidad desde que se genera hasta que comienza a distribuirse. ¿Cómo funciona el transporte eléctrico? El transporte de electricidad se efectúa a través de líneas de transporte a tensiones elevadas que, junto con las subestaciones eléctricas, forman la red de transporte. Para poder transportar la electricidad con las menores pérdidas de energía posibles es necesario elevar su nivel de tensión. Las líneas de transporte o líneas de alta tensión están constituidas por un elemento conductor (cobre o aluminio) y por los elementos de soporte (torres de alta tensión). Éstas, una vez reducida su tensión hasta la red de distribución, conducen la corriente eléctrica a largas distancias. La red de transporte está mallada, lo que significa que todos los puntos están interconectados y que, si se produce una incidencia en algún lugar, el abastecimiento está garantizado ya que la electricidad puede llegar desde otra línea. Además, la red de transporte está telecontrolada, es decir, las averías se pueden detectar y aislar desde el centro de control 3
  • 4. Fundamentos de electricidad y electrónica. Términos básicos. ​Electricidad​: Es el conjunto de fenómenos físicos relacionados con la presencia y flujo de cargas eléctricas. Voltaje​: Es una magnitud física que cuantifica la diferencia de potencial eléctrico entre dos puntos. Amperaje​: También conocido como corriente o intensidad, es el flujo o la cantidad de electrones que atraviesan un conductor durante un tiempo determinado. Se mide en amps o amperios. Potencia​: Es el consumo real de un dispositivo, es decir la cantidad de trabajo por unidad de tiempo. Su fórmula es: Potencia igual a Voltaje por Intensidad (P = VI). Se mide en watts o vatios. ​La resistencia​: Es la resistencia que presenta cualquier tipo de material al flujo de electrones. Determina que tan conductor es un material, por ejemplo los metales son buenos conductores, en cambio los plásticos no. Se mide en ohms o ohmios. Componente eléctrico​: Es un componente que cumple con cierta función, como los LEDs, los relevadores, los condensadores, etc. Estos funcionan a base de voltaje y consumen cierto amperaje que dependiendo de la fuente de energía determina el tiempo que pueden estar en funcionamiento. 4
  • 5. Fundamentos de electricidad y electrónica. Conductor eléctrico​: Es un material que ofrece poca resistencia al movimiento de la carga eléctrica. ​Semiconductor​: Es un elemento que se comporta como un conductor o como un aislante dependiendo de diversos factores, por ejemplo: el campo eléctrico o magnético. Aislantes​: Los aislantes eléctricos son materiales donde los electrones no pueden circular libremente, como por ejemplo la cerámica. Corriente continua​: Es la corriente eléctrica que fluye de forma constante en una dirección, como la que fluye en una linterna o en cualquier otro aparato con baterías es corriente continua. Corriente alterna​: Es un tipo de corriente eléctrica, en la que la dirección del flujo de electrones va y viene a intervalos regulares o en ciclos. Se observa en los enchufes de la pared. 5
  • 6. Fundamentos de electricidad y electrónica. La electrónica. Es considerada una rama de la física y una especialización en ingeniería, se dedica a el estudio y la producción de sistemas físicos basados en la conducción y el control de electrones o partículas cargadas eléctricamente. Importancia y utilidad de la electrónica. La electrónica es usada cotidianamente en dispositivos como móviles, ordenadores, televisores, radios, etc. Ésta también se encuentra en campos más especializados como la robótica, ingeniería biomédica, telecomunicaciones, etc. Es de gran importancia ya que nos ayuda a construir implementos complejos y herramientas autónomas que nos permiten mayor facilidad en diferentes campos de estudio. Por lo tanto siempre está evolucionando al ser de vital importancia en el desarrollo científico y tecnológico de la humanidad. 6
  • 7. Fundamentos de electricidad y electrónica. Ramas de electrónica. La evolución de esta área también trae consigo muchos campos de estudio y especializaciones, así que presentaremos una breve explicación de las más relevantes. Entonces, entre las ramas más importantes de esta disciplina científica está: Electronica digital, microelectrónica, diseño de circuitos, robótica, electrónica analogica, etc. Compuertas lógicas. Son los componentes principales de la electrónica digital, se caracterizan por representar un valor verdadero o falso en su salida. Estos dispositivos también realizan operaciones lógicas como sumar, negar, multiplicar, afirmar, incluir o excluir. Esto último depende de que compuerta se esté utilizando. Existen 8 tipos de compuertas lógicas: AND, NAND, OR, NOR, IF, NOT, XOR, XNOR 7
  • 8. Fundamentos de electricidad y electrónica. Electrónica digital. La electrónica digital es la rama de la electrónica más moderna y que evoluciona más rápidamente. Se encarga de sistemas electrónicos en los que la información está codificada en estados discretos, a diferencia de los sistemas analógicos donde la información toma un rango continuo de valores. Microelectrónica. es un subcampo de la electrónica. Como su nombre indica, la microelectrónica se relaciona con el estudio y la fabricación de diseños y componentes electrónicos muy pequeños. Por lo general, pero no siempre, esto significa una menor escala de micrómetros. Diseño de circuitos. Es la parte de la electrónica que estudia distintas metodologías con el fin de desarrollar un circuito electrónico, que puede ser tanto analógico como digital. En función del número de componentes que forman al ser integrados se habla de diferentes escalas de integración. 8
  • 9. Fundamentos de electricidad y electrónica. La robótica. Es la rama de la ingeniería mecánica, de la ingeniería eléctrica, de la ingeniería electrónica, de la ingeniería biomédica, y de las ciencias de la computación, que se ocupa del diseño, construcción, operación, estructura, manufactura, y aplicación de los robots. Electronica analitica. Es una rama de la electrónica que estudia los sistemas cuyas variables varían de una forma continua en el tiempo y pueden tomar valores infinitos. En contraposición, en la electrónica digital las variables solo pueden tomar valores discretos y tienen siempre un estado perfectamente definido. Componentes electrónicos. Son dispositivos que forma parte de un circuito electrónico.​ Se suelen encapsular, generalmente en un material cerámico, metálico o plástico, y terminar en dos o más terminales o patillas metálicas. Existen dos tipos: componentes pasivos y componentes activos. 9
  • 10. Fundamentos de electricidad y electrónica. Componentes pasivos​: son componentes que responden al flujo de energía eléctrica y se disipa o almacena energía. Componentes activos​: son componentes que suministran y controlan la energía. Los principales componentes eléctricos y electrónicos utilizados son: resistencias (componente pasivo), condensadores (componente pasivo), fusibles (componente pasivo), transistores (componente activo), circuitos integrados(componente activo), relés (componente activo) , interruptores (componente activo) , motores (componente activo), disyuntores (componente activo), etc. Resistencias. Es toda oposición que se da y que encuentra la corriente al pasar por un circuito eléctrico cerrado, motivo por el que atenúa o frena el flujo de la circulación de la carga eléctrica o de los electrones implicados. Los materiales que tienen una gran resistencia eléctrica se consideran aislantes, como los plásticos y las cerámicas, ya que ellos casi no conducen la electricidad por el contrario los materiales que poseen una bajísima resistencia se consideran conductores ya que permiten el libre flujo de los electrones, en este grupo podemos encontrar a la mayoría de los metales. Lo que hace que que los materiales sean conductores o menos conductores depende de su grosor, de su largo, de la conductividad del material del que está hecho y de la temperatura, los cables gruesos tienen menor resistencia que los cables delgados, un cable más largo otorga más 10
  • 11. Fundamentos de electricidad y electrónica. resistencia que un cable más corto, y un conductor amas temperatura tiene más resistencia de un conductor A menos temperatura y finalmente cada material tiene una determinada resistividad. ¿Para qué sirven las resistencias? Esta es la forma que tenemos de limitar y controlar la corriente y el voltaje. Usamos resistencias para lograr: componentes electrónicos que generan resistencia el ejemplo más básico, cuando desea encender una resistencia, la resistencia de ejemplo es útil LED, si tenemos un LED que funciona a 3v (Volt) y lo conectamos a una toma USB, por ejemplo, lo que va a pasar con 5v (Voltios) es que vamos a quemar el LED, entonces lo que tenemos que hacer es bajar la forma de límite de voltaje y corriente es colocar una resistencia para que el LED reciba un voltaje de 3v. (Voltios) Correspondencia. La resistencia convierte el exceso de energía en calor, pero aún así Esta es una parte básica de los circuitos actuales y de todos los equipos electrónicos en el día. 11
  • 12. Fundamentos de electricidad y electrónica. Resistencias variables. Es una resistencia cuyo valor podemos modificar moviendo su eje o cursor. Entre los extremos del potenciómetro el valor siempre es el mismo; pero entre un extremo y el punto intermedio tendremos una resistencia variable desde 0 al valor especificado. Tipo de resistores. Resistencias cuyo valor óhmico ajustamos nosotros: 1. Potenciómetros 2. Trimmers Resistencias cuyo valor óhmico cambia sin nuestra intervención: 3. PTC y NTC (Depende de la temperatura) 4. Varistor (depende de la tensión aplicada a sus terminales) 5. LDR (depende de la iluminación que recibe) 12
  • 13. Fundamentos de electricidad y electrónica. 1. Potenciómetros​:Junto con los trimmers son los tipos más frecuentes y utilizados. Se fabrican con valores de resistencia desde prácticamente un ohmio hasta un valor máximo de varios megaohmios. Este valor suele ir impreso en el propio potenciómetro de forma numérica, sin códigos. El eje o mando de accionamiento en el caso del tipo circular es bastante largo. Está hecho de plástico o de un metal que puede cortarse con ayuda de una sierra a la longitud deseada. Sirve para que asome al exterior del equipo y así el usuario puede accionarlo. Los potenciómetros tienen tres terminales eléctricas (a veces tienen más, pero no es usual) y pueden conectarse de tres maneras con el circuito al que están asociados: - soldados a un circuito impreso, como un componente más. - mediante conectores rápidos sin soldadura. Por ejemplo, terminal tipo "faston" - unión mediante cables con soldadura. En casi todos los casos los potenciómetros tienen una parte roscada que permite fijarlos a la caja del equipo mediante una rosca, lo que les da una gran solidez en cuanto a sujeción. 2. Trimmers​:Su finalidad y forma de operar es la misma que la de los potenciómetros, con una excepción: Suelen ser más pequeños y carecen del mando para accionarlos. Para ajustarlos se usa una herramienta que recuerda a un destornillador. Van montados en el 13
  • 14. Fundamentos de electricidad y electrónica. interior de los equipos y el usuario no tiene acceso a ellos desde el exterior. Esto quiere decir que un trimmer regula un asunto que escapa a la competencia del usuario, estando más bien dedicados a un técnico o personal cualificado. LDR Las resistencias LDR varían su valor en función de la luz que reciben, en la oscuridad presentan una resistencia muy alta, disminuyendo ésta a medida que incrementamos la luz ambiental. NTC La NTC disminuye su valor al aumentar la temperatura. Para su identificación siguen los mismos códigos que las resistencias. Se utilizan principalmente, para alarmas y regulación de temperaturas, termostatos, etc. PTC La PTC aumenta la resistencia con la temperatura. Se utilizan fundamentalmente en motores para detectar el calentamiento de sus bobinados. Los márgenes de temperatura de la NTC y la PTC son inferiores a los 400 grados. 14
  • 15. Fundamentos de electricidad y electrónica. VDR La VDR o varistor se caracteriza por que disminuye drásticamente su resistencia cuando se incrementa bruscamente la tensión. Es decir ante un incremento anómalo de la tensión su resistencia se hace casi nula. Se utilizan para proteger contactos móviles de contactores , relés, interruptores,. Situados en paralelo con ellos disipa la sobreintensidad que se produce en los accionamientos. También se utilizan como protector de sobretensiones. Partes de un resistor variables de capa: Capa de carbón. Capa metálica. Características importantes. Capa tipo cermet. Características principales. Pequeña disipación. Bobinados de potencia. 15
  • 16. Fundamentos de electricidad y electrónica. Condensadores. Un condensador es un componente eléctrico que almacena carga eléctrica en forma de diferencia de potencial para liberarla posteriormente. También se suele llamar capacitor eléctrico. ¿Cómo almacena la Carga el Condensador? Para almacenar la carga eléctrica, utiliza dos placas o superficies conductoras en forma de láminas separadas por un material dieléctrico (aislante). Estas placas son las que se cargarán eléctricamente cuando lo conectemos a una batería o a una fuente de tensión. Las placas se cargarán con la misma cantidad de carga (q) pero con distintos signos (una + y la otra -). Una vez cargado ya tenemos entre las dos placas una d.d.p o tensión, y estará preparado para soltar esa carga cuando lo conectemos a un receptor de salida. La cantidad de carga que puede almacenar un condensador, se llama Capacidad del Condensador y viene expresada por la siguiente fórmula: C = q / v q​ Se mide en Culombios (C) ​v ​Se mide en Voltios (V) Un condensador no se descarga instantáneamente, lo mismo que ocurre si queremos pasar en un coche de 100Km/h a 120Km/h, no podríamos pasar directamente, sino que hay un periodo transitorio. Lo mismo ocurre con su carga, tampoco es instantánea. 16
  • 17. Fundamentos de electricidad y electrónica. Tipos de condensadores. 17
  • 18. Fundamentos de electricidad y electrónica. Diodos. Son los componentes electrónicos de dos terminales que permiten la circulación a través de él en un solo sentido, bloqueando el paso si la corriente circula en sentido contrario, no solo sirve para la circulación de corriente eléctrica sino que también la controla y resiste. Los diodos tienen una polaridad determinada por un ánodo (que es el terminal positivo) y un cátodo (que es el terminal negativo). La mayoría de los diodos permiten fluir la corriente solo y cuando se aplica tensión en el lado positivo. ¿Cómo funcionan? Puede tener polarización directa e inversa, y su función depende del tipo de polarización que se le ponga. ​Polarización directa​: Para esta el ánodo se conecta al positivo de la fuente de voltaje y el cátodo se conecta al negativo, con esta configuración el diodo actúa como interruptor cerrado. Polarización inversa​: : El ánodo se conecta al negativo de la fuente de voltaje y el cátodo al positivo en esta configuración al diodo aumenta en grandes cantidades y esto hace que el interruptor actúe como interruptor abierto. 18
  • 19. Fundamentos de electricidad y electrónica. Materiales de composición de un diodo: El diodo está compuesto por dos tipos de materiales, un “P” y un “N”. Material tipo P​: Es el material que se obtiene a través de un proceso dopado, en este se añaden átomos al semiconductor para aumentar el número de cargas positivas o huecos. Material de tipo N​: Al igual que el material tipo “P” se obtiene en un proceso de dopado, se le agregan átomos al semiconductor, pero con el cambio de que se aumenta el número de cargas negativas o electrones. Tipos y aplicaciones de un diodo​: ​Diodo LED​: Los diodos emiten una luz cuando la corriente eléctrica pasa a través de ellos, pero para que estos puedan encender tienen que polarizarse de forma directa. El cátodo se puede reconocer porque es la terminal más corta. Diodos rectificadores​: Estos se usan en las fuentes de voltaje para convertir la corriente alterna (CA) en corriente directa (CD). También se usan en los circuitos donde han de pasar grandes corrientes a través de un diodo. Puentes rectificadores​: Dentro de los puentes rectificadores existen los de media y de onda completa, para lograr construirlos se necesitan 1 o 4 diodos rectificadores según el tipo de onda que se vaya a usar. Tienen 4 pines terminales: Los dos de salida DC son marcados con + y -, los de entrada AC están marcados con el símbolo ~. 19
  • 20. Fundamentos de electricidad y electrónica. Diodos zener​: Son los que se usan para mantener un voltaje fijo. Estos están diseñados para trabajar de una forma confiable. Transistores. Un transistor es un dispositivo electrónico semiconductor que es usado para entregar una señal de salida en respuesta a una señal de entrada. También cumple con varias funciones como: -Amplificar. -Oscilar. -Conmutar. -Rectificar. ¿Cómo funcionan los transistores? Los transistores operan sobre un flujo de corriente, operando como amplificadores (recibiendo una señal débil y generando una fuerte) o como interruptores (recibiendo una señal y cortándole el paso) de la misma. Esto ocurre dependiendo de cuál de las tres posiciones ocupe un transistor en un determinado momento, y que son: En activa: S​e permite el paso de un nivel de corriente variable (más o menos corriente). En corte: ​No deja pasar la corriente eléctrica. En saturación: ​Deja pasar todo el caudal de la corriente eléctrica (corriente máxima). 20
  • 21. Fundamentos de electricidad y electrónica. Tipos de transistores. Transistor de contacto puntual​: También llamado “de punta de contacto”, es el tipo más antiguo de transistor y opera sobre una base de germanio. Fue un invento revolucionario, a pesar de que era difícil de fabricar, frágil y ruidoso. Hoy en día no se le emplea más. Transistor de unión bipolar​: Fabricado sobre un cristal de material semiconductor, que se contamina de manera selectiva y controlada con átomos de arsénico o fósforo (donantes de electrones), para generar así las regiones de base, emisor y colector. Transistor de efecto de campo​: Se emplea en este caso una barra de silicio o algún otro semiconductor semejante, en cuyos terminales se establecen terminales óhmicos, operando así por tensión positiva. Fototransistores:​ Se llaman así a los transistores sensibles a la luz, en espectros cercanos a la visible. De modo que se pueden operar por medio de ondas electromagnéticas a distancia. 21
  • 22. Fundamentos de electricidad y electrónica. Servomotores. Un servomotor es un dispositivo similar a un motor de corriente continua que tiene la capacidad de ubicarse en cualquier posición dentro de su rango de operación, y mantenerse estable en dicha posición. Que puede ser controlado posición y velocidad, motores que se utilizan en aplicaciones donde se necesita un ajuste fino de la posición del eje o de la velocidad del motor. tienen capacidad de girar su eje en cierto ángulo en base a una señal que se genera mediante un circuito de control externo es decir este motor va a ir acompañado siempre de una electrónica está electrónica es la que va a emitir una cierta señales para que este motor puede alcanzar la posición que deseemos en cada momento. ¿De que se compone un servomotor? El servomotor propiamente dicho el controlador electrónico normalmente denominado servo drive Encoder, que permite controlar la posición angular del rotor del motor proyector para adaptar la velocidad de giro máxima a la referida por la máquina, así como el par. 22
  • 23. Fundamentos de electricidad y electrónica. ¿Dónde se utilizan los servomotores? -Se utilizan en aplicaciones industriales donde se requiere alta precisión de posicionamiento, altas velocidades de respuesta, control del par, par nominal a cero revoluciones por minuto. -En producción automotriz, creación de textiles, procesamiento de alimentos y bebidas, envasado de productos de consumo, etc. -Robótica industrial. Características de los servomotores: -Ahorran energía eléctrica comparado con los motores de pasos o los motores trifásicos, ya que sólo consumen energía cuando la requiere el sistema. -Cuentan con un sistema de realimentación (encoder) qué mide la posición del eje del motor en todo momento por lo que el servo drive hace un control de posición y velocidad -El diseño del rotor de los servomotores está constituido por imanes permanentes de alto campo magnético obteniendo gran par de arranque y parada. -Tienen carcasas de aluminio para disipar el calor interno generado, dependiendo de las condiciones ambientales se requiere ventilación forzada para evitar calentamiento excesivo de los servomotores. 23
  • 24. Fundamentos de electricidad y electrónica. -Está conformado por un motor y un circuito de control. -También potencia proporcional para cargas mecánicas. Tipos de servomotores 1. Servomotores de corriente continua​. ​Los más comunes y asequibles, pero no por ello los más utilizados en todos los campos. Su funcionamiento deriva de utilizar un motor de corriente continua de pequeño tamaño. Este servomotor se controla por modulación por ancho de pulso (PWM). 2. Servomotores de corriente alterna​. ​La pieza central, el motor, es de CA. Se les puede utilizar con corrientes más potentes y que su utilidad cambie por la de mover grandes fuerzas. 3. Servomotores brushless o de imanes permanentes​.​ ​Brushless, significa «sin escobillas» en inglés. Se utilizan para grandes torques o fuerzas y para altas velocidades. Son los más usados en la industria. Están basados en los motores síncronos. 24
  • 25. Fundamentos de electricidad y electrónica. Relés Es un dispositivo electromagnético. Funciona como un interruptor controlado por un circuito eléctrico en el que, por medio de una ​bobina​ y un ​electroimán​, se acciona un juego de uno o varios contactos que permiten abrir o cerrar otros circuitos eléctricos independientes. Fue inventado por ​Joseph Henry​ en ​1835​. Dado que el relé es capaz de controlar un circuito de salida de mayor potencia que el de entrada, puede considerarse, en un amplio sentido, como un amplificador eléctrico. Como tal se emplearon en ​telegrafía​, haciendo la función de ​repetidores​ que generaban una nueva señal con corriente procedente de pilas locales a partir de la señal débil recibida por la línea. Se les llamaba relevadores. Funciones de relés. ● Cuando metemos corriente por la bobina, esta crea un campo magnético creando un electroimán que atrae los contactos haciéndolos cambiar de posición. ● El contacto que estaba abierto se cierra y el que estaba normalmente cerrado se abre. ● El contacto que se mueve es el C y es el que hace que cambien de posición los otros dos. Habrá un circuito que activa la bobina, llamado de control, y otro que será el circuito que 25
  • 26. Fundamentos de electricidad y electrónica. activa los elementos de salida a través de los contactos, llamado circuito secundario o de fuerza. ● Los relés Pueden tener 1 , 2, 3 o casi los que queramos contactos de salida y estos puede ser normalmente abiertos o normalmente cerrados (estado normal = estado sin corriente). ● Los relés eléctricos son básicamente interruptores operados eléctricamente que vienen en muchas formas, tamaños y potencias adecuadas para todo tipo de aplicaciones. ● Los relés también pueden ser relés de potencia, más grandes y utilizados para la tensión mayores o aplicaciones de conmutación de alta corriente. En este caso se llaman Contactores, en lugar de relés. Tipos de Relés. Relés electromecánicos convencionales​: Son los más antiguos y también los más utilizados. El electroimán hace vascular la armadura al ser excitada, cerrando los contactos dependiendo de si es NA ó NC (normalmente abierto o normalmente cerrado). Relés de Núcleo Móvil​: Éstos tienen un émbolo en lugar de la armadura anterior. Se utiliza un solenoide para cerrar sus contactos, debido a su mayor fuerza atractiva (por ello es útil para manejar altas corrientes). Este modelo se utiliza mucho en automoción. Relés Polarizados​: Llevan una pequeña armadura, solidaria a un imán permanente. El extremo inferior puede girar dentro de los polos de un electroimán y el otro lleva una cabeza de contacto. Si se excita al electroimán, se mueve la armadura y cierra los contactos. Si la polaridad es la opuesta girará en sentido contrario, abriendo los contactos ó cerrando otro circuito (o varios). 26
  • 27. Fundamentos de electricidad y electrónica. Relé tipo Reed​: Formados por una ampolla de vidrio, en cuyo interior están situados los contactos (pueden se múltiples) montados sobre delgadas láminas metálicas. Dichos contactos se cierran por medio de la excitación de una bobina, que está situada alrededor de dicha ampolla. Los relés Reed pueden estar formados exclusivamente por la ampolla de vidrio y el contacto interior. Para activarlo basta con aproximar a la ampolla un imán. Relé estado sólido​: su funcionamiento es idéntico al de los relés tradicionales, la única diferencia es que en su interior lleva un circuito electrónico para abrir y cerrar los contactos de salida en lugar de una bobina. Otra forma de clasificar los tipos de relés es mediante su activación, por ejemplo, hay relés que se activa la bobina cuando alcanza una temperatura, o cuando hay luz, o ante presencia de un objeto de forma automática. Estos relés se utilizan mucho en la industria. 27
  • 28. Fundamentos de electricidad y electrónica. 28
  • 29. Fundamentos de electricidad y electrónica. Conclusiones. Al hablar de ciencia, la electrónica y la electricidad juegan un papel muy importante en ella porque las podemos encontrar en otras ramas, como es el caso de la física, de la cual deriva el electromagnetismo, que es una teoría que busca unificar los fenómenos eléctricos y magnéticos a partir del estudio de los mismos. También las podemos observar en aspectos industriales, ya que las máquinas funcionan a través de electricidad haciendo uso de componentes electrónicos como interruptores, resistencias, circuitos integrados, entre otros. Para ello, se usaría un motor eléctrico , el cual, posee muchos resultados de la ingeniería tanto eléctrica, como electrónica. Esta herramienta funciona a partir de circuitos eléctricos, y en ella se puede encontrar varios elementos trabajados en esta actividad. Concretamente, si es una bombilla led, esta tendrá en alguna parte de su estructura, leds, también conocidos como diodos emisores de luz, lo cual son componentes electrónicos. 29
  • 30. Fundamentos de electricidad y electrónica. Webgrafìa Farad. ​EcuRed, ​en ​https://www.ecured.cu/index.php?title=Farad&oldid=3511062​. Electrónica digital. ​EcuRed, ​ en https://www.ecured.cu/index.php?title=Electr%C3%B3nica_digital&oldid=3472960​. Circuito lógico. ​EcuRed, ​en https://www.ecured.cu/index.php?title=Circuito_l%C3%B3gico&oldid=3264557​. Electrónica analógica. ​EcuRed, ​en https://www.ecured.cu/index.php?title=Electr%C3%B3nica_anal%C3%B3gica&oldid=3 800049​. Charly Labs. ​¿Qué es un Capacitor?​ YouTube. https://www.youtube.com/watch?v=7jpS3FHmoWU&t=123s S. ​Electrónica​. Concepto. https://concepto.de/electronica/#:%7E:text=Importancia%20de%20la%20electr%C3%B3 nica&text=La%20electr%C3%B3nica%20es%20fundamental%20en,en%20todo%20caso %20m%C3%A1s%20f%C3%A1ciles. F. ​¿Qué es un diodo?​ Fluke. https://www.fluke.com/es-co/informacion/blog/electrica/que-es-un-diodo 30
  • 31. Fundamentos de electricidad y electrónica. Autores, V. ​¿Qué es la Robótica?​ Grupo Milenio. https://www.milenio.com/opinion/varios-autores/universidad-politecnica-de-tulancingo/q ue-es-la-robotica Ahedo, J. . ​Que es un condensador eléctrico​. Web-Robótica. https://www.web-robotica.com/taller-de-web-robotica/electronica/componentes-electroni cos/que-es-un-condensador-electrico El Traductor de Ingeniería. ​Circuitos, pero sin memorizar fórmulas​. YouTube. https://www.youtube.com/watch?v=kHZ8SD7jiiA Mecafenix, I.. ​Compuertas lógicas y sus tablas de verdad.​ Ingeniería Mecafenix. https://www.ingmecafenix.com/electronica/compuertas-logicas/ 31
  • 32. Fundamentos de electricidad y electrónica. IMÁGENES 1. 2. 32
  • 33. Fundamentos de electricidad y electrónica. 3. 4. 5. 33
  • 34. Fundamentos de electricidad y electrónica. 6. 7. 8. 34
  • 35. Fundamentos de electricidad y electrónica. 9. 10. 35
  • 36. Fundamentos de electricidad y electrónica. EVIDENCIAS 36
  • 37. Fundamentos de electricidad y electrónica. Mapa conceptual. Links de los blogs Blog de Dana Ardila: ​https://moderntechologia.blogspot.com/p/p1-2020.html Blog de Kimberly Caicedo: ​https://raytecnology.blogspot.com/?m=1 37