Interpretación de la simbología (1)

Montaje y Reparación de Sistemas Microinformáticos
MF0953_2
UF0861: Montaje y Verificación de componentes
Tema 3: Interpretación de la simbología aplicada a los
componentes microinformáticos
Mª José Sánchez González

MONTAJE Y VERIFICACIÓN DE COMPONENTES
Introducción
Se ha estudiado la electricidad estática como una forma de energía en
reposo. En este capítulo se estudiará la electricidad como energía en movimiento
gracias a las propiedades de los átomos en los materiales conductores.
Se introducirá la simbología estándar de los componentes eléctricos y
electrónicos con el objetivo de conocer algunos de los elementos que pueden
intervenir en un circuito y comprender su significado y aplicación.
Además se mostrará la principal norma técnica en España que establece la
simbología eléctrica: la norma UNE-E-60617. También se revisarán otros
estándares y normativas a nivel internacional.
Por tanto, este capítulo junto con los anteriores conforman la base para poder
analizar los componentes internos de un equipo microinformático, su ensamblaje
y su puesta en marcha.

Simbología estándar de los componentes
Fundamentos de la electricidad
Como ya se sabe, los electrones de las capas más externas en los átomos de
materiales conductores presentan más facilidad para desprenderse de su núcleo y
transferirse a otros átomos. Incluso se dice que estos electrones están
compartidos por los átomos de ese material.
Para lograr que un electrón de un átomo pase a otro átomo vecino se debe
suministrar una energía externa.
Por tanto, en un material conductor como el cobre, los electrones de las
capas más externas presentan movilidad entre sus átomos.

Para que exista corriente eléctrica se necesita un circuito cerrado. El circuito
cerrado más básico está formado por un generador, un conductor, un interruptor y
un receptor:
• Generador, fuerza electromotriz o fuente de electrones.
• Conductor o camino por donde los electrones circulan.
• Receptor o elemento que trata o transforma la corriente eléctrica.

Cuando la corriente eléctrica atraviesa el receptor, en este caso una bombilla, la
energía eléctrica se transforma en luz (energía lumínica) gracias a un filamento
muy delgado contenido en la lámpara.

Se ha de tener en cuenta que cuando el interruptor está abierto no circula
corriente. Esto se debe a que los electrones de los átomos giran en su órbita ya
que no existe una fuerza externa (fuerza electromotriz) que los “empuje” a otro
átomo.

En un circuito eléctrico el generador posee un polo negativo y un polo positivo. El
polo positivo contiene un exceso de átomos cargados positivamente (más
protones que electrones) y el negativo posee exceso de átomos cargados
negativamente.

Los electrones van pasando de los átomos cercanos a los átomos cargados
positivamente, ya que los átomos del polo positivo del generador toman los
electrones de los átomos más cercanos, que a su vez toman los electrones de los
siguientes átomos hasta llegar al polo negativo.

El generador necesita transmitir una fuerza a los electrones que se acumulan en el
polo positivo para “mandarlos” al polo negativo, para que de esa manera continúe
la corriente eléctrica. A esa fuerza se llama fuerza electromotriz y se mide en
voltios (V). A la diferencia de cargas de un polo a otro se llama diferencia de
potencial o tensión.

En la imagen superior se observa como los electrones son captados por los átomos
cargados positivamente (A) del polo positivo (de ahí su nombre). Una vez que se
encuentran en la órbita de los átomos (B) del polo positivo, el generador le aplica
una fuerza electromotriz (C) para mandarlos al polo negativo. El resultado final (D)
es la generación de corriente eléctrica al existir cargas negativas de nuevo en el
polo negativo.

En la electricidad se observan las siguientes magnitudes:
Voltaje: se mide en voltios (V) y es la fuerza que establece un generador para
mandar los electrones del polo positivo al negativo y que haya corriente eléctrica.
También se le llama diferencia de potencial (ddp) o tensión por la diferencia de
cargas existentes entre el polo positivo y el negativo.
Intensidad: se mide en amperios (A) y es la cantidad de electrones (carga) que
circula por un conductor en una unidad de tiempo.

Resistencia: se mide en ohmios (Ω) y es la fuerza que opone un elemento del
circuito (como por ejemplo las resistencias) ante el paso de los electrones.
Potencia: se mide en vatios (W) y es el trabajo realizado por un circuito en una
unidad de tiempo.
La relación entre las magnitudes anteriores viene descrita por la ley de Ohm: “la
intensidad de la corriente que circula por un medio eléctrico es proporcional a la
tensión aplicada e inversamente proporcional a la resistencia eléctrica”.

Aplicación Práctica
Resuelva los siguientes problemas en el supuesto de que
dispusiese de un circuito con un generador de corriente continua y
una resistencia:
a) El generador posee 24 V. Si la intensidad de la corriente en el
circuito es de 2 A, ¿cuál es el valor de la resistencia?
b) Si el circuito tiene una intensidad de 4 A y la resistencia posee
10 Ω. ¿Cuál es el valor de la resistencia?

Aplicación Práctica: Solución
a) Aplicando la ley de Ohm: V = I x R y despejando R entonces: R = V/I. Con lo cual
R = 2 A x 24 V = 12 Ω.
b) Aplicando la ley de Ohm: V = I x R. V = 4 A x 10 Ω = 40 V.

Dependiendo del generador, la corriente eléctrica puede ser:
• Continua, los electrones no cambian de sentido y la tensión se mantiene
constante. Las pilas y baterías son generadores de electricidad continua.
• Alterna, los electrones cambian su sentido y la tensión varía. Los alternadores
de la red eléctrica producen corriente alterna.
La corriente que nos interesa es la continua ya que es la que se encuentra en el
interior del PC.

Simbología eléctrica
Los símbolos eléctricos representan los distintos componentes que se representan
en un circuito eléctrico:
A continuación se muestran los símbolos eléctricos más utilizados agrupados por
categorías a través de la simbología normalizada por UNE, DIN, ANSI o CEI.

Generadores
Dispositivos que mantienen una diferencia de potencial entre los extremos del
circuito.
• Fuente o pila: es un elemento que crea o genera una tensión eléctrica entre un
polo positivo y otro negativo.
• Generador de continua: genera energía eléctrica continua.
• Generador de alterna: genera energía eléctrica alterna.

Tipo de corriente
Existen dos tipos:
• Corriente continua.
• Corriente alterna.

Conductores
Material (normalmente en forma de cable) que permite el paso de la corriente
eléctrica. Habitualmente se representa por alguno de los siguientes símbolos.

Componentes pasivos
Son componentes eléctricos encargados de controlar la corriente eléctrica para
conseguir los efectos deseados en el circuito o sobre los componentes eléctricos.
• Resistor o resistencia: elemento que se opone al paso de la corriente eléctrica.
• Condensador: elemento que almacena una cantidad de carga eléctrica. Está
formado por dos placas metálicas separadas por un dieléctrico.
• Bobinas o inductores: elemento que almacena una cantidad de energía en
forma de campo eléctrico.
• Transformador: elemento que es capaz de establecer un aumento o
disminución de tensión en un circuito de corriente alterna.

Aparatos de medición
Van a permitir tomar mediciones de la intensidad, la tensión, la resistencia o la
potencia entre otras magnitudes.
• Amperímetro: mide la intensidad de la corriente eléctrica.
• Voltímetro: mide la tensión de la corriente eléctrica.
• Ohmímetro: mide la resistencia de un conductor al paso de la corriente
eléctrica.

Otros símbolos eléctricos
Representación de otros elementos en circuitos eléctricos.
• Fusible: elemento protector que contiene un hilo que se funde cuando la
intensidad de la corriente que circula por él durante un periodo de tiempo
sobrepasa sus especificaciones.
• Lámpara: elemento por el que circula corriente eléctrica transformándola en
lumínica.
• Toma de masa: elemento que representa un punto como la referencia de
tensiones en un circuito (establece 0 V).
• Toma a tierra: elemento que representa el potencial de la superficie de la
tierra.
• Interruptor: elemento que corta la corriente eléctrica.
• Conmutador: elemento que establece conexión con una u otra línea, abriendo
o cerrando uno u otro circuito eléctrico.
• Timbre: elemento que al pasar una corriente eléctrica produce un sonido.

Otros símbolos eléctricos

A continuación se muestra un circuito con algunos de los elementos expuestos:

Simbología electrónica
La electrónica es una rama de la electricidad que según la R.A.E. se encarga
del “estudio y aplicación del comportamiento de los electrones en diversos
medios, como el vacío, los gases y los semiconductores sometidos a la acción de
campos eléctricos y magnéticos”.
Al ser una rama de la electricidad, algunos de los componentes presentados
en el apartado anterior son también símbolos electrónicos (como la resistencia o
el condensador) debido a sus compuestos semiconductores. A continuación se
muestran otros componentes electrónicos:

• Diodo: elemento que permite el paso de corriente en una dirección.
• Diodo led: diodo especial que genera energía luminosa.
• Transistor: elemento capaz de amplificar, rectificar o interrumpir la corriente
entre otras acciones. Dispone de tres terminaciones: base, emisor y colector. La
base controla la corriente que circula entre emisor y colector, pudiendo
cortarla, activarla o saturarla.

Primer transistor

• Conversor DAC y ADC: elementos que convierten señales digitales en
analógicas y viceversa.
• Amplificador: elemento que aumenta el nivel de una señal.
• Circuito integrado (IC): conjunto de componentes interconectados en un
sustrato semiconductor.

La electrónica digital trabaja con números representados en binario o bits. Un bit puede
tener dos estados 0 o 1. Con estos dos estados se pueden realizar operaciones lógicas en
el que los operandos o líneas de entrada serán un conjunto de ceros o unos.
Las operaciones lógicas vienen establecidas por la tabla de verdad de cada una de ellas, la
cual establece para las posibles entradas sus salidas correspondientes. Aunque cada
puerta lógica tiene su propio diseño lógico, cada una de estas operaciones se implementa
con resistencias, transistores, condensadores, etc., es decir, con elementos electrónicos.
A continuación se presentan las puertas lógicas y su tabla de verdad:

Operación NOT, puerta NOT o inversor: invierte los bits del operando (solo puede haber
uno).

Operación OR, puerta OR o suma lógica: genera un 1 si alguna de las entradas presenta un
1.

Operación AND, puerta AND o multiplicación lógica: si todas las entradas se encuentran a
1, la salida será 1; si no, 0.

Operación XOR, puerta XOR o suma binaria: en caso de que sus entradas tengan valores
distintos, genera 1, en otro caso 0.

Operaciones NOR, NAND y XNOR: su resultado es el inverso del obtenido en OR, AND Y
XOR respectivamente.

La electrónica digital emplea una serie de símbolos para representar las operaciones del
álgebra de Boole y uniendo estos símbolos se forman circuitos electrónicos digitales,
como por ejemplo:

Aplicación Práctica
Para el siguiente circuito identifique todos los componentes o elementos eléctricos o
electrónicos de la figura: B1, VR1, R2, R3, R4, R5, D1, D2, Q1, Q2, C2 y SW1.

B1: pila.
VR, R2, R3, R4, R5: resistencias.
D1, D2: diodos led.
Q1, Q2: transistores.
C2: condensador.
SW1: interruptor normalmente cerrado.

B1: pila.
R1, R2, R3, R4: resistencias.
D1, D2: diodos led.
C1: condensador.
CI: circuito integrado.

Simbología de homologaciones nacionales e internacionales
La simbología y homologaciones se encuentran descritas en la siguiente normativa.
La norma UNE E-60617(CEI-617)
La norma UNE E-60617 establece los símbolos gráficos para esquemas eléctricos.
Las UNE, siglas de Una Norma Española, son un conjunto de normas creadas por los
comités técnicos de normalización. Estos comités están formados por fabricantes, AENOR
(Asociación Española de Normalización y Certificación), representantes de usuarios y
consumidores y otros organismos.
El objetivo es realizar diseños eléctricos que sean comprendidos por otra persona en
cualquier lugar del mundo.

Simbología de homologaciones nacionales e internacionales
Esta norma presenta varias partes:
• UNE-EN 60617-2: elementos de símbolos, símbolos distintivos y otros símbolos de
aplicación general.
• UNE-EN 60617-3: conductores y dispositivos de conexión.
• UNE-EN 60617-4: componentes pasivos básicos.
• UNE-EN 60617-5: semiconductores y tubos electrónicos.
• UNE-EN 60617-6: producción, transformación y conversión de la energía eléctrica.
• UNE-EN 60617-7: aparamenta y dispositivos de control y protección.
• UNE-EN 60617-8: instrumentos de medida, lámparas y dispositivos de señalización.
• UNE-EN 60617-9: telecomunicaciones: conmutación y equipos periféricos.
• UNE-EN 60617-10: telecomunicaciones: transmisión.
• UNE-EN 60617-11: esquemas y planos de instalación, arquitectónicos y topográficos.
• UNE-EN 60617-12: operadores lógicos binarios.
• UNE-EN 60617-13: operadores analógicos.
En cada una de estas partes se puede encontrar toda la simbología de cualquier
componente electrónico o eléctrico que se quiera representar.

Normativas internacionales y estándares: ISO, EIA, IEEE
La Organización Internacional de Normalización (ISO) es un organismo que se
encarga del desarrollo de normas a nivel internacional a excepción de normas eléctricas o
electrónicas.
Para el desarrollo de las normas eléctricas y electrónicas existen otras asociaciones,
grupos o institutos. Ejemplos de ello son las norteamericanas: Electronic Industries
Association (EIA), National Electrical Manufacturers Association(NEMA), The Institute of
Electrical and Electronics Engineeres Inc. (IEEE), International Electrotechnical
Commission (IEC o CEI en español) o el Comité Europeo de Normalización Electrotécnica
(CENELEC).

Normativas internacionales y estándares: ISO, EIA, IEEE
Sin embargo existen otras instituciones, asociaciones, institutos, comisiones o grupos
que establecen sus propias normas técnicas. Así en los Estados Unidos el equivalente a IEC
60617 es la norma NEMA (NEMA ICS 19-2002, ANSI Y32.2/IEEE 315/315 A, CSA Z99).
Esta norma NEMA (Asociación Nacional de Fabricantes Eléctricos Norte-americana)
aglutina otras como la ANSI Y32.2.4-1949 (R1998) o la IEEE 315-1975.
Por tanto, la norma IEC 60617 y la NEMA ICS 19-2002 son equivalentes aunque varía
la representación de algunos elementos eléctricos o electrónicos.

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