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INSTALACIONES
MÁQUINAS
ELECTRICAS Y
ELECTRONICA
C O L E G I O P A R T I C U L A R A
D I S T A N C I A C O N T I N E N T A L
N O M B R E D E L D O C E N T E
I N G . E R I K A P I E D R A
A Ñ O L E C T I V O 2 0 1 3 - 2 0 1 4
10MO DE BÁSICA
Instalaciones Máquinas Eléctricas Electrónicas – 10mo de Básica Página 1
Instalaciones Máquinas Eléctricas y Electrónicas
LECCIÓN Nº 1 .................................................................................................................................. 6
LOS RESISTORES.......................................................................................................................... 6
Aspecto físico y símbolo de los resistores ............................................................................... 6
Unidad de medida........................................................................................................................ 7
Otros parámetros de los resistores. .......................................................................................... 7
Código de colores. ....................................................................................................................... 8
Tolerancia.................................................................................................................................... 10
FICHA N°2....................................................................................................................................... 15
EL POTENCIOMETRO ................................................................................................................. 15
 Potenciómetros:.............................................................................................................. 15
 Trimmers, o resistencias ajustables:........................................................................... 15
 Reóstatos:........................................................................................................................ 15
CARACTERISTICAS TÉCNICAS............................................................................................ 16
LECCIÓN N°3................................................................................................................................. 22
LOS CONDESADORES................................................................................................................ 22
TIPOS DE CONDENSADORES.................................................................................................. 23
Electrolíticos................................................................................................................................ 24
Diversas fallas en los electrolíticos.......................................................................................... 24
Medición y comprobación de condensadores electrolíticos ................................................ 25
LECCIÓN N°4................................................................................................................................. 33
PILAS Y BATERIAS....................................................................................................................... 33
Pilas Primarias:........................................................................................................................... 34
Pilas secundarias: ...................................................................................................................... 35
Pila Alcalina................................................................................................................................. 36
Pilas Solares ............................................................................................................................... 36
Pila de combustible.................................................................................................................... 37
BATERÍAS....................................................................................................................................... 37
LECCIÓN N° 5................................................................................................................................ 45
Instalaciones Máquinas Eléctricas Electrónicas – 10mo de Básica Página 2
EL DIODO........................................................................................................................................ 45
LECCIÓN N°6................................................................................................................................. 54
EL DIODO ZENNER...................................................................................................................... 54
DIODO LED..................................................................................................................................... 55
LED DE COLORES........................................................................................................................ 57
APLICACIONES DE LOS LED................................................................................................. 58
VENTAJAS DEL LED ................................................................................................................ 59
DESVENTAJAS DEL LED........................................................................................................ 59
CONEXIÓN DE LOS LED......................................................................................................... 59
LECCION Nº 7................................................................................................................................ 65
LOS TRANSISTORES .................................................................................................................. 65
Transistores NPN....................................................................................................................... 66
Transistores PNP. ...................................................................................................................... 67
COMPROBACION DE TRANSISTORES EN BUEN ESTADO. ......................................... 67
LECCIÓN N°8................................................................................................................................. 79
LECCION Nº 9................................................................................................................................ 84
REGULADORES FIJOS Y VARIABLES..................................................................................... 84
LECCION Nº 10.............................................................................................................................. 94
ELECTRONICA DIGITAL.............................................................................................................. 94
Lógica Positiva............................................................................................................................ 94
Lógica Negativa.......................................................................................................................... 95
Compuertas Lógicas ...................................................................................................................... 95
COMPUERTA NOT........................................................................................................................ 96
LECCION Nº 11............................................................................................................................ 103
Circuito Integrado 555 ................................................................................................................. 103
Características generales: ...................................................................................................... 104
Modos de funcionamiento:...................................................................................................... 104
1. FUNCIONAMIENTO EN MODO MONOESTABLE:................................................ 104
2. FUNCIONAMIENTO EN MODO AESTABLE:.............................................................. 105
Instalaciones Máquinas Eléctricas Electrónicas – 10mo de Básica Página 3
LECCIÓN Nº 12............................................................................................................................ 111
MOTORES DE CC....................................................................................................................... 111
TIPOS DE MOTORES............................................................................................................. 113
Servomotores:....................................................................................................................... 113
Motores paso a paso. .......................................................................................................... 114
LECCION Nº 13............................................................................................................................ 121
LOS DISPLAYS ELECTRONICOS ........................................................................................... 121
El display ánodo común .......................................................................................................... 122
El display cátodo común ......................................................................................................... 122
LECCION Nº 14............................................................................................................................ 131
CONTADORES DIGITALES....................................................................................................... 131
DECODIFICADORES.............................................................................................................. 132
LECCION Nº 15............................................................................................................................ 140
AMPLIFICADOR OPERACIONAL............................................................................................. 140
Disparador Schmitt................................................................................................................... 140
Amplificadores de Audio. ........................................................................................................ 143
LECCION Nº 16............................................................................................................................ 149
SISTEMAS DE CONTROL ......................................................................................................... 149
SENSORES ELECTRÓNICOS.................................................................................................. 149
Áreas de aplicación de los sensores:.................................................................................... 149
Sensor de movimiento............................................................................................................. 150
Sensor infrarrojo....................................................................................................................... 150
LECCION Nº 17............................................................................................................................ 157
DISEÑO E IMPLEMENTACIÓN DE SISTEMAS ELECTRÓNICOS DE CONTROL......... 157
Diseño de una alarma contra ladrones................................................................................. 157
Activación de una lámpara mediante sonidos. .................................................................... 158
Amplificador de 8 W para guitarra eléctrica. .................................................................... 159
LECCION Nº 18............................................................................................................................ 166
SOFTWARE DE DISEÑO........................................................................................................... 166
Instalaciones Máquinas Eléctricas Electrónicas – 10mo de Básica Página 4
LIVEWARE................................................................................................................................ 166
LECCION Nº 19............................................................................................................................ 173
CONSTRUCCION DE SISTEMAS DE CONTROL................................................................. 173
LECCION Nº 20............................................................................................................................ 181
CIRCUTOS INTEGRADOS 555................................................................................................. 181
Utilización: ................................................................................................................................. 181
Instalaciones Máquinas Eléctricas Electrónicas – 10mo de Básica Página 5
BLOQUE N° 1
ELECTRÓNICA DIGITAL
TEMAS A TRATAR:
1. Resistencias.
2. Potenciómetros.
3. Condensadores.
4. Pilas y Baterías.
OBJETIVO DEL BLOQUE:
Conocer el principio del funcionamiento sobre los diferentes tipos de materiales que se
utiliza en electrónica analógica.
DESTREZAS CON CRITERIO DE DESEMPEÑO:
Conocer e identificar el código de colores de las resistencias que se utilizan en
electrónica analógica.
Conocer y saber manejar los potenciómetros y su principio de funcionamiento.
Conocer e identificar los diferentes tipos de condensadores que se utiliza en electrónica
analógica.
Conocer las pilas y baterías que normalmente se utilizan en electrónica analógica.
INDICADORES ESCENCIALES DE EVALUACION:
Conoce y reconoce la capacidad una resistencia según su código de colores
Maneja y utiliza los potenciómetros según la capacidad de la resistencia que se necesite.
Reconoce y maneja los condensadores más utilizados en electrónica analógica.
 Conoce e identifica los diferentes tipos de pila y baterías se utiliza en electrónica
analógica.
EJE TRANSVERSAL DEL BUEN VIVIR:
Conocer e identificar los diferentes tipos de materiales que se utiliza en electrónica
analógica para que la persona pueda utilizar en la vida laboral.
Instalaciones Máquinas Eléctricas Electrónicas – 10mo de Básica Página 6
LECCIÓN Nº 1
OBJETIVO: Conocer cómo funciona y el principio de funcionamiento de las resistencias.
PRESENTACIÓN DEL TEMA: Introducción, principio de funcionamiento de las
resistencias junto con su código de colores.
LECCION Nº 1
NOMBRE:________________________________
CURSO:__________________________________
ESPECIALIDAD:___________________________
LOS RESISTORES
Es el componente electrónico más simple por su construcción y funcionamiento y más
utilizado en los aparatos electrónicos, es conocido como resistor o resistencia.
Es un material formado por carbón y otros elementos resistivos para disminuir la corriente
que circula. Existen muchos aparatos en donde se utilizan resistores para convertir
energía eléctrica en energía calorífica. Es el caso de las estufas, los hornos, las planchas,
los calentadores de agua, etc. En los aparatos electrónicos, los resistores se encuentran
en todo tipo de circuitos y su función principal es de controlar el paso de la corriente.
Aspecto físico y símbolo de los resistores
En la figura se puede observar el aspecto físico de los tipos más comunes de resistores
Instalaciones Máquinas Eléctricas Electrónicas – 10mo de Básica Página 7
utilizados en los aparatos electrónicos y los símbolos con los cuales se representan en
los diagramas o planos.
Todo circuito electrónico se representa por medio de un plano llamado diagrama
esquemático que los representa en los diagramas.
Ese símbolo se hace necesario para simplificar la elaboración de los planos, ya que de
otra forma, sería prácticamente imposible dibujar todos los elementos de acuerdo a su
forma física real.
Unidad de medida.
Así como la distancia se mide en metros y el peso en gramos, la mayor o menor
oposición al paso de la corriente que se produce en un resistor se mide en ohmios.
Decimos entonces que la unidad de medida para los resistores es el OHMIO
representado con el signo Ω (omega).
Las resistencias utilizadas en electrónica tienen valores comprendidos entre menos de 1
ohmio y varios millones de ohmios, encontramos que no es fácil mostrar en un diagrama
todos los ceros que tiene un resistor de alto valor. Escribir 220.000 ohmios o 10.000.000
ohmios puede ser difícil por lo que se utilizan los términos de Kilo (K) significa mil
unidades y equivale a tres ceros (000) después del primer digito y mega (M) para indicar
los múltiplos de miles o millones de unidades, que equivale a seis ceros (000000)
después del primer número.
Otros parámetros de los resistores.
En los resistores utilizados en electrónica, además de su tipo, y su valor en ohmios, se
Instalaciones Máquinas Eléctricas Electrónicas – 10mo de Básica Página 8
debe tener en cuenta una característica adicional. Esta es la capacidad máxima para
expulsar o disipar calor sin que se deteriore o destruya el elemento físico y se mide en
vatios.
En la mayoría de los circuitos electrónicos se utilizan resistores de bajo voltaje como las
de 1/8, 1/4, 1/2, 1 y 2 vatios. En las etapas de salida de los amplificadores de alta
potencia, es común encontrar resistores de voltajes altos como 5, 10, 15, 20 y 50 vatios.
El tamaño físico de los resistores depende del voltaje siendo las más grandes las de
mayor valor.
Código de colores.
Los resistores pequeños de carbón y película de carbón, que son las más utilizadas en
los circuitos electrónicos, existe un método de identificación muy versátil llamado el
código de colores. Este método, que utiliza tres, cuatro o cinco líneas de colores pintadas
alrededor del cuerpo del resistor, sirve para indicar su valor en Ohmios y su precisión.
En su superficie tiene tres, cuatro o cinco rayas; dejando la raya de tolerancia
(normalmente plateada o dorada) a la derecha, se leen de izquierda a derecha.
Si sujetamos la resistencia con la mano izquierda, por el lado donde están las bandas de
Instalaciones Máquinas Eléctricas Electrónicas – 10mo de Básica Página 9
colores, podemos deducir su valor si sabemos el número que representa cada color.
Tenemos que usarla para saber la equivalencia entre los colores y los números del 0 al
10. Cuando leemos el código de colores debemos recordar:
1. La primera banda representa la primera cifra.
2. La segunda banda representa la segunda cifra.
3. La tercera banda representa el número de ceros que siguen a los dos primeros números.
(Si la tercera banda es negra no hay ceros en el número, si esta banda es dorada se
divide por 10 y si esta banda es plateada se divide por 100).
4. La cuarta banda representa la tolerancia. Esta es usualmente dorada que representa un
5%, plateada que es del 10%, café o marrón indica el 1%, el rojo indica un 2% y si no
tiene banda es del 20%.
El código de las cinco bandas se utiliza para resistores de precisión así:
1. La primera banda representa la primera cifra.
2. La segunda banda representa la segunda cifra.
3. La tercera banda representa la tercera cifra.
4. La cuarta banda representa el número de ceros que siguen a los tres primeros números.
(Si la cuarta banda es negra no hay ceros en el número, si esta banda es dorada se
divide por 10 y si esta banda es plateada se divide por 100).
5. La quinta banda representa la tolerancia. El café o marrón indica el 1%, el rojo indica un
2% y si es verde tiene una tolerancia del 0.5%.
En los resistores de 6 bandas, la última banda especifica el coeficiente térmico expresado
en ppm/ºC (partes por millón por cada grado Centígrado). Este valor determina la
estabilidad resistiva a determinada temperatura.
Es muy importante practicar mucho con este código hasta que se aprenda de memoria ya
que los resistores que lo utilizan se encuentran en todo tipo de circuitos. Si tenemos que
consultar un libro o manual cada vez que tengamos que identificar un resistor, vamos a
perder mucho tiempo. Después de algún tiempo de trabajar en electrónica, este código se
hace tan familiar que ya se identifica un resistor con sólo mirar brevemente su
combinación de colores.
Instalaciones Máquinas Eléctricas Electrónicas – 10mo de Básica Página 10
Tolerancia
Se ha mencionado que la cuarta banda indica la tolerancia del resistor. Esta tolerancia o
precisión significa que el valor real no es necesariamente el mismo que indica el código.
Un 10% de tolerancia significa que el valor real puede ser un 10% mayor o menor que el
valor que indica el código.
Se fabrican resistores con tolerancias del 5%, 10% y 20% que son los más comunes,
pero también hay de 0.1%, 0.25%, 0.5%, 1%, 2%, 3% y 4%
El costo de los resistores sube considerablemente a medida que su precisión aumenta.
Por lo general, para los circuitos y proyectos básicos se utilizan resistores con una
tolerancia del 5%.
Instalaciones Máquinas Eléctricas Electrónicas – 10mo de Básica Página 11
LECCIÓN N°1
INVESTIGO
NOMBRE:………………………………
CURSO:……………………………….
ESPECIALIDAD:…………………….
Investigue que valor de resistencia es el más utilizado en el mercado electrónico
Instalaciones Máquinas Eléctricas Electrónicas – 10mo de Básica Página 12
GLOSARIO
Resuelva el siguiente glosario
Energía: _______________________________________________________________________
Vatio: _________________________________________________________________________
Ohmios: _______________________________________________________________________
Tolerancia: ___________________________________________________________________
Control: _______________________________________________________________________
Escriba cinco palabras no asimiladas con su respectivo concepto:
Palabra Concepto
Instalaciones Máquinas Eléctricas Electrónicas – 10mo de Básica Página 13
RESUMO
Realice un mapa conceptual de lo más importante de la Ficha 10.
Instalaciones Máquinas Eléctricas Electrónicas – 10mo de Básica Página 14
CUESTIONARIO
1. Indique si el siguiente enunciado es verdadero o falso.
Los resistores están hechos de un material de carbón y sirven para
disminuir el paso de la corriente.
a) Verdadero
b) Falso
2. Complete
Todo circuito electrónico se representa por medio de un plano llamado
diagrama _________________
3. Indique si el siguiente enunciado es verdadero o falso
En el código de colores la cuarta banda representa la tolerancia, esto es
representado por el color plateado que representa el 10%
a) Verdadero
b) Falso
4. Complete
La unidad de medida de los resistores se llama _______________
5. Indique si el siguiente enunciado es verdadero o falso
Los resistores con tolerancia de 5%, 10% y 20% son los más escasos.
a) Verdadero
b) Falso
FIRMA DEL
PROFESOR
CALIFICACION
FIRMA DEL
ESTUDIANTE
FECHA
Instalaciones Máquinas Eléctricas Electrónicas – 10mo de Básica Página 15
FICHA N°2
NOMBRE: ………………………………………………..
CURSO:…………………………………………………….
ESPECIALIDAD:…………………………………………
EL POTENCIOMETRO
Un potenciómetro es una resistencia cuyo valor es variable dentro de los límites del valor
del potenciómetro. Para ello se les ha añadido un tercer terminal unido a un contacto
elemento resistivo proporcionando variaciones en el valor de la resistencia. Este tercer
terminal puede tener un desplazamiento angular (giratorio) o longitudinal (deslizante).
Según su función en el circuito estas resistencias se denominan:
 Potenciómetros: se aplican en circuitos donde la variación de resistencia la efectúa el
usuario desde el exterior (controles de audio, video, etc.).
 Trimmers, o resistencias ajustables: se diferencian de las anteriores en que su ajuste
es definitivo en el circuito donde van aplicadas. Su acceso está limitado al personal
técnico (controles de ganancia, polarización, etc.)
 Reóstatos: Son resistencias variables en las que uno de sus terminales extremos está
Instalaciones Máquinas Eléctricas Electrónicas – 10mo de Básica Página 16
eléctricamente anulado. Tanto en un potenciómetro como un trimmer, al dejar unos de
sus terminales extremos al aire, su comportamiento será el de un reóstato, aunque estos
están diseñados para soportar grandes corrientes.
CARACTERISTICAS TÉCNICAS
En la siguiente figura encontramos las especificaciones técnicas más importantes que se
puede encontrar en las hojas de características que nos suministra el fabricante.
Un potenciómetro es un componente electrónico similar a los resistores pero cuyo valor
de resistencia en vez de ser fijo es variable, permitiendo controlar la intensidad de
corriente a lo largo de un circuito conectándolo en paralelo o también se puede controlar
la caída de tensión al conectarlo en serie.
Un potenciómetro es un elemento muy similar a un reóstato, la diferencia es que este
último disipa más potencia y es utilizado para circuitos de mayor corriente, debido a esta
Instalaciones Máquinas Eléctricas Electrónicas – 10mo de Básica Página 17
característica. Por lo general los potenciómetros son generalmente usados para variar el
voltaje en circuitos colocados en paralelo, mientras que los reóstatos se utilizan en serie
para variar la corriente.
Se pueden distinguir varios tipos de potenciómetros.
 Según la forma en la que se instalan: para chasis o para circuito impreso.
 Según el material: de carbón, de alambre o de plástico conductor.
 Según su uso: de ajuste, normalmente no accesibles desde el exterior, o de mando, para
que el usuario pueda variar parámetros de un aparato, estos a su vez pueden ser:
rotatorios, se controlan girando su eje, deslizantes, cuya pista resistiva es recta y el
cursor se mueve en línea recta o múltiples.
 Según su respuesta al movimiento del cursor pueden ser: lineales, logarítmicos,
sinusoidales y antilogarítmicos.
 Potenciómetros digitales: son circuitos integrados con un funcionamiento similar a un
potenciómetro analógico.
Los usos más comunes del potenciómetro son los referidos al control de funciones de
equipos eléctricos, como el volumen en los equipos de audio y el contraste o el brillo en la
imagen de un televisor.
Instalaciones Máquinas Eléctricas Electrónicas – 10mo de Básica Página 18
LECCIÓN 2
NOMBRE:………………………………
CURSO:……………………………….
ESPECIALIDAD:…………………….
INVESTIGO
Describa la función de un condensador electrolítico.
_________________________________________________________________
_________________________________________________________________
_________________________________________________________________
_________________________________________________________________
_________________________________________________________________
_________________________________________________________________
_________________________________________________________________
______
Instalaciones Máquinas Eléctricas Electrónicas – 10mo de Básica Página 19
GLOSARIO
Resuelva el siguiente glosario
Trimmer: _________________________________________________________
Reóstato: _________________________________________________________
Potenciómetro: ____________________________________________________
Lineal: ___________________________________________________________
Logarítmico: ______________________________________________________
Escriba cinco palabras no asimiladas con su respectivo concepto:
Palabra Concepto
Instalaciones Máquinas Eléctricas Electrónicas – 10mo de Básica Página 20
RESUMO
Realice un mapa conceptual sobre lo más importante de los potenciómetros.
Instalaciones Máquinas Eléctricas Electrónicas – 10mo de Básica Página 21
CUESTIONARIO
1. Complete
Los potenciómetros se utilizan en circuitos, donde la variación de resistencia la
efectúa el usuario desde el exterior y se llama _________________de audio, video,
etc.
2. indique si el siguiente enunciado es verdadero o falso
Los trimmers son resistencias variables en las que uno de los terminales externos
está eléctricamente anulado.
a) Verdadero
b) Falso
3. Un potenciómetro es un componente electrónico similar a los resistores pero cuyo
valor de resistencia es variable.
a) Verdadero
b) Falso
4. Los potenciómetros son generalmente usados para variar el voltaje en circuitos
colocados en serie.
a) Verdadero
b) Falso
5. Complete
Según la función en el circuito las resistencias se denominan: ______________,
_______________ o _______________
FIRMA DEL
PROFESOR
CALIFICACION
FIRMA DEL
ESTUDIANTE
FECHA
Instalaciones Máquinas Eléctricas Electrónicas – 10mo de Básica Página 22
LECCIÓN Nº 3
OBJETIVO: Conocer cómo funciona y el principio de funcionamiento de los
condensadores
PRESENTACIÓN DEL TEMA: Introducción, principio de funcionamiento de las
resistencias junto con su código de colores.
LECCIÓN N°3
NOMBRE:………………………………
CURSO:……………………………….
ESPECIALIDAD:…………………….
LOS CONDESADORES
Básicamente un condensador es un dispositivo capaz de almacenar energía en forma de
campo eléctrico. Está formado por dos armaduras metálicas paralelas (generalmente de
aluminio) separadas por un material dieléctrico.
Va a tener una serie de características tales como capacidad, tensión de trabajo,
tolerancia y polaridad, que deberemos aprender a distinguir
Aquí a la izquierda vemos esquematizado un condensador, con las dos láminas = placas
= armaduras, y el dieléctrico entre ellas. En la versión más sencilla del condensador, no
se pone nada entre las armaduras y se las deja con una cierta separación, en cuyo caso
se dice que el dieléctrico es el aire.
Instalaciones Máquinas Eléctricas Electrónicas – 10mo de Básica Página 23
Capacidad: Se mide en Faradios (F), aunque esta unidad resulta tan grande que se
suelen utilizar varios de los submúltiplos, tales como microfaradios (µF =10-6
F),
nanofaradios (nF=10-9
F) y picofaradios (pF=10-12
F).
Tensión de trabajo: Es la máxima tensión que puede aguantar un condensador, que
depende del tipo y grosor del dieléctrico con que esté fabricado. Si se supera dicha
tensión, el condensador puede perforarse (quedar cortocircuitado) y/o explotar. En este
sentido hay que tener cuidado al elegir un condensador, de forma que nunca trabaje a
una tensión superior a la máxima.
Tolerancia: Igual que en las resistencias, se refiere al error máximo que puede existir
entre la capacidad real del condensador y la capacidad indicada sobre su cuerpo.
Polaridad: Los condensadores electrolíticos y en general los de capacidad superior a 1
µF tienen polaridad, eso es, que se les debe aplicar la tensión prestando atención a sus
terminales positivo y negativo. Al contrario que los inferiores a 1µF, a los que se puede
aplicar tensión en cualquier sentido, los que tienen polaridad pueden explotar en caso de
ser ésta la incorrecta.
TIPOS DE CONDENSADORES
Vamos a mostrar a continuación una serie de condensadores de los más típicos que se
pueden encontrar.
Instalaciones Máquinas Eléctricas Electrónicas – 10mo de Básica Página 24
Electrolíticos
Dentro de la gran variedad de tecnologías de fabricación de condensadores, los
electrolíticos son los de mayor capacidad, debido a que se recurre a reducir la separación
entre las placas, a aumentar el área enfrentada de las mismas y a la utilización de un
dieléctrico de elevada constante dieléctrica.
Los condensadores electrolíticos deben su nombre a que el material dieléctrico que
contienen es un ácido llamado electrolito y que se aplica en estado líquido. La fabricación
de un condensador electrolítico comienza enrollando dos láminas de aluminio separadas
por un papel absorbente humedecido con ácido electrolítico. Luego se hace circular una
corriente eléctrica entre las placas para provocar una reacción química que producirá una
capa de óxido sobre el aluminio, siendo este óxido de electrolito el verdadero dieléctrico
del condensador.
Cabe aclarar que, si bien existen condensadores con dieléctrico de papel, en el caso de
los electrolíticos el papel entre placas cumple la función de sostener al ácido
uniformemente en toda la superficie de las mismas.
Diversas fallas en los electrolíticos
Una falla en la uniformidad de la capa de óxido formada en algún punto de las placas
produce un cortocircuito o una disminución de la tensión de trabajo del condensador. Esta
condición aumenta una corriente de fuga que provoca el sobrecalentamiento interno y la
consiguiente expansión y evaporación del ácido, que al superar por presión el
hermetismo del tapón de goma puede destruir por explosión al condensador.
Si el sellado hermético del condensador no es bueno, el ácido se seca y deja de actuar
como dieléctrico. En este caso, el valor de capacidad se reduce progresivamente.
Instalaciones Máquinas Eléctricas Electrónicas – 10mo de Básica Página 25
Un condensador que en un período de aproximadamente 4 años no recibe tensión (es
decir, no se utiliza), comienza a deformarse internamente. En efecto, la capa de óxido de
electrolito se reduce por sí misma si el condensador no es conectado a una fuente de
tensión continua, acercándose gradualmente a su condición primitiva de
protocondensador, cuando en fábrica estaba siendo formado. Es por eso que debería
tenerse especial cuidado en conocer la fecha de fabricación de estos componentes casi
perecederos, o preguntar el tiempo de inactividad de un aparato electrónico, si se apresta
a repararlo. Un caso similar ocurre cuando se utiliza a un condensador con tensiones
mucho menores a su tensión nominal de trabajo; al estar prácticamente sin polarización
de corriente continua, la capa de óxido se irá haciendo cada vez más angosta, hasta
provocar la falla del circuito electrónico en donde trabaja.
Al estar los terminales del condensador unidos por remaches o puntos de soldadura a las
placas, existe en ambos casos una cierta resistencia de contacto. Si el condensador
trabaja en una condición de alto rizado (ripple) como, por ejemplo, el filtrado una fuente
conmutada (switching), estas uniones eléctricas se calientan y se oxidan. Al calentarse y
enfriarse, se dilatan y contraen respectivamente; estas sucesivas contracciones y
dilataciones provocarán el aflojamiento de las uniones de los terminales, llegando incluso
a dejar al condensador en un estado de circuito abierto o con intermitencias, comúnmente
llamadas falsos contactos. Por otra parte, estos falsos contactos producen un
sobrecalentamiento, que acelera el proceso, en una especie de círculo vicioso. Esta
condición especial es la que suele confundir a los técnicos más experimentados, pues un
aparato puede funcionar correctamente en el instante inicial de encendido y fallar al
alcanzar apenas unos grados de temperatura y viceversa.
Medición y comprobación de condensadores electrolíticos
Si bien existen varias pruebas y mediciones que pueden realizarse sobre un
condensador, mencionaremos aquellas que especialmente estén al alcance de un técnico
estudiante o un profesional reparador y que sean de utilidad para la detección y solución
de fallos en equipos electrónicos.
 COMPROBACION DE CONTINUIDAD: se utiliza un óhmetro común para comprobar si el
condensador está en cortocircuito o con fugas de importancia, aunque no se podrá
comprobar con certeza que esté a circuito abierto o con intermitencias internas.
 MEDICION DE LA CAPACIDAD: puede utilizarse un puente LCR o un medidor de
capacidad (capacímetro) y su lectura servirá para conocer si el valor de capacidad se
encuentra dentro del rango de tolerancia especificada por el fabricante. Un condensador
Instalaciones Máquinas Eléctricas Electrónicas – 10mo de Básica Página 26
en muy mal estado debería reflejar dicha condición en su valor de capacidad, sin
embargo, en la práctica, una variación del 10 % en el valor de capacidad puede ocultar
un daño mayor, de hasta el 120 %, si se elige evaluar al condensador midiendo su
Resistencia Serie Equivalente (ESR). La medición de la capacidad será de mayor utilidad
para los diseñadores de circuitos de RF, osciladores, circuitos con ajuste de sintonía, etc.
Electrolíticos de tántaloo de gota.
Emplean como dieléctrico una finísima película de óxido de tantalio amorfo, que con un
menor espesor tiene un poder aislante mucho mayor. Tienen polaridad y una capacidad
superior a 1 µF. Su forma de gota les da muchas veces ese nombre.
Poliéster metalizado MKT
Suelen tener capacidades inferiores a 1 µF y tensiones de trabajo a
partir de 63v. Más abajo vemos su estructura: dos láminas de
policarbonato recubierto por un depósito metálico que se bobinan
juntas. Aquí al lado vemos un detalle de un condensador plano de
este tipo, donde se observa que es de 0.033 µF y 250v.
(Inscripción: 0.033 K/ 250 MKT).
Instalaciones Máquinas Eléctricas Electrónicas – 10mo de Básica Página 27
Poliéster.
Son similares a los anteriores, aunque con un proceso de fabricación algo diferente. En
ocasiones este tipo de condensadores se presentan en forma plana y llevan sus datos
impresos en forma de bandas de color, recibiendo comúnmente el nombre de
condensadores "de bandera". Su capacidad suele ser como máximo de 470 nF.
Poliéster tubular
Similares a los anteriores, pero enrollados de forma normal, sin aplastar.
Cerámico "de lenteja" o "de disco"
Son los cerámicos más corrientes. Sus valores de capacidad están comprendidos entre
0.5 pF y 47 nF. En ocasiones llevan sus datos impresos en forma de bandas de color.
Aquí abajo vemos unos ejemplos de condensadores de este tipo.
Cerámico "de tubo"
Sus valores de capacidad son del orden de los picofaradios y generalmente ya no se
usan, debido a la gran deriva térmica que tienen (variación de la capacidad con las
Instalaciones Máquinas Eléctricas Electrónicas – 10mo de Básica Página 28
variaciones de temperatura).
Instalaciones Máquinas Eléctricas Electrónicas – 10mo de Básica Página 29
LECCIÓN N° 3
NOMBRE:………………………………
CURSO:……………………………….
ESPECIALIDAD:…………………….
INVESTIGO
Como saber si un capacitor cerámico está en buen estado
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
___________
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GLOSARIO
Resuelva el siguiente glosario
Oxido:____________________________________________________________
Amorfo: ___________________________________________________________
Absorbente:________________________________________________________
Acido: ____________________________________________________________
Faradios: ____________________________________________________________
Escriba cinco palabras no asimiladas en la lección con su concepto:
Palabra Concepto
Instalaciones Máquinas Eléctricas Electrónicas – 10mo de Básica Página 31
RESUMO
CONDENSADORES
Electrolíticos
Cerámicos
Instalaciones Máquinas Eléctricas Electrónicas – 10mo de Básica Página 32
CUESTIONARIO
1. Indique si el siguiente enunciado es verdadero o falso
Un condensador es un dispositivo capaz de almacenar energía en forma de
campo magnético.
a) Verdadero
b) Falso
2. Complete
La capacidad del condensador en mide en: ___________________
3. Los condensadores de mayor capacidad y fabricación se llaman:
__________________
4. Indique si el siguiente enunciado es verdadero o falso
Para medir la capacidad de un condensador se utiliza en un puente LCR
a) Verdadero
b) Falso
5. Los condensadores poliéster tubular son enrollados en forma normal y son
aplastados.
a) Verdaderos
b) Falsos
Firma del Profesor Calificación Firma del Estudiante
Instalaciones Máquinas Eléctricas Electrónicas – 10mo de Básica Página 33
LECCIÓN Nº 4
OBJETIVO: Conocer cómo funciona y el principio de funcionamiento de las pilas y de las
baterías.
PRESENTACIÓN DEL TEMA: Introducción, principio de funcionamiento de las pilas y
baterías que más se utilizan en electrónica analógica.
LECCIÓN N°4
NOMBRE:………………………………
CURSO:……………………………….
ESPECIALIDAD:………………………
PILAS Y BATERIAS
La pila es un dispositivo que convierte la energía química en energía eléctrica mediante
un proceso químico transitorio. Todas las pilas básicamente consisten en
dos electrodos metálicos sumergidos en un líquido, sólido o pasta que se llama
electrolito. El electrolito es un conductor de iones, el un electrodo es positivo y el otro
electrodo es negativo. Uno de los electrodos produce electrones y el otro electrodo los
recibe. Al conectar los electrodos al circuito que hay que alimentar, se produce una
corriente eléctrica.
Las pilas en las que el producto químico no puede volver a su forma original una vez que
la energía química se ha transformado en energía eléctrica (es decir, cuando las pilas se
Instalaciones Máquinas Eléctricas Electrónicas – 10mo de Básica Página 34
han descargado), se llaman pilas primarias o voltaicas. Las pilas secundarias o
acumuladores son aquellas pilas reversibles en las que el producto químico que al
reaccionar en los electrodos produce energía eléctrica, puede ser reconstituido pasando
una corriente eléctrica a través de él en sentido opuesto a la operación normal de la pila.
Pilas Primarias:
La pila primaria más común es la pila Leclanché o pila seca, inventada por el químico
francés Georges Leclanché en la década de 1860. La pila seca que se utiliza hoy es muy
similar al invento original. La pila primaria es cuando la carga no puede renovarse cuando
se agota, excepto reponiendo las sustancias químicas que tiene dicha pila, caso contrario
hay que desecharla.
El electrólito es una pasta consistente en una mezcla de cloruro de amonio y cloruro de
Zinc. El electrodo negativo es de zinc, igual que la parte exterior de la pila, y el electrodo
positivo es una varilla de carbono rodeada por una mezcla de carbono y dióxido de
manganeso. Esta pila produce una fuerza electromotriz de unos 1,5 voltios.
Este tipo de pila se utiliza frecuentemente en aparatos de radio, calculadoras, etc., en los
que suelen ir asociadas en serie.
Otra pila primaria muy utilizada es la pila de zinc-óxido de mercurio, conocida
normalmente como batería de mercurio. Puede tener forma de disco pequeño y se utiliza
en audífonos, células fotoeléctricas y relojes de pulsera eléctricos. El electrodo negativo
es de zinc, el electrodo positivo de óxido de mercurio y el electrólito es una disolución de
hidróxido de potasio. La batería de mercurio produce 1,34 V.
La pila de combustible es otro tipo de pila primaria. Se diferencia de las demás en que los
productos químicos no están dentro de la pila, sino que se suministran desde fuera.
Instalaciones Máquinas Eléctricas Electrónicas – 10mo de Básica Página 35
Pilas secundarias:
El acumulador o pila secundaria, que puede recargarse invirtiendo la reacción química,
fue inventado en 1859 por el físico francés Gastón Planté. La pila de Planté era una
batería de plomo y ácido, y es la que más se utiliza en la actualidad. Esta batería, que
contiene de tres a seis pilas conectadas en serie, se usa en automóviles, camiones,
aviones y otros vehículos. Su ventaja principal es que puede producir una corriente
eléctrica suficiente para arrancar un motor; sin embargo, se agota rápidamente. El
electrólito es una disolución diluida de ácido sulfúrico, el electrodo negativo e s de plomo
y el electrodo positivo de dióxido de plomo. En funcionamiento, el electrodo negativo de
plomo se disocia en electrones libres e iones positivos de plomo. Los electrones se
mueven por el circuito eléctrico externo y los iones positivos de plomo reaccionan con los
iones sulfato del electrólito para formar sulfato de plomo. Cuando los electrones vuelven a
entrar en la pila por el electrodo positivo de dióxido de plomo, se produce otra reacción
química. El dióxido de plomo reacciona con los iones hidrógeno del electrólito y con los
electrones formando agua e iones plomo; estos últimos se liberarán en el electrólito
produciendo nuevamente sulfato de plomo.
Un acumulador de plomo y ácido se agota porque el ácido sulfúrico se transforma
gradualmente en agua y en sulfato de plomo. Al recargar la pila, las reacciones químicas
descritas anteriormente se invierten hasta que los productos químicos vuelven a su
condición original. Una batería de plomo y ácido tiene una vida útil de unos cuatro años.
Produce unos 2 V por pila. Recientemente, se han desarrollado baterías de plomo para
aplicaciones especiales con una vida útil de 50 a 70 años.
Fig. Acumulador de plomo
Instalaciones Máquinas Eléctricas Electrónicas – 10mo de Básica Página 36
Fig. Interior del Acumulador de plomo
Pila Alcalina
Otra pila secundaria muy utilizada es la pila alcalina o batería de níquel y hierro, ideada
por el inventor estadounidense Thomas Edison en torno a 1900. El principio de
funcionamiento es el mismo que en la pila de ácido y plomo, pero aquí el electrodo
negativo es de hierro, el electrodo positivo es de óxido de níquel y el electrólito es una
disolución de hidróxido de potasio. La pila de níquel y hierro tiene la desventaja de
desprender gas hidrógeno durante la carga. Esta batería se usa principalmente en la
industria pesada. La batería de Edison tiene una vida útil de unos diez años y produce
1,15 V, aproximadamente.
Otra pila alcalina similar a la batería de Edison es la pila de níquel y cadmio o batería de
cadmio, en la que el electrodo de hierro se sustituye por uno de cadmio. Produce también
1,15 V y su vida útil es de unos 25 años.
Pilas Solares
Instalaciones Máquinas Eléctricas Electrónicas – 10mo de Básica Página 37
Las pilas solares producen electricidad por un proceso de conversión fotoeléctrica. La
fuente de electricidad es una sustancia semiconductora fotosensible, como un cristal de
silicio al que se le han añadido impurezas. Cuando la luz incide contra el cristal, los
electrones se liberan de la superficie de éste y se dirigen a la superficie opuesta. Allí se
recogen como corriente eléctrica. Las pilas solares tienen una vida muy larga y se utilizan
sobre todo en los aviones, como fuente de electricidad para el equipo de a bordo.
Pila de combustible
Mecanismo electroquímico en el cual la energía de una reacción química se convierte
directamente en electricidad. A diferencia de la pila eléctrica o batería, una pila de
combustible no se acaba ni necesita ser recargada; funciona mientras el combustible y el
oxidante le sean suministrados desde fuera de la pila.
Una pila de combustible consiste en un ánodo en el que se inyecta el combustible
comúnmente hidrógeno, amoníaco o hidracina y un cátodo en el que se introduce un
oxidante normalmente aire u oxígeno. Los dos electrodos de una pila de combustible
están separados por un electrólito iónico conductor. Los electrones generados en el
ánodo se mueven por un circuito externo que contiene la carga y pasan al cátodo. Los
iones OH-generados en el cátodo son conducidos por el electrólito al ánodo, donde se
combinan con el hidrógeno y forman agua. El voltaje de la pila de combustible en este
caso es de unos 1,2 V pero disminuye conforme aumenta la carga. El agua producida en
el ánodo debe ser extraída continuamente para evitar que inunde la pila. Las pilas de
combustible de hidrógeno-oxígeno que utilizan membranas de intercambio iónico o
electrólitos de ácido fosfórico fueron utilizadas en los programas espaciales Gemini y
Apolo respectivamente. Las de ácido fosfórico tienen un uso limitado en las instalaciones
eléctricas generadoras de energía.
BATERÍAS
Instalaciones Máquinas Eléctricas Electrónicas – 10mo de Básica Página 38
Aparato que transforma la energía química en eléctrica, y consiste en dos o más pilas
eléctricas conectadas en serie o en paralelo en mixto. Se han desarrollado diversos tipos
de nuevas baterías para vehículos eléctricos. Se trata de versiones mejoradas de las
baterías convencionales, pero aún tienen numerosos inconvenientes como su corta
duración, alto costo, gran volumen o problemas medioambientales. Las baterías
destinadas a vehículos eléctricos incorporan sulfuro de litio-hierro, zinc-cloro, hidruro de
níquel y sulfuro de sodio. Las compañías suministradoras de electricidad están
desarrollando este tipo de baterías para utilizarlas como "niveladores de carga", a fin de
compensar las fluctuaciones esporádicas del sistema. Estas baterías ocupan poco
espacio y apenas tienen efectos dañinos para el medioambiente.
La batería para automóviles que se puede adquirir en cualquier almacén de repuestos
produce energía gracias a que contiene una solución acuosa de ácido sulfúrico conocida
como electrolitos líquidos.
Los electrolitos, en las baterías, al entrar en contacto con una lámina de metal,
usualmente de plomo y conocida como electrodo, producen reacciones químicas que
liberan energía, la cual es trasmitida por el mismo electrodo.
La energía química, en este caso, es producto del intercambio de iones que conforman la
solución acuosa o electrolitos y de los electrones de los átomos de la lámina de metal o
electrodo. Los iones son átomos a los que les falta o les sobra por lo menos un electrón.
El intercambio de iones también se presenta en los sistemas biológicos. Al igual que en
las pilas, en los seres vivos esta reacción química también libera energía, la cual nos
permite pensar, mover el cuerpo o desplazarnos de un lugar a otro
Instalaciones Máquinas Eléctricas Electrónicas – 10mo de Básica Página 39
Uno de los grandes inconvenientes de las reacciones químicas en las baterías radica en
que mientras liberan energía los electrolitos y electrodos se transforman en gases
contaminantes, ácido sulfuroso y otros desechos.
Las baterías al igual que en las pilas comunes y corrientes, poseen celdas que generan
hasta 1,5 voltios, de tal suerte que del número de celdas depende el tamaño y la potencia
requerida.
Posteriormente se desarrolló un material de electrolito sólido con base en el pegante
conocido como Colbón de la firma BASF, que se encuentra en cualquier tienda o
supermercado.
Instalaciones Máquinas Eléctricas Electrónicas – 10mo de Básica Página 40
LECCIÓN N°4
NOMBRE:………………………………
CURSO:……………………………….
ESPECIALIDAD:…………………….
INVESTIGO
Describa el funcionamiento de la placa electrónica conocida como Protoboard.
_________________________________________________________________
_________________________________________________________________
_________________________________________________________________
_________________________________________________________________
_________________________________________________________________
_________________________________________________________________
_________________________________________________________________
____________________________________________________________
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GLOSARIO
Resuelva el siguiente glosario
Fotoeléctrico: ____________________________________________________
Batería: _________________________________________________________
Industria: _________________________________________________________
Mezcla: __________________________________________________________
Alcalina: _________________________________________________________
Escriba cinco palabras no asimiladas en la lección con su concepto:
Palabra Concepto
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RESUMO
Instalaciones Máquinas Eléctricas Electrónicas – 10mo de Básica Página 43
CUESTIONARIO
1. Indique si el siguiente enunciado es verdadero o falso
La pila es un dispositivo que convierte la energía eléctrica en energía química
mediante un proceso químico transitorio
a) Verdadero
b) Falso
2. Las pilas secundarias pueden ser reconstituidas pasando una corriente eléctrica a
través de él en sentido opuesto a la operación normal de la pila.
a) Verdadero
b) Falso
3. Las pilas solares producen electricidad por un proceso de conversión fotoeléctrica.
a) Verdadero
b) Falso
4. Complete
La pila primaria fue creada en el año de _________ por el químico francés
Leclanché
5. Las baterías al igual que en las pilas comunes y corrientes, poseen celdas que
generan hasta ___________ voltios.
Firma del Profesor Calificación Firma del Estudiante
Instalaciones Máquinas Eléctricas Electrónicas – 10mo de Básica Página 44
BLOQUE N° 2
ELECTRÓNICA ANALÓGICA
TEMAS A TRATAR:
1. Diodos Rectificadores
2. Diodo Zenner.
3. Transistores
OBJETIVO DEL BLOQUE:
Conocer los principios de la electrónica analógica, así como también los diferentes tipos
de diodos y las diferencias entre estos.
DESTREZAS CON CRITERIO DE DESEMPEÑO:
Conocer y diferenciar los diferentes tipos de diodos que se tiene en la electrónica y su
principio de funcionamiento dependiendo de cada uno
Conocer y saber la diferencia entre un diodo normal y un diodo zener, así como su
principio de funcionamiento.
Conocer la funcionalidad de los transistores y su principio de funcionamiento.
INDICADORES ESCENCIALES DE EVALUACION:
Conoce e identifica cada diodo y como se conecta en un circuito.
Conoce y deferencia un diodo zener para su correcto funcionamiento
Maneja un transistor para utilizarlo en la práctica.
EJE TRANSVERSAL DEL BUEN VIVIR:
Conocer sobre los diferentes diodos que se utilizan y saber diferenciarlos para que las
personas las utilicen en su vida laboral.
Instalaciones Máquinas Eléctricas Electrónicas – 10mo de Básica Página 45
LECCIÓN Nº 5
OBJETIVO: Conocer cómo funciona y el principio de funcionamiento de las diodos y los
diferentes tipos de diodos que se tienen en el medio.
PRESENTACIÓN DEL TEMA: Introducción, principio de funcionamiento de los diodos y
clasificación de estos.
LECCIÓN N° 5
NOMBRE:………………………………
CURSO:……………………………….
ESPECIALIDAD:………………………
EL DIODO
Un diodo es un elemento semiconductor que está formado por cristales de 2 tipos: P y N.
Permite el paso de la corriente eléctrica en un solo sentido siendo este cuando esta polarizo
directamente, si fuese el caso contrario, es decir, inversamente se comporta como un
aislante. También suelen ser llamados "Rectificadores" porque dependiendo del tipo de
montaje realizado con ellos, pueden rectificar la corriente alterna en continua.
Tensión de codo, de partida o umbral. Es la tensión, en polarización directa, por debajo de la
cual la corriente es muy pequeña (menos del 1% del máximo valor nominal). Por encima de
esta tensión la corriente sube rápidamente. Esta tensión es de 0,2-0,3 V en los diodos de
germanio y de 0,6-0,7 V en los de silicio.
Instalaciones Máquinas Eléctricas Electrónicas – 10mo de Básica Página 46
Los diodos PN, son uniones de dos materiales semiconductores extrínsecos tipos p y n, por lo
que también reciben la denominación de unión PN. Ninguno de los dos cristales posee carga
eléctrica, ya que en cada cristal, el número de electrones y protones es el mismo, de lo que
podemos decir que los dos cristales, tanto el p como el n, son neutros.
Existen también diodos de protección térmica los cuales son capaces de proteger cables.
TIPOS:
1. Diodo Avalancha: Un diodo avalancha, es un diodo semiconductor diseñado especialmente
para trabajar en tensión inversa.
2. Diodo Emisor de luz (LED): Diodo emisor de luz, también conocido como LED es un
dispositivo semiconductor (diodo) que emite luz incoherente de espectro reducido cuando se
polariza de forma directa la unión PN del mismo y circula por él una corriente eléctrica.
3. Fotodiodo: Un fotodiodo es un semiconductor construido con una unión PN, sensible a la
Instalaciones Máquinas Eléctricas Electrónicas – 10mo de Básica Página 47
incidencia de la luz visible o infrarroja. Para que su funcionamiento sea correcto se polariza
inversamente, con lo que se producirá una cierta circulación de corriente cuando sea excitado
por la luz.
4. Diodo Túnel: El Diodo túnel es un diodo semiconductor que tiene una unión PN, en la cual se
produce el efecto túnel que da origen a una conductancia diferencial negativa en un cierto
intervalo de la característica corriente-tensión.
Diodo Zener: Un diodo Zener, es un diodo de silicio que se ha construido para que funcione
en las zonas de rupturas.
COMO COMPROBAR SI UN DIODO ESTA EN BUEN ESTADO.
Determinar si un diodo está en buen estado o no es muy importante en el trabajo
de un técnico en electrónica, pues esto le permitirá poner a funcionar
Instalaciones Máquinas Eléctricas Electrónicas – 10mo de Básica Página 48
correctamente un circuito electrónico. En el caso del aficionado que está
implementando un circuito o revisando un proyecto, es indispensable saber en
qué estado se encuentran los componentes que utiliza.
Hoy en día existen multímetros digitales que permiten probar con mucha facilidad
un diodo, pues ya vienen con esta opción lista de fábrica.
Para empezar, se coloca el selector para medir resistencias (ohmios/ohms), sin
importar de momento la escala. Se realizan las dos pruebas siguientes:
1. Se coloca el cable de color rojo en el ánodo de diodo (el lado de diodo que no
tiene la franja) y el cable de color negro en el cátodo (este lado tiene la franja).
El propósito es que el multímetro inyecte una corriente continua en el diodo (este
es el proceso que se hace cuando se miden resistores). Si la resistencia que se
lee es baja indica que el diodo, cuando está polarizado en directo, funciona bien y
circula corriente a través de él (como debe de ser). Si esta resistencia es muy
alta, puede ser una indicación de que el diodo esté "abierto" y deba que ser
reemplazado.
2. Se coloca el cable de color rojo en el cátodo y el cable negro en el ánodo del
diodo. En este caso como en anterior el propósito es hacer circular corriente a
través del diodo, pero ahora en sentido opuesto a la flecha de éste. Si la
resistencia leída es muy alta, esto nos indica que el diodo se comporta como se
esperaba, pues un diodo polarizado en inverso casi no conduce corriente. Si esta
resistencia es muy baja puede ser una indicación de que el diodo está en "corto" y
deba ser reemplazado.
Nota: El cable rojo debe ir conectado al terminal del mismo color en el
multímetro - El cable negro debe ir conectado al terminal del mismo color en
el multímetro (el común / common)
Instalaciones Máquinas Eléctricas Electrónicas – 10mo de Básica Página 49
Instalaciones Máquinas Eléctricas Electrónicas – 10mo de Básica Página 50
FICHA N°5
NOMBRE:………………………………
CURSO:……………………………….
ESPECIALIDAD:…………………….
INVESTIGO
1. ¿Describa que es la zona de ruptura de un diodo?
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
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____________________________________________________________________
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GLOSARIO
Resuelva el siguiente glosario
Ánodo:______________________________________________________________
Cátodo:_____________________________________________________________
Polariza:_____________________________________________________________
Directo:_____________________________________________________________
Inverso:_____________________________________________________________
Escriba cinco palabras no asimiladas en la lección con su concepto:
Palabra Concepto
Instalaciones Máquinas Eléctricas Electrónicas – 10mo de Básica Página 52
RESUMO
Instalaciones Máquinas Eléctricas Electrónicas – 10mo de Básica Página 53
CUESTIONARIO
1. Indique si el siguiente enunciado es verdadero o falso
Los diodos permiten el paso de la corriente eléctrica en varios sentidos cuando esta
polarizo directamente
a) Verdadero
b) Falso
2. Subraye lo correcto
Los diferentes tipos de diodos son:
a) Diodos de avalancha
b) Diodos led,
c) Diodo Zenner
d) Fotorresistencia
e) Diodo túnel
f) Todos los anteriores
g) Ninguno de los anteriores
3. Complete
Este es un diodo sensible a la incidencia de la luz visible o infrarroja y para que su
funcionamiento sea correcto se lo debe colocar inversamente, a este diodo se lo
conoce como: ___________________.
4. Indique si el siguiente enunciado es verdadero o falso
Para la comprobación de que si un diodo se encuentra en buen estado es cuando
al colocar un multímetro la resistencia que marca es muy alta.
a) Verdadero
b) Falso
5. El ánodo de un diodo es donde se encuentra la franja y el cátodo es el lado donde
no tiene la franja
a) Verdadero
b) Falso
Firma del Profesor Calificación Firma del Estudiante
Instalaciones Máquinas Eléctricas Electrónicas – 10mo de Básica Página 54
LECCIÓN Nº 6
OBJETIVO: Conocer cómo funciona y el principio de funcionamiento del diodo Zenner y el
diodo LED
PRESENTACIÓN DEL TEMA: Introducción, principio de funcionamiento del diodo Zenner
y sus características, así como también del diodo LED
LECCIÓN N°6
NOMBRE:………………………………
CURSO:……………………………….
ESPECIALIDAD:………………………
EL DIODO ZENNER.
Como se mencionó en el tema anterior existe otro tipo de diodo, el llamado diodo
Zenner, cuyas características en polarización directa son análogas a las del diodo
de unión estudiado en la práctica anterior, pero que en polarización inversa se
comporta de manera distinta, lo que le permite tener una serie de aplicaciones
que no poseía el anterior.
Instalaciones Máquinas Eléctricas Electrónicas – 10mo de Básica Página 55
Cuando el diodo esta polarizado inversamente, una pequeña corriente circula por
él, llamada corriente de saturación “Is”, esta corriente permanece relativamente
constante mientras aumentamos la tensión inversa hasta que el valor de ésta
alcanza “Vz”, llamada tensión Zenner (que no es la tensión de ruptura zenner),
para la cual el diodo entra en la región de colapso. La corriente empieza a
incrementarse rápidamente por el efecto avalancha.
Fig.- Característica I-V de un diodo Zenner en polarización directa e inversa
En esta región pequeños cambios de tensión producen grandes cambios de
corriente. El diodo zenner mantiene la tensión prácticamente constante entre sus
extremos para un amplio rango de corriente inversa.
DIODO LED
Instalaciones Máquinas Eléctricas Electrónicas – 10mo de Básica Página 56
El diodo LED que quiere decir Light-Emitting Diod o Diodo Emisor de Luz es un
tipo especial de diodo, que trabaja como un diodo común, pero que al ser
atravesado por la corriente eléctrica, emite luz. Existen diodos LED de varios
colores que dependen del material con el cual fueron construidos. Hay de color
rojo, verde, amarillo, ámbar, infrarrojo, entre otros.
El funcionamiento físico consiste en que, en los materiales semiconductores, un
electrón al pasar de la banda de conducción a la de valencia, pierde energía; esta
energía perdida se puede manifestar en forma de un fotón desprendido, con una
amplitud, una dirección y una fase aleatoria. El que esa energía se manifieste en
(calor por ejemplo) va a depender principalmente del tipo de material
semiconductor. Cuando Al polarizar directamente un diodo LED conseguimos que
por la unión PN sean inyectados huecos en el material tipo N y electrones en el
material tipo P; O sea los huecos de la zona p se mueven hacia la zona n y los
electrones de la zona n hacia la zona p, produciéndose por consiguiente, una
inyección de portadores minoritarios.
Ambos desplazamientos de cargas constituyen la corriente que circula por el
diodo. Si los electrones y huecos están en la misma región, pueden recombinarse,
es decir, los electrones pueden pasar a "ocupar" los huecos, "cayendo" desde un
nivel energético superior a otro inferior más estable
Instalaciones Máquinas Eléctricas Electrónicas – 10mo de Básica Página 57
Cuando estos portadores se recombinan, se produce la liberación de una cantidad
de energía proporcional al salto de banda de energía del material semiconductor.
Una parte de esta energía se libera en forma de luz, mientras que la parte
restante lo hace en forma de calor, estando determinadas las proporciones por la
mezcla de los procesos de recombinación que se producen.
La energía contenida en un fotón de luz es proporcional a su frecuencia, es decir,
su color. Cuanto mayor sea el salto de banda de energía del material
semiconductor que forma el LED, más elevada será la frecuencia de la luz
emitida.
Diodo emisor de luz con la unión polarizada en sentido directa
LED DE COLORES
Instalaciones Máquinas Eléctricas Electrónicas – 10mo de Básica Página 58
APLICACIONES DE LOS LED
Los diodos infrarrojos (IRED) se emplean desde mediados del siglo XX en
mandos a distancia de televisores, habiéndose generalizado su uso en otros
electrodomésticos como equipos de aire acondicionado, equipos de música, etc. y
en general para aplicaciones de control remoto, así como en dispositivos
detectores. Los LED se emplean con profusión en todo tipo de indicadores de
estado (encendido/apagado) en dispositivos de señalización (de tránsito, de
emergencia, etc.) y en paneles informativos. También se emplean en el
alumbrado de pantallas de cristal líquido de teléfonos móviles, calculadoras,
agendas electrónicas, etc., así como en bicicletas y usos similares. Existen
además impresoras LED.
También se usan los LED en el ámbito de la iluminación (incluyendo la
señalización de tráfico) es moderado y es previsible que se incremente en el
futuro, ya que sus prestaciones son superiores a las de la lámpara incandescente
y la lámpara fluorescente, desde diversos puntos de vista. La iluminación con LED
presenta indudables
Se utiliza ampliamente en aplicaciones visuales, como indicadoras de cierta
situación específica de funcionamiento y desplegar contadores
 Para indicar la polaridad de una fuente de alimentación de corriente continua.
 Para indicar la actividad de una fuente de alimentación de corriente alterna.
 En dispositivos de alarma.
Instalaciones Máquinas Eléctricas Electrónicas – 10mo de Básica Página 59
VENTAJAS DEL LED
Fiabilidad, mayor eficiencia energética, mayor resistencia a las vibraciones, mejor
visión ante diversas circunstancias de iluminación, menor disipación de energía,
menor riesgo para el medio ambiente, capacidad para operar de forma
intermitente de modo continuo, respuesta rápida, etc. Así mismo, con LED se
pueden producir luces de diferentes colores con un rendimiento luminoso elevado,
a diferencia de muchas de las lámparas utilizadas hasta ahora, que tienen filtros
para lograr un efecto similar (lo que supone una reducción de su eficiencia
energética). Todo ello pone de manifiesto las numerosas ventajas que los LED
ofrecen. También se utilizan en la emisión de señales de luz que se trasmiten a
través de fibra óptica.
DESVENTAJAS DEL LED
Las desventajas del diodo LED son que su potencia de iluminación es tan baja,
que su luz es invisible bajo una fuente de luz brillante y que su ángulo de
visibilidad está entre los 30° y 60°. Este último problema se corrige con cubiertas
difusores de luz.
CONEXIÓN DE LOS LED
Para conectar LED de modo que iluminen de forma continua, deben estar
polarizados directamente, es decir, con el polo positivo de la fuente de
alimentación conectada al ánodo y el polo negativo conectado al cátodo. Además,
la fuente de alimentación debe suministrarle una tensión o diferencia de potencial
superior a su tensión umbral. Por otro lado, se debe garantizar que la corriente
que circula por ellos no excede los límites admisibles (Esto se puede hacer de
forma sencilla con una resistencia R en serie con los LED). Unos circuitos
sencillos que muestran cómo polarizar directamente LED son los siguientes:
Instalaciones Máquinas Eléctricas Electrónicas – 10mo de Básica Página 60
Instalaciones Máquinas Eléctricas Electrónicas – 10mo de Básica Página 61
FICHA N°6
NOMBRE:………………………………
CURSO:……………………………….
ESPECIALIDAD:…………………….
INVESTIGO
1. Investigue los tipos de unión PNP.
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
_________
2. Investigue los tipos de unión NPN.
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
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_________
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GLOSARIO
Resuelva el siguiente glosario
Saturación:__________________________________________________________
Colapso:_____________________________________________________________
Avalancha:___________________________________________________________
Fotón:_______________________________________________________________
Energía: _____________________________________________________________
Escriba cinco palabras no asimiladas en la lección con su concepto:
Palabra Concepto
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RESUMO
ZENNER
LED
Instalaciones Máquinas Eléctricas Electrónicas – 10mo de Básica Página 64
CUESTIONARIO
1. Indique si el siguiente enunciado es verdadero o falso
Las características del diodo Zenner son diferentes a las del diodo de unión
a) Verdadero
b) Falso
2. En un diodo Led cuanto menor sea el salto de banda de energía del material
semiconductor que forma el LED, más elevada será la frecuencia de la luz
emitida.
a) Verdadero
b) Falso
3. Los diodos infrarrojos (IRED) se emplean desde mediados del siglo XX en mandos a
distancia de televisores, habiéndose generalizado su uso en otros electrodomésticos
como equipos de aire acondicionado, equipos de música, etc.
a) Verdadero
b) Falso
4. Las ventajas de un diodo Zenner es que tienen fiabilidad, mayor eficiencia
energética, mayor resistencia a las vibraciones, mejor visión ante diversas
circunstancias de iluminación, menor disipación de energía.
a) Verdadero
b) Falso
5. Para conectar LED de modo que iluminen de forma continua, deben estar
polarizados directamente, es decir, con el polo positivo de la fuente de
alimentación conectada al ánodo y el polo negativo conectado al cátodo.
a) Verdadero
b) Falso
Firma del Profesor Calificación Firma del Estudiante
Instalaciones Máquinas Eléctricas Electrónicas – 10mo de Básica Página 65
LECCIÓN Nº 7
OBJETIVO: Conocer cómo funciona los transistores y su principio de funcionamiento.
PRESENTACIÓN DEL TEMA: Introducción sobre los transistores y su respectivo
funcionamiento.
LECCION Nº 7
NOMBRE:________________________________
CURSO:__________________________________
ESPECIALIDAD:___________________________
LOS TRANSISTORES
Un transistor es un aparato que funciona a base de un dispositivo semiconductor que cuenta
con tres terminales, los que son utilizados como amplificador e interruptor. Una pequeña
corriente eléctrica, que es aplicada a uno de los terminales, logra controlar la corriente entre
los dos terminales.
Específicamente, en los aparatos electrónicos digitales, un transistor se utiliza como
interruptor, pero también se les da otros usos que guardan relación con memorias RAM y
puertas lógicas. Por otra parte, en cuanto a los aparatos análogos, se utilizan, por lo general,
como amplificadores.
Instalaciones Máquinas Eléctricas Electrónicas – 10mo de Básica Página 66
Un transistor está conformado por tres partes. Una de ellas es la que se encarga de emitir
electrones, por lo tanto, es el emisor. Una segunda parte es la que los recibe, el denominado
colector, y por último, una tercera parte que opera como un modulador del paso de los
electrones.
Los transistores tienen aplicación en muchísimos circuitos, por lo general son utilizados en
procesos de amplificación de señales (las que veremos ahora) y también en circuitos de
conmutación a ellos le dedicaremos un lugar especial.
Estos componentes vienen en dos tipos, los NPN y los PNP, no entraré en detalle respecto al
nombre ya que podrás notar las diferencias en los circuitos de aplicación, pero sí quiero
aclarar algo... Sus terminales...!!! Cada transistor tiene una disposición distinta, según el tipo
de que se trate y las ocurrencias de su fabricante, por lo que necesitarás un manual para
identificarlos.
Transistores NPN.
En este ejercicio puedes utilizar uno de los dos transistores que se indican en la siguiente
tabla, los dos son del tipo NPN con su respectiva disposición de terminales.
El circuito que analizaremos será el siguiente...
Instalaciones Máquinas Eléctricas Electrónicas – 10mo de Básica Página 67
Cuando acciones S1 llegará una cierta cantidad de corriente a la base del transistor, esta
controlará la cantidad de corriente que pasa del Colector al Emisor, lo cual puedes notar en el
brillo de los LED's.
Este es el famoso proceso de AMPLIFICACIÓN.
Como puedes imaginar, a mayor corriente de base mayor corriente de colector. Prueba
cambiar R2.
Transistores PNP.
Aquí utilizaremos uno de los dos transistores que se encuentran en el siguiente cuadro.
En estos transistores, para obtener el mismo efecto que el anterior, su base deberá ser
ligeramente negativa. Observa que en este esquema tanto los Leds como la fuente fueron
invertidos.
Nuevamente la corriente de base controla la corriente de colector para producir el efecto de
AMPLIFICACIÓN.
COMPROBACION DE TRANSISTORES EN BUEN ESTADO.
Con el equipo o herramienta que se llama MULTIMETRO y si es digital mejor, pero antes
que nada hay que saber qué tipo de transistor es ya que cada uno se interpreta diferente,
Instalaciones Máquinas Eléctricas Electrónicas – 10mo de Básica Página 68
porque su construcción es distinta.
Si el transistor es NPN la base es positiva
1. La punta roja debe ir en la base y el colector y el emisor son negativos, en cada unión el
multímetro te mostrara un numero uno es un poco mayor que el otro el número mayor
siempre será la unión base-colector.
2. El número de las uniones normalmente es de 0.600 a 0.700 que es un pequeño voltaje de
juntura cuando algunos valores están fuera de este parámetro la unión está dañada, y por
consiguiente el transistor está dañado.
3. En la unión emisor-colector no hay medición ya que están muy separados si hay
medición es que está dañado el transistor pero cuidado ya que en un Darlington esta
unión te marca 0.001 y es por un diodo que hay entre emisor y colector como ves es
importante saber qué tipo de transistor es el que vas a revisar.
4. En un transistor PNP la medición es la misma solo que cambian las puntas del multímetro
la punta negra va en la base y la roja hace la unión en el emisor y el colector.
Otra cosa muy importante es cuando se vaya a realizar una medición hay que evitar tocar
las puntas del multímetro con las 2 manos ósea solo hay que sostener una punta con una
terminal del transistor y realizar la medición con la otra punta sin tocar el metal con la
mano ya que se induce una carga electrostática que tenemos y marca una medición
errónea.
Instalaciones Máquinas Eléctricas Electrónicas – 10mo de Básica Página 69
Instalaciones Máquinas Eléctricas Electrónicas – 10mo de Básica Página 70
LECCIÓN N°7
NOMBRE:………………………………
CURSO:……………………………….
ESPECIALIDAD:…………………….
INVESTIGO
Investigue el funcionamiento de los transistores JFET
___________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________
Instalaciones Máquinas Eléctricas Electrónicas – 10mo de Básica Página 71
GLOSARIO
Resuelva el siguiente glosario
Amplificador:
____________________________________________________________
Interruptor: _____________________________________________________________
Digital:_________________________________________________________________
_
Transistor:______________________________________________________________
Terminal:_______________________________________________________________
_
Escriba cinco palabras no asimiladas en la lección con su concepto:
Palabra Concepto
Instalaciones Máquinas Eléctricas Electrónicas – 10mo de Básica Página 72
RESUMO
Instalaciones Máquinas Eléctricas Electrónicas – 10mo de Básica Página 73
CUESTIONARIO
1. Indique si los siguientes enunciados son verdaderos o falsos
Un transistor es un aparato que funciona a base de un dispositivo semiconductor
que cuenta con tres terminales, los que son utilizados como amplificador e
interruptor.
a) Verdadero
b) Falso
2. Las siglas EBC quiere decir emisor, base y colector que son los pines del
transistor.
a) Verdadero
b) Falso
3. Para comprobar si un transistor PNP está en buen estado la punta de color rojo del
multímetro debe ir en la base y el colector y el emisor son negativos, en cada
unión el multímetro te mostrara un numero uno es un poco mayor que el otro el
número mayor siempre será la unión base-colector.
a) Verdadero
b) Falso
4. Cuando se vaya a realizar una medición hay que evitar tocar las puntas del
multímetro con las 2 manos ósea solo hay que sostener una punta con una
terminal del transistor y realizar la medición con la otra punta sin tocar el metal con
la mano ya que se induce una carga electrostática que tenemos y marca una
medición errónea.
a) Verdadero
b) Falso
5. Coloque en orden según corresponda
Un transistor está conformado por tres partes.
a) Primera pata ( ) Recibe electrones (colector)
b) Segunda pata ( ) Emite electrones (emisor)
c) Tercera pata ( ) Modulador del paso de los electrones
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Instalaciones Máquinas Eléctricas Electrónicas – 10mo de Básica Página 74
BLOQUE N° 3
ELECTRÓNICA ANALÓGICA
TEMAS A TRATAR:
1. Reguladores de Tensión.
2. Regulador Fijo y Variable
OBJETIVO DEL BLOQUE:
Conocer los principios de los diferentes tipos de reguladores que se utilizan en electrónica
analógica.
DESTREZAS CON CRITERIO DE DESEMPEÑO:
Conocer cómo se maneja y como funciona un regulador de tensión.
Conocer e identificar las clases de reguladores que se tienen en electrónica.
INDICADORES ESCENCIALES DE EVALUACION:
Conoce su funcionamiento y como se utiliza un regulador de tensión.
Conoce e identifica los diferentes tipos de reguladores
EJE TRANSVERSAL DEL BUEN VIVIR:
Conocer sobre los tipos y funciones de los tipos de reguladores para que las personas
puedan utilizarlos en la vida cotidiana.
Instalaciones Máquinas Eléctricas Electrónicas – 10mo de Básica Página 75
LECCIÓN Nº 8
OBJETIVO: Conocer cómo funcionan los reguladores de Tensión y su respectiva
conexión.
PRESENTACIÓN DEL TEMA: Introducción sobre los reguladores de tensión y su
principal uso.
LECCION Nº 8
NOMBRE:________________________________
CURSO:__________________________________
ESPECIALIDAD:___________________________
REGULADOR DE TENSION.
En el mercado existen una serie de circuitos integrados dedicados a regular la
tensión con estos valores tensiones de salida 5, 6, 8, 9, 10, 11, 12, 15, 18 y 24V,
esta serie es la LM78XX siendo los valores más usados (7805, 7812, 7815, 7824).
La intensidad máxima en todos los casos es de 1 A.
El encapsulado normal es el TO220 y DPAK en el caso de formato en SMD.
Aunque está diseñado principalmente para suministrar una tensión fija, estos
reguladores pueden ser utilizados con componentes externos para obtener
voltajes y corrientes ajustables. Una característica de este dispositivo es que
dispone de protección térmica y limitación de corriente por si se producen
cortocircuitos, esto hace que si en algún momento nos sobrepasamos en sus
características el regulador de tensión queda protegido.
Instalaciones Máquinas Eléctricas Electrónicas – 10mo de Básica Página 76
Otra cosa que hay que tener en cuenta es la necesidad de colocarle un disipador
de calor, esto va en función de la potencia que debe disipar el dispositivo, es
decir, la diferencia de tensión entre la entrada y la salida, multiplicado por la
corriente que entrega.
La familia
La tensión y corriente que proporcionan es fija según el modelo y va desde 3.3v
hasta 24v con un corriente de 0.1A a 3A.
La identificación del modelo es muy sencilla. Las dos primeraS cifras
corresponden a la familia:
· 78xx para reguladores de tensión positiva
· 79xx para reguladores de tensión negativa
Las dos cifras siguientes corresponden al voltaje de salida:
3. xx05 para tensión de 5v
4. xx12 para 12v
5. xx24 para 24v
6. etc. etc.
Los modelos más comunes son:
MODEL
O
780
3
780
5
780
6
780
8
780
9
781
0
781
2
781
5
781
8
782
4
Vout 3.3V 5 V 6 V 8V 9V 10 V 12 V 15
V
18 V 24 V
MOELO 790
3
790
5
790
6
790
8
780
9
791
0
791
2
791
5
791
8
792
4
Instalaciones Máquinas Eléctricas Electrónicas – 10mo de Básica Página 77
Vout -
3.3V
-5 V -6 V -8V -9V -10
V
-12
V
-15
V
-18
V
-24
V
Con respecto a la corriente máxima (Imax) de salida, está indicada en el marcado
del dispositivo. Por ejemplo, si entre la familia y el modelo aparece una L (78L05)
indica que la corriente máxima de salida es de 0.1A.
· L = 0.1A
· M = 0.5A
· S = 2A
· T = 3A
· Sin letra = 1A
¿Cómo funciona?
Una visión simplificada, para entender su funcionamiento, sería verlos como un
divisor de tensión que se reajusta constantemente para que la tensión entregada
sea siempre la misma. Evidentemente no es tan simple como una par de
resistencias ajustables. En el interior de un regulador lineal de tensión pueden
encontrarse componentes activos, como transistores trabajando en su zona lineal,
y/o pasivos, como diodos zenner, en su zona de ruptura.
Tres terminales (pinout)
Los tres terminales corresponden a la Tensión de entrada (Vin), Tierra (ground) y
Tensión de salida (Vout). Según el encapsulado, TO92, TO220 o TO3, la
asignación de los pinouts puede variar. Este que muestro aquí es un TO220.
Prueba de funcionamiento
Si deseas probar el funcionamiento de algunos de estos reguladores de tensión,
Instalaciones Máquinas Eléctricas Electrónicas – 10mo de Básica Página 78
este esquema te servirá como guía:
Requiere de una tensión (Vin) de 2 o 3 vóltios superior a la de salida, es decir,
que si utilizamos el 7805 que entrega 5v estables, necesitaremos una tensión de
entrada de al menos 7v y no más de 35v, pues es el Vmax del 7805.
Los condensadores C1 y C2 tienen los valores recomendados por el fabricante
para que proporcionen una función estabilizadora de tensión.
Se puede montarlo en un protoboard sin dificultad ninguna, ya que es un
componente muy simple y sus resultados son muy buenos y fiables. Mi
recomendación es que siempre los tenga a mano.
Instalaciones Máquinas Eléctricas Electrónicas – 10mo de Básica Página 79
LECCIÓN N°8
NOMBRE:………………………………
CURSO:……………………………….
ESPECIALIDAD:…………………….
INVESTIGO
Investigue que es un circuito integrado.
_________________________________________________________________
_________________________________________________________________
_________________________________________________________________
_________________________________________________________________
_________________________________________________________________
_________________________________________________________________
_________________________________________________________________
_________________________________________________________________
___________________
Instalaciones Máquinas Eléctricas Electrónicas – 10mo de Básica Página 80
GLOSARIO
Resuelva el siguiente glosario
Integrado: ______________________________________________________________
Regulador: _____________________________________________________________
Tensión: _______________________________________________________________
Encapsulado: ___________________________________________________________
Disipador: _________________________________________________________
Escriba cinco palabras no asimiladas en la lección con su concepto:
Palabra Concepto
Instalaciones Máquinas Eléctricas Electrónicas – 10mo de Básica Página 81
RESUMO
Instalaciones Máquinas Eléctricas Electrónicas – 10mo de Básica Página 82
CUESTIONARIO
1. Indique si el siguiente enunciado es verdadero o falso.
Los reguladores de tensión si pueden estabilizar el voltaje cuando hay una
diferencia menor a 3 voltios entre el voltaje de ingreso y el voltaje a estabilizar
A) Verdadero
B) Falso
2. Seleccione la respuesta correcta.
Los reguladores que su numeración expresan 78XX sirven para voltajes:
a) Voltajes Negativos.
b) Voltajes Positivos.
c) Voltajes Positivos y negativos.
3. Seleccione la respuesta correcta.
Los reguladores que su numeración expresan 79XX sirven para voltajes:
a) Voltajes Negativos.
b) Voltajes Positivos.
c) Voltajes Positivos y negativos.
4. Seleccione la respuesta correcta.
La lectura de los reguladores de voltaje en sus pines es:
a) 1-V. salida, 2- V. Ingreso, 3. Negativo.
b) 1-V. salida, 2- Negativo, 3. V. Ingreso.
c) 1- V. Ingreso, 2- Negativo, 3. V. salida.
Instalaciones Máquinas Eléctricas Electrónicas – 10mo de Básica Página 83
5. Seleccione la respuesta correcta.
Si el integrado no muestra ninguna letra en su matrícula significa que es de:
· 0.1A
· 0.5A
· 1A
· 2A
· 3A
Firma del Profesor Calificación Firma del Estudiante
Instalaciones Máquinas Eléctricas Electrónicas – 10mo de Básica Página 84
LECCIÓN Nº 9
OBJETIVO: Conocer las diferentes clases de reguladores y la diferencias entre ellos.
PRESENTACIÓN DEL TEMA: Introducción sobre los reguladores fijos y variables y su
principio de funcionamiento.
LECCION Nº 9
NOMBRE:________________________________
CURSO:__________________________________
ESPECIALIDAD:___________________________
REGULADORES FIJOS Y VARIABLES
Los reguladores electrónicos de tensión se encuentran en dispositivos como las
fuentes de alimentación de los computadores, donde estabilizan los voltajes DC
usados por el procesador y otros elementos. En los alternadores de los
automóviles y en las plantas generadoras, los reguladores de voltaje controlan la
salida de la planta. En un sistema de distribución de energía eléctrica, los
reguladores de voltaje pueden instalarse en una subestación o junto con las
líneas de distribución de forma que todos los consumidores reciban un voltaje
constante independientemente de que tanta potencia exista en la línea.
Instalaciones Máquinas Eléctricas Electrónicas – 10mo de Básica Página 85
Para las aplicaciones en las que se requiere diseñar específicamente una fuente
regulable de amplio margen de salida, es altamente recomendable utilizar otro
regulador el LM317. En principio sus características son similares a cualquier
78XX, es decir un regulador positivo. Sin embargo, posee una diferencia
fundamental que lo hace ideal para fuentes regulables: su tensión de referencia
(la XX de la expresión anterior) es de sólo 1,25V, con lo ofrece la posibilidad de
un amplio rango de tensiones de salida.
Un diseño estimativo de una fuente de laboratorio, con las excelentes
características de regulación y rechazo de rizado ya comentadas, capaz de
proveer una tensión de salida entre 1,25V y 25V es el siguiente:
Se observa que fueron agregados dos diodos y un capacitor con respecto al
último circuito. Tanto D2 como D3 evitan que se descargue el nuevo capacitor
incluido a través del integrado. A su vez dicho capacitor (C4 en este caso) mejora
el rechazo al rizado elevándolo hasta los 80dB.
Para obtener el rango de salida indicado en la figura R1 debe ser de 220 ohm, R2
Instalaciones Máquinas Eléctricas Electrónicas – 10mo de Básica Página 86
un potenciómetro de 5 kohm y D1 y D2 cualquier diodo pequeño como, por
ejemplo, 1N4001.
En cuanto a la corriente de salida, es de 1,5 amperios si se utiliza un disipador
adecuado.
Con este integrado podemos crear una fuente de voltaje variable con el LM317T
es una fuente de voltaje ideal para personas que necesitan una salida de voltaje
variable (1.5 V a 15.0 Voltios) con capacidad de entrega de corriente continua de
hasta de 1.5 Amperios.
Si se utiliza el LM317 solo se obtienen 500 mA a la salida, suficiente para muchas
aplicaciones, pero en este caso utilizamos el LM317T que porque puede entregar
más corriente.
Este dispositivo tiene protección contra sobre corrientes que evita el integrado se
queme accidentalmente debido a un corto circuito.
El voltaje de salida depende de la posición que tenga la patilla variable del
potenciómetro de 5 KΩ (kilohmios), patilla que se conecta a la patilla de AJUSTE
del integrado. (COM)
El transformador debe de tener un secundario con un voltaje lo suficientemente
alto como para que la entrada al regulador IN se mantenga 3 voltios por encima
de su salida OUT a plena carga, esto debido a requisitos de diseño del circuito
integrado.
En este caso se espera obtener, a la salida, un máximo de 15.0 voltios lo que
significa que a la entrada del integrado debe de haber por lo menos 18.0 Voltios.
Se puede poner un diodo entre los terminales de salida y entrada para proteger al
regulador de posibles voltajes en sentido opuesto.
Normalmente se encuentran transformadores con un voltaje en el secundario de
12.6 voltios, lo que significa que el voltaje final máximo que se puede obtener con
este regulador es el esperado.
Instalaciones Máquinas Eléctricas Electrónicas – 10mo de Básica Página 87
Esto se hace debido a que cuando la fuente de voltaje se apaga, algunas veces el
voltaje de salida se mantiene alto por más tiempo que el voltaje de entrada. Se
pone el cátodo hacia la patita IN y el ánodo hacia la patita OUT.
Un capacitor electrolítico de 100uF se coloca a la salida para mejorar la respuesta
transitoria, y un capacitor de 0.1uF (no se encuentra en el diagrama) se
recomienda colocar en la entrada del regulador si éste no se encuentra cerca del
capacitor electrolítico de 4,700uF.
Ver la configuración de patillas del LM317 en el diagrama.
Instalaciones Máquinas Eléctricas Electrónicas – 10mo de Básica Página 88
FICHA 9
NOMBRE:………………………………
CURSO:……………………………….
ESPECIALIDAD:…………………….
INVESTIGO
Investigue que son los integrados TTL.
_________________________________________________________________
_________________________________________________________________
_________________________________________________________________
_________________________________________________________________
_________________________________________________________________
_________________________________________________________________
_________________________________________________________________
___________________________________
Instalaciones Máquinas Eléctricas Electrónicas – 10mo de Básica Página 89
GLOSARIO
Resuelva el siguiente glosario
Regulador: _______________________________________________________
Generador: ________________________________________________________
Rango: ___________________________________________________________
Transformador: ____________________________________________________
Integrados: _______________________________________________________
Escriba cinco palabras no asimiladas en la lección con su concepto:
Palabra Concepto
Instalaciones Máquinas Eléctricas Electrónicas – 10mo de Básica Página 90
RESUMO
Realice un cuadro sinóptico del tema estudiado en esta tutoría
Instalaciones Máquinas Eléctricas Electrónicas – 10mo de Básica Página 91
CUESTIONARIO
1. Indicar si el siguiente enunciado es verdadero o falso
El regulador LM 317 puede dar voltaje desde 1,5 voltios hasta 15 voltios con un
trasformador principal de 15 voltios.
· Verdadero
· Falso
2. Seleccione la respuesta correcta
El voltaje mínimo del integrado Lm 317 es de:
a) 1,5 v
b) 3 v
c) 5 v
3. Seleccione la respuesta correcta
La regulación de voltaje se da de acuerdo a:
a) La resistencia de 2K ohm
b) El potenciómetro de 5K ohm
c) Los diodos 1N4500
4. Seleccione la respuesta correcta
La función de los diodos en el circuito es:
a) Proteger contra corto circuitos
b) Bloquear los voltajes en sentido contrario
c) Reducir el voltaje.
Instalaciones Máquinas Eléctricas Electrónicas – 10mo de Básica Página 92
5. Seleccione la respuesta correcta
La distribución correcta de pines en un regulador ajustable es:
a) 1 Ajuste, 2 V ingreso, 3 V salida
b) 1 Ajuste, 2 V salida, 3 V Ingreso
c) 1 V ingreso, 2 Ajuste, 3 V salida.
Firma del Profesor Calificación Firma del Estudiante
Instalaciones Máquinas Eléctricas Electrónicas – 10mo de Básica Página 93
BLOQUE N° 4
ELECTRÓNICA DIGITAL
TEMAS A TRATAR:
3. Electrónica Digital y compuerta NOT.
4. Circuito integrado 555.
5. Motores de Corriente Continua.
6. Displays Electrónicos.
OBJETIVO DEL BLOQUE:
Conocer los principios de la electrónica analógica, así como también sobre las compuertas
analógicas y circuitos integrados más utilizados en la electrónica digital.
DESTREZAS CON CRITERIO DE DESEMPEÑO:
Conocer sobre electrónica digital y la diferencia entre la lógica positiva y negativa, junto
con las características de la compuerta NOT
Manejar y conocer las características del circuito integrado 555
Saber y conocer los diferentes tipos de motores de corriente continua más utilizados en
electrónica digital.
Conocer los displays y su manera de conectarla y su principio de funcionamiento.
INDICADORES ESCENCIALES DE EVALUACION:
Conoce la diferencia entre la lógica positiva y negativa, así como también conoce y
maneja la compuerta NOT.
Maneja, conoce y realiza prácticas con el circuito integrado 555.
Conoce e identifica los diferentes tipos de motores de corriente continua.
Conoce y maneja los displays junto con su principio de funcionamiento.
EJE TRANSVERSAL DEL BUEN VIVIR:
Conocer sobre las diferentes maneras de manejar la electrónica digital, para que el
estudiante pueda aplicar en su vida laboral.
Instalaciones Máquinas Eléctricas Electrónicas – 10mo de Básica Página 94
LECCIÓN Nº 10
OBJETIVO: Conocer cómo funciona la electrónica digital y conocer sobre la compuerta
llamada NOT.
PRESENTACIÓN DEL TEMA: Introducción sobre la electrónica digital y funcionamiento
de la compuerta NOT.
LECCION Nº 10
NOMBRE:________________________________
CURSO:__________________________________
ESPECIALIDAD:___________________________
ELECTRONICA DIGITAL.
La electrónica digital obviamente es una ciencia que estudia las señales eléctricas, pero
en este caso son señales discretas, es decir, están bien identificadas, razón por la cual a
un determinado nivel de tensión se lo llama estado alto (High) o Uno lógico; y a otro,
estado bajo (Low) o Cero lógico.
Suponte que las señales eléctricas con que trabaja un sistema digital son 0V y 5V. Es
obvio que 5V será el estado alto o uno lógico, pero bueno, habrá que tener en cuenta
que existe la Lógica Positiva y la Lógica Negativa, veamos cada una de ellas.
Lógica Positiva
En esta notación al 1 lógico le corresponde el nivel más alto de tensión (positivo, si se
desea llamarlo así) y al 0 lógico el nivel más bajo (que bien podría ser negativo),
pero ¿qué ocurre cuando la señal no está bien definida?. Entonces habrá que conocer
cuáles son los límites para cada tipo de señal (conocido como tensión de histéresis), en
este gráfico se puede ver con mayor claridad cada estado lógico y su nivel de tensión.
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  • 1. INSTALACIONES MÁQUINAS ELECTRICAS Y ELECTRONICA C O L E G I O P A R T I C U L A R A D I S T A N C I A C O N T I N E N T A L N O M B R E D E L D O C E N T E I N G . E R I K A P I E D R A A Ñ O L E C T I V O 2 0 1 3 - 2 0 1 4 10MO DE BÁSICA
  • 2. Instalaciones Máquinas Eléctricas Electrónicas – 10mo de Básica Página 1 Instalaciones Máquinas Eléctricas y Electrónicas LECCIÓN Nº 1 .................................................................................................................................. 6 LOS RESISTORES.......................................................................................................................... 6 Aspecto físico y símbolo de los resistores ............................................................................... 6 Unidad de medida........................................................................................................................ 7 Otros parámetros de los resistores. .......................................................................................... 7 Código de colores. ....................................................................................................................... 8 Tolerancia.................................................................................................................................... 10 FICHA N°2....................................................................................................................................... 15 EL POTENCIOMETRO ................................................................................................................. 15  Potenciómetros:.............................................................................................................. 15  Trimmers, o resistencias ajustables:........................................................................... 15  Reóstatos:........................................................................................................................ 15 CARACTERISTICAS TÉCNICAS............................................................................................ 16 LECCIÓN N°3................................................................................................................................. 22 LOS CONDESADORES................................................................................................................ 22 TIPOS DE CONDENSADORES.................................................................................................. 23 Electrolíticos................................................................................................................................ 24 Diversas fallas en los electrolíticos.......................................................................................... 24 Medición y comprobación de condensadores electrolíticos ................................................ 25 LECCIÓN N°4................................................................................................................................. 33 PILAS Y BATERIAS....................................................................................................................... 33 Pilas Primarias:........................................................................................................................... 34 Pilas secundarias: ...................................................................................................................... 35 Pila Alcalina................................................................................................................................. 36 Pilas Solares ............................................................................................................................... 36 Pila de combustible.................................................................................................................... 37 BATERÍAS....................................................................................................................................... 37 LECCIÓN N° 5................................................................................................................................ 45
  • 3. Instalaciones Máquinas Eléctricas Electrónicas – 10mo de Básica Página 2 EL DIODO........................................................................................................................................ 45 LECCIÓN N°6................................................................................................................................. 54 EL DIODO ZENNER...................................................................................................................... 54 DIODO LED..................................................................................................................................... 55 LED DE COLORES........................................................................................................................ 57 APLICACIONES DE LOS LED................................................................................................. 58 VENTAJAS DEL LED ................................................................................................................ 59 DESVENTAJAS DEL LED........................................................................................................ 59 CONEXIÓN DE LOS LED......................................................................................................... 59 LECCION Nº 7................................................................................................................................ 65 LOS TRANSISTORES .................................................................................................................. 65 Transistores NPN....................................................................................................................... 66 Transistores PNP. ...................................................................................................................... 67 COMPROBACION DE TRANSISTORES EN BUEN ESTADO. ......................................... 67 LECCIÓN N°8................................................................................................................................. 79 LECCION Nº 9................................................................................................................................ 84 REGULADORES FIJOS Y VARIABLES..................................................................................... 84 LECCION Nº 10.............................................................................................................................. 94 ELECTRONICA DIGITAL.............................................................................................................. 94 Lógica Positiva............................................................................................................................ 94 Lógica Negativa.......................................................................................................................... 95 Compuertas Lógicas ...................................................................................................................... 95 COMPUERTA NOT........................................................................................................................ 96 LECCION Nº 11............................................................................................................................ 103 Circuito Integrado 555 ................................................................................................................. 103 Características generales: ...................................................................................................... 104 Modos de funcionamiento:...................................................................................................... 104 1. FUNCIONAMIENTO EN MODO MONOESTABLE:................................................ 104 2. FUNCIONAMIENTO EN MODO AESTABLE:.............................................................. 105
  • 4. Instalaciones Máquinas Eléctricas Electrónicas – 10mo de Básica Página 3 LECCIÓN Nº 12............................................................................................................................ 111 MOTORES DE CC....................................................................................................................... 111 TIPOS DE MOTORES............................................................................................................. 113 Servomotores:....................................................................................................................... 113 Motores paso a paso. .......................................................................................................... 114 LECCION Nº 13............................................................................................................................ 121 LOS DISPLAYS ELECTRONICOS ........................................................................................... 121 El display ánodo común .......................................................................................................... 122 El display cátodo común ......................................................................................................... 122 LECCION Nº 14............................................................................................................................ 131 CONTADORES DIGITALES....................................................................................................... 131 DECODIFICADORES.............................................................................................................. 132 LECCION Nº 15............................................................................................................................ 140 AMPLIFICADOR OPERACIONAL............................................................................................. 140 Disparador Schmitt................................................................................................................... 140 Amplificadores de Audio. ........................................................................................................ 143 LECCION Nº 16............................................................................................................................ 149 SISTEMAS DE CONTROL ......................................................................................................... 149 SENSORES ELECTRÓNICOS.................................................................................................. 149 Áreas de aplicación de los sensores:.................................................................................... 149 Sensor de movimiento............................................................................................................. 150 Sensor infrarrojo....................................................................................................................... 150 LECCION Nº 17............................................................................................................................ 157 DISEÑO E IMPLEMENTACIÓN DE SISTEMAS ELECTRÓNICOS DE CONTROL......... 157 Diseño de una alarma contra ladrones................................................................................. 157 Activación de una lámpara mediante sonidos. .................................................................... 158 Amplificador de 8 W para guitarra eléctrica. .................................................................... 159 LECCION Nº 18............................................................................................................................ 166 SOFTWARE DE DISEÑO........................................................................................................... 166
  • 5. Instalaciones Máquinas Eléctricas Electrónicas – 10mo de Básica Página 4 LIVEWARE................................................................................................................................ 166 LECCION Nº 19............................................................................................................................ 173 CONSTRUCCION DE SISTEMAS DE CONTROL................................................................. 173 LECCION Nº 20............................................................................................................................ 181 CIRCUTOS INTEGRADOS 555................................................................................................. 181 Utilización: ................................................................................................................................. 181
  • 6. Instalaciones Máquinas Eléctricas Electrónicas – 10mo de Básica Página 5 BLOQUE N° 1 ELECTRÓNICA DIGITAL TEMAS A TRATAR: 1. Resistencias. 2. Potenciómetros. 3. Condensadores. 4. Pilas y Baterías. OBJETIVO DEL BLOQUE: Conocer el principio del funcionamiento sobre los diferentes tipos de materiales que se utiliza en electrónica analógica. DESTREZAS CON CRITERIO DE DESEMPEÑO: Conocer e identificar el código de colores de las resistencias que se utilizan en electrónica analógica. Conocer y saber manejar los potenciómetros y su principio de funcionamiento. Conocer e identificar los diferentes tipos de condensadores que se utiliza en electrónica analógica. Conocer las pilas y baterías que normalmente se utilizan en electrónica analógica. INDICADORES ESCENCIALES DE EVALUACION: Conoce y reconoce la capacidad una resistencia según su código de colores Maneja y utiliza los potenciómetros según la capacidad de la resistencia que se necesite. Reconoce y maneja los condensadores más utilizados en electrónica analógica.  Conoce e identifica los diferentes tipos de pila y baterías se utiliza en electrónica analógica. EJE TRANSVERSAL DEL BUEN VIVIR: Conocer e identificar los diferentes tipos de materiales que se utiliza en electrónica analógica para que la persona pueda utilizar en la vida laboral.
  • 7. Instalaciones Máquinas Eléctricas Electrónicas – 10mo de Básica Página 6 LECCIÓN Nº 1 OBJETIVO: Conocer cómo funciona y el principio de funcionamiento de las resistencias. PRESENTACIÓN DEL TEMA: Introducción, principio de funcionamiento de las resistencias junto con su código de colores. LECCION Nº 1 NOMBRE:________________________________ CURSO:__________________________________ ESPECIALIDAD:___________________________ LOS RESISTORES Es el componente electrónico más simple por su construcción y funcionamiento y más utilizado en los aparatos electrónicos, es conocido como resistor o resistencia. Es un material formado por carbón y otros elementos resistivos para disminuir la corriente que circula. Existen muchos aparatos en donde se utilizan resistores para convertir energía eléctrica en energía calorífica. Es el caso de las estufas, los hornos, las planchas, los calentadores de agua, etc. En los aparatos electrónicos, los resistores se encuentran en todo tipo de circuitos y su función principal es de controlar el paso de la corriente. Aspecto físico y símbolo de los resistores En la figura se puede observar el aspecto físico de los tipos más comunes de resistores
  • 8. Instalaciones Máquinas Eléctricas Electrónicas – 10mo de Básica Página 7 utilizados en los aparatos electrónicos y los símbolos con los cuales se representan en los diagramas o planos. Todo circuito electrónico se representa por medio de un plano llamado diagrama esquemático que los representa en los diagramas. Ese símbolo se hace necesario para simplificar la elaboración de los planos, ya que de otra forma, sería prácticamente imposible dibujar todos los elementos de acuerdo a su forma física real. Unidad de medida. Así como la distancia se mide en metros y el peso en gramos, la mayor o menor oposición al paso de la corriente que se produce en un resistor se mide en ohmios. Decimos entonces que la unidad de medida para los resistores es el OHMIO representado con el signo Ω (omega). Las resistencias utilizadas en electrónica tienen valores comprendidos entre menos de 1 ohmio y varios millones de ohmios, encontramos que no es fácil mostrar en un diagrama todos los ceros que tiene un resistor de alto valor. Escribir 220.000 ohmios o 10.000.000 ohmios puede ser difícil por lo que se utilizan los términos de Kilo (K) significa mil unidades y equivale a tres ceros (000) después del primer digito y mega (M) para indicar los múltiplos de miles o millones de unidades, que equivale a seis ceros (000000) después del primer número. Otros parámetros de los resistores. En los resistores utilizados en electrónica, además de su tipo, y su valor en ohmios, se
  • 9. Instalaciones Máquinas Eléctricas Electrónicas – 10mo de Básica Página 8 debe tener en cuenta una característica adicional. Esta es la capacidad máxima para expulsar o disipar calor sin que se deteriore o destruya el elemento físico y se mide en vatios. En la mayoría de los circuitos electrónicos se utilizan resistores de bajo voltaje como las de 1/8, 1/4, 1/2, 1 y 2 vatios. En las etapas de salida de los amplificadores de alta potencia, es común encontrar resistores de voltajes altos como 5, 10, 15, 20 y 50 vatios. El tamaño físico de los resistores depende del voltaje siendo las más grandes las de mayor valor. Código de colores. Los resistores pequeños de carbón y película de carbón, que son las más utilizadas en los circuitos electrónicos, existe un método de identificación muy versátil llamado el código de colores. Este método, que utiliza tres, cuatro o cinco líneas de colores pintadas alrededor del cuerpo del resistor, sirve para indicar su valor en Ohmios y su precisión. En su superficie tiene tres, cuatro o cinco rayas; dejando la raya de tolerancia (normalmente plateada o dorada) a la derecha, se leen de izquierda a derecha. Si sujetamos la resistencia con la mano izquierda, por el lado donde están las bandas de
  • 10. Instalaciones Máquinas Eléctricas Electrónicas – 10mo de Básica Página 9 colores, podemos deducir su valor si sabemos el número que representa cada color. Tenemos que usarla para saber la equivalencia entre los colores y los números del 0 al 10. Cuando leemos el código de colores debemos recordar: 1. La primera banda representa la primera cifra. 2. La segunda banda representa la segunda cifra. 3. La tercera banda representa el número de ceros que siguen a los dos primeros números. (Si la tercera banda es negra no hay ceros en el número, si esta banda es dorada se divide por 10 y si esta banda es plateada se divide por 100). 4. La cuarta banda representa la tolerancia. Esta es usualmente dorada que representa un 5%, plateada que es del 10%, café o marrón indica el 1%, el rojo indica un 2% y si no tiene banda es del 20%. El código de las cinco bandas se utiliza para resistores de precisión así: 1. La primera banda representa la primera cifra. 2. La segunda banda representa la segunda cifra. 3. La tercera banda representa la tercera cifra. 4. La cuarta banda representa el número de ceros que siguen a los tres primeros números. (Si la cuarta banda es negra no hay ceros en el número, si esta banda es dorada se divide por 10 y si esta banda es plateada se divide por 100). 5. La quinta banda representa la tolerancia. El café o marrón indica el 1%, el rojo indica un 2% y si es verde tiene una tolerancia del 0.5%. En los resistores de 6 bandas, la última banda especifica el coeficiente térmico expresado en ppm/ºC (partes por millón por cada grado Centígrado). Este valor determina la estabilidad resistiva a determinada temperatura. Es muy importante practicar mucho con este código hasta que se aprenda de memoria ya que los resistores que lo utilizan se encuentran en todo tipo de circuitos. Si tenemos que consultar un libro o manual cada vez que tengamos que identificar un resistor, vamos a perder mucho tiempo. Después de algún tiempo de trabajar en electrónica, este código se hace tan familiar que ya se identifica un resistor con sólo mirar brevemente su combinación de colores.
  • 11. Instalaciones Máquinas Eléctricas Electrónicas – 10mo de Básica Página 10 Tolerancia Se ha mencionado que la cuarta banda indica la tolerancia del resistor. Esta tolerancia o precisión significa que el valor real no es necesariamente el mismo que indica el código. Un 10% de tolerancia significa que el valor real puede ser un 10% mayor o menor que el valor que indica el código. Se fabrican resistores con tolerancias del 5%, 10% y 20% que son los más comunes, pero también hay de 0.1%, 0.25%, 0.5%, 1%, 2%, 3% y 4% El costo de los resistores sube considerablemente a medida que su precisión aumenta. Por lo general, para los circuitos y proyectos básicos se utilizan resistores con una tolerancia del 5%.
  • 12. Instalaciones Máquinas Eléctricas Electrónicas – 10mo de Básica Página 11 LECCIÓN N°1 INVESTIGO NOMBRE:……………………………… CURSO:………………………………. ESPECIALIDAD:……………………. Investigue que valor de resistencia es el más utilizado en el mercado electrónico
  • 13. Instalaciones Máquinas Eléctricas Electrónicas – 10mo de Básica Página 12 GLOSARIO Resuelva el siguiente glosario Energía: _______________________________________________________________________ Vatio: _________________________________________________________________________ Ohmios: _______________________________________________________________________ Tolerancia: ___________________________________________________________________ Control: _______________________________________________________________________ Escriba cinco palabras no asimiladas con su respectivo concepto: Palabra Concepto
  • 14. Instalaciones Máquinas Eléctricas Electrónicas – 10mo de Básica Página 13 RESUMO Realice un mapa conceptual de lo más importante de la Ficha 10.
  • 15. Instalaciones Máquinas Eléctricas Electrónicas – 10mo de Básica Página 14 CUESTIONARIO 1. Indique si el siguiente enunciado es verdadero o falso. Los resistores están hechos de un material de carbón y sirven para disminuir el paso de la corriente. a) Verdadero b) Falso 2. Complete Todo circuito electrónico se representa por medio de un plano llamado diagrama _________________ 3. Indique si el siguiente enunciado es verdadero o falso En el código de colores la cuarta banda representa la tolerancia, esto es representado por el color plateado que representa el 10% a) Verdadero b) Falso 4. Complete La unidad de medida de los resistores se llama _______________ 5. Indique si el siguiente enunciado es verdadero o falso Los resistores con tolerancia de 5%, 10% y 20% son los más escasos. a) Verdadero b) Falso FIRMA DEL PROFESOR CALIFICACION FIRMA DEL ESTUDIANTE FECHA
  • 16. Instalaciones Máquinas Eléctricas Electrónicas – 10mo de Básica Página 15 FICHA N°2 NOMBRE: ……………………………………………….. CURSO:……………………………………………………. ESPECIALIDAD:………………………………………… EL POTENCIOMETRO Un potenciómetro es una resistencia cuyo valor es variable dentro de los límites del valor del potenciómetro. Para ello se les ha añadido un tercer terminal unido a un contacto elemento resistivo proporcionando variaciones en el valor de la resistencia. Este tercer terminal puede tener un desplazamiento angular (giratorio) o longitudinal (deslizante). Según su función en el circuito estas resistencias se denominan:  Potenciómetros: se aplican en circuitos donde la variación de resistencia la efectúa el usuario desde el exterior (controles de audio, video, etc.).  Trimmers, o resistencias ajustables: se diferencian de las anteriores en que su ajuste es definitivo en el circuito donde van aplicadas. Su acceso está limitado al personal técnico (controles de ganancia, polarización, etc.)  Reóstatos: Son resistencias variables en las que uno de sus terminales extremos está
  • 17. Instalaciones Máquinas Eléctricas Electrónicas – 10mo de Básica Página 16 eléctricamente anulado. Tanto en un potenciómetro como un trimmer, al dejar unos de sus terminales extremos al aire, su comportamiento será el de un reóstato, aunque estos están diseñados para soportar grandes corrientes. CARACTERISTICAS TÉCNICAS En la siguiente figura encontramos las especificaciones técnicas más importantes que se puede encontrar en las hojas de características que nos suministra el fabricante. Un potenciómetro es un componente electrónico similar a los resistores pero cuyo valor de resistencia en vez de ser fijo es variable, permitiendo controlar la intensidad de corriente a lo largo de un circuito conectándolo en paralelo o también se puede controlar la caída de tensión al conectarlo en serie. Un potenciómetro es un elemento muy similar a un reóstato, la diferencia es que este último disipa más potencia y es utilizado para circuitos de mayor corriente, debido a esta
  • 18. Instalaciones Máquinas Eléctricas Electrónicas – 10mo de Básica Página 17 característica. Por lo general los potenciómetros son generalmente usados para variar el voltaje en circuitos colocados en paralelo, mientras que los reóstatos se utilizan en serie para variar la corriente. Se pueden distinguir varios tipos de potenciómetros.  Según la forma en la que se instalan: para chasis o para circuito impreso.  Según el material: de carbón, de alambre o de plástico conductor.  Según su uso: de ajuste, normalmente no accesibles desde el exterior, o de mando, para que el usuario pueda variar parámetros de un aparato, estos a su vez pueden ser: rotatorios, se controlan girando su eje, deslizantes, cuya pista resistiva es recta y el cursor se mueve en línea recta o múltiples.  Según su respuesta al movimiento del cursor pueden ser: lineales, logarítmicos, sinusoidales y antilogarítmicos.  Potenciómetros digitales: son circuitos integrados con un funcionamiento similar a un potenciómetro analógico. Los usos más comunes del potenciómetro son los referidos al control de funciones de equipos eléctricos, como el volumen en los equipos de audio y el contraste o el brillo en la imagen de un televisor.
  • 19. Instalaciones Máquinas Eléctricas Electrónicas – 10mo de Básica Página 18 LECCIÓN 2 NOMBRE:……………………………… CURSO:………………………………. ESPECIALIDAD:……………………. INVESTIGO Describa la función de un condensador electrolítico. _________________________________________________________________ _________________________________________________________________ _________________________________________________________________ _________________________________________________________________ _________________________________________________________________ _________________________________________________________________ _________________________________________________________________ ______
  • 20. Instalaciones Máquinas Eléctricas Electrónicas – 10mo de Básica Página 19 GLOSARIO Resuelva el siguiente glosario Trimmer: _________________________________________________________ Reóstato: _________________________________________________________ Potenciómetro: ____________________________________________________ Lineal: ___________________________________________________________ Logarítmico: ______________________________________________________ Escriba cinco palabras no asimiladas con su respectivo concepto: Palabra Concepto
  • 21. Instalaciones Máquinas Eléctricas Electrónicas – 10mo de Básica Página 20 RESUMO Realice un mapa conceptual sobre lo más importante de los potenciómetros.
  • 22. Instalaciones Máquinas Eléctricas Electrónicas – 10mo de Básica Página 21 CUESTIONARIO 1. Complete Los potenciómetros se utilizan en circuitos, donde la variación de resistencia la efectúa el usuario desde el exterior y se llama _________________de audio, video, etc. 2. indique si el siguiente enunciado es verdadero o falso Los trimmers son resistencias variables en las que uno de los terminales externos está eléctricamente anulado. a) Verdadero b) Falso 3. Un potenciómetro es un componente electrónico similar a los resistores pero cuyo valor de resistencia es variable. a) Verdadero b) Falso 4. Los potenciómetros son generalmente usados para variar el voltaje en circuitos colocados en serie. a) Verdadero b) Falso 5. Complete Según la función en el circuito las resistencias se denominan: ______________, _______________ o _______________ FIRMA DEL PROFESOR CALIFICACION FIRMA DEL ESTUDIANTE FECHA
  • 23. Instalaciones Máquinas Eléctricas Electrónicas – 10mo de Básica Página 22 LECCIÓN Nº 3 OBJETIVO: Conocer cómo funciona y el principio de funcionamiento de los condensadores PRESENTACIÓN DEL TEMA: Introducción, principio de funcionamiento de las resistencias junto con su código de colores. LECCIÓN N°3 NOMBRE:……………………………… CURSO:………………………………. ESPECIALIDAD:……………………. LOS CONDESADORES Básicamente un condensador es un dispositivo capaz de almacenar energía en forma de campo eléctrico. Está formado por dos armaduras metálicas paralelas (generalmente de aluminio) separadas por un material dieléctrico. Va a tener una serie de características tales como capacidad, tensión de trabajo, tolerancia y polaridad, que deberemos aprender a distinguir Aquí a la izquierda vemos esquematizado un condensador, con las dos láminas = placas = armaduras, y el dieléctrico entre ellas. En la versión más sencilla del condensador, no se pone nada entre las armaduras y se las deja con una cierta separación, en cuyo caso se dice que el dieléctrico es el aire.
  • 24. Instalaciones Máquinas Eléctricas Electrónicas – 10mo de Básica Página 23 Capacidad: Se mide en Faradios (F), aunque esta unidad resulta tan grande que se suelen utilizar varios de los submúltiplos, tales como microfaradios (µF =10-6 F), nanofaradios (nF=10-9 F) y picofaradios (pF=10-12 F). Tensión de trabajo: Es la máxima tensión que puede aguantar un condensador, que depende del tipo y grosor del dieléctrico con que esté fabricado. Si se supera dicha tensión, el condensador puede perforarse (quedar cortocircuitado) y/o explotar. En este sentido hay que tener cuidado al elegir un condensador, de forma que nunca trabaje a una tensión superior a la máxima. Tolerancia: Igual que en las resistencias, se refiere al error máximo que puede existir entre la capacidad real del condensador y la capacidad indicada sobre su cuerpo. Polaridad: Los condensadores electrolíticos y en general los de capacidad superior a 1 µF tienen polaridad, eso es, que se les debe aplicar la tensión prestando atención a sus terminales positivo y negativo. Al contrario que los inferiores a 1µF, a los que se puede aplicar tensión en cualquier sentido, los que tienen polaridad pueden explotar en caso de ser ésta la incorrecta. TIPOS DE CONDENSADORES Vamos a mostrar a continuación una serie de condensadores de los más típicos que se pueden encontrar.
  • 25. Instalaciones Máquinas Eléctricas Electrónicas – 10mo de Básica Página 24 Electrolíticos Dentro de la gran variedad de tecnologías de fabricación de condensadores, los electrolíticos son los de mayor capacidad, debido a que se recurre a reducir la separación entre las placas, a aumentar el área enfrentada de las mismas y a la utilización de un dieléctrico de elevada constante dieléctrica. Los condensadores electrolíticos deben su nombre a que el material dieléctrico que contienen es un ácido llamado electrolito y que se aplica en estado líquido. La fabricación de un condensador electrolítico comienza enrollando dos láminas de aluminio separadas por un papel absorbente humedecido con ácido electrolítico. Luego se hace circular una corriente eléctrica entre las placas para provocar una reacción química que producirá una capa de óxido sobre el aluminio, siendo este óxido de electrolito el verdadero dieléctrico del condensador. Cabe aclarar que, si bien existen condensadores con dieléctrico de papel, en el caso de los electrolíticos el papel entre placas cumple la función de sostener al ácido uniformemente en toda la superficie de las mismas. Diversas fallas en los electrolíticos Una falla en la uniformidad de la capa de óxido formada en algún punto de las placas produce un cortocircuito o una disminución de la tensión de trabajo del condensador. Esta condición aumenta una corriente de fuga que provoca el sobrecalentamiento interno y la consiguiente expansión y evaporación del ácido, que al superar por presión el hermetismo del tapón de goma puede destruir por explosión al condensador. Si el sellado hermético del condensador no es bueno, el ácido se seca y deja de actuar como dieléctrico. En este caso, el valor de capacidad se reduce progresivamente.
  • 26. Instalaciones Máquinas Eléctricas Electrónicas – 10mo de Básica Página 25 Un condensador que en un período de aproximadamente 4 años no recibe tensión (es decir, no se utiliza), comienza a deformarse internamente. En efecto, la capa de óxido de electrolito se reduce por sí misma si el condensador no es conectado a una fuente de tensión continua, acercándose gradualmente a su condición primitiva de protocondensador, cuando en fábrica estaba siendo formado. Es por eso que debería tenerse especial cuidado en conocer la fecha de fabricación de estos componentes casi perecederos, o preguntar el tiempo de inactividad de un aparato electrónico, si se apresta a repararlo. Un caso similar ocurre cuando se utiliza a un condensador con tensiones mucho menores a su tensión nominal de trabajo; al estar prácticamente sin polarización de corriente continua, la capa de óxido se irá haciendo cada vez más angosta, hasta provocar la falla del circuito electrónico en donde trabaja. Al estar los terminales del condensador unidos por remaches o puntos de soldadura a las placas, existe en ambos casos una cierta resistencia de contacto. Si el condensador trabaja en una condición de alto rizado (ripple) como, por ejemplo, el filtrado una fuente conmutada (switching), estas uniones eléctricas se calientan y se oxidan. Al calentarse y enfriarse, se dilatan y contraen respectivamente; estas sucesivas contracciones y dilataciones provocarán el aflojamiento de las uniones de los terminales, llegando incluso a dejar al condensador en un estado de circuito abierto o con intermitencias, comúnmente llamadas falsos contactos. Por otra parte, estos falsos contactos producen un sobrecalentamiento, que acelera el proceso, en una especie de círculo vicioso. Esta condición especial es la que suele confundir a los técnicos más experimentados, pues un aparato puede funcionar correctamente en el instante inicial de encendido y fallar al alcanzar apenas unos grados de temperatura y viceversa. Medición y comprobación de condensadores electrolíticos Si bien existen varias pruebas y mediciones que pueden realizarse sobre un condensador, mencionaremos aquellas que especialmente estén al alcance de un técnico estudiante o un profesional reparador y que sean de utilidad para la detección y solución de fallos en equipos electrónicos.  COMPROBACION DE CONTINUIDAD: se utiliza un óhmetro común para comprobar si el condensador está en cortocircuito o con fugas de importancia, aunque no se podrá comprobar con certeza que esté a circuito abierto o con intermitencias internas.  MEDICION DE LA CAPACIDAD: puede utilizarse un puente LCR o un medidor de capacidad (capacímetro) y su lectura servirá para conocer si el valor de capacidad se encuentra dentro del rango de tolerancia especificada por el fabricante. Un condensador
  • 27. Instalaciones Máquinas Eléctricas Electrónicas – 10mo de Básica Página 26 en muy mal estado debería reflejar dicha condición en su valor de capacidad, sin embargo, en la práctica, una variación del 10 % en el valor de capacidad puede ocultar un daño mayor, de hasta el 120 %, si se elige evaluar al condensador midiendo su Resistencia Serie Equivalente (ESR). La medición de la capacidad será de mayor utilidad para los diseñadores de circuitos de RF, osciladores, circuitos con ajuste de sintonía, etc. Electrolíticos de tántaloo de gota. Emplean como dieléctrico una finísima película de óxido de tantalio amorfo, que con un menor espesor tiene un poder aislante mucho mayor. Tienen polaridad y una capacidad superior a 1 µF. Su forma de gota les da muchas veces ese nombre. Poliéster metalizado MKT Suelen tener capacidades inferiores a 1 µF y tensiones de trabajo a partir de 63v. Más abajo vemos su estructura: dos láminas de policarbonato recubierto por un depósito metálico que se bobinan juntas. Aquí al lado vemos un detalle de un condensador plano de este tipo, donde se observa que es de 0.033 µF y 250v. (Inscripción: 0.033 K/ 250 MKT).
  • 28. Instalaciones Máquinas Eléctricas Electrónicas – 10mo de Básica Página 27 Poliéster. Son similares a los anteriores, aunque con un proceso de fabricación algo diferente. En ocasiones este tipo de condensadores se presentan en forma plana y llevan sus datos impresos en forma de bandas de color, recibiendo comúnmente el nombre de condensadores "de bandera". Su capacidad suele ser como máximo de 470 nF. Poliéster tubular Similares a los anteriores, pero enrollados de forma normal, sin aplastar. Cerámico "de lenteja" o "de disco" Son los cerámicos más corrientes. Sus valores de capacidad están comprendidos entre 0.5 pF y 47 nF. En ocasiones llevan sus datos impresos en forma de bandas de color. Aquí abajo vemos unos ejemplos de condensadores de este tipo. Cerámico "de tubo" Sus valores de capacidad son del orden de los picofaradios y generalmente ya no se usan, debido a la gran deriva térmica que tienen (variación de la capacidad con las
  • 29. Instalaciones Máquinas Eléctricas Electrónicas – 10mo de Básica Página 28 variaciones de temperatura).
  • 30. Instalaciones Máquinas Eléctricas Electrónicas – 10mo de Básica Página 29 LECCIÓN N° 3 NOMBRE:……………………………… CURSO:………………………………. ESPECIALIDAD:……………………. INVESTIGO Como saber si un capacitor cerámico está en buen estado ____________________________________________________________________ ____________________________________________________________________ ____________________________________________________________________ ____________________________________________________________________ ____________________________________________________________________ ____________________________________________________________________ ____________________________________________________________________ ___________
  • 31. Instalaciones Máquinas Eléctricas Electrónicas – 10mo de Básica Página 30 GLOSARIO Resuelva el siguiente glosario Oxido:____________________________________________________________ Amorfo: ___________________________________________________________ Absorbente:________________________________________________________ Acido: ____________________________________________________________ Faradios: ____________________________________________________________ Escriba cinco palabras no asimiladas en la lección con su concepto: Palabra Concepto
  • 32. Instalaciones Máquinas Eléctricas Electrónicas – 10mo de Básica Página 31 RESUMO CONDENSADORES Electrolíticos Cerámicos
  • 33. Instalaciones Máquinas Eléctricas Electrónicas – 10mo de Básica Página 32 CUESTIONARIO 1. Indique si el siguiente enunciado es verdadero o falso Un condensador es un dispositivo capaz de almacenar energía en forma de campo magnético. a) Verdadero b) Falso 2. Complete La capacidad del condensador en mide en: ___________________ 3. Los condensadores de mayor capacidad y fabricación se llaman: __________________ 4. Indique si el siguiente enunciado es verdadero o falso Para medir la capacidad de un condensador se utiliza en un puente LCR a) Verdadero b) Falso 5. Los condensadores poliéster tubular son enrollados en forma normal y son aplastados. a) Verdaderos b) Falsos Firma del Profesor Calificación Firma del Estudiante
  • 34. Instalaciones Máquinas Eléctricas Electrónicas – 10mo de Básica Página 33 LECCIÓN Nº 4 OBJETIVO: Conocer cómo funciona y el principio de funcionamiento de las pilas y de las baterías. PRESENTACIÓN DEL TEMA: Introducción, principio de funcionamiento de las pilas y baterías que más se utilizan en electrónica analógica. LECCIÓN N°4 NOMBRE:……………………………… CURSO:………………………………. ESPECIALIDAD:……………………… PILAS Y BATERIAS La pila es un dispositivo que convierte la energía química en energía eléctrica mediante un proceso químico transitorio. Todas las pilas básicamente consisten en dos electrodos metálicos sumergidos en un líquido, sólido o pasta que se llama electrolito. El electrolito es un conductor de iones, el un electrodo es positivo y el otro electrodo es negativo. Uno de los electrodos produce electrones y el otro electrodo los recibe. Al conectar los electrodos al circuito que hay que alimentar, se produce una corriente eléctrica. Las pilas en las que el producto químico no puede volver a su forma original una vez que la energía química se ha transformado en energía eléctrica (es decir, cuando las pilas se
  • 35. Instalaciones Máquinas Eléctricas Electrónicas – 10mo de Básica Página 34 han descargado), se llaman pilas primarias o voltaicas. Las pilas secundarias o acumuladores son aquellas pilas reversibles en las que el producto químico que al reaccionar en los electrodos produce energía eléctrica, puede ser reconstituido pasando una corriente eléctrica a través de él en sentido opuesto a la operación normal de la pila. Pilas Primarias: La pila primaria más común es la pila Leclanché o pila seca, inventada por el químico francés Georges Leclanché en la década de 1860. La pila seca que se utiliza hoy es muy similar al invento original. La pila primaria es cuando la carga no puede renovarse cuando se agota, excepto reponiendo las sustancias químicas que tiene dicha pila, caso contrario hay que desecharla. El electrólito es una pasta consistente en una mezcla de cloruro de amonio y cloruro de Zinc. El electrodo negativo es de zinc, igual que la parte exterior de la pila, y el electrodo positivo es una varilla de carbono rodeada por una mezcla de carbono y dióxido de manganeso. Esta pila produce una fuerza electromotriz de unos 1,5 voltios. Este tipo de pila se utiliza frecuentemente en aparatos de radio, calculadoras, etc., en los que suelen ir asociadas en serie. Otra pila primaria muy utilizada es la pila de zinc-óxido de mercurio, conocida normalmente como batería de mercurio. Puede tener forma de disco pequeño y se utiliza en audífonos, células fotoeléctricas y relojes de pulsera eléctricos. El electrodo negativo es de zinc, el electrodo positivo de óxido de mercurio y el electrólito es una disolución de hidróxido de potasio. La batería de mercurio produce 1,34 V. La pila de combustible es otro tipo de pila primaria. Se diferencia de las demás en que los productos químicos no están dentro de la pila, sino que se suministran desde fuera.
  • 36. Instalaciones Máquinas Eléctricas Electrónicas – 10mo de Básica Página 35 Pilas secundarias: El acumulador o pila secundaria, que puede recargarse invirtiendo la reacción química, fue inventado en 1859 por el físico francés Gastón Planté. La pila de Planté era una batería de plomo y ácido, y es la que más se utiliza en la actualidad. Esta batería, que contiene de tres a seis pilas conectadas en serie, se usa en automóviles, camiones, aviones y otros vehículos. Su ventaja principal es que puede producir una corriente eléctrica suficiente para arrancar un motor; sin embargo, se agota rápidamente. El electrólito es una disolución diluida de ácido sulfúrico, el electrodo negativo e s de plomo y el electrodo positivo de dióxido de plomo. En funcionamiento, el electrodo negativo de plomo se disocia en electrones libres e iones positivos de plomo. Los electrones se mueven por el circuito eléctrico externo y los iones positivos de plomo reaccionan con los iones sulfato del electrólito para formar sulfato de plomo. Cuando los electrones vuelven a entrar en la pila por el electrodo positivo de dióxido de plomo, se produce otra reacción química. El dióxido de plomo reacciona con los iones hidrógeno del electrólito y con los electrones formando agua e iones plomo; estos últimos se liberarán en el electrólito produciendo nuevamente sulfato de plomo. Un acumulador de plomo y ácido se agota porque el ácido sulfúrico se transforma gradualmente en agua y en sulfato de plomo. Al recargar la pila, las reacciones químicas descritas anteriormente se invierten hasta que los productos químicos vuelven a su condición original. Una batería de plomo y ácido tiene una vida útil de unos cuatro años. Produce unos 2 V por pila. Recientemente, se han desarrollado baterías de plomo para aplicaciones especiales con una vida útil de 50 a 70 años. Fig. Acumulador de plomo
  • 37. Instalaciones Máquinas Eléctricas Electrónicas – 10mo de Básica Página 36 Fig. Interior del Acumulador de plomo Pila Alcalina Otra pila secundaria muy utilizada es la pila alcalina o batería de níquel y hierro, ideada por el inventor estadounidense Thomas Edison en torno a 1900. El principio de funcionamiento es el mismo que en la pila de ácido y plomo, pero aquí el electrodo negativo es de hierro, el electrodo positivo es de óxido de níquel y el electrólito es una disolución de hidróxido de potasio. La pila de níquel y hierro tiene la desventaja de desprender gas hidrógeno durante la carga. Esta batería se usa principalmente en la industria pesada. La batería de Edison tiene una vida útil de unos diez años y produce 1,15 V, aproximadamente. Otra pila alcalina similar a la batería de Edison es la pila de níquel y cadmio o batería de cadmio, en la que el electrodo de hierro se sustituye por uno de cadmio. Produce también 1,15 V y su vida útil es de unos 25 años. Pilas Solares
  • 38. Instalaciones Máquinas Eléctricas Electrónicas – 10mo de Básica Página 37 Las pilas solares producen electricidad por un proceso de conversión fotoeléctrica. La fuente de electricidad es una sustancia semiconductora fotosensible, como un cristal de silicio al que se le han añadido impurezas. Cuando la luz incide contra el cristal, los electrones se liberan de la superficie de éste y se dirigen a la superficie opuesta. Allí se recogen como corriente eléctrica. Las pilas solares tienen una vida muy larga y se utilizan sobre todo en los aviones, como fuente de electricidad para el equipo de a bordo. Pila de combustible Mecanismo electroquímico en el cual la energía de una reacción química se convierte directamente en electricidad. A diferencia de la pila eléctrica o batería, una pila de combustible no se acaba ni necesita ser recargada; funciona mientras el combustible y el oxidante le sean suministrados desde fuera de la pila. Una pila de combustible consiste en un ánodo en el que se inyecta el combustible comúnmente hidrógeno, amoníaco o hidracina y un cátodo en el que se introduce un oxidante normalmente aire u oxígeno. Los dos electrodos de una pila de combustible están separados por un electrólito iónico conductor. Los electrones generados en el ánodo se mueven por un circuito externo que contiene la carga y pasan al cátodo. Los iones OH-generados en el cátodo son conducidos por el electrólito al ánodo, donde se combinan con el hidrógeno y forman agua. El voltaje de la pila de combustible en este caso es de unos 1,2 V pero disminuye conforme aumenta la carga. El agua producida en el ánodo debe ser extraída continuamente para evitar que inunde la pila. Las pilas de combustible de hidrógeno-oxígeno que utilizan membranas de intercambio iónico o electrólitos de ácido fosfórico fueron utilizadas en los programas espaciales Gemini y Apolo respectivamente. Las de ácido fosfórico tienen un uso limitado en las instalaciones eléctricas generadoras de energía. BATERÍAS
  • 39. Instalaciones Máquinas Eléctricas Electrónicas – 10mo de Básica Página 38 Aparato que transforma la energía química en eléctrica, y consiste en dos o más pilas eléctricas conectadas en serie o en paralelo en mixto. Se han desarrollado diversos tipos de nuevas baterías para vehículos eléctricos. Se trata de versiones mejoradas de las baterías convencionales, pero aún tienen numerosos inconvenientes como su corta duración, alto costo, gran volumen o problemas medioambientales. Las baterías destinadas a vehículos eléctricos incorporan sulfuro de litio-hierro, zinc-cloro, hidruro de níquel y sulfuro de sodio. Las compañías suministradoras de electricidad están desarrollando este tipo de baterías para utilizarlas como "niveladores de carga", a fin de compensar las fluctuaciones esporádicas del sistema. Estas baterías ocupan poco espacio y apenas tienen efectos dañinos para el medioambiente. La batería para automóviles que se puede adquirir en cualquier almacén de repuestos produce energía gracias a que contiene una solución acuosa de ácido sulfúrico conocida como electrolitos líquidos. Los electrolitos, en las baterías, al entrar en contacto con una lámina de metal, usualmente de plomo y conocida como electrodo, producen reacciones químicas que liberan energía, la cual es trasmitida por el mismo electrodo. La energía química, en este caso, es producto del intercambio de iones que conforman la solución acuosa o electrolitos y de los electrones de los átomos de la lámina de metal o electrodo. Los iones son átomos a los que les falta o les sobra por lo menos un electrón. El intercambio de iones también se presenta en los sistemas biológicos. Al igual que en las pilas, en los seres vivos esta reacción química también libera energía, la cual nos permite pensar, mover el cuerpo o desplazarnos de un lugar a otro
  • 40. Instalaciones Máquinas Eléctricas Electrónicas – 10mo de Básica Página 39 Uno de los grandes inconvenientes de las reacciones químicas en las baterías radica en que mientras liberan energía los electrolitos y electrodos se transforman en gases contaminantes, ácido sulfuroso y otros desechos. Las baterías al igual que en las pilas comunes y corrientes, poseen celdas que generan hasta 1,5 voltios, de tal suerte que del número de celdas depende el tamaño y la potencia requerida. Posteriormente se desarrolló un material de electrolito sólido con base en el pegante conocido como Colbón de la firma BASF, que se encuentra en cualquier tienda o supermercado.
  • 41. Instalaciones Máquinas Eléctricas Electrónicas – 10mo de Básica Página 40 LECCIÓN N°4 NOMBRE:……………………………… CURSO:………………………………. ESPECIALIDAD:……………………. INVESTIGO Describa el funcionamiento de la placa electrónica conocida como Protoboard. _________________________________________________________________ _________________________________________________________________ _________________________________________________________________ _________________________________________________________________ _________________________________________________________________ _________________________________________________________________ _________________________________________________________________ ____________________________________________________________
  • 42. Instalaciones Máquinas Eléctricas Electrónicas – 10mo de Básica Página 41 GLOSARIO Resuelva el siguiente glosario Fotoeléctrico: ____________________________________________________ Batería: _________________________________________________________ Industria: _________________________________________________________ Mezcla: __________________________________________________________ Alcalina: _________________________________________________________ Escriba cinco palabras no asimiladas en la lección con su concepto: Palabra Concepto
  • 43. Instalaciones Máquinas Eléctricas Electrónicas – 10mo de Básica Página 42 RESUMO
  • 44. Instalaciones Máquinas Eléctricas Electrónicas – 10mo de Básica Página 43 CUESTIONARIO 1. Indique si el siguiente enunciado es verdadero o falso La pila es un dispositivo que convierte la energía eléctrica en energía química mediante un proceso químico transitorio a) Verdadero b) Falso 2. Las pilas secundarias pueden ser reconstituidas pasando una corriente eléctrica a través de él en sentido opuesto a la operación normal de la pila. a) Verdadero b) Falso 3. Las pilas solares producen electricidad por un proceso de conversión fotoeléctrica. a) Verdadero b) Falso 4. Complete La pila primaria fue creada en el año de _________ por el químico francés Leclanché 5. Las baterías al igual que en las pilas comunes y corrientes, poseen celdas que generan hasta ___________ voltios. Firma del Profesor Calificación Firma del Estudiante
  • 45. Instalaciones Máquinas Eléctricas Electrónicas – 10mo de Básica Página 44 BLOQUE N° 2 ELECTRÓNICA ANALÓGICA TEMAS A TRATAR: 1. Diodos Rectificadores 2. Diodo Zenner. 3. Transistores OBJETIVO DEL BLOQUE: Conocer los principios de la electrónica analógica, así como también los diferentes tipos de diodos y las diferencias entre estos. DESTREZAS CON CRITERIO DE DESEMPEÑO: Conocer y diferenciar los diferentes tipos de diodos que se tiene en la electrónica y su principio de funcionamiento dependiendo de cada uno Conocer y saber la diferencia entre un diodo normal y un diodo zener, así como su principio de funcionamiento. Conocer la funcionalidad de los transistores y su principio de funcionamiento. INDICADORES ESCENCIALES DE EVALUACION: Conoce e identifica cada diodo y como se conecta en un circuito. Conoce y deferencia un diodo zener para su correcto funcionamiento Maneja un transistor para utilizarlo en la práctica. EJE TRANSVERSAL DEL BUEN VIVIR: Conocer sobre los diferentes diodos que se utilizan y saber diferenciarlos para que las personas las utilicen en su vida laboral.
  • 46. Instalaciones Máquinas Eléctricas Electrónicas – 10mo de Básica Página 45 LECCIÓN Nº 5 OBJETIVO: Conocer cómo funciona y el principio de funcionamiento de las diodos y los diferentes tipos de diodos que se tienen en el medio. PRESENTACIÓN DEL TEMA: Introducción, principio de funcionamiento de los diodos y clasificación de estos. LECCIÓN N° 5 NOMBRE:……………………………… CURSO:………………………………. ESPECIALIDAD:……………………… EL DIODO Un diodo es un elemento semiconductor que está formado por cristales de 2 tipos: P y N. Permite el paso de la corriente eléctrica en un solo sentido siendo este cuando esta polarizo directamente, si fuese el caso contrario, es decir, inversamente se comporta como un aislante. También suelen ser llamados "Rectificadores" porque dependiendo del tipo de montaje realizado con ellos, pueden rectificar la corriente alterna en continua. Tensión de codo, de partida o umbral. Es la tensión, en polarización directa, por debajo de la cual la corriente es muy pequeña (menos del 1% del máximo valor nominal). Por encima de esta tensión la corriente sube rápidamente. Esta tensión es de 0,2-0,3 V en los diodos de germanio y de 0,6-0,7 V en los de silicio.
  • 47. Instalaciones Máquinas Eléctricas Electrónicas – 10mo de Básica Página 46 Los diodos PN, son uniones de dos materiales semiconductores extrínsecos tipos p y n, por lo que también reciben la denominación de unión PN. Ninguno de los dos cristales posee carga eléctrica, ya que en cada cristal, el número de electrones y protones es el mismo, de lo que podemos decir que los dos cristales, tanto el p como el n, son neutros. Existen también diodos de protección térmica los cuales son capaces de proteger cables. TIPOS: 1. Diodo Avalancha: Un diodo avalancha, es un diodo semiconductor diseñado especialmente para trabajar en tensión inversa. 2. Diodo Emisor de luz (LED): Diodo emisor de luz, también conocido como LED es un dispositivo semiconductor (diodo) que emite luz incoherente de espectro reducido cuando se polariza de forma directa la unión PN del mismo y circula por él una corriente eléctrica. 3. Fotodiodo: Un fotodiodo es un semiconductor construido con una unión PN, sensible a la
  • 48. Instalaciones Máquinas Eléctricas Electrónicas – 10mo de Básica Página 47 incidencia de la luz visible o infrarroja. Para que su funcionamiento sea correcto se polariza inversamente, con lo que se producirá una cierta circulación de corriente cuando sea excitado por la luz. 4. Diodo Túnel: El Diodo túnel es un diodo semiconductor que tiene una unión PN, en la cual se produce el efecto túnel que da origen a una conductancia diferencial negativa en un cierto intervalo de la característica corriente-tensión. Diodo Zener: Un diodo Zener, es un diodo de silicio que se ha construido para que funcione en las zonas de rupturas. COMO COMPROBAR SI UN DIODO ESTA EN BUEN ESTADO. Determinar si un diodo está en buen estado o no es muy importante en el trabajo de un técnico en electrónica, pues esto le permitirá poner a funcionar
  • 49. Instalaciones Máquinas Eléctricas Electrónicas – 10mo de Básica Página 48 correctamente un circuito electrónico. En el caso del aficionado que está implementando un circuito o revisando un proyecto, es indispensable saber en qué estado se encuentran los componentes que utiliza. Hoy en día existen multímetros digitales que permiten probar con mucha facilidad un diodo, pues ya vienen con esta opción lista de fábrica. Para empezar, se coloca el selector para medir resistencias (ohmios/ohms), sin importar de momento la escala. Se realizan las dos pruebas siguientes: 1. Se coloca el cable de color rojo en el ánodo de diodo (el lado de diodo que no tiene la franja) y el cable de color negro en el cátodo (este lado tiene la franja). El propósito es que el multímetro inyecte una corriente continua en el diodo (este es el proceso que se hace cuando se miden resistores). Si la resistencia que se lee es baja indica que el diodo, cuando está polarizado en directo, funciona bien y circula corriente a través de él (como debe de ser). Si esta resistencia es muy alta, puede ser una indicación de que el diodo esté "abierto" y deba que ser reemplazado. 2. Se coloca el cable de color rojo en el cátodo y el cable negro en el ánodo del diodo. En este caso como en anterior el propósito es hacer circular corriente a través del diodo, pero ahora en sentido opuesto a la flecha de éste. Si la resistencia leída es muy alta, esto nos indica que el diodo se comporta como se esperaba, pues un diodo polarizado en inverso casi no conduce corriente. Si esta resistencia es muy baja puede ser una indicación de que el diodo está en "corto" y deba ser reemplazado. Nota: El cable rojo debe ir conectado al terminal del mismo color en el multímetro - El cable negro debe ir conectado al terminal del mismo color en el multímetro (el común / common)
  • 50. Instalaciones Máquinas Eléctricas Electrónicas – 10mo de Básica Página 49
  • 51. Instalaciones Máquinas Eléctricas Electrónicas – 10mo de Básica Página 50 FICHA N°5 NOMBRE:……………………………… CURSO:………………………………. ESPECIALIDAD:……………………. INVESTIGO 1. ¿Describa que es la zona de ruptura de un diodo? ____________________________________________________________________ ____________________________________________________________________ ____________________________________________________________________ ____________________________________________________________________ ____________________________________________________________________ ____________________________________________________________________ ____________________________________________________________________ ____________________________________________________________________ ____________________________________________________________________ ____________________________________________________________________ ____________________________________________________________________ ____________________________________________________________________ ____________________________________________________________________ _______________________________________________
  • 52. Instalaciones Máquinas Eléctricas Electrónicas – 10mo de Básica Página 51 GLOSARIO Resuelva el siguiente glosario Ánodo:______________________________________________________________ Cátodo:_____________________________________________________________ Polariza:_____________________________________________________________ Directo:_____________________________________________________________ Inverso:_____________________________________________________________ Escriba cinco palabras no asimiladas en la lección con su concepto: Palabra Concepto
  • 53. Instalaciones Máquinas Eléctricas Electrónicas – 10mo de Básica Página 52 RESUMO
  • 54. Instalaciones Máquinas Eléctricas Electrónicas – 10mo de Básica Página 53 CUESTIONARIO 1. Indique si el siguiente enunciado es verdadero o falso Los diodos permiten el paso de la corriente eléctrica en varios sentidos cuando esta polarizo directamente a) Verdadero b) Falso 2. Subraye lo correcto Los diferentes tipos de diodos son: a) Diodos de avalancha b) Diodos led, c) Diodo Zenner d) Fotorresistencia e) Diodo túnel f) Todos los anteriores g) Ninguno de los anteriores 3. Complete Este es un diodo sensible a la incidencia de la luz visible o infrarroja y para que su funcionamiento sea correcto se lo debe colocar inversamente, a este diodo se lo conoce como: ___________________. 4. Indique si el siguiente enunciado es verdadero o falso Para la comprobación de que si un diodo se encuentra en buen estado es cuando al colocar un multímetro la resistencia que marca es muy alta. a) Verdadero b) Falso 5. El ánodo de un diodo es donde se encuentra la franja y el cátodo es el lado donde no tiene la franja a) Verdadero b) Falso Firma del Profesor Calificación Firma del Estudiante
  • 55. Instalaciones Máquinas Eléctricas Electrónicas – 10mo de Básica Página 54 LECCIÓN Nº 6 OBJETIVO: Conocer cómo funciona y el principio de funcionamiento del diodo Zenner y el diodo LED PRESENTACIÓN DEL TEMA: Introducción, principio de funcionamiento del diodo Zenner y sus características, así como también del diodo LED LECCIÓN N°6 NOMBRE:……………………………… CURSO:………………………………. ESPECIALIDAD:……………………… EL DIODO ZENNER. Como se mencionó en el tema anterior existe otro tipo de diodo, el llamado diodo Zenner, cuyas características en polarización directa son análogas a las del diodo de unión estudiado en la práctica anterior, pero que en polarización inversa se comporta de manera distinta, lo que le permite tener una serie de aplicaciones que no poseía el anterior.
  • 56. Instalaciones Máquinas Eléctricas Electrónicas – 10mo de Básica Página 55 Cuando el diodo esta polarizado inversamente, una pequeña corriente circula por él, llamada corriente de saturación “Is”, esta corriente permanece relativamente constante mientras aumentamos la tensión inversa hasta que el valor de ésta alcanza “Vz”, llamada tensión Zenner (que no es la tensión de ruptura zenner), para la cual el diodo entra en la región de colapso. La corriente empieza a incrementarse rápidamente por el efecto avalancha. Fig.- Característica I-V de un diodo Zenner en polarización directa e inversa En esta región pequeños cambios de tensión producen grandes cambios de corriente. El diodo zenner mantiene la tensión prácticamente constante entre sus extremos para un amplio rango de corriente inversa. DIODO LED
  • 57. Instalaciones Máquinas Eléctricas Electrónicas – 10mo de Básica Página 56 El diodo LED que quiere decir Light-Emitting Diod o Diodo Emisor de Luz es un tipo especial de diodo, que trabaja como un diodo común, pero que al ser atravesado por la corriente eléctrica, emite luz. Existen diodos LED de varios colores que dependen del material con el cual fueron construidos. Hay de color rojo, verde, amarillo, ámbar, infrarrojo, entre otros. El funcionamiento físico consiste en que, en los materiales semiconductores, un electrón al pasar de la banda de conducción a la de valencia, pierde energía; esta energía perdida se puede manifestar en forma de un fotón desprendido, con una amplitud, una dirección y una fase aleatoria. El que esa energía se manifieste en (calor por ejemplo) va a depender principalmente del tipo de material semiconductor. Cuando Al polarizar directamente un diodo LED conseguimos que por la unión PN sean inyectados huecos en el material tipo N y electrones en el material tipo P; O sea los huecos de la zona p se mueven hacia la zona n y los electrones de la zona n hacia la zona p, produciéndose por consiguiente, una inyección de portadores minoritarios. Ambos desplazamientos de cargas constituyen la corriente que circula por el diodo. Si los electrones y huecos están en la misma región, pueden recombinarse, es decir, los electrones pueden pasar a "ocupar" los huecos, "cayendo" desde un nivel energético superior a otro inferior más estable
  • 58. Instalaciones Máquinas Eléctricas Electrónicas – 10mo de Básica Página 57 Cuando estos portadores se recombinan, se produce la liberación de una cantidad de energía proporcional al salto de banda de energía del material semiconductor. Una parte de esta energía se libera en forma de luz, mientras que la parte restante lo hace en forma de calor, estando determinadas las proporciones por la mezcla de los procesos de recombinación que se producen. La energía contenida en un fotón de luz es proporcional a su frecuencia, es decir, su color. Cuanto mayor sea el salto de banda de energía del material semiconductor que forma el LED, más elevada será la frecuencia de la luz emitida. Diodo emisor de luz con la unión polarizada en sentido directa LED DE COLORES
  • 59. Instalaciones Máquinas Eléctricas Electrónicas – 10mo de Básica Página 58 APLICACIONES DE LOS LED Los diodos infrarrojos (IRED) se emplean desde mediados del siglo XX en mandos a distancia de televisores, habiéndose generalizado su uso en otros electrodomésticos como equipos de aire acondicionado, equipos de música, etc. y en general para aplicaciones de control remoto, así como en dispositivos detectores. Los LED se emplean con profusión en todo tipo de indicadores de estado (encendido/apagado) en dispositivos de señalización (de tránsito, de emergencia, etc.) y en paneles informativos. También se emplean en el alumbrado de pantallas de cristal líquido de teléfonos móviles, calculadoras, agendas electrónicas, etc., así como en bicicletas y usos similares. Existen además impresoras LED. También se usan los LED en el ámbito de la iluminación (incluyendo la señalización de tráfico) es moderado y es previsible que se incremente en el futuro, ya que sus prestaciones son superiores a las de la lámpara incandescente y la lámpara fluorescente, desde diversos puntos de vista. La iluminación con LED presenta indudables Se utiliza ampliamente en aplicaciones visuales, como indicadoras de cierta situación específica de funcionamiento y desplegar contadores  Para indicar la polaridad de una fuente de alimentación de corriente continua.  Para indicar la actividad de una fuente de alimentación de corriente alterna.  En dispositivos de alarma.
  • 60. Instalaciones Máquinas Eléctricas Electrónicas – 10mo de Básica Página 59 VENTAJAS DEL LED Fiabilidad, mayor eficiencia energética, mayor resistencia a las vibraciones, mejor visión ante diversas circunstancias de iluminación, menor disipación de energía, menor riesgo para el medio ambiente, capacidad para operar de forma intermitente de modo continuo, respuesta rápida, etc. Así mismo, con LED se pueden producir luces de diferentes colores con un rendimiento luminoso elevado, a diferencia de muchas de las lámparas utilizadas hasta ahora, que tienen filtros para lograr un efecto similar (lo que supone una reducción de su eficiencia energética). Todo ello pone de manifiesto las numerosas ventajas que los LED ofrecen. También se utilizan en la emisión de señales de luz que se trasmiten a través de fibra óptica. DESVENTAJAS DEL LED Las desventajas del diodo LED son que su potencia de iluminación es tan baja, que su luz es invisible bajo una fuente de luz brillante y que su ángulo de visibilidad está entre los 30° y 60°. Este último problema se corrige con cubiertas difusores de luz. CONEXIÓN DE LOS LED Para conectar LED de modo que iluminen de forma continua, deben estar polarizados directamente, es decir, con el polo positivo de la fuente de alimentación conectada al ánodo y el polo negativo conectado al cátodo. Además, la fuente de alimentación debe suministrarle una tensión o diferencia de potencial superior a su tensión umbral. Por otro lado, se debe garantizar que la corriente que circula por ellos no excede los límites admisibles (Esto se puede hacer de forma sencilla con una resistencia R en serie con los LED). Unos circuitos sencillos que muestran cómo polarizar directamente LED son los siguientes:
  • 61. Instalaciones Máquinas Eléctricas Electrónicas – 10mo de Básica Página 60
  • 62. Instalaciones Máquinas Eléctricas Electrónicas – 10mo de Básica Página 61 FICHA N°6 NOMBRE:……………………………… CURSO:………………………………. ESPECIALIDAD:……………………. INVESTIGO 1. Investigue los tipos de unión PNP. ____________________________________________________________________ ____________________________________________________________________ ____________________________________________________________________ ____________________________________________________________________ ____________________________________________________________________ ____________________________________________________________________ ____________________________________________________________________ _________ 2. Investigue los tipos de unión NPN. ____________________________________________________________________ ____________________________________________________________________ ____________________________________________________________________ ____________________________________________________________________ ____________________________________________________________________ ____________________________________________________________________ ____________________________________________________________________ _________
  • 63. Instalaciones Máquinas Eléctricas Electrónicas – 10mo de Básica Página 62 GLOSARIO Resuelva el siguiente glosario Saturación:__________________________________________________________ Colapso:_____________________________________________________________ Avalancha:___________________________________________________________ Fotón:_______________________________________________________________ Energía: _____________________________________________________________ Escriba cinco palabras no asimiladas en la lección con su concepto: Palabra Concepto
  • 64. Instalaciones Máquinas Eléctricas Electrónicas – 10mo de Básica Página 63 RESUMO ZENNER LED
  • 65. Instalaciones Máquinas Eléctricas Electrónicas – 10mo de Básica Página 64 CUESTIONARIO 1. Indique si el siguiente enunciado es verdadero o falso Las características del diodo Zenner son diferentes a las del diodo de unión a) Verdadero b) Falso 2. En un diodo Led cuanto menor sea el salto de banda de energía del material semiconductor que forma el LED, más elevada será la frecuencia de la luz emitida. a) Verdadero b) Falso 3. Los diodos infrarrojos (IRED) se emplean desde mediados del siglo XX en mandos a distancia de televisores, habiéndose generalizado su uso en otros electrodomésticos como equipos de aire acondicionado, equipos de música, etc. a) Verdadero b) Falso 4. Las ventajas de un diodo Zenner es que tienen fiabilidad, mayor eficiencia energética, mayor resistencia a las vibraciones, mejor visión ante diversas circunstancias de iluminación, menor disipación de energía. a) Verdadero b) Falso 5. Para conectar LED de modo que iluminen de forma continua, deben estar polarizados directamente, es decir, con el polo positivo de la fuente de alimentación conectada al ánodo y el polo negativo conectado al cátodo. a) Verdadero b) Falso Firma del Profesor Calificación Firma del Estudiante
  • 66. Instalaciones Máquinas Eléctricas Electrónicas – 10mo de Básica Página 65 LECCIÓN Nº 7 OBJETIVO: Conocer cómo funciona los transistores y su principio de funcionamiento. PRESENTACIÓN DEL TEMA: Introducción sobre los transistores y su respectivo funcionamiento. LECCION Nº 7 NOMBRE:________________________________ CURSO:__________________________________ ESPECIALIDAD:___________________________ LOS TRANSISTORES Un transistor es un aparato que funciona a base de un dispositivo semiconductor que cuenta con tres terminales, los que son utilizados como amplificador e interruptor. Una pequeña corriente eléctrica, que es aplicada a uno de los terminales, logra controlar la corriente entre los dos terminales. Específicamente, en los aparatos electrónicos digitales, un transistor se utiliza como interruptor, pero también se les da otros usos que guardan relación con memorias RAM y puertas lógicas. Por otra parte, en cuanto a los aparatos análogos, se utilizan, por lo general, como amplificadores.
  • 67. Instalaciones Máquinas Eléctricas Electrónicas – 10mo de Básica Página 66 Un transistor está conformado por tres partes. Una de ellas es la que se encarga de emitir electrones, por lo tanto, es el emisor. Una segunda parte es la que los recibe, el denominado colector, y por último, una tercera parte que opera como un modulador del paso de los electrones. Los transistores tienen aplicación en muchísimos circuitos, por lo general son utilizados en procesos de amplificación de señales (las que veremos ahora) y también en circuitos de conmutación a ellos le dedicaremos un lugar especial. Estos componentes vienen en dos tipos, los NPN y los PNP, no entraré en detalle respecto al nombre ya que podrás notar las diferencias en los circuitos de aplicación, pero sí quiero aclarar algo... Sus terminales...!!! Cada transistor tiene una disposición distinta, según el tipo de que se trate y las ocurrencias de su fabricante, por lo que necesitarás un manual para identificarlos. Transistores NPN. En este ejercicio puedes utilizar uno de los dos transistores que se indican en la siguiente tabla, los dos son del tipo NPN con su respectiva disposición de terminales. El circuito que analizaremos será el siguiente...
  • 68. Instalaciones Máquinas Eléctricas Electrónicas – 10mo de Básica Página 67 Cuando acciones S1 llegará una cierta cantidad de corriente a la base del transistor, esta controlará la cantidad de corriente que pasa del Colector al Emisor, lo cual puedes notar en el brillo de los LED's. Este es el famoso proceso de AMPLIFICACIÓN. Como puedes imaginar, a mayor corriente de base mayor corriente de colector. Prueba cambiar R2. Transistores PNP. Aquí utilizaremos uno de los dos transistores que se encuentran en el siguiente cuadro. En estos transistores, para obtener el mismo efecto que el anterior, su base deberá ser ligeramente negativa. Observa que en este esquema tanto los Leds como la fuente fueron invertidos. Nuevamente la corriente de base controla la corriente de colector para producir el efecto de AMPLIFICACIÓN. COMPROBACION DE TRANSISTORES EN BUEN ESTADO. Con el equipo o herramienta que se llama MULTIMETRO y si es digital mejor, pero antes que nada hay que saber qué tipo de transistor es ya que cada uno se interpreta diferente,
  • 69. Instalaciones Máquinas Eléctricas Electrónicas – 10mo de Básica Página 68 porque su construcción es distinta. Si el transistor es NPN la base es positiva 1. La punta roja debe ir en la base y el colector y el emisor son negativos, en cada unión el multímetro te mostrara un numero uno es un poco mayor que el otro el número mayor siempre será la unión base-colector. 2. El número de las uniones normalmente es de 0.600 a 0.700 que es un pequeño voltaje de juntura cuando algunos valores están fuera de este parámetro la unión está dañada, y por consiguiente el transistor está dañado. 3. En la unión emisor-colector no hay medición ya que están muy separados si hay medición es que está dañado el transistor pero cuidado ya que en un Darlington esta unión te marca 0.001 y es por un diodo que hay entre emisor y colector como ves es importante saber qué tipo de transistor es el que vas a revisar. 4. En un transistor PNP la medición es la misma solo que cambian las puntas del multímetro la punta negra va en la base y la roja hace la unión en el emisor y el colector. Otra cosa muy importante es cuando se vaya a realizar una medición hay que evitar tocar las puntas del multímetro con las 2 manos ósea solo hay que sostener una punta con una terminal del transistor y realizar la medición con la otra punta sin tocar el metal con la mano ya que se induce una carga electrostática que tenemos y marca una medición errónea.
  • 70. Instalaciones Máquinas Eléctricas Electrónicas – 10mo de Básica Página 69
  • 71. Instalaciones Máquinas Eléctricas Electrónicas – 10mo de Básica Página 70 LECCIÓN N°7 NOMBRE:……………………………… CURSO:………………………………. ESPECIALIDAD:……………………. INVESTIGO Investigue el funcionamiento de los transistores JFET ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________
  • 72. Instalaciones Máquinas Eléctricas Electrónicas – 10mo de Básica Página 71 GLOSARIO Resuelva el siguiente glosario Amplificador: ____________________________________________________________ Interruptor: _____________________________________________________________ Digital:_________________________________________________________________ _ Transistor:______________________________________________________________ Terminal:_______________________________________________________________ _ Escriba cinco palabras no asimiladas en la lección con su concepto: Palabra Concepto
  • 73. Instalaciones Máquinas Eléctricas Electrónicas – 10mo de Básica Página 72 RESUMO
  • 74. Instalaciones Máquinas Eléctricas Electrónicas – 10mo de Básica Página 73 CUESTIONARIO 1. Indique si los siguientes enunciados son verdaderos o falsos Un transistor es un aparato que funciona a base de un dispositivo semiconductor que cuenta con tres terminales, los que son utilizados como amplificador e interruptor. a) Verdadero b) Falso 2. Las siglas EBC quiere decir emisor, base y colector que son los pines del transistor. a) Verdadero b) Falso 3. Para comprobar si un transistor PNP está en buen estado la punta de color rojo del multímetro debe ir en la base y el colector y el emisor son negativos, en cada unión el multímetro te mostrara un numero uno es un poco mayor que el otro el número mayor siempre será la unión base-colector. a) Verdadero b) Falso 4. Cuando se vaya a realizar una medición hay que evitar tocar las puntas del multímetro con las 2 manos ósea solo hay que sostener una punta con una terminal del transistor y realizar la medición con la otra punta sin tocar el metal con la mano ya que se induce una carga electrostática que tenemos y marca una medición errónea. a) Verdadero b) Falso 5. Coloque en orden según corresponda Un transistor está conformado por tres partes. a) Primera pata ( ) Recibe electrones (colector) b) Segunda pata ( ) Emite electrones (emisor) c) Tercera pata ( ) Modulador del paso de los electrones Firma del Profesor Calificación Firma del Estudiante
  • 75. Instalaciones Máquinas Eléctricas Electrónicas – 10mo de Básica Página 74 BLOQUE N° 3 ELECTRÓNICA ANALÓGICA TEMAS A TRATAR: 1. Reguladores de Tensión. 2. Regulador Fijo y Variable OBJETIVO DEL BLOQUE: Conocer los principios de los diferentes tipos de reguladores que se utilizan en electrónica analógica. DESTREZAS CON CRITERIO DE DESEMPEÑO: Conocer cómo se maneja y como funciona un regulador de tensión. Conocer e identificar las clases de reguladores que se tienen en electrónica. INDICADORES ESCENCIALES DE EVALUACION: Conoce su funcionamiento y como se utiliza un regulador de tensión. Conoce e identifica los diferentes tipos de reguladores EJE TRANSVERSAL DEL BUEN VIVIR: Conocer sobre los tipos y funciones de los tipos de reguladores para que las personas puedan utilizarlos en la vida cotidiana.
  • 76. Instalaciones Máquinas Eléctricas Electrónicas – 10mo de Básica Página 75 LECCIÓN Nº 8 OBJETIVO: Conocer cómo funcionan los reguladores de Tensión y su respectiva conexión. PRESENTACIÓN DEL TEMA: Introducción sobre los reguladores de tensión y su principal uso. LECCION Nº 8 NOMBRE:________________________________ CURSO:__________________________________ ESPECIALIDAD:___________________________ REGULADOR DE TENSION. En el mercado existen una serie de circuitos integrados dedicados a regular la tensión con estos valores tensiones de salida 5, 6, 8, 9, 10, 11, 12, 15, 18 y 24V, esta serie es la LM78XX siendo los valores más usados (7805, 7812, 7815, 7824). La intensidad máxima en todos los casos es de 1 A. El encapsulado normal es el TO220 y DPAK en el caso de formato en SMD. Aunque está diseñado principalmente para suministrar una tensión fija, estos reguladores pueden ser utilizados con componentes externos para obtener voltajes y corrientes ajustables. Una característica de este dispositivo es que dispone de protección térmica y limitación de corriente por si se producen cortocircuitos, esto hace que si en algún momento nos sobrepasamos en sus características el regulador de tensión queda protegido.
  • 77. Instalaciones Máquinas Eléctricas Electrónicas – 10mo de Básica Página 76 Otra cosa que hay que tener en cuenta es la necesidad de colocarle un disipador de calor, esto va en función de la potencia que debe disipar el dispositivo, es decir, la diferencia de tensión entre la entrada y la salida, multiplicado por la corriente que entrega. La familia La tensión y corriente que proporcionan es fija según el modelo y va desde 3.3v hasta 24v con un corriente de 0.1A a 3A. La identificación del modelo es muy sencilla. Las dos primeraS cifras corresponden a la familia: · 78xx para reguladores de tensión positiva · 79xx para reguladores de tensión negativa Las dos cifras siguientes corresponden al voltaje de salida: 3. xx05 para tensión de 5v 4. xx12 para 12v 5. xx24 para 24v 6. etc. etc. Los modelos más comunes son: MODEL O 780 3 780 5 780 6 780 8 780 9 781 0 781 2 781 5 781 8 782 4 Vout 3.3V 5 V 6 V 8V 9V 10 V 12 V 15 V 18 V 24 V MOELO 790 3 790 5 790 6 790 8 780 9 791 0 791 2 791 5 791 8 792 4
  • 78. Instalaciones Máquinas Eléctricas Electrónicas – 10mo de Básica Página 77 Vout - 3.3V -5 V -6 V -8V -9V -10 V -12 V -15 V -18 V -24 V Con respecto a la corriente máxima (Imax) de salida, está indicada en el marcado del dispositivo. Por ejemplo, si entre la familia y el modelo aparece una L (78L05) indica que la corriente máxima de salida es de 0.1A. · L = 0.1A · M = 0.5A · S = 2A · T = 3A · Sin letra = 1A ¿Cómo funciona? Una visión simplificada, para entender su funcionamiento, sería verlos como un divisor de tensión que se reajusta constantemente para que la tensión entregada sea siempre la misma. Evidentemente no es tan simple como una par de resistencias ajustables. En el interior de un regulador lineal de tensión pueden encontrarse componentes activos, como transistores trabajando en su zona lineal, y/o pasivos, como diodos zenner, en su zona de ruptura. Tres terminales (pinout) Los tres terminales corresponden a la Tensión de entrada (Vin), Tierra (ground) y Tensión de salida (Vout). Según el encapsulado, TO92, TO220 o TO3, la asignación de los pinouts puede variar. Este que muestro aquí es un TO220. Prueba de funcionamiento Si deseas probar el funcionamiento de algunos de estos reguladores de tensión,
  • 79. Instalaciones Máquinas Eléctricas Electrónicas – 10mo de Básica Página 78 este esquema te servirá como guía: Requiere de una tensión (Vin) de 2 o 3 vóltios superior a la de salida, es decir, que si utilizamos el 7805 que entrega 5v estables, necesitaremos una tensión de entrada de al menos 7v y no más de 35v, pues es el Vmax del 7805. Los condensadores C1 y C2 tienen los valores recomendados por el fabricante para que proporcionen una función estabilizadora de tensión. Se puede montarlo en un protoboard sin dificultad ninguna, ya que es un componente muy simple y sus resultados son muy buenos y fiables. Mi recomendación es que siempre los tenga a mano.
  • 80. Instalaciones Máquinas Eléctricas Electrónicas – 10mo de Básica Página 79 LECCIÓN N°8 NOMBRE:……………………………… CURSO:………………………………. ESPECIALIDAD:……………………. INVESTIGO Investigue que es un circuito integrado. _________________________________________________________________ _________________________________________________________________ _________________________________________________________________ _________________________________________________________________ _________________________________________________________________ _________________________________________________________________ _________________________________________________________________ _________________________________________________________________ ___________________
  • 81. Instalaciones Máquinas Eléctricas Electrónicas – 10mo de Básica Página 80 GLOSARIO Resuelva el siguiente glosario Integrado: ______________________________________________________________ Regulador: _____________________________________________________________ Tensión: _______________________________________________________________ Encapsulado: ___________________________________________________________ Disipador: _________________________________________________________ Escriba cinco palabras no asimiladas en la lección con su concepto: Palabra Concepto
  • 82. Instalaciones Máquinas Eléctricas Electrónicas – 10mo de Básica Página 81 RESUMO
  • 83. Instalaciones Máquinas Eléctricas Electrónicas – 10mo de Básica Página 82 CUESTIONARIO 1. Indique si el siguiente enunciado es verdadero o falso. Los reguladores de tensión si pueden estabilizar el voltaje cuando hay una diferencia menor a 3 voltios entre el voltaje de ingreso y el voltaje a estabilizar A) Verdadero B) Falso 2. Seleccione la respuesta correcta. Los reguladores que su numeración expresan 78XX sirven para voltajes: a) Voltajes Negativos. b) Voltajes Positivos. c) Voltajes Positivos y negativos. 3. Seleccione la respuesta correcta. Los reguladores que su numeración expresan 79XX sirven para voltajes: a) Voltajes Negativos. b) Voltajes Positivos. c) Voltajes Positivos y negativos. 4. Seleccione la respuesta correcta. La lectura de los reguladores de voltaje en sus pines es: a) 1-V. salida, 2- V. Ingreso, 3. Negativo. b) 1-V. salida, 2- Negativo, 3. V. Ingreso. c) 1- V. Ingreso, 2- Negativo, 3. V. salida.
  • 84. Instalaciones Máquinas Eléctricas Electrónicas – 10mo de Básica Página 83 5. Seleccione la respuesta correcta. Si el integrado no muestra ninguna letra en su matrícula significa que es de: · 0.1A · 0.5A · 1A · 2A · 3A Firma del Profesor Calificación Firma del Estudiante
  • 85. Instalaciones Máquinas Eléctricas Electrónicas – 10mo de Básica Página 84 LECCIÓN Nº 9 OBJETIVO: Conocer las diferentes clases de reguladores y la diferencias entre ellos. PRESENTACIÓN DEL TEMA: Introducción sobre los reguladores fijos y variables y su principio de funcionamiento. LECCION Nº 9 NOMBRE:________________________________ CURSO:__________________________________ ESPECIALIDAD:___________________________ REGULADORES FIJOS Y VARIABLES Los reguladores electrónicos de tensión se encuentran en dispositivos como las fuentes de alimentación de los computadores, donde estabilizan los voltajes DC usados por el procesador y otros elementos. En los alternadores de los automóviles y en las plantas generadoras, los reguladores de voltaje controlan la salida de la planta. En un sistema de distribución de energía eléctrica, los reguladores de voltaje pueden instalarse en una subestación o junto con las líneas de distribución de forma que todos los consumidores reciban un voltaje constante independientemente de que tanta potencia exista en la línea.
  • 86. Instalaciones Máquinas Eléctricas Electrónicas – 10mo de Básica Página 85 Para las aplicaciones en las que se requiere diseñar específicamente una fuente regulable de amplio margen de salida, es altamente recomendable utilizar otro regulador el LM317. En principio sus características son similares a cualquier 78XX, es decir un regulador positivo. Sin embargo, posee una diferencia fundamental que lo hace ideal para fuentes regulables: su tensión de referencia (la XX de la expresión anterior) es de sólo 1,25V, con lo ofrece la posibilidad de un amplio rango de tensiones de salida. Un diseño estimativo de una fuente de laboratorio, con las excelentes características de regulación y rechazo de rizado ya comentadas, capaz de proveer una tensión de salida entre 1,25V y 25V es el siguiente: Se observa que fueron agregados dos diodos y un capacitor con respecto al último circuito. Tanto D2 como D3 evitan que se descargue el nuevo capacitor incluido a través del integrado. A su vez dicho capacitor (C4 en este caso) mejora el rechazo al rizado elevándolo hasta los 80dB. Para obtener el rango de salida indicado en la figura R1 debe ser de 220 ohm, R2
  • 87. Instalaciones Máquinas Eléctricas Electrónicas – 10mo de Básica Página 86 un potenciómetro de 5 kohm y D1 y D2 cualquier diodo pequeño como, por ejemplo, 1N4001. En cuanto a la corriente de salida, es de 1,5 amperios si se utiliza un disipador adecuado. Con este integrado podemos crear una fuente de voltaje variable con el LM317T es una fuente de voltaje ideal para personas que necesitan una salida de voltaje variable (1.5 V a 15.0 Voltios) con capacidad de entrega de corriente continua de hasta de 1.5 Amperios. Si se utiliza el LM317 solo se obtienen 500 mA a la salida, suficiente para muchas aplicaciones, pero en este caso utilizamos el LM317T que porque puede entregar más corriente. Este dispositivo tiene protección contra sobre corrientes que evita el integrado se queme accidentalmente debido a un corto circuito. El voltaje de salida depende de la posición que tenga la patilla variable del potenciómetro de 5 KΩ (kilohmios), patilla que se conecta a la patilla de AJUSTE del integrado. (COM) El transformador debe de tener un secundario con un voltaje lo suficientemente alto como para que la entrada al regulador IN se mantenga 3 voltios por encima de su salida OUT a plena carga, esto debido a requisitos de diseño del circuito integrado. En este caso se espera obtener, a la salida, un máximo de 15.0 voltios lo que significa que a la entrada del integrado debe de haber por lo menos 18.0 Voltios. Se puede poner un diodo entre los terminales de salida y entrada para proteger al regulador de posibles voltajes en sentido opuesto. Normalmente se encuentran transformadores con un voltaje en el secundario de 12.6 voltios, lo que significa que el voltaje final máximo que se puede obtener con este regulador es el esperado.
  • 88. Instalaciones Máquinas Eléctricas Electrónicas – 10mo de Básica Página 87 Esto se hace debido a que cuando la fuente de voltaje se apaga, algunas veces el voltaje de salida se mantiene alto por más tiempo que el voltaje de entrada. Se pone el cátodo hacia la patita IN y el ánodo hacia la patita OUT. Un capacitor electrolítico de 100uF se coloca a la salida para mejorar la respuesta transitoria, y un capacitor de 0.1uF (no se encuentra en el diagrama) se recomienda colocar en la entrada del regulador si éste no se encuentra cerca del capacitor electrolítico de 4,700uF. Ver la configuración de patillas del LM317 en el diagrama.
  • 89. Instalaciones Máquinas Eléctricas Electrónicas – 10mo de Básica Página 88 FICHA 9 NOMBRE:……………………………… CURSO:………………………………. ESPECIALIDAD:……………………. INVESTIGO Investigue que son los integrados TTL. _________________________________________________________________ _________________________________________________________________ _________________________________________________________________ _________________________________________________________________ _________________________________________________________________ _________________________________________________________________ _________________________________________________________________ ___________________________________
  • 90. Instalaciones Máquinas Eléctricas Electrónicas – 10mo de Básica Página 89 GLOSARIO Resuelva el siguiente glosario Regulador: _______________________________________________________ Generador: ________________________________________________________ Rango: ___________________________________________________________ Transformador: ____________________________________________________ Integrados: _______________________________________________________ Escriba cinco palabras no asimiladas en la lección con su concepto: Palabra Concepto
  • 91. Instalaciones Máquinas Eléctricas Electrónicas – 10mo de Básica Página 90 RESUMO Realice un cuadro sinóptico del tema estudiado en esta tutoría
  • 92. Instalaciones Máquinas Eléctricas Electrónicas – 10mo de Básica Página 91 CUESTIONARIO 1. Indicar si el siguiente enunciado es verdadero o falso El regulador LM 317 puede dar voltaje desde 1,5 voltios hasta 15 voltios con un trasformador principal de 15 voltios. · Verdadero · Falso 2. Seleccione la respuesta correcta El voltaje mínimo del integrado Lm 317 es de: a) 1,5 v b) 3 v c) 5 v 3. Seleccione la respuesta correcta La regulación de voltaje se da de acuerdo a: a) La resistencia de 2K ohm b) El potenciómetro de 5K ohm c) Los diodos 1N4500 4. Seleccione la respuesta correcta La función de los diodos en el circuito es: a) Proteger contra corto circuitos b) Bloquear los voltajes en sentido contrario c) Reducir el voltaje.
  • 93. Instalaciones Máquinas Eléctricas Electrónicas – 10mo de Básica Página 92 5. Seleccione la respuesta correcta La distribución correcta de pines en un regulador ajustable es: a) 1 Ajuste, 2 V ingreso, 3 V salida b) 1 Ajuste, 2 V salida, 3 V Ingreso c) 1 V ingreso, 2 Ajuste, 3 V salida. Firma del Profesor Calificación Firma del Estudiante
  • 94. Instalaciones Máquinas Eléctricas Electrónicas – 10mo de Básica Página 93 BLOQUE N° 4 ELECTRÓNICA DIGITAL TEMAS A TRATAR: 3. Electrónica Digital y compuerta NOT. 4. Circuito integrado 555. 5. Motores de Corriente Continua. 6. Displays Electrónicos. OBJETIVO DEL BLOQUE: Conocer los principios de la electrónica analógica, así como también sobre las compuertas analógicas y circuitos integrados más utilizados en la electrónica digital. DESTREZAS CON CRITERIO DE DESEMPEÑO: Conocer sobre electrónica digital y la diferencia entre la lógica positiva y negativa, junto con las características de la compuerta NOT Manejar y conocer las características del circuito integrado 555 Saber y conocer los diferentes tipos de motores de corriente continua más utilizados en electrónica digital. Conocer los displays y su manera de conectarla y su principio de funcionamiento. INDICADORES ESCENCIALES DE EVALUACION: Conoce la diferencia entre la lógica positiva y negativa, así como también conoce y maneja la compuerta NOT. Maneja, conoce y realiza prácticas con el circuito integrado 555. Conoce e identifica los diferentes tipos de motores de corriente continua. Conoce y maneja los displays junto con su principio de funcionamiento. EJE TRANSVERSAL DEL BUEN VIVIR: Conocer sobre las diferentes maneras de manejar la electrónica digital, para que el estudiante pueda aplicar en su vida laboral.
  • 95. Instalaciones Máquinas Eléctricas Electrónicas – 10mo de Básica Página 94 LECCIÓN Nº 10 OBJETIVO: Conocer cómo funciona la electrónica digital y conocer sobre la compuerta llamada NOT. PRESENTACIÓN DEL TEMA: Introducción sobre la electrónica digital y funcionamiento de la compuerta NOT. LECCION Nº 10 NOMBRE:________________________________ CURSO:__________________________________ ESPECIALIDAD:___________________________ ELECTRONICA DIGITAL. La electrónica digital obviamente es una ciencia que estudia las señales eléctricas, pero en este caso son señales discretas, es decir, están bien identificadas, razón por la cual a un determinado nivel de tensión se lo llama estado alto (High) o Uno lógico; y a otro, estado bajo (Low) o Cero lógico. Suponte que las señales eléctricas con que trabaja un sistema digital son 0V y 5V. Es obvio que 5V será el estado alto o uno lógico, pero bueno, habrá que tener en cuenta que existe la Lógica Positiva y la Lógica Negativa, veamos cada una de ellas. Lógica Positiva En esta notación al 1 lógico le corresponde el nivel más alto de tensión (positivo, si se desea llamarlo así) y al 0 lógico el nivel más bajo (que bien podría ser negativo), pero ¿qué ocurre cuando la señal no está bien definida?. Entonces habrá que conocer cuáles son los límites para cada tipo de señal (conocido como tensión de histéresis), en este gráfico se puede ver con mayor claridad cada estado lógico y su nivel de tensión.