Este documento presenta información sobre notación de ingeniería y diagramas de circuitos. Explica que la notación de ingeniería usa prefijos como kilo, mega y micro en lugar de potencias de 10 para expresar números grandes y pequeños. Proporciona ejemplos de cómo convertir entre unidades usando estos prefijos. También describe tres tipos de diagramas de circuitos: diagramas de bloques, diagramas pictográficos y diagramas esquemáticos, explicando cuándo y cómo usar cada uno.

1. UNIVERSIDAD NACIONAL AMAZÓNICA DE MADRE DE DIOS
FACULTAD DE INGENIERIA
Escuela Académica Profesional de Ingeniería Agroindustrial
CIRCUITOS Y MáQUINAS
ELÉCTRICAS
Ing° Saúl Montalván Apolaya
C.I.P. 72943
saulmontalvanapolaya@yahoo.es

2. 1–5 Prefijos, notación de ingeniería y
resultados numéricos
En el trabajo científico es común encontrar números muy grandes
y muy pequeños expresados en notación de potencias de 10. Sin
embargo, en ingeniería, ciertos elementos de estilo y práctica estándar
han hecho surgir lo que se conoce como notación de ingeniería, en la
cual es mas común usar prefijos en lugar de potencias de 10. Los
prefijos mas comunes (junto con sus símbolos) se enlistan en la TABLA
1–6. (Nota: La notación va en potencias de 10 de tres en tres).
TABLA 1 – 6: Prefijos de ingeniería
Potencia de 10 Prefijo Símbolo
1012
109
106
103
10–3
10–6
10–9
10–12
tera
giga
mega
kilo
mili
micro
nano
pico
T
G
M
k
m
μ
n
p
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3. 1–5 Prefijos, notación de ingeniería y
resultados numéricos
Como ejemplo, mientras que una corriente de 0,0045 A
(amperios) puede expresarse como 4,5 x 10–3 A, se prefiere
expresar como 4,5 mA (4,5 miliamperios).
Notamos también que con frecuencia hay opciones que
son igualmente aceptables. Por ejemplo, un intervalo de
tiempo de 15 x 10–5 s, puede expresarse como 150 μs (150
microsegundos); 0,15 ms (0,15 milisegundos).
Observamos también que no es incorrecto expresar el
número como 15 x 10–5, simplemente no es común en la
práctica de la ingeniería. De aquí en adelante se usará la
notación de ingeniería casi exclusivamente.
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4. Ejemplo 6:
Exprese lo siguiente en notación de ingeniería:
a) 10 x 104 Voltios
b) 0,1 x 10–3 Watts
c) 250 x 10–7segundos
Solución
a) 10 x 104 V = 100 x 103 V = 100 kilovoltios = 100 kV
b) 0,1 x 10–3 watts = 0,1 miliwatts = 0,1 mW
c) 250 x 10–7s = 25 x 10–6 s = 25 microsegundos = 25 μs
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5. Convierta 0,1 MV a kilovoltios (kV)
Solución
0,1 MV = 0,1 x 106 V = (0,1 x 103) x 103 V = 100 kV
Ejemplo 7:
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6. 1–5 Prefijos, notación de ingeniería y
resultados numéricos
Recordemos que un prefijo representa una potencia de
diez y entonces se aplican las reglas para potencia de diez.
Por ejemplo, cuando se suman o restan cantidades, se
ajustan a la base común, como se ilustra en el ejemplo 8.
Calcule la suma de 1 ampere y 100 miliamperes.
Solución
Ajustar a una base común, ya sea amperes (A) o
miliamperes (mA). Entonces:
1 A + 100 mA = 1 A + 100 x 10–3 A = 1 A + 0,1 A = 1,1 A
De manera alternativa,
1 A + 100 mA = 1000 mA + 100 mA = 1 100 mA
Ejemplo 8:
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7. Problemas prácticos 3:
OJO: Tarea 1, para el 21/05/13; 15:00 horas
1. Convierta 1800 kV a megavoltios (MV).
2. El voltaje es el producto de la corriente por la resistencia: que es V
= I x R, donde V esta en voltios, I en amperios y R en ohms. Dado
I = 25 mA y R = 4 kΩ, conviértalos a la notación de potencias de
diez y determine V.
3. Si I1 = 520 μA, I2 = 0,157 mA, e I3 = 2,75 x 10–4 A, ¿cuánto es I1 +
I2 + I3 en mA?¿y en microamperios?
RESPUESTAS:
1. 1,8 MV;
2. 100 V;
3. 0,952 mA; 9,52 μA
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8. Resultados numéricos
Mientras que las computadoras y las calculadoras suelen desplegar
muchos dígitos, la pregunta es: ¿cuántos se deben mantener en una
respuesta?
Es tentador escribirlos todos, aunque una inspección más cercana
muestra que esto puede no ser adecuado. Para ver por qué, tengamos
en cuenta que mucha de la ingeniería se basa en la medición.
En la práctica, por ejemplo, el voltaje se mide con un voltímetro y
la corriente con un amperímetro. Estos valores son aproximados
porque es imposible medir cualquier cosa de manera exacta debido a
que los valores que se miden tienen un elemento de incertidumbre.
Para ilustrarlo supongamos que se quiere conocer el área de un
jardín y se mide la longitud y ancho como L = 5,76 m y W = 3,72 m. Se
considera una incertidumbre de 1 en el último digito de cada valor, es
decir, L = 5,76 ± 0,01 y W = 3,72 ± 0,01, lo que significa que L puede
ser tan pequeña como 5,75 y tan grande como 5,77, mientras que W
varia entre 3,71 y 3,73. El área puede ser tan pequeña como 5,75 m x
3,71 m = 21,3 m2 o tan grande como 5,77 m x 3,73 m = 21,5 m2.
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9. Resultados numéricos
Observamos que aún no estamos seguros de cuál es el primer
dígito que está después del punto decimal en este resultado.
Ahora se puede ver por que no tiene sentido escribir todos los
dígitos que muestra la calculadora ya que se podría obtener 5,76
m x 3,72 m = 21,4272 m2 en una pantalla de seis dígitos después
del punto decimal, cuando de hecho no se conoce cuál es el
primero de ellos.
Así que, ¿qué hacemos? Una solución práctica es llevar todos
los dígitos durante la solución del problema (es probable que su
calculadora haga esto de cualquier manera) y entonces
redondear la respuesta a un número adecuado de dígitos. Como
una guía útil, se debe redondear el resultado final hasta tres
dígitos a menos que tenga sentido hacer otra cosa. Para el
ejemplo anterior, esto conduciría a una respuesta de 21,4 m2
que, como se puede ver, es el promedio de los valores alto y bajo
calculados.
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10. PROBLEMAS INTERMEDIOS DE
VERIFICACIÓN DE APRENDIZAJE 1
OJO: Tarea 2, para el 21/05/13; 15:00 horas
1. ¿Todos los factores de conversión tienen un valor de . . .?
2. Convierta 14 yardas a centímetros.
3. ¿Qué unidades se obtiene al reducir lo siguiente?
𝑘𝑚
ℎ
𝑥
𝑚
𝑘𝑚
𝑥
ℎ
𝑚𝑖𝑛
𝑥
𝑚𝑖𝑛
𝑠
4. Exprese las siguientes cantidades en notación de ingeniería:
a) 4270 ms; b) 0,001 53 V; c) 12,3 x 10–4 s
5. Exprese el resultado de cada uno de los siguientes cálculos como un
número por 10 a la potencia indicada:
a) 150 x 120 como un valor por 104, como un valor por 103.
b) 300 x 6/0,005 como un valor por 104; como un valor por 105; como un
valor por 106.
c) 430 + 15 como un valor por 102; como un valor de 101.
d) (3 x 10–2)3 como un valor por 10–6 , como un valor por 10–5.
6. Exprese cada una de las siguientes cantidades como se indica.
a) 752 μA en mA; b) 0,98 mV en μV; c)270 μs + 0,13 ms en μs y en ms.
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11. RESPUESTAS
1. Uno.
2. 1280 cm
3. m/s
4. Son:
a) 4,27 s
b) 1,53 mV
c) 1,23 ms
5. Son:
a) 1,8 x 104 = 18 x 103
b) 36 x 104 = 3,6 x 105;= 0,36 x 106
c) 4,45 x 102 = 44,5 x 101
d) 27 x 10–6 = 2,7 x 10–5
6. Son:
a) 0,752 mA
b) 980 μV;
c) 400 μs = 0,4 ms
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12. 1–6 Diagramas de circuitos
Los circuitos eléctricos y electrónicos se construyen con
componentes como baterías, interruptores, resistores,
capacitores, transistores, interconexión de alambres, etc.
Para representar estos circuitos en papel, se usan los
diagramas. En este curso usaremos tres tipos: diagramas de
bloques, diagramas de esquemas y diagramas pictográficos.
Diagramas de bloques
Los diagramas de bloques describen un circuito o sistema
en forma simplificada. El problema en conjunto se separa en
bloques, cada uno representa una parte del sistema o
circuito. Los bloques se etiquetan para indicar lo que hacen
o lo que contienen y se interconectan para mostrar su
relación uno con otro. El flujo de señal es por lo general de
izquierda a derecha y de arriba hacia abajo.
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13. 1–6 Diagramas de circuitos
La siguiente figura, por ejemplo, representa un
amplificador de audio.
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14. 1–6 Diagramas de circuitos
Aunque no se ha representado alguno de los circuitos, se
debe ser capaz de seguir la idea general de una manera fácil,
esto es, el sonido se capta mediante el micrófono, se convierte a
una señal eléctrica, se amplifica por un par de amplificadores y
sale a la bocina en donde se convierte de nuevo en sonido. Una
fuente de alimentación da energía al sistema. La ventaja de un
diagrama de bloques es que da el panorama completo y ayuda a
entender la naturaleza general de un producto. Sin embargo, no
proporciona detalles.
Diagramas pictográficos
Los pictográficos son uno de los tipos de diagramas que
proporcionan detalles, ya que ayudan a visualizar los circuitos y
su operación al mostrar los componentes como son en realidad.
Por ejemplo el circuito de la siguiente figura se compone de una
batería, un interruptor y una lámpara eléctrica, todos
interconectados con alambres.
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15. 1–6 Diagramas de circuitos
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16. 1–6 Diagramas de circuitos
La operación es fácil de visualizar, esto es, cuando el
interruptor se cierra, la batería provoca una corriente en el
circuito, la cual enciende la lámpara. La batería se conoce
como la fuente y la lámpara como la carga.
Diagramas esquemáticos
Mientras que los diagramas pictográficos ayudan a
visualizar los circuitos, son algo difícil de dibujar. Los
diagramas esquemáticos evitan esto al usar símbolos
estándar simplificados para representar los componentes;
vea la tabla 1–7. (El significado de estos símbolos se aclarará
conforme se avance el curso).
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