La Sostenibilidad Corporativa. Administración Ambiental
La Electricidad y La Electrónica 10-3-1.pdf
1. 1
La Electricidad y La Electrónica
José David Berrio Álvarez, Investigador
Cristian Leonardo Gómez Samuel, Investigador
Lenny Nikolai Lemus Caicedo, Monitor
Yoneiker Fernando Sánchez Figueroa, Investigador
Luis Annyell Ruiz Murillo, Diseñador
Grado: 10-3
Guillermo Mondragón Castro
Licenciado
Institución Educativa Liceo Departamental
Área: Tecnología
Santiago de Cali
2024
2. 2
Tabla de contenido
LA LEY DE OHM1
LA LEY DE WATT6
LA ECUACION DE LA DE WATT7
CODIGO DE COLORES7
CODIGO DE COLORES HEX8
QUE ES UNA PROTOBOARD9
LOS COMPONENTES DE LA PLACA PROTOBOARD……………………………10
EL CANAL CENTRAL……………………………………………………………...10
BUSES………………………………………………………………………………10
PISTAS……………………………………………………………………………11
COMO FUNCIONA LA PROTOBOARD……………………………………………12
SOLUCION DEL TALLER…………………………...................................................13
PROBLEMAS ADICIONALES DE LA LEY DE OHM Y POTENCIAS……………16
CONCLUCIONES………………………………………………………………………17
ANEXOS………………………………………………………………………………...18
REFERENCIAS…………………………………………………………………………19
LINKS DE LOS BLOGS………………………………………………………………20
3. 3
LA ELECTRICIDAD Y LA ELECTRONICA
LEY DE OHM: La ley de Ohm fue formulada en 1827 por el físico alemán Georg
Simón Ohm, a partir de experimentos que realizó con circuitos eléctricos sencillos, que
contenían diversas longitudes de cable.
La ley de Ohm establece que, para un conductor metálico, a temperatura
constante, la cantidad de corriente que fluye a través de él es proporcional a la tensión a través
del conductor.
La ley de Ohm se usa para determinar la relación entre la diferencia de potencial (V), la
corriente eléctrica (I) y la resistencia eléctrica (R), en un circuito eléctrico. Establece que la
intensidad de la corriente eléctrica (I) que circula por un circuito eléctrico es directamente
proporcional a la diferencia del potencial (V), que aplicamos entre los extremos del circuito
eléctrico y es inversamente proporcional a la resistencia eléctrica (R) del conductor.
I=VR�=��
La ley de Ohm recibió su nombre en honor al físico alemán Georg Ohm (1789-1854),
esta ley es básica en los circuitos eléctricos.
Figura 1.
4. 4
Los conceptos que están involucrados con la ley de Ohm son los siguientes:
Concepto Definición
Unidad
de medida Símbolo
Diferencia de potencial (V) Es el impulso que
necesita una carga
eléctrica para que pueda
fluir por un conductor de
un circuito eléctrico.
Volt [V][�]
Corriente eléctrica (I) Flujo de carga
eléctrica que circula a
través de un material por
unidad de tiempo.
Ampere [A][�]
Resistencia eléctrica (R) Es la propiedad
que posee un material para
oponerse al paso de
electrones a través de él.
Ohm [Ω][Ω]
La ley de Ohm relaciona tres magnitudes físicas que suelen asociarse en una figura llamada
triángulo de Ohm, que relaciona voltaje, corriente y resistencia.
De acuerdo con su ubicación en la figura pueden obtenerse estas relaciones, resultado de la
manipulación algebraica de las variables.
I=VR�=��
R=VI�=��
V=R⋅I
Figura 2.
● V es el potencial eléctrico en voltios.
● I es la corriente en amperios.
● R es la resistencia en ohms.
5. 5
Para entender la ley de Ohm, necesitamos aclarar los conceptos de carga,
corriente y voltaje, así como explicar en qué consisten los conductores, los aislantes y la
resistencia eléctrica.
1. Carga: La fuente de todas las cargas eléctricas reside en la
estructura atómica. La carga de un electrón es la unidad básica de la carga. La
medida para la carga es el coulomb (C) en honor al físico francés Charles Agustín
de Coulomb. La carga de un electrón es igual a 1,60 x10-19
C. Esto significa que
una carga de 1 C es igual a la carga de 6,25x1018
electrones.
2. Corriente: La corriente eléctrica es el flujo de carga a través de un
conductor por unidad de tiempo. La corriente eléctrica se mide en amperios (A).
Un amperio es igual al flujo de 1 coulomb por segundo, es decir, 1A= 1C/s.
3. Voltaje: La corriente eléctrica que fluye por un conductor
depende del potencial eléctrico o voltaje y de la resistencia del conductor al flujo
de carga.
La corriente eléctrica es comparable al flujo del agua. La diferencia de la presión de agua
en una manguera permite que el agua fluya desde una presión alta a una presión baja. La
diferencia de potencial eléctrico medido en voltios permite el flujo de las cargas eléctricas por
un cable desde una zona de potencial alto a uno bajo.
La presión del agua se mantiene por una bomba, y la diferencia de potencial para la carga
se mantiene por una batería.
4. Conductores: Aquellas sustancias por donde las cargas se mueven
fácilmente se llaman conductores. Los metales son excelentes conductores debido
a la descolocación o movimiento de sus electrones en su estructura cristalina
atómica.
Por ejemplo, el cobre, que es usado comúnmente en cables y otros dispositivos eléctricos,
contiene once electrones de valencia. Su estructura cristalina consta de doce átomos de cobre
6. 6
unidos a través de sus electrones descolocados. Estos electrones pueden ser considerados como
un mar de electrones con la capacidad de migrar por el metal.
5. Aislantes: Aquellas sustancias que resisten al movimiento de la carga son
llamadas aislantes. Los electrones de valencia de los aislantes, como el agua y la madera, están
fuertemente restringidos y no pueden moverse libremente por la sustancia.
6. Resistencia eléctrica: La resistencia eléctrica es la dificultad con la que las
cargas eléctricas fluyen a través de un conductor.
Usando la analogía del agua, la resistencia eléctrica puede ser comparada a la fricción del
flujo de agua por un tubo. Un tubo liso y pulido ofrece poca resistencia al paso del agua,
mientras que un tubo rugoso y lleno de desperdicios hará que el agua se mueva más lentamente.
La resistencia eléctrica está relacionada con la interacción de los electrones conductores a
medida que se mueven de átomo a átomo por el conductor. La resistencia se mide en ohms u
ohmios, y se representa con la letra griega omega Ω.
LA LEY DE WATT: La Ley de watt se refiere a la potencia eléctrica que consume un
componente electrónico o dispositivo. Esta se define como la cantidad de energía (térmica o
mecánica) generada por un elemento al transferir energía eléctrica, o sea la cantidad de energía
eléctrica entregada o absorbida por un elemento en determinado tiempo. La carga eléctrica a
través de un circuito es directamente proporcional al voltaje suministrado y a la corriente que
circula por este.
Tendremos que la ley de watt es:
W : Potencia
V : Voltaje
i : Corriente
UNIDADES: Las unidades empleadas en la ecuación que describir la ley de watt son:
La Potencia (W) tiene como unidad el Vatio o Watt y se representa con (W)
7. 7
La unidad del voltaje (V) es el voltio y se representa como (V)
La unidad de la corriente (i) es el amperio y se representan con (A)
ECUACION DE LA LEY DE WATT: A continuación, tenemos las diferentes
ecuaciones que se obtienen de la ley de Watt. Para hallar la potencia tenemos que es el voltaje
por la corriente
Potencia Ecuación 1
Si queremos hallar el Voltaje (V) usamos la siguiente ecuación donde es igual a la
potencia sobre la corriente
Voltaje Ecuación 2
Si lo que necesitamos el hallar la corriente usaremos la siguiente ecuación donde la
corriente es igual a la potencia sobre el voltaje
Corriente Ecuación 3
De las anteriores Ecuaciones se desarrolla el siguiente método nemotécnico para recordar
esta ley y sus diferentes ecuaciones así que tenemos la siguiente figura.
Ecuaciones de la Ley de Watt
Figura 3.
8. 8
CODIGO DE COLORES: Los códigos de colores son formas de representar los colores
que vemos cada día en un formato que un ordenador puede interpretar y mostrar. Comúnmente
utilizado en sitios web y otras aplicaciones de software, hay una gran variedad de formatos,
incluidos los códigos de color HEX, RGB y HSL valores y nombres de colores HTML, entre
otros.
LOS CODIGOS DE COLORES HEX: Los más populares son los códigos Hex de
color; tres bytes números hexadecimal (es decir, compuesto de seis dígitos), con cada byte, o de
un par de caracteres en el código Hex, que representa la intensidad de rojo, verde y azul en el
color, respectivamente. #XXXXXX
Valores de bytes código Hex de 00, que es la más baja intensidad de un color, a lo que
representa el nivel más alto de intensidad. El color blanco, por ejemplo, se obtienen por la
mezcla de los tres colores primarios en su máxima intensidad, y en el código Hex de color de
#FFFFFF.
Negro, la ausencia de cualquier color de la pantalla, es todo lo contrario, con cada color
que se muestra en su nivel más bajo posible intensidad y un código de color Hex #000000.
#000000
Descripción de los conceptos básicos de notación Hex de color código podemos crear
muy fácilmente los colores grises, puesto que consisten de igual intensidad de cada color:
#454545
#999999
Los tres colores primarios, rojo, verde y azul, están elaborados con una mezcla la mayor
intensidad del color deseado con la menor intensidad de los otros dos:
9. 9
#FF0000
#00FF00
#0000FF
Con los navegadores modernos para toda la gama de color de 24 bits, 16.777.216 colores
diferentes posibilidades. Utilice nuestro selector de colores para explorar todos 16,7 millones de
ellos, o si esto es demasiado muchos, eche un vistazo a nuestras tablas de colores para la
selección de las paletas se centró en diseño plano, diseño de Materiales y colores seguros web.
Lista de códigos de colores HTML comunes
COLOR NAME HEX CODE RGB CODE
White #FFFFFF rgb(255, 255, 255)
Silver #C0C0C0 rgb(192, 192, 192)
Gray #808080 rgb(128, 128, 128)
Black #000000 rgb(0, 0, 0)
Red #FF0000 rgb(255, 0, 0)
Maroon #800000 rgb(128, 0, 0)
Yellow #FFFF00 rgb(255, 255, 0)
Olive #808000 rgb(128, 128, 0)
Lime #00FF00 rgb(0, 255, 0)
Green #008000 rgb(0, 128, 0)
Aqua #00FFFF rgb(0, 255, 255)
Teal #008080 rgb(0, 128, 128)
Blue #0000FF rgb(0, 0, 255)
10. 10
COLOR NAME HEX CODE RGB CODE
Navy #000080 rgb(0, 0, 128)
Fuchsia #FF00FF rgb(255, 0, 255)
Purple #800080 rgb(128, 0, 128)
Figura 4.
QUE ES UNA PROTOBOARD: Una protoboard o placa de pruebas es una placa de
plástico rectangular con una serie de pequeños agujeros. Estos orificios le permiten insertar
fácilmente componentes electrónicos en el prototipo (es decir, construir y probar una versión
anterior) de un circuito electrónico, puede ser con una batería, interruptor, resistencia y un LED
(diodo emisor de luz), circuitos integrados, etc.
PARA QUE SIRVE: La placa de protoboard se emplea normalmente para
realizar pruebas experimentales de circuitos electrónicos. Si la prueba es satisfactoria, el circuito
se diseña en una placa de cobre y se solda para evitar el riesgo de que se desconecte cualquier
componente. Si la prueba no es satisfactoria, es fácil cambiar las conexiones y reemplazar los
componentes.
LOS COMPONENTE DE LA PLACA PROTOBOARD.
Figura 5.
EL CANAL CENTRAL: El canal central está ubicado en la parte central de la lámina y
está fabricado con un material aislante. Su función es separar las zonas de conexión superior e
inferior de la placa, y así cuando se conecten circuitos integrados en la tabla protoboard, se
mantengan aislados los pines de ambos lados de dicho circuito integrado
11. 11
Figura 6.
BUSES: Los buses se encuentran a los costados de la placa Protoboard, y generalmente
se emplean para conectar la tierra del circuito y su voltaje de suministro. Los buses generalmente
se indican con franjas negras o azules para marcar el bus de tierra, y franjas rojas para marcar el
bus de voltaje positivo.
Figura 7.
Estos buses o rieles de alimentación son tiras de metal que son idénticas a las que se
ejecutan horizontalmente con las pistas, excepto que, por lo general, están todas conectadas. A
continuación, se muestra una imagen donde se aprecia la conexión de los buses.
Figura 8.
PISTAS: El resto de los orificios de la Protoboard pertenecen a las pistas. Las pistas
están separadas por filas de orificios conectados eléctricamente entre sí; cada fila (indicada con
números) tiene conexión entre sí, y cada columna (indicada con letras) es independiente
eléctricamente con las demás columnas, es decir, los orificios solo están conectados de forma
horizontal.
12. 12
Figura 9.
respaldo adhesivo. Se En la imagen siguiente se muestra una placa protoboard a la cual se
le ha eliminado el pueden ver muchas filas horizontales de tiras de metal en la parte inferior del
tablero.
Figura 10.
COMO FUNCIONA EL PROTOBOARD EN LA ELABORACION DE
CIRCUITOS: La placa protoboard es una placa que tiene agujeros conectados eléctricamente
entre sí de acuerdo con un patrón horizontal o vertical. En ella se realizan pruebas de circuitos,
insertando componentes electrónicos y cables como un puente. Se puede considerar que en el
protoboard se realiza el boceto de un circuito electrónico donde se realizan las pruebas
funcionales necesarias antes de que se muevan sobre un circuito impreso.
En una protoboard de tamaño medio, como la que usamos para la versión de vöbu para el
crowdfunding, se pueden distinguir dos zonas:
● 1. Una zona central donde se colocan los componentes. Aquí los orificios
están conectados horizontalmente.
13. 13
● 2. Los laterales, de “zona de alimentación”. Los orificios están
conectados verticalmente.
Figura 11.
SOLUCION DEL TALLER.
1. Toma el recibo de servicios de tu casa y realizas un análisis sobre consumo y
costo del servicio.
R/: El análisis que se realizó en el recibo de los servicios públicos sobre el consumo y
costo del servicio se evidencia una disminución, en comparación con el anterior recibo lo cual el
costo de los servicios de acueducto, alcantarillado y energía tuvo una diferencia de $7.800
pesos respecto al recibo anterior.
Todos los servicios públicos tienen un cargo básico que si el servicio no es utilizado de
todas formas siempre se va a cobrar ese servicio, ese valor se refleja en el total a pagar.
2. Como puedes generar una estrategia en casa y en el colegio para disminuir
costos en los servicios públicos (se debe ahorrar) / COMO USAR ENERGIA ALTERNATIVAS.
R/: Recomendar a las personas en la casa y en el colegio que hay que reducir el
consumo de agua y energía, tener un control en el uso de artefactos eléctrico no dejándolos
prendidos mucho tiempo o dejando conectados si no se van a utilizar, usar bombillas led que
son muy ahorradoras y no desperdiciar el agua dejando mucho tiempo abierta las llaves.
Con un poco de educación sobre cómo reducir el consumo de electricidad en la
14. 14
escuela, muchos alumnos contribuirán con orgullo los esfuerzos por crear una escuela
ecológica.
Otra estrategia seria hacer campañas para fomentar el uso adecuado y responsable de
los servicios ya que esto generaría un ahorro en los recibos de los servicios públicos y
reducción en los bolsillos de los consumidores.
Se podría implementar el uso de la energía alternativa como paneles solares para generar
electricidad, calentadores solares de agua y colectación geotérmica, todo esto depende de su
presupuesto económico y que sea viable en la implementación de la energía alternativa, ya que
esto reduciría los costos de los servicios públicos y así ayudaría a la contribución con el medio
ambiente y reducir el calentamiento global que en estos momentos estamos viviendo este
fenómeno en todo el mundo.
Otra estrategia seria hacer campañas para fomentar el uso adecuado y responsable de
los servicios ya que esto generaría un ahorro en los recibos de los servicios públicos y
reducción en los bolsillos de los consumidores.
3. Magnitudes y Conversiones:
Múltiplos: M= mega= 1 millón = 10
6
K= kilo = mil = 10 3
Submúltiplos: m = mili, milésima = 0.001= 10
-3
μ = micro, millonésima = 0.000001= 10 −6
4. Completar:
1000v= ___1__ KV 1000V= _0.001_ MV 200mA=__0.2_ A
15. 15
2000μΑ=_0.002__ Α.
5. Problemas:
a) En un circuito simple, se tiene una resistencia de 10Ω y un 120 V de fuerza
electromotriz. Calcule la intensidad.
R/: I= V/R
I= 120v / 10Ω = 12A
La intensidad de corriente en el circuito simple es de 12A (amperios).
b) En un circuito en serie se tiene una resistencia de 10Ω y otra de 20Ω y 120 V de
fuerza electromotriz. Calcule la intensidad.
R/: I= V/R I= 120v/30Ω = 4A
Entonces la intensidad de corriente en el circuito en serie es de 4A.(amperios).
c) Se tiene en un circuito simple una resistencia de 20Ω y una fuerza E de
120V. calcule la potencia P.
R/: I= 120V/20Ω = 6A
P= V x I P= 120V x 6A = 720W
La potencia en el circuito es de 720W (vatios).
d) En el televisor de Josefa encontramos que tiene: AC = 110v = E, 6500 W = P.
Calcule la intensidad.
R/: P= V x I
I= P / V I= 6.500W / 110V = 59.09A
La intensidad del televisor de Josefa es de 59.09A (amperios).
e) La grabadora con CD de Juan tiene las siguientes características AC =120 V
60 HZ, 18W power consumption DC 12V (1.5V X 8). Calcule la intensidad.
R/: P= V x I
I= P / V I= 18W / 120V = 0.15A
16. 16
La intensidad de corriente en la parte AC de la grabadora es de 0.15A (amperios)
Para la parte de la grabadora dice que tiene una tensión de 12V y utiliza 8
baterías de 1.5V cada una. Calculamos la intensidad de corriente de la parte DC
utilizando la ley de ohm.
V= I x R 12V= I x 8(1.5V)
12V= I x 12V
I= 12V / 12V
I= 1A La intensidad de la parte DC de la grabadora es 1A.
PROBLEMAS ADICIONALES DE LEY DE OHM Y POTENCIA.
● Un circuito consiste de una batería de 6V, un interruptor y una
lámpara. Cuando el interruptor está cerrado, en el circuito fluye una corriente de
2A ¿Cuál es la resistencia de la lámpara?
R/: R= V/I entonces, R= 6V/2A = 3Ω
● En los extremos de un resistor de 200Ω se mide un voltaje de 20V.
¿Cuál es la corriente que pasa por el resistor?
R/. I= V/R entonces, I= 20V/200Ω=0.1A
● El filamento de un tubo de televisión tiene una resistencia de 90Ω
¿Qué volteje se requiere para producir la corriente de las especificaciones de
03A?
R/: V= I*R entonces, V= 0.3A *90Ω= 27V
● Un medidor de cc de buena sensibilidad toma 9m A de una línea
cuando el voltaje es 108v ¿Cuál es la resistencia del medidor?
R/: R= V/I entonces, R= 108v/0.009A = 12000Ω= 12KΩ
17. 17
● Una bobina de relevador telegráfico de 160Ω opera con un voltaje
de 6.4v. Encuéntrese la corriente que consume el relevador.
R/: I= V/R entonces, I= 6.4v/160Ω= 0.04A
● Una batería de 12v está conectada a una lámpara que tiene una
resistencia de 10Ω ¿Qué potencia se suministra a la carga?
R/: I= V/R entonces, I=12v/10Ω= 1.2A
P=I²*R entonces, P= (1.2A) ² * 10Ω= 14.4W
● Un resistor de 12Ω el circuito de una fuente lleva 0.5 A. ¿Cuántos
watts de potencia son disipados por el resistor ¿Cuál debe ser el voltaje del
resistor para que pueda disipar en forma de calor esta potencia sin riesgo alguno?
R/: P= I² * R entonces, P= (0.05 A) ² * 12Ω= 3W
V= 3W/0.5 A = 6W
CONCLUCIONES
Podemos concluir que la ley de OHM se usa para establecer la conexión entre la tensión,
la corriente y la resistencia en un circuito electrónico, la ley de watts es aquella que afirma que la
fuerza eléctrica es claramente igual al voltaje de un circuito. El código de colores sirve para
mostrar los valores de los componentes eléctricos y el protoboard es utilizado para pruebas y
prototipos temporales de circuitos y se usa colocando las terminales de los dispositivos eléctricos
en los agujeros de la protoboard; todo esto nos ayudó a entender para poder aplicar las formulas
y poder desarrollar los ejercicios propuestos.
Se puede concluir que hay diferentes tipos de leyes las cuales conforman al circuito, cada
una se caracteriza por cubrir una necesidad como el OHM que realiza: tensión, la corriente y la
resistencia, la ley del watt con el voltaje, los códigos de colores que sirven para ver los colores de
los componentes eléctricos y entre otros…
Se puede decir que los códigos de colores son formatos interpretados de un ordenador de
los colores de la vida cotidiana, unos de los más utilizados son el código HEX, RGB, HSL y para
valores y nombres el código HTML
18. 18
La ley de Watt, que establece que la potencia eléctrica es igual al producto de la
diferencia de potencial (voltaje) y la corriente, es fundamental en la comprensión y aplicación de
la electricidad en diversas industrias y tecnologías. Esta ley proporciona un marco sólido para el
diseño y la optimización de sistemas eléctricos, y su comprensión es esencial para el desarrollo
continuo de la ingeniería eléctrica y la innovación tecnológica en todo el mundo.
El protoboard es una especie de tablero con orificios, en la cual se pueden insertar
componentes electrónicos y cables para armar circuitos. Como su nombre lo indica, esta tableta
sirve para experimentar con circuitos electrónicos, con lo que se asegura el buen funcionamiento
del mismo; es una herramienta muy útil en el laboratorio ya que nos permite hacer prototipos de
un circuito antes de ser llevado a una tablilla de baquelita, nos ayuda para anticipar y hacer
ajustes y mejoras dentro del circuito y es fácil y práctico de usar, ya que, en el casi no existe
interferencia de corrientes externas como cuando tomamos el circuito con las manos.
ANEXOS
Evidencias de capturas de pantalla
23. 23
LINKS DE LOS BLOGS
Luis A. Ruiz Murillo: https://elmasprodelatecnologia.blogspot.com/?m=1
Cristian Leonardo Gómez https://recochatecnologica.blogspot.com/?m=1
Yoneiker Fernando Sanchezhttps://lasenselan.blogspot.com/?m=1
Lenny Nicolai Lemus Caicedo Karateca tecnologo (pasoanchocon39.blogspot.com)
