1. Tecnología
1. Concepto de electricidad
2. Corriente eléctrica y su medida
3. Circuitos
4. Los aparatos electrónicos: los equipos eléctricos
5. Resistores
6. Diodos
7. Transitares: la ampliación eléctrica
8. El montaje de circuitos eléctricos
9. La conmutación electrónica
10. Condensadores la temporización y el condensador
11. Fuente de alimentación
12. Buen uso y mantenimiento de equipos electrónicos
2. Estructura atómica
La teoría aceptada hoy es que el átomo se compone de un
núcleo de carga positiva formado por protones y neutrones,
en conjunto conocidos como nucleones, alrededor del cual
se encuentra una nube de electrones de carga negativa.
3. La corriente eléctrica y sus magnitudes
Tensión
Resistencia
Intensidad de corriente
Ley de Ohm
Energía eléctrica
Potencia eléctrica
4. Tensión
La tensión, es una magnitud física que impulsa a los
electrones a lo largo de un conductor en un circuito eléctrico
cerrado, provocando el flujo de una corriente eléctrica.
Unidad Voltio
Símbolo V
5. Resistencia
Resistencia eléctrica es toda oposición que encuentra la corriente a su
paso por un circuito eléctrico cerrado, atenuando o frenando el libre
flujo de circulación de las cargas eléctricas o electrones. Cualquier
dispositivo o consumidor conectado a un circuito eléctrico representa
en sí una carga, resistencia u obstáculo para la circulación de la
corriente eléctrica.
Unidad Ohmio
Símbolo Omega
6. Intensidad de corriente
La corriente o intensidad eléctrica es el flujo de carga por unidad de
tiempo que recorre un material. Se debe a un movimiento de los
electrones en el interior del material. En el Sistema Internacional de
Unidades se expresa en C·s-1(culombios sobre segundo), unidad que
se denomina amperio. Una corriente eléctrica, puesto que se trata de
un movimiento electroimán.
de cargas, produce un campo magnético, lo que se aprovecha en el.
Unidad amperio Símbolo C·s-1
7. Ley de Ohm
La Ley de Ohm afirma que la corriente que circula por un conductor
eléctrico es directamente proporcional a la tensión e inversamente
proporcional a la resistencia siempre y cuando su temperatura se
mantenga constante.
Formula matemática
Donde, I es la corriente que pasa a través del objeto en amperios, V es la
diferencia de potencial de las terminales del objeto en voltios, y R es la
resistencia en ohmios (Ω). Específicamente, la ley de Ohm dice que la R
en esta relación es constante, independientemente de la corriente.
8. Energía eléctrica
Se denomina energía eléctrica a la forma de energía la cual resulta de la
existencia de una diferencia de potencial entre dos puntos, lo que permite
establecer una corriente eléctrica entre ambos cuando se les coloca en contacto
por medio de un conductor eléctricos para obtener trabajo. La energía eléctrica
puede transformarse en muchas otras formas de energía, tales como la energía
luminosa o luz, la energía mecánica y la energía térmica.
Unidad Joule
Símbolo J
9. Potencia eléctrica
La potencia eléctrica es la relación de transferencia de
energía por unidad de tiempo; es decir, la cantidad de
energía entregada o absorbida por un elemento en un
tiempo determinado.
Unidad vatio
Símbolo W
10. Circuitos eléctricos
Circuitos en serie Intensidad
Circuitos en paralelo Tensión
Potencia
Resistencia equivalente
11. Circuitos en serie
Un circuito en serie es una configuración de conexión en la que
los bornes o terminales de los dispositivos (generadores,
resistencias, condensadores, interruptores, entre otros.) se
conectan secuencialmente. La terminar de salida de un dispositivo
se conecta a la terminar de entrada del dispositivo siguiente.
En la Intensidad un circuito en Serie la corriente que entra en
cada resistencia es la misma que sale, y es igual a la intensidad
total de todo el circuito.
12. La evaluación de la tensión que pasa por cualquier resistor o cualquier
combinación de resistores en un circuito en serie se puede reducir a un solo
elemento utilizando la regla del divisor de tensión. La prueba, que es muy corta y
directa, se desarrollará con el circuito de la Figura 4.
Se denomina resistencia equivalente de una asociación respecto de dos puntos A y
B, a aquella que conectada la misma diferencia de potencial, UAB, demanda la
misma intensidad, I (ver figura 4). Esto significa que ante las mismas condiciones,
la asociación y su resistencia equivalente disipan la misma potencia.
13. Circuitos en paralelo
En el circuito paralelo la intensidad es la misma para los dos receptores y no se reparte. Y si
quitas un receptor o se funde el otro sigue funcionando. Puedes poner en paralelo todos los
receptores que quieras.
La tensión es la misma en todos los puntos del circuito.
Los cálculos de potencia en un circuito paralelo son esencialmente los mismos que los
utilizados para el circuito serie. Dado que la disipación de potencia en las resistencias consiste
en una pérdida de calor, disipación de energía son aditivos, independientemente de cómo se
conectan las resistencias en el circuito. La potencia total es igual a la suma de la potencia
disipada por las resistencias individuales.
14. En un circuito paralelo la corriente dispone de varios caminos
alternativos para pasar del polo negativo al polo positivo.
Para calcular la resistencia en este tipo de circuitos se emplea la
fórmula:
1/Rt = 1/R1 + 1/R2 + 1/R3…
15. Los aparatos electrodomésticos
1- Estructura del aparato electrónico
a. Dispositivo de entrada
b. Dispositivo de proceso
c. Dispositivo de salida
2- Componentes electrónicos
a. Componentes discretos
b. Circuitos integrados
c. Elementos auxiliares
3- Otros componentes
a. Carcasa
b. Placas de circuito impreso y conexiones
c. Alimentación
16. Estructura del aparato
electrónico
Se consideran Aparatos Eléctricos y Electrónicos (AEE) todos los aparatos que para funcionar
debidamente necesitan corriente eléctrica o campos electromagnéticos, y los aparatos
necesarios para generar, transmitir y medir tales corrientes y campos que están destinados a
utilizarse con una tensión nominal no superior a 1.000 voltios en corriente alterna y 1.500
voltios en corriente continua
17. Dispositivos de entrada Electrónicos o mecánicos que toman las señales (en forma
de temperatura, presión, etc.) del mundo físico y las convierten en señales de
corriente o voltaje. Ejemplo: El termopar, la foto resistencia para medir la
intensidad de la luz, etc.
Dispositivos de proceso Consisten en piezas electrónicas conectadas juntas para
manipular, interpretar y transformar las señales de voltaje y corriente
provenientes de los transductores.
Dispositivos de salida Que convierten las señales de corriente o voltaje en señales
físicamente útiles. Por ejemplo: un display que nos registre la temperatura, un
foco o sistema de luces que se encienda automáticamente cuando este
obscureciendo.
18. Componentes electrónicos
Se denomina componente electrónico a aquel dispositivo que forma parte de
un circuito electrónico. Se suele encapsular, generalmente en un material
cerámico, metálico o plástico, y terminar en dos o más terminales o patillas
metálicas.
Discretos: son aquellos que están encapsulados uno a uno, como es el caso
de los resistores, condensadores, diodos, transistores, etc.
Integrados: forman conjuntos más complejos, como por ejemplo un
amplificador operacional o una puerta lógica, que pueden contener desde
unos pocos componentes discretos hasta millones de ellos. Son los
denominados circuitos integrados.
19. Otros componentes
En general se denomina carcasa a un conjunto de piezas
duras y resistentes, que dan soporte (internas) o protegen
(externas) a otras partes de un equipo, construcción o ser
vivo.
Placas de circuito impreso y conexión En electrónica, un circuito
impreso o PCB (del inglés printed circuit board), es un medio para
sostener mecánicamente y conectar eléctricamente componentes
electrónicos, a través de rutas o pistas de material conductor, grabados en
hojas de cobre laminadas sobre un sustrato no conductor, comúnmente
baquelita o fibra de vidrio.
21. Resistores
Definición
Se denomina resistor al componente electrónico diseñado para introducir
una resistencia eléctrica determinada entre dos puntos de un circuito.
APLICACIÓN
En función de su aplicación, los resistores pueden clasificarse en:
RESISTORES DE LABORATORIO: Se utilizan para producir pequeñas
caídas de tensión o para regular intensidades de corriente en circuitos
electrónicos. RESISTENCIAS CALEFACTORAS: Están diseñados para
producir calor por efecto Joule.
22. TIPOS
Los resistores fijos tienen dos contactos entre los cuales existe una resistencia fija, los resistores
fijos se dividen en resistores de carbón y resistores metálicos.
Los resistores variables tienen tres contactos, dos de ellos están conectados en los extremos de
la superficie resistiva y el otro está conectado a un cursor que se puede mover a lo largo de la
superficie resistiva.
POTENCIÓMETROS Tienen dos terminales fijos y uno móvil. La resistencia de salida será la
medida entre el Terminal móvil y el fijo de referencia. Se utilizan para regular la intensidad de
corriente en circuitos electrónicos (control de volumen, control de luminosidad en lámparas, etc.)
RESISTORES DEPENDIENTES (NO LINEALES) Su resistencia varía en relación con alguna
magnitud o parámetro físico. Los más importantes son los FOTORRESISTORES, TERMISTORES y
VARISTORES.
24. Definición
es un dispositivo semiconductor que permite el paso de la corriente
eléctrica en una única dirección con características similares a un
interruptor.
Funciones
A. Como rectificadores: Este es el empleo más corriente y al que ya
hemos explicado.
B. Como protector: Un circuito en donde convenga que la corriente
circule solamente
en un sentido determinado, y nunca en sentido contrario, puede ser
protegido por la
presencia de un diodo.
C. Descarga: Puesto en derivación en un circuito dotado de una fuente
de
autoinducción
25. Aplicaciones
Los diodos tienen muchas aplicaciones, pero una de la más
comunes es el proceso de conversión de corriente alterna
(C.A.) a corriente continua (C.C.). En este caso se utiliza el
diodo como rectificador.
Tipos
Ordinario: las densidades de electrones y agujeros son moderadas
y la zona intermedia es amplia.
Especiales
26. Transistores
Definición
Función
F. en corte
F. en zona activa
F. en saturación
Tipos
Transistor. PNP
Transistor NPN
Transistor como interruptor
Transistor como amplificador
27. Definición
Es un dispositivo electrónico semiconductor que cumple
funciones de amplificador, oscilador, conmutador o
rectificador.
Función
En un transistor se pueden combinar dos uniones para
obtener amplificación.
28. CORTE.- No circula intensidad por la Base, por lo que, la intensidad de Colector y Emisor
también es nula.La tensión entre Colector y Emisor es la de la batería. El transistor, entre
Colector y Emisor se comporta como un interruptor abierto.
IB = IC = IE = 0; VCE = Vbat
SATURACION.- Cuando por la Base circula una intensidad, se aprecia un incremento de la
corriente de colector considerable. En este caso el transistor entre Colector y Emisor se
comporta como un interruptor cerrado. De esta forma, se puede decir que la tensión de la
batería se encuentra en la carga conectada en el Colector.
ACTIVA.- Actúa como amplificador. Puede dejar pasar más o menos corriente.
Cuando trabaja en la zona de corte y la de saturación se dice que trabaja en conmutación. En
definitiva, como si fuera un interruptor.
La ganancia de corriente es un parámetro también importante para los transistores ya que
relaciona la variación que sufre la corriente de colector para una variación de la corriente de
base. Los fabricantes suelen especificarlo en sus hojas de características, también aparece con
la denominación hFE. Se expresa de la siguiente manera:
ß = IC / IB
29. Tipos
Los transistores PNP consisten en una capa de material semiconductor dopado N
entre dos capas de material dopado P.
Los transistores NPN consisten en una capa de material semiconductor dopado P
(la "base") entre dos capas de material dopado N. Una pequeña corriente
ingresando a la base en configuración emisor-común es amplificada en la salida
del colector.
Transistor como interruptor. Para que un transistor funcione como un interruptor
abierto o cerrado es necesario que circule o no circule corriente entre el colector
y el emisor. En ambos casos se intercalan dos resistencias que tienen como
misión limitar la cantidad de corriente que circula por la base y el colector.
Transistor como amplificador En un amplificador de transistores están
involucradas los dos tipos de corrientes (alterna y continua).
La señal alterna es la señal a amplificar y la continua sirve para establecer el
punto de operación del amplificador.
30. El montaje de circuitos eléctricos
Definición
Placa para prototipos
Placa universal
Placa virgen
31. Definición
En las tarjetas through hole (a través del orificio), las patas de los componentes
se insertan en los orificios, y son fijadas eléctrica y mecánicamente a la tarjeta
con soldadura.
Con la tecnología de montaje superficial, los componentes se sueldan a los pads
en las capas exteriores de la tarjetas. A menudo esta tecnología se combina con
componentes through hole, debido a que algunos componentes están
disponibles sólo en un formato.
Placas para prototipos
Una placa para prototipos, también conocida como protoboard, breadboard, o simplemente
board, es una placa de uso genérico reutilizable o semi permanente, usada para construir
prototipos de circuitos electrónicos sin soldaduras. Normalmente se utiliza para la
realización de pruebas experimentales.
32. Placas universales
El objeto de esta innovación es una placa universal para regular
intensidad y tiempo en aparatos eléctricos y/o electrónicos,
conformada por una placa base o circuito impreso con un
microcontrolador con un software predeterminado que regula y
controla distintas aplicaciones del circuito, siendo un elemento
removible e independiente de la estructura del mismo. Este
circuito incorpora diferentes elementos que conducen una señal,
captada por un receptor o que entra mediante unos pulsadores y
transformada en un código binario por un decodificador, hasta
puntos de salida para conectar bombillas o motores. La placa
incorpora un switch de configuración con interruptores de tres
posiciones que establecen funciones y actuaciones distintas del
circuito. También incorpora una fuente de alimentación con
transformador, condensadores, resistencias, diodos, cristal de
cuarzo, detector de paso por cero, triacs de potencia para la salida
a lámparas, interfaces y regulador de tensión.
33. Placa virgen
Consiste en una plancha base aislante – cartón endurecido,
bakelita o fibra de vidrio – de diversos espesores; los más
comunes son unos 2 mm, y sobre la cual se ha depositado una
fina lámina de cobre que está firmemente pegada a la base
aislante.
34. La conmutación eléctrica
Definición
La conmutación con transistores
bipolares
La conmutación con relés
35. Definición
Un circuito de conmutación estará compuesto por una serie de
contactos que representarán las variables lógicas de entrada y una o
varias cargas que representarán las variables lógicas o funciones de
salida. Los contactos pueden ser normalmente abiertos (NA) o
normalmente cerrados (NC). Los primeros permanecerán abiertos
mientras no se actúe sobre ellos (por ejemplo al pulsar sobre
interruptor, saturar un transistor, etc.). Los contactos NC funcionarán
justamente al contrario. Esto significa que si se actúa sobre un
contacto NA se cerrará y si se hace sobre uno NC se abrirá.
36. La conmutación con transistores
bipolares
Un circuito bipolar de alta frecuencia del transistor de la conmutación. Se
proporciona un primer transistor bipolar, haciendo un emisor adaptar para recibir
un voltaje, haciendo una base adaptar para recibir una corriente de impulsión, y
teniendo un colector. Se proporciona un segundo transistor bipolar, teniendo una
base conectada con el colector del primer transistor bipolar, teniendo un colector
conectado con la base del primer transistor bipolar, y teniendo un emisor. Un
inductor que tiene un primer puerto conectado con el nodo común de la conexión
del colector del primer transistor bipolar y de la base del segundo transistor, y
teniendo un segundo puerto conectado con el emisor del segundo transistor. El
nodo común de la conexión del emisor del segundo transistor y del segundo
puerto de la forma del inductor la salida del circuito.
La conmutación con relees
Un relee es un conmutador eléctrico especializado que permite controlar un
dispositivo de gran potencia mediante (por ejemplo un motor) un dispositivo de
potencia mucho menor (el puerto paralelo es un caso).
38. Definición
Es un dispositivo que almacena energía eléctrica, es un componente
pasivo. Está formado por un par de superficies conductoras en
situación de influencia total (esto es, que todas las líneas de campo
eléctrico que parten de una van a parar a la otra), generalmente en
forma de tablas, esferas o láminas, separadas por un material
dieléctrico.
Funcionamiento
La función principal del condensador en una central térmica es
ser el foco frío o sumidero de calor dentro del ciclo
termodinámico del grupo térmico. Por tanto, su misión
principal es condensar el vapor que proviene del escape de la
turbina de vapor en condiciones próximas a la saturación y
evacuar el calor de condensación (calor latente) al exterior
mediante un fluido de intercambio (aire o agua).
39. Tipos
Condensadores fijos
Estos condensadores tienen una capacidad fija determinada por el
fabricante y su valor no se puede modificar. Sus características
dependen principalmente del tipo de dieléctrico utilizado, de tal forma
que los nombres de los diversos tipos se corresponden con los nombres
del dieléctrico usado.
Un condensador electrolítico es un tipo de condensador que usa un líquido iónico conductor
como una de sus placas. Típicamente con más capacidad por unidad de volumen que otros
tipos de condensadores, son valiosos en circuitos eléctricos con relativa alta corriente y baja
frecuencia. Este es especialmente el caso en los filtros de alimentadores de corriente, donde se
usan para almacenar la carga, y moderar el voltaje de salida y las fluctuaciones de corriente en
la salida rectificada. También son muy usados en los circuitos que deben conducir corriente
alterna pero no corriente continua.
40. No polarizados
Un condensador no polarizado es aquel en el cual no es
necesario fijarse en la posición en que deben conectarse sus
terminales en el circuito. En ese sentido es como una
resistencia, no tiene polaridad.
Circuitos temporizadores
Monoastables
El cual se caracteriza por el modo de conexión de la patilla 2, Disparo,
la cual debe permanecer en nivel alto, hasta el momento de empezar
la temporización, hemos de hacer notar que esta patilla, debe ser
repuesta a su nivel alto, antes de terminar la temporización, si se
quiere ampliar el retardo, para evitar disparos fortuitos que variarían el
tiempo previsto.
41. Astables
también llamado redisparable ya que eso es lo que hace,
produciendo así cierta frecuencia.
Temporización con condensadores
El circuito electrónico que más se utiliza tanto en la industria como en circuitería
comercial, es el circuito temporizador o de retardo, dentro de la categoría de
temporizadores, cabe destacar el más económico y también menos preciso
consistente en una resistencia y un condensador, a partir de aquí se puede
contar con un sinfín de opciones y posibilidades
42. Fuente de alimentacion
Definición
Tipos
Internas
Externas
De instrumentación
3. Componentes básicos
a. carcasa
b. Transformador
c. Entrada de alterna
d. Placa de circuito impreso
e. Salida de continua
4. Funcionamiento
a. transformador
b. rectificador
c. Filtro
d. estabilizador
43. Definición
La función de una fuente de alimentación es convertir la tensión alterna en una tensión
continua y lo mas estable posible, para ello se usan los siguientes componentes: 1.-
Transformador de entrada; 2.- Rectificador a diodos; 3.- Filtro para el rizado; 4.- Regulador (o
estabilizador) lineal. este último no es imprescindible.
Componentes básicos
Carcasa: En general se denomina carcasa a un conjunto de piezas duras y resistentes, que dan
soporte (internas) o protegen (externas) a otras partes de un equipo, construcción o ser vivo.
Transformadores: Es un dispositivo eléctrico que permite aumentar o disminuir la tensión en un
circuito eléctrico de corriente alterna, manteniendo la frecuencia. La potencia que ingresa al
equipo, en el caso de un transformador ideal (esto es, sin pérdidas), es igual a la que se
obtiene a la salida. Las máquinas reales presentan un pequeño porcentaje de pérdidas,
dependiendo de su diseño, tamaño, etc.
Placas de circuito impreso: Es un medio para sostener mecánicamente y conectar eléctricamente
componentes electrónicos, a través de rutas o pistas de material conductor, grabados en hojas
de cobre laminadas sobre un sustrato no conductor, comúnmente baquelita o fibra de vidrio.
44. Funcionamiento
Transformador: El transformador es un dispositivo que convierte la energía
eléctrica alterna de un cierto nivel de voltaje, en energía alterna de otro nivel de
voltaje, por medio de la acción de un campo magnético. Está constituido por dos
o más bobinas de material conductor, aisladas entre sí eléctricamente por lo
general arrolladas alrededor de un mismo núcleo de material ferromagnético. La
única conexión entre las bobinas la constituye el flujo magnético común que se
establece en el núcleo.
Rectificador En electrónica, un rectificador es el elemento o circuito que permite
convertir la corriente alterna en corriente continua. Esto se realiza utilizando
diodos rectificadores, ya sean semiconductores de estado sólido, válvulas al
vacío o válvulas gaseosas como las de vapor de mercurio.
Filtro: Un filtro electrónico es un elemento que discrimina una determinada
frecuencia o gama de frecuencias de una señal eléctrica que pasa a través de él,
pudiendo modificar tanto su amplitud como su fase.
Estabilizador: Las superficies estabilizadoras son elementos, generalmente
situados en la parte trasera del avión, que permiten su control y aseguran la
estabilidad y confort del vuelo.
45. Buen uso y mantenimiento de
equipos electrónicos
Seguridad y protección
Ahorro energético y respeto
medioambiental
Cuidado y mantenimiento
Recomendaciones básicas
46. Seguridad y protección
Toda instalación eléctrica tiene que estar dotada de una serie de protecciones que la hagan segura, tanto desde el
punto de vista de los conductores y los aparatos a ellos conectados, como de las personas que han de trabajar con
ella.
Existen muchos tipos de protecciones, que pueden hacer a una instalación eléctrica completamente segura ante
cualquier contingencia, pero hay tres que deben usarse en todo tipo de instalación: de alumbrado, domesticas, de
fuerza, redes de distribución, circuitos auxiliares, etc., ya sea de baja o alta tensión. Estas tres protecciones
eléctricas, que describiremos con detalle a continuación son:
a) Protección contra cortocircuitos.
b) Protección contra sobrecargas.
c) Protección contra electrocución.
Ahorro energético y respeto medioambiental.
Ahorrar energía eléctrica significa usar la cantidad estrictamente necesaria al realizar las diferentes actividades. No
significa renunciar a estar informados a través de la radio y la televisión, escuchar música, iluminarnos, planchar
la ropa o conservar los alimentos en refrigeración. No significa tampoco disminuir la iluminación de casas,
hospitales, escuelas, fábricas, etc., hasta el punto en que necesitemos usar espejuelos, ni que estemos obligados
a cargar agua para no consumir electricidad al bombearla hasta los tanques elevados. Ahorrar energía no es
renunciar tampoco a otras comodidades, como el uso de acondicionadores de aire y computadoras. El ahorro no
nos impone limitar el crecimiento económico y social de nuestro país. Sin embargo, cada acción de consumo de
electricidad debe ser una acción consciente y responsable, poniendo en práctica las medidas aconsejadas para
hacer un uso racional de la energía eléctrica disponible.
47. Cuidado y mantenimiento
En una pila se producen cambios químicos que generan electricidad. Algunos de
estos cambios se siguen produciendo incluso cuando el circuito eléctrico no está
conectado, es decir, cuando el aparato esté apagado.
Esto puede dañar los bornes del aparato, es decir, las «chapitas» metálicas
donde las pilas hacen contacto. Decimos entonces que las pilas se han sulfatado.
Cuando esto ocurre, hay que limpiar bien dichas chapas para que el circuito
funcione con normalidad. Pero en casos extremos el proceso es irreversible y el
aparato queda inutilizable.
Por tanto, para evitar el deterioro de los circuitos conviene retirar las pilas de los
aparatos eléctricos que no usamos durante largos períodos de tiempo (cámaras
fotográficas que solo usamos en vacaciones, etc.).
48. Cosas que faltan
Estructura de los equipos electrónicos.
Esta organizada físicamente y funcionalmente en forma de
dispositivos compatibles que siguen una estructura de entrada y
salida de información.
Esta estructura es aplicada a todos los niveles para hacer un
abstracción por bloques de los equipos, aparatos y circuitos, hasta
llegar a los esquemas de conexión de los componentes eléctricos.
Amplificador de señales
Es necesaria cuando la señal no tiene potencia suficiente, bien porque
es captada así, porque se va a distancia o para excitar un
receptor.
Toma como base el efecto amplificador de corriente del transistor
polarizado en zona activa, que cumple que Ia=B.Ib
49. Fuente de alimentación
Convierte la corriente continua en
corriente alterna, por lo que resulta
imprescindible para conectar los
aparatos electrónicos a la red.
Están constituidas básicamente por
un transformador, un puente de
diodos rectificador, un filtro por
condensador y un estabilizador o
regulador.