Tema electricidad electronica

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Tema electricidad electronica

  1. 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. 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. 3. La corriente eléctrica y sus magnitudes Tensión Resistencia Intensidad de corriente Ley de Ohm Energía eléctrica Potencia eléctrica
  4. 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. 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  OhmioSímbolo  Omega
  6. 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. 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. 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  JouleSímbolo  J
  9. 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. 10. Circuitos eléctricos Circuitos en serie Intensidad Circuitos en paralelo  Tensión Potencia Resistencia equivalente
  11. 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. 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. 13. Circuitos en paraleloEn el circuito paralelo la intensidad es la misma para los dos receptores y no se reparte. Y siquitas un receptor o se funde el otro sigue funcionando. Puedes poner en paralelo todos losreceptores 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 losutilizados para el circuito serie. Dado que la disipación de potencia en las resistencias consisteen una pérdida de calor, disipación de energía son aditivos, independientemente de cómo seconectan las resistencias en el circuito. La potencia total es igual a la suma de la potenciadisipada por las resistencias individuales.
  14. 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. 15. Los aparatos electrodomésticos1- Estructura del aparato electrónico a. Dispositivo de entrada b. Dispositivo de proceso c. Dispositivo de salida2- Componentes electrónicos a. Componentes discretos b. Circuitos integrados c. Elementos auxiliares3- Otros componentes a. Carcasa b. Placas de circuito impreso y conexiones c. Alimentación
  16. 16. Estructura del aparatoelectrónico 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. 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. 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. 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.
  20. 20. Resistores1- Definición2- Tipos3- Aplicaciones4- Identificación de resistores fijos
  21. 21. ResistoresDefinición 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. 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.
  23. 23. Diodos Definición Funcionamiento Aplicaciones Tipos  Ordinarios  Especiales
  24. 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. 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.TiposOrdinario: las densidades de electrones y agujeros son moderadas y la zona intermedia es amplia.Especiales
  26. 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. 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. 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. 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. 30. El montaje de circuitos eléctricos Definición Placa para prototipos Placa universal Placa virgen
  31. 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. 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. 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. 34. La conmutación eléctrica Definición La conmutación con transistores bipolares La conmutación con relés
  35. 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. 36. La conmutación con transistoresbipolares 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).
  37. 37. Condensadores Definición Funcionamiento Tipos  Condensadores fijos  Electrolíticos  No polarizados  Condensadores variables 4. Circuitos temporizadores  Monoastables  AstablesLa temporización con condensadores
  38. 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.FuncionamientoLa función principal del condensador en una central térmica esser el foco frío o sumidero de calor dentro del ciclotermodinámico del grupo térmico. Por tanto, su misiónprincipal es condensar el vapor que proviene del escape de laturbina de vapor en condiciones próximas a la saturación yevacuar el calor de condensación (calor latente) al exteriormediante un fluido de intercambio (aire o agua).
  39. 39. TiposCondensadores 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. 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 temporizadoresMonoastables 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. 41. Astablestambién llamado redisparable ya que eso es lo que hace, produciendo así cierta frecuencia.Temporización con condensadoresEl 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. 42. Fuente de alimentacion Definición Tipos  Internas  Externas  De instrumentación3. Componentes básicos a. carcasa b. Transformador c. Entrada de alterna d. Placa de circuito impreso e. Salida de continua4. Funcionamiento a. transformador b. rectificador c. Filtro d. estabilizador
  43. 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 básicosCarcasa: 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. 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. 45. Buen uso y mantenimiento deequipos electrónicos Seguridad y protección Ahorro energético y respeto medioambiental Cuidado y mantenimiento Recomendaciones básicas
  46. 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. 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. 48. Cosas que faltanEstructura 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 señalesEs 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. 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.

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